Abstract
眼化学熱傷はよくある重篤な眼の緊急事態であり，直ちに集中的な評価とケアが必要である。 このような事故の犠牲者はたいてい若年者であるため、視力の喪失や外見の醜さは彼らの人生に劇的な影響を与える可能性がある。 臨床経過は、即時、急性、初期、後期の修復段階に分けられる。 受傷時の四肢、角膜、結膜の病変の程度は、予後と決定的に関連している。 治療は、簡単だが視力を回復させるための処置から始まり、病気の経過の後半では複雑な外科的処置が続けられる。 治療の目的は、眼表面の解剖学的構造と機能を正常に戻すことです。 患者のニーズに応じて、四肢幹細胞移植、羊膜移植、そして最終的には角膜移植が適応となります。
1. はじめに
化学物質による眼熱傷は、通常、腐食性物質が眼や眼周囲の組織に誤って入ったときに起こります。 化学物質による眼熱傷は、真の眼の緊急事態と考えられ、直ちに集中的な評価と治療が必要です。 このタイプの傷害は、化学工業の研究所や工場で働く20～40歳の男性に多く見られます。 年齢が低いだけに、眼の火傷の後に続く長期的な障害は、患者の人生に大きな影響を与える可能性があります。
2.症状
化学物質による損傷の典型的な症状は、突然の激しい痛み、霧吹き、眼瞼痙攣であると言われています。 塩基性物質は親油性であり、酸性化学物質に比べて眼球への浸透が速い。 塩基性物質は親油性であるため、酸性物質に比べて眼球への浸透が早く、前房に到達して海綿体、毛様体、水晶体を損傷することもあります。 このプロセスの速さのため、患者はわずか5～15分で不可逆的な眼内損傷を受ける可能性があります。 酸による損傷はそれほど深刻ではありません。 酸は上皮にタンパク質の凝固を引き起こし、眼球の深層部へのさらなる浸透を制限します（フッ化水素酸は細胞膜を素早く通過できるため、酸の中でも例外的です）。 角膜や強膜の収縮は、急性の眼圧上昇を引き起こす。 長期的な眼圧上昇は、トラベキュラーメッシュワークの線維性損傷とメッシュワーク内に捕捉された炎症性の破片によって起こります。
3.臨床検査
初診時（以下のように十分な灌流を行った後）には、完全な眼科検査を行います。 眼球構造のどの部分にも異物が埋め込まれていないことを確認することが重要です。 化学物質による傷害後の臨床症状のスペクトルを説明することができ、それは時間の経過とともに大きく変化する可能性がある。 急性の眼周囲症状としては、眼窩周囲の浮腫や紅斑、深部まで達した皮膚、睫毛や眉毛の消失などがあります。 初期症状としては、角膜や結膜の上皮欠損、ケモシス、結膜の炎症、辺縁部の虚血（図1）、角膜の混濁、無菌性の潰瘍、浮腫、時には穿孔などがある。 眼圧が高いのは、トラベキュラーメッシュワークの損傷や炎症が原因であると考えられます。 視覚的転帰の最も重要な予後因子の1つは、眼表面の損傷の程度であり、最初は辺縁部の虚血の程度に反映されます（図2）。 辺縁部の広範な損傷は、辺縁部幹細胞不足（LSCD）を引き起こし、最終的には、正常な角膜上皮の治癒、新生血管、結膜の形成ができなくなる可能性があります。 また、瞼の機械的変化、浮腫や瘢痕化に起因するラグフィッシュも再上皮化の妨げとなる。 広範囲にわたる結膜の熱傷は、シンブルファロン、瘢痕性眼瞼内反症、眼瞼外反症、睫毛乱生などの長期的な影響をもたらし、症状をさらに複雑にすることがあります。
アルカリ熱傷後8日目に下鼻部に四肢の虚血が見られるようになった。
グレードIVの眼表面熱傷を受けた患者。 角膜から4mmに及ぶ重度の虚血と角膜のヘイズに注意。
4.分類
化学物質による眼熱傷の段階を特定することは、転帰を予測する上で特に有用である。 最も重要なことは、生存している辺縁組織の相対的な割合が、主要な予後因子であることが示されていることである。 いくつかの分類が提案されているが、Roper-Hall分類システムは、1960年代半ばにBallenが最初に開発し、その後Roper-Hallが修正したものである。 Roper-Hall分類システムは1960年代半ばにBallenによって開発され、その後Roper-Hallによって修正された。この分類の基本は、主に角膜のヘイズの程度と周囲の虚血の量であった（表1）。 その後、Pfisterは、角膜のヘイズと周辺部の虚血を示す写真に基づいて、損傷を軽度、軽度-中度、中度-重度、重度、超重度に分類する分類法を発表した。 Dua 氏は、1 時間ごとの四肢の病変（虚血との比較）と、水疱性結膜の病変の割合に基づいた分類法を提案しました。 全体として、重要な要素は、損傷時の辺縁、角膜、結膜の病変の量に注意することです。
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5. 病因
典型的な病態生理学的経過は、組織のpHの急激な変化に始まり、pH依存性の化学的変化を伴うものである。 最近までは、有害物質のpHを含む化学的特性が、組織損傷の量と種類を決定する重要な要素と考えられていた。 しかし、温度、量、衝撃力、濃度、解離係数（オスモラリティなど）、酸化還元電位、眼組織との特異的な反応性（pK値）などの他の要素が、化学物質による組織損傷の病態生理カスケードに大きく影響することが明らかになっています
温度は組織の非特異的な凝固や冷却を決定します。
温度は、組織の非特異的な凝固または冷却を決定します。化学反応性は通常、温度の上昇とともに増加するため、高温の溶液は同様の低温の溶液よりも一般的に多くの損傷を引き起こします。 固形物はまばたきでは除去できず、石灰やコンクリートなどの腐食性のある粉体は結膜嚢内に高濃度で残留し、組織を破壊する可能性が高くなります。 特に石灰の粒子は、深遠な眼窩に気づかずに残ってしまうと、深刻なダメージを与え続ける可能性があります。 腐食性物質の衝撃力は、角膜や結膜嚢に付着する腐食性物質の量や、事故後の組織の反応性に影響するため、注目すべきである。 低濃度の腐食性物質が角膜に強い力で衝突すると、眼に大きな損傷を与えることがある。 その結果、表層の角膜が損傷し、間質が腐食剤と直接接触することになる。 現代の自動車用バッテリーの爆発では、酸による火傷と眼球挫傷の組み合わせが報告されています。
一般的に、アルカリ剤は酸よりも深く浸透します。
アルカリ剤は酸よりも深く浸透し、水酸基イオンが細胞膜の脂肪酸をケン化させ、細胞を破壊することになる。 上皮が破壊されると、アルカリ剤はさらに急速に下層組織に浸透し、プロテオグリカン基質やコラーゲンマトリックスを破壊する。 トラベキュラーメッシュワークのコラーゲン線維に到達すると、瘢痕化して房水の流出が阻害され、続発緑内障の原因となります。 強アルカリ剤は前房内に浸透し、虹彩、水晶体、毛様体などに広範囲な炎症を引き起こす。 酸は、タンパク質を変性させ、凝固壊死を引き起こし、組織への浸透を抑えるバリアーを形成します。 先に述べたように、フッ化水素酸は、アルカリ性薬剤と同様に例外的に浸透し、同じ範囲の傷害を引き起こすことがある。
細胞膜の溶解により、プロスタグランジン、ロイコトリエン、インターロイキンなどの走化性および炎症のメディエーターが放出され、直ちに免疫学的反応が起こります。 一様な初期の臨床像は、共通の化学的・物理的メカニズムに従ったものではなく、角膜の水和、タンパク質含有量、細胞の活力の全般的な障害を反映したものである。
6.臨床経過
眼の化学的損傷の臨床経過は、即時期、急性期、初期修復期（8～20日）、後期修復期に分けることができます。
即時期は、化学物質が眼球表面に接触した瞬間から始まります。 化学物質による眼の損傷の程度と予後を決定する重要な要素は、角膜上皮の欠損の総面積、結膜上皮の欠損の面積、四肢の白斑の時計時間または度数の量、角膜混濁の面積と密度、提示時の眼圧の上昇と水晶体の透明度の喪失からなる。
化学物質による眼の損傷後の最初の7日間は、回復の急性期を構成する。 この間、組織は汚染物質を除去すると同時に、角膜上皮の表面保護層を再構築します。 眼球表面と前房では、重大な炎症メカニズムが進行し始めます。
損傷後8～20日目の初期修復期は、眼表面上皮の即時再生と急性炎症イベントが慢性炎症反応、間質の修復、瘢痕化へと移行する、眼の治癒の移行期です。 上皮の欠損が続くと、この段階で角膜潰瘍が発生します。 これは、多形核白血球や治癒した上皮から放出されるコラゲナーゼ、メタロプロテアーゼなどの消化酵素の作用によるものと考えられている。
化学的損傷から3週間後、治癒過程はいわゆる後期修復期に続く。
化学物質による損傷から3週間後には、いわゆる後期修復期が続きます。この段階では、視覚的に予後の良い治癒の完了と、視覚的に予後の悪い合併症が特徴的です。 慢性的で重度の炎症反応は、損傷を受けた眼組織の分解産物が新たな抗原として作用し、白血球やマクロファージの侵入を引き起こすことによって引き起こされることが多い。 重症の場合は、まぶた、末梢の硝子体、網膜まで侵されることがあります。 治療抵抗性の続発緑内障は頻繁に起こる合併症であり、外科的介入と抗緑内障薬による長期間の治療が必要となる。
7.化学物質による熱傷の管理
化学物質による熱傷のケアは、基本的に最初の事故の基本的なメカニズムとその後の炎症反応の両方を反映しています
7.1. 緊急治療
治療の早さが最終的な結果に好影響を与えるので、傷の慎重な評価を待って治療を遅らせてはならない。 急性化学熱傷の後は、原因となった化学物質を洗い流すために、直ちに広範囲に渡って洗浄する必要があります。 10分以上は目を洗い続けることをお勧めします。 また、モーガンレンズをはじめとする灌流用コンタクトレンズは、化学物質による熱傷後の角膜や結膜への灌流や投薬に使用することができます。 一般的には、尿中pHストリップを用いて眼表面のpHをチェックし、pHが7に正常化するまで灌流を継続します。 両性電解液（主にジホテリン）のようなユニバーサルシステムは、発熱反応が少なく、塩基や酸との非特異的結合能力があるため、緊急時の中和に適した溶液となります。 残った粒子は、湿らせた綿棒や先の細い鉗子で眼球表面から取り除きます。 可能な限り最良の結果を得るためには、目の火傷の第一段階の管理を成功させ、眼科以外の緊急チームを十分に訓練することが不可欠である。 予後は即時の治療措置の効率と密接に関係していることが示されています。
7.2. 急性期の治療
治療方針は検査所見に大きく左右されます。 急性期治療の主な目的は、再上皮化の促進、炎症の減少、感染の防止、上皮および間質のさらなる破壊の回避、および後遺症の最小化です。
7.3. 7.3. 上皮化の促進
防腐剤の入っていない人工涙液や潤滑剤入りの軟膏は、持続する上皮症を改善し、びらんの再発のリスクを減らし、視覚的なリハビリを促進します。 一般的に、熱傷患者には、コラーゲン合成と創傷治癒を促進するアスコルビン酸の全身投与が有効です。 上皮化を促進するために、治癒を促進する多くの因子を含む自己血清涙液を使用することができます。 同様に、上皮の治癒が遅れる場合には、包帯状のコンタクトレンズを使用することも考えられます。 PROSE（Prosthetic Replacement of Ocular Surface ecosystem）（当初はBoston Scleral Lensと呼ばれていました）などの大口径ガス透過性強膜コンタクトレンズは、入院患者の化学的または熱的損傷後に使用されています。 また、乾燥やまばたきによるまぶたの摩擦から角膜を保護することもできます
7.4. 抗炎症療法
外用コルチコステロイドは、化学的損傷後の急性炎症をコントロールする上で重要な役割を果たします。 炎症細胞の浸潤を抑え、好中球の細胞質膜やリソソーム膜を安定させる。 また、前房や結膜の炎症を治すのにも役立ちます。 欠点は、再上皮化やコラーゲン合成を阻害することです。 従来の考え方では、ステロイド外用剤は10日から14日を超えて使用すべきではないとされていました。これは、アルカリ熱傷において、コラーゲン合成の阻害、角膜の菲薄化の悪化、角膜穿孔の可能性を高めるからです。
クエン酸塩は、多形核白血球が火傷組織に移動するのを防ぎ、フリーラジカルやタンパク質分解酵素の放出を減少させるために使用されてきました。 フリーラジカルはヒドロキシルイオンによって形成され、アスコルビン酸やトコフェロールによって消去されます。 虹彩・毛様体の痙攣による痛みを和らげるために、サイクロプレグを使用することも考えられます。 高眼圧の治療
前述のように、アルカリが海綿体に到達すると眼圧が上昇しますが、これは見落とされがちです。 上皮への毒性を最小限にするために、一般的には局所的な薬剤よりも経口的な房水抑制剤が好まれます
7.6. 後遺症の予防
眼球表面にシンブルファロンが形成されていないか、毎日検査する必要があります。 シンブルファロンリングを挿入することで、シンブルファロンの形成を効果的に防ぐことができる。 掌蹠膿疱症を予防するためには、掌蹠膿疱症を予防するためには、掌蹠膿疱症を予防する必要がある。
角膜の潰瘍や融解は、最も重度の損傷で起こりやすい。 角膜の菲薄化は、多形核細胞やその他の常在細胞から放出されるコラゲナーゼやマトリックスメタロプロテアーゼによって促進されます。 アプロチニンなどのプロテアーゼ阻害剤や、システイン、アセチルシステイン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム（EDTA）、EDTAカルシウム、ペニシラミン、クエン酸塩などのコラゲナーゼ阻害剤、そして特にテトラサイクリンが、化学的熱傷を受けた角膜の菲薄化を防ぐことがわかった。 また、テトラサイクリンの全身投与は、持続的な角膜上皮欠損の治癒を促進する可能性があります。
8.外科的管理
化学的眼熱傷に対する早期手術の第一の目的は、グローブを維持し、再上皮化を促進することです。 外科的管理は、壊死物質の初期デブリードメントから始まり、必要に応じて羊膜移植やテクトニックグラフトを行う。 一方、後期の外科的介入は、正常な眼表面の解剖学的構造と視覚機能を回復することを目的としている。 これらには、眼瞼の異常の修正、緑内障の管理、四肢幹細胞の移植、そして最終的には角膜形成術が含まれます。 羊膜移植
羊膜移植(AMT)は、上皮化のための基底膜を提供する移植片として、あるいは生物学的な包帯コンタクトレンズとして機能するパッチとして使用することができます。 化学熱傷後2週間以内に凍結保存した羊膜を眼球表面全体に移植すると、グレードII-IIIの熱傷患者の上皮欠損が即時に治癒し、痛みが軽減されることが示された。 さらに、眼表面の炎症を抑え、瘢痕化を軽減するために、内科的治療の補助としてしばしば使用されます。 また、多層膜AMTは、重度の角膜肥厚の際の適切な代替手段となります。 さらに、羊膜は、柔軟なプラスチックリングに固定されたコンタクトレンズタイプのキャリア（ProKera, Bio-Tissue, Inc. リングと羊膜の複合体は、縫合や接着の必要なく、眼球表面に配置されます。 羊膜は通常、数日から数週間（通常は1週間程度）持続するが、その適用は繰り返し可能である。 さらに、AMTは、幹細胞移植のさまざまな技術が治療の過程で指示されている場合、その補助として使用することができます。 Tenonplasty
重度のグレードIVの損傷では、辺縁血管の喪失は、再上皮化の欠如とそれに続く角膜の結膜化に加えて、前眼部の壊死につながる可能性があります。 早期に介入して辺縁の血液供給を回復させれば、後期の合併症を防ぐことができる可能性がある。 Tenonplastyは、壊死した組織を除去し、生存している血管のあるTenon層を辺縁部に進めて強膜に固定し、AMTとラメラ角膜パッチグラフトを併用します（図1）。 これにより、強膜のさらなる虚血と融解を防ぐことができることが示されています。
8.3. 辺縁系幹細胞の移植
辺縁系幹細胞の欠損は、重度の化学物質による傷害の長期的な後遺症の中で最も視覚的に重要なものの一つです。 慢性的な刺激による持続的な上皮の欠損と角膜結膜の臨床症状に悩まされている患者は、幹細胞の移植を検討することができる。 一般的には、眼表面の炎症が抑えられれば抑えられるほど良い結果が得られるので、辺縁部の幹細胞移植は（損傷を受けた時点から）できるだけ遅らせた方が良いでしょう。 同様に、すべての眼瞼の異常（例． 同様に、眼瞼の異常（例：睫毛乱生症、シンブルファロン）もすべて解決してから、眼瞼幹細胞移植を検討することをお勧めします。
四肢幹細胞は、患者（結膜四肢自家移植（CLAU）および培養四肢上皮移植（CLET））、両親、兄弟、子供などの近親者（生体関連結膜四肢移植（lr-CLAL））、または死体の眼（角膜四肢移植（KLAL））から採取することができます。 いくつかの手術方法が紹介されています。 CLAUは片側の火傷にしか使えませんが、80～90％の患者で角膜新生血管が完全に退縮し、再上皮化と機能的な視力が得られるなど、常に優れた結果が得られています（図3）。 CLETは、片側だけのLSCDの場合、非常に適した手術方法です。 両眼の眼球表面に損傷がある場合は、lr-CLALまたはKLALを選択することができる。 一親等の親族の片眼または両眼から組織を採取すると、遺伝子組成の近い新鮮な組織が得られます。 一方、KLALグラフトは、グラフト組織を利用できる時間が長いため、より多くの幹細胞を利用することができます（図4）。 また、Lr-CLALには生存している結膜組織が得られるという利点があり、重度の結膜欠損症の患者に使用することができる。 短期間のステロイド、タクロリムス（またはシクロスポリン）、ミコフェノラート（またはアザチオプリン）による全身免疫抑制が、眼球移植片の拒絶反応を防ぐために必要です。 免疫抑制剤の最適な管理と副作用のモニタリングのためには、一般的に臓器移植チームとの緊密な連携が必要です。
化学熱傷後の全辺縁幹細胞欠損で、結膜辺縁自家移植に成功した患者（術後2年目）。
化学熱傷後の全辺縁幹細胞欠損の患者で、結膜辺縁の自家移植に成功したもの。 化学熱傷後に角膜辺縁部同種移植と浸透性角膜形成術を全身免疫抑制で行った全辺縁部幹細胞欠損の患者（術後18ヶ月）。
8.4. 角膜移植
熱傷患者の最後の手段であるPKP(Tectonic penetrating keratoplasty)は、重度の菲薄化、大きなデスメトセル、切迫した、あるいは率直な角膜穿孔を伴う症例では避けられないかもしれません。 従来のラメラ角膜形成術(LKP)や深部前部ラメラ角膜形成術(DALK; Melles and Anwar technique)は、広範囲なストローマの瘢痕を持つ患者の視覚的リハビリテーションのために行われます。 多くの場合、角膜瘢痕の形成、角膜の厚さや凹凸のばらつきにより、従来のLKPやMelles法が好まれます。 それ以外の場合は、四肢幹細胞の不足が解消されれば、全層移植を成功させることができます
8.5. 人工角膜
人工角膜は間違いなく視力を改善することができますが、PKPが失敗した場合、または失敗すると予想される場合（例えば、広範囲の間質血管がある場合）に検討すべきです。 現在、ボストンケラトプロテーゼは、これまでの方法では角膜の透明性と正常な眼表面を回復することができなかった患者の主要な選択肢となっています。 その長期的なリスク、生涯にわたる定期的なフォローアップの必要性、毎日の抗生物質の予防投与の順守などが、角膜プロテーゼの理想的な候補ではない患者さんの問題点です。 Boston keratoprosthesis study groupは、化学物質による熱傷を受けた患者において、解剖学的に優れた保持力を示しました。 報告されている長期的な合併症には、人工後膜の形成、眼圧の上昇および／または緑内障の進行、無菌性角膜間質壊死または角膜の菲薄化、感染性角膜炎、持続性上皮欠損、網膜剥離、無菌性ぶどう膜炎／ブドウ膜炎、感染性眼内炎などがあります。 OOKP（osteo-odonto-keratoprosthesis）手術は、いくつかの眼疾患や全身疾患が原因で両側の角膜が見えなくなってしまった患者さんに行われる最後の手段の一つです。 スティーブンスジョンソン症候群、ライエル症候群、表皮水疱症、重度のトラコーマ、化学的・物理的損傷、まぶたの欠損、複数の角膜移植の失敗など、重度の末期状態が適応となります。 このような症例の治療に利用可能な他の外科的選択肢（例：幹細胞移植による眼表面再建術）は、OOKP手術の前に検討されるべきである
9. 結論
化学物質による熱傷は、眼球表面や眼球周囲の構造に壊滅的な影響を与えます。 化学熱傷は、慢性的な痛み、外見の醜さ、視力の低下を引き起こすことがよくあります。 治療の全体的な目標は、正常な眼表面の解剖学的構造を回復させることであり、初期には集中的な治療から始まり、最終的には複雑な外科手術を行うことになります。
利益相反
著者らは、この論文の発表に関して利益相反がないことを宣言します。