Ch.18 Laser Therapy and Cryotherapy for Posterior Segment Diseases 眼後段疾病的雷射治療與冷凍治療

一、本章重點與光凝固基本原理

Highlights

• 雷射參數（wavelength 波長、power 功率、duration 時間、spot size 光點大小）依治療目標與標的組織來選擇 p.419
• Anti-vascular endothelial growth factor（anti-VEGF，抗血管內皮生長因子）注射已在數種疾病取代雷射光凝固成為首選治療，但雷射光凝固對 proliferative retinopathies（增殖性視網膜病變）與視網膜血管病灶的 ablation（燒灼消除）仍有用 p.419
• Photodynamic therapy（PDT，光動力療法）對特定疾病有效，包括 idiopathic polypoidal choroidal vasculopathy（PCV，特發性息肉狀脈絡膜血管病變）與 central serous chorioretinopathy（CSC，中心性漿液性脈絡膜視網膜病變） p.419

Photocoagulation（光凝固）的作用機轉

• 光能施加於標的組織後轉為熱能，組織溫度升至 65°C 以上，造成組織蛋白 denaturation（變性）與 coagulative necrosis（凝固性壞死） p.419
• 目前後段雷射系統涵蓋可見光 400–700 nm（綠、黃、紅），並延伸到 infrared（紅外線，>700 nm） p.419
• 傳送方式可採 transpupillary（經瞳孔）（slit-lamp 或 indirect ophthalmoscope 傳送）、vitrectomy 中的 endophotocoagulation（眼內光凝固），或以接觸探頭做 transscleral（經鞏膜）施打 p.419
• 光凝固效果取決於兩件事：光線穿過眼內介質的程度，以及標的組織色素對光的吸收；光主要被含 melanin（黑色素）、xanthophyll（葉黃素）、hemoglobin（血紅素）的組織吸收 p.419

• Fig 18-1 吸收光譜標示的波長：Blue 488 nm、Green 514 nm、Yellow 570 nm、Orange 610 nm、Red 647 nm p.420

二、雷射波長的選擇與雷射組織效應

選擇原則

• 波長選擇取決於治療目標，以及光凝固需多精準地侷限在標的組織、同時保留鄰近健康組織 p.420
• 有效凝固的面積（深度與直徑）與照射的 intensity（強度）及 duration（時間）成正相關；在同一組參數（spot size、duration、power）下，燒灼強度取決於眼內介質的清澈度與色素量 p.420

各波長特性

雷射對後段組織的效應

• 三種效應：photochemical（光化學）、thermal（熱）效應與 vaporization（汽化） p.421
• Photochemical：光化學反應可由被組織分子或 photosensitizing medication（光敏藥物，例如 verteporfin）分子吸收的紫外線或可見光誘發，產生具細胞毒性的 reactive oxygen species（活性氧，例如 free radicals 自由基） ⁠^Q1753 p.421
• Thermal：色素吸收雷射能量使溫度上升數十度，隨後蛋白質變性；確切升溫取決於波長、功率、施打時間與 spot size p.421
• Vaporization：水溫升過沸點造成 microexplosions（微爆炸），可見於過強的燒灼 p.421

三、雷射光凝固實務：麻醉、鏡片與參數

麻醉

• 可能需要 topical（點眼）、peribulbar（球周）或 retrobulbar（球後）麻醉以利施打雷射 ⁠^Q1556 p.421

Contact lenses（接觸鏡）

• Slit-lamp 傳送的兩類接觸鏡：negative-power planoconcave lenses（負度數平凹鏡）與 high-plus-power lenses（高正度數鏡） p.421
• Planoconcave lens：正立影像、小範圍視網膜的解析度較佳，多數醫師偏好用於黃斑部治療；附鏡面的 planoconcave lens 便於觀察與治療較周邊的視網膜；一般而言視網膜上光點大小與 slit-lamp 設定相同 p.421
• High-plus-power lens：倒立影像、細部解析度略差，但視野寬廣，利於有效率地治療大範圍；視網膜上光點會比雷射設定值放大，放大倍數依所用鏡片而定（Table 18-1） p.421

參數選擇通則

• 參數依治療目標、眼內介質清澈度與眼底色素選擇 p.421
• 要達到相同強度效果：較小 spot size 所需能量少於較大 spot size；較長施打時間所需能量少於較短時間 p.421

四、黃斑部雷射（含 DME 治療定位）

Macular laser 的適應症與參數

• Intravitreal anti-VEGF 已取代雷射，成為多種病因黃斑水腫與 CNV 的首選治療；但雷射光凝固在某些類型的黃斑水腫、extrafoveal CNV（中央凹外 CNV），以及有滲漏的局部 retinal pigment epithelium（RPE，視網膜色素上皮）異常（如 CSC、retinal arterial macroaneurysm 視網膜動脈巨動脈瘤周圍）仍有角色 ⁠^Q1490 p.421–422
• 為避免中央暗點，距中央凹中心 500 μm 以內不應施打 p.422
• 水腫的黃斑雷射一般用小 spot（50–200 μm）與短時間（≤0.1 秒），得到較小、較不強的燒灼 p.422
• Diabetic macular edema（DME，糖尿病黃斑部水腫）：通常以green 或 yellow 雷射直接打距黃斑中心 500–3000 μm 之間的所有滲漏 microaneurysms（微血管瘤） ⁠^Q1462 p.422
• 微血管無灌流區與 diffuse leakage（瀰漫性滲漏）：在距黃斑中心 >500 μm、且距視神經頭顳側緣 >500 μm 的範圍，以 green 或 yellow 雷射施打輕強度 grid pattern（格狀） ⁠^Q1462 p.422
• Branch retinal vein occlusion（BRVO，視網膜分支靜脈阻塞）所致黃斑水腫採類似策略 p.422
• 治療 CNV 或 RPE 滲漏點時，目標是對整個病灶或滲漏區做較強的燒灼 p.422

DME 的分類與治療選擇（BCSC 12 第 5 章）

• DME 分類：OCT（optical coherence tomography，光學同調斷層掃描）上中央 1-mm 直徑 subfield 增厚為 center-involved（或 central-involved）DME；增厚只在中央 subfield 以外為 non-center-involved DME ⁠^Q1462 BCSC 12 p.101
• Anti-VEGF 是大多數 center-involved DME 眼的第一線治療，尤其是 DME 已造成視力受損者；corticosteroids 為不適合 anti-VEGF 治療的眼，或部分先前對 anti-VEGF 反應不完全的眼的替代藥物 ⁠^Q1462 BCSC 12 p.124
• DME 的 focal 雷射以 green 或 yellow 波長直接打距黃斑中心 500–3000 μm 的所有滲漏微血管瘤；diffuse leakage 或微血管無灌流區可施打輕強度 grid，燒灼點通常間隔 1 個 burn width，使用 green 或 yellow 雷射；第 5 章寫的參數（與 PRP 不同）通常為 spot 50–100 μm、時間 ≤0.1 秒 ⁠^Q1462 BCSC 12 p.127
• Vitrectomy（玻璃體切除術）：存在 posterior hyaloidal traction（後玻璃體膜牽引）或造成機械牽引的 epiretinal membrane（視網膜前膜）時，製造 posterior vitreous detachment（後玻璃體剝離）並視情況剝除 ILM 或 epiretinal membrane，可幫助減少視網膜增厚；在美國，對無 vitreomacular traction 的 DME 以 vitrectomy 作為第一線少見，國際上較普遍 ⁠^Q1462 BCSC 12 p.128

五、周邊視網膜光凝固、雷射視網膜固定術與血管病灶燒灼

Panretinal photocoagulation（PRP，全視網膜光凝固）

• 周邊視網膜光凝固可用 slit-lamp 或 indirect ophthalmoscope 系統施打 p.422
• PRP 或 laser retinopexy（雷射視網膜固定術）：spot 通常 200–500 μm，功率調整至產生灰色或淡奶油色燒灼 p.422
• PRP 燒灼點通常相隔二分之一至一個 burn width，並應避開黃斑 p.422
• 範圍：較輕的視網膜病變可在黃斑與視神經頭外留約 1–2 個 disc diameters 不治療；較嚴重者可能需治療到血管弓並更接近視神經（Fig 18-2） p.422–423
• 初次治療應集中在下方視網膜，以因應之後可能發生的玻璃體出血，並保留顳側、鼻側與下方視野 p.423
• 應避開 3 點與 9 點鐘方向經線上的 posterior ciliary nerves（後睫狀神經）；並存的黃斑水腫應先治療，以免惡化 p.423
• 通常施打 1200–1400 發 500-μm 光點，或相當量的較小光點 p.423

Laser retinopexy

• 用於在 retinal tear（視網膜裂孔）周圍製造 chorioretinal adhesion（脈絡膜視網膜黏連），或圍堵（demarcation）（小範圍）視網膜剝離；通常在裂孔周圍打 2 或 3 排即足夠 p.423

視網膜血管病灶的雷射燒灼

• Retinal arterial macroaneurysm 等血管病灶常以大 spot（≥500 μm）、低功率、長時間治療，讓病灶慢慢升溫、「由內而外」凝固 p.423
• 高強度燒灼會使血管病灶表面變白，之後可見光雷射穿透不佳，難以達成治療目標 p.423

六、替代雷射系統：Pattern Scanner、影像疊合與閾值下雷射

• Pattern scanners（圖樣掃描雷射）：每踩一次腳踏板送出整組雷射陣列；高強度雷射脈衝極短（20–50 毫秒）且快速連續送出 p.423
• Pattern scanner 可能提高治療效率，但若以光點數一對一比較，可能達不到與傳統雷射相當的效果 p.423
• 部分系統具即時視網膜影像疊合與 registration（配準），可做 computer-assisted planning（電腦輔助規劃）並在治療中精準瞄準病灶 ⁠^Q1556 p.424
• Subthreshold（閾值下）雷射：光點勉強可見至看不見，施打 micropulses（微脈衝，≤0.1 毫秒），把熱傳導侷限在 RPE，同時限制對 photoreceptors（感光細胞）與 choriocapillaris（脈絡膜微血管層）的熱傷害 ⁠^Q1556 p.424
• 這類系統治療 DME 有效，且可能減少暗點的數目與大小 ⁠^Q1556 p.424
• 施打看不見的光點時，燒灼強度的 titration（調整）與施打區域的監測，由使用 endpoint software technology（終點軟體技術）的商用雷射系統輔助 ⁠^Q1556 p.424
• 第 5 章（DME 雷射治療段落）：部分研究提示 micropulse therapy 或閾值下強度燒灼與標準黃斑雷射一樣有效，且減少對 RPE 與外層視網膜的傷害 ⁠^Q1556 BCSC 12 p.128

七、光凝固併發症

前段與神經併發症

• 最嚴重的併發症來自能量過高或光線方向錯誤 p.424
• 意外的角膜燒灼可能導致 corneal opacities（角膜混濁）；虹膜燒灼可能導致 iritis（虹膜炎）與虹膜萎縮區 p.424
• 熱傷害 suprachoroidal space（脈絡膜上腔）中的 posterior ciliary nerves 及／或 iris sphincter（虹膜括約肌）可導致持續性 mydriasis（散瞳）、調節喪失、角膜知覺喪失繼而乾眼 p.424
• 水晶體色素吸收可能造成 lenticular burns（水晶體燒灼）與隨之而來的混濁 p.424
• 直接打在或鄰近視神經頭可能造成 optic neuropathy（視神經病變）；在視網膜內出血、色素增加或視網膜變薄區域強烈吸收後可能造成神經纖維傷害 p.424
• Retinal nerve fiber layer（視網膜神經纖維層）受損時，視野缺損可能超出局部範圍 p.424
• 脈絡膜視網膜併發症：foveal burns（中央凹燒灼）、Bruch membrane 破裂、產生視網膜或脈絡膜病灶、exudative（滲出性）脈絡膜或視網膜剝離 p.424

Accidental foveal burns（意外中央凹燒灼）

• 應以 biomicroscopy 仔細辨認中央凹，治療中經常參照中央凹中心有助於維持方向感 p.424
• 某些情況下以 peribulbar 或 retrobulbar 麻醉固定眼球可能降低風險 p.424

Bruch membrane ruptures（Bruch 膜破裂）

• 小 spot、高功率、短時間都會增加 Bruch membrane 破裂風險，之後可能發生 choriocapillaris 出血與 CNV p.424

Retinal lesions（視網膜病灶）

• 強烈光凝固可能造成全層視網膜裂孔；強烈治療也可能導致纖維增生、striae（皺褶）、中央凹變形，進而 metamorphopsia（視物變形）或 diplopia（複視） p.424–425
• 小直徑、高強度的局部燒灼可能造成血管阻塞或穿破血管，導致視網膜前或玻璃體出血 p.425
• 廣泛 PRP 可能誘發或加重黃斑水腫，尤其是糖尿病病人 p.425

Choroidal lesions（脈絡膜病灶）

• CNV 治療可能併發視網膜下出血、脈絡膜缺血，以及額外的 CNV 或 chorioretinal anastomosis（脈絡膜視網膜吻合） p.425
• 光凝固疤痕邊緣可能發生漸進性 RPE 萎縮，使暗點擴大；光凝固也可能誘發 RPE tear（色素上皮撕裂） p.425

Exudative retinal and choroidal detachment（滲出性視網膜與脈絡膜剝離）

• 廣泛、強烈的光凝固可能導致大量脈絡膜視網膜水腫，造成 serous（漿液性）視網膜與脈絡膜剝離（Fig 18-3：糖尿病視網膜病變 PRP 後的脈絡膜剝離） p.425
• 後者（漿液性視網膜與脈絡膜剝離）可能進而導致前房角變窄（因 ciliary body 睫狀體向前旋轉）、眼壓升高，罕見情況下 aqueous misdirection（房水逆流） p.425
• 限制單次 PRP 的燒灼範圍可能預防此併發症 p.425

八、Transpupillary Thermotherapy（TTT，經瞳孔溫熱療法）

• TTT 以 subthreshold 方式作用：稍微提高脈絡膜溫度，對 RPE 與上方視網膜只造成極少熱傷害 p.425
• 參數：infrared laser（810 nm）、光束大小 0.8–3.0 mm、功率 250–750 mW、照射時間 1 分鐘 p.425
• Choroidal melanoma（脈絡膜黑色素瘤）：厚度 <4 mm 的腫瘤可考慮以 TTT 單獨治療；較厚的腫瘤，TTT 合併 plaque radiotherapy（敷貼放射治療）的局部腫瘤控制優於單用 TTT p.425

九、Photodynamic Therapy（PDT，光動力療法）

適應症

• 使用光敏藥物 verteporfin 的 PDT 經 US FDA 核准，用於治療某些類型 subfoveal CNV（中央凹下 CNV），即 AMD 中的此類 CNV，以及 ocular histoplasmosis syndrome（眼組織胞漿菌症候群）與 myopia（近視）續發者 p.426
• 因已有更有效的治療，PDT 大致已不再受青睞；但對 PCV 的滲漏 polyps（息肉）仍是有價值的選擇，對 CSC 與部分眼內腫瘤也有用 p.426

兩步驟機轉

1. 靜脈注射光敏藥物，藥物聚集在 CNV 與腫瘤血管的 endothelial cells（內皮細胞） p.426
2. 以該藥物優先吸收的雷射波長在局部活化藥物 p.426

• 低強度雷射能量引發 photochemical reaction（光化學反應），形成包括 free radicals 在內的 reactive oxygen species；自由基造成內皮細胞傷害、血小板黏附、vascular thrombosis（血管血栓形成）與微血管關閉 ⁠^Q1753 p.426

PDT 併發症與 fluence

• 最嚴重的不良反應是 photosensitivity reactions（光敏感反應），從輕微到日曬皮膚的二度灼傷；治療後 5 天內讓病人盡量減少日曬可避免 p.426
• 中央凹下病灶接受 standard-fluence PDT 後，約 4% 病人可能發生嚴重視力喪失 p.426
• 為減少 choriocapillaris nonperfusion（脈絡膜微血管層無灌流），half-fluence PDT（能量 25 J/cm²；光強度 300 mW/cm²）已較常用 p.426
• 另一種近似（但並不等同）half-fluence 的方法：以 full fluence 照射 41–42 秒，即一般照射時間 83 秒的一半 p.426

十、Cryotherapy（冷凍治療）

適應症

• 冷凍治療以組織的冷凍與解凍造成細胞傷害與死亡 p.426
• 實務上最常用於治療 retinal breaks（視網膜裂孔）（cryopexy），可單獨施行或作為視網膜剝離修復的一部分 p.426
• 當介質混濁、色素淡、極周邊的裂孔、裂孔周圍有視網膜下液可能妨礙雷射吸收時，cryopexy 可能優於 laser retinopexy p.426
• 也用於治療 retinal vascular tumors（視網膜血管腫瘤）與 pars planitis（睫狀體平坦部炎） p.426

作用機轉

• 冷凍與手持探頭直接接觸的組織；冷凍界面向外推進，溫度分布以探頭接觸點最冷 p.426
• 中央組織溫度低於 −40°C 後，細胞因細胞外與細胞內冰晶形成的破壞而死亡；周邊未達 −40°C 的細胞主要死於 apoptosis（細胞凋亡）與 necrosis（壞死） p.426
• 冷凍也造成血管 stasis（停滯）與小口徑血管破壞而引起缺血，並可能破壞 blood–ocular barrier（血眼屏障） p.426–427
• 隨後的脈絡膜視網膜結痂使視網膜與脈絡膜間產生牢固黏連 p.427

Cryopexy 技術

• 使用前先確認探頭尖端能正常降溫；但探頭最初放上結膜或鞏膜時，尖端應為室溫 p.427
• 在 indirect ophthalmoscopy 或手術顯微鏡觀察下，把探頭尖端放在裂孔附近並輕壓造成 indentation（壓陷）；通常踩腳踏開關讓冷媒流到尖端，形成 ice ball（冰球），組織轉白 p.427
• 冷凍時形成強力黏著，此時不可移動探頭以免撕裂組織；待探頭解凍後再移位做下一發，直到整個裂孔被 cryopexy 完全包圍 p.427

併發症

• 若把探頭桿身（shaft）的壓陷誤認為尖端，可能意外冷凍黃斑 p.427
• 其他：探頭桿身意外冷凍造成眼瞼傷害、暫時性 uveitis（葡萄膜炎）、暫時性 chemosis（結膜水腫）、subconjunctival hemorrhage（結膜下出血） p.427

十一、考前速記