角膜為光線進入眼睛的第一個構造，光線透過角膜和水晶體的折射，會聚焦在視網膜上形成影像，在眼睛的屈光系統中，角膜約佔了四分之三的屈光度，因此角膜的健康對於良好的視力非常重要。根據WHO的資料，全球造成失明的原因中，白內障佔了47.9%，其次為青光眼(12.3%)、老年性黃斑部病變(8.7%)，因角膜疾病造成的失明為第四位，佔了5.1%，甚至高於糖尿病視網膜病變的4.8%。若以人數來看，全球因角膜疾病需要接受角膜移植來恢復視力的約有一千萬人，但全球每年角膜移植數量僅約10萬人，因此仍有許多人正等待接受角膜移植。
解剖學上，角膜可以分為五層，分別為上皮細胞層、Bowman氏層、角膜基質層、Descemet’s層、以及最內的角膜內皮細胞層，每層組織都有其特殊的功能，例如上皮細胞可提供淚膜覆蓋，保護角膜避免受到病原侵犯，內皮細胞層具有排水的功能，將水份從角膜基層排到前房中，避免角膜因處於外有淚水、內有房水的環境中而水腫。任何一層構造受到破壞，都會影響角膜的功能，進而影響視力。
全層角膜移植手術
對於角膜疾病造成的視力不良，傳統的治療方式為全層角膜移植手術(Penetrating keratoplasty)，即使用角膜環刀，將病患的角膜切下，以捐贈者的角膜置換後，進行縫合。雖然角膜科醫師對於全層角膜移植的手術方式、術後照顧等非常熟悉，但全層角膜移植仍有以下缺點：例如術後恢復期長、可能有術後的排斥、以及其它併發症如縫線露出、角膜新生血管、術後感染、術後高度散光調等，尤其全層角膜移植術為360度的大傷口，術後若遭遇外力，可能會因傷口裂開造成嚴重的眼球破裂。
但若仔細調查角膜移植的適應症，會發現病患的角膜疾病可能集中在角膜的某一層組織，如台大醫院的資料顯示，所有適應症中，角膜疤痕佔27.9%、移植後功能不良佔21%、角膜潰瘍佔17.9%、水泡性角膜病變佔17.6%、角膜內皮細胞失養症佔4.5%、圓錐角膜佔2.5%，因此如果可以針對病患的某層角膜進行移植，將可避免掉上述全層角膜移植的缺點，增加病患的視力預後。
層狀角膜移植手術
近年來隨著手術顯微鏡及器械的進步，各國及國內醫學中心逐漸針對特定角膜疾病，將全層角膜移植轉變成層狀角膜移植。針對角膜基質層的疾病，如角膜疤痕、圓錐角膜、角膜基質層失養症，會採用深層角膜前層移植(Deep anterior lamellar keratoplasty)，由於僅換掉角膜前層，患者的角膜內皮細胞就可保留，避免術後排斥影響角膜內皮細胞的功能，也因為角膜前層移植不易造成術後排斥，術後照顧不需像全層角膜移植需要長期使用類固醇眼藥水，如此可降低因類固醇眼藥水產生之副作用，如白內障或眼壓增加造成青光眼等。
若造成視力不良的原因為角膜內皮細胞功能缺損，則可採用角膜內皮細胞層移植。彈力層撕去後角膜內皮細胞移植手術-DSAEK，在移植前會將捐贈者的角膜進行前處理，以環刀切除角膜上皮及基質，保留部份後角膜基質及角膜內皮層，處理後再經由小傷口移植進病患的眼內。由於傷口遠較全層角膜移植要小，因此避免掉角膜散光、角膜縫線造成的併發症，部份文獻也指出術後排斥機率較全層角膜移植要低。
然而，DSAEK手術移植進患者眼內的，是厚度約為150um，帶有角膜內皮和部份後角膜基質的移植物，有時會因為移植物的切割不平整，影響視力恢復，因此在DASEK之後，又發展出後彈力層角膜內皮移植術(Descemet's membrane endothelial keratoplasty-DMEK)，此術式僅移植厚度約為10-15um，僅含角膜內皮層及Descemet’s層的移植物，不包含後角膜基質，患者術後視力恢復極佳，據統計在成功的手術後，大於八成的患者視力可到0.8以上，相較於DSAEK，DMEK可提供更好的視力品質。
然而要移植厚度約為10-15um的移植物進入患者眼內需要高度的技術，以往認為即使能植入到眼內，在手術過程中，對移植物造成的損傷，也會使手術效果大打折扣，然而自2006年荷蘭創新眼科手術中心(Netherlands Institute for Innovative Ocular Surgery)的Melles醫師開始發展角膜內皮移植術以來，手術技巧已有長足的進步，目前已可使用特殊的玻璃植入器，吸取角膜內皮，再由3厘米的角膜小切口植入眼內，透過從眼外輕拍角膜，帶動眼內房水的流動，即可在不接觸角膜內皮的狀況下，將移植物攤平於受贈者的角膜後層，之後再於眼內注入空氣，即可借助空氣的浮力，將角膜內皮附著於角膜後層，成功完成角膜內皮移植術。。
科技進步，角膜移植大躍進
綜上所述，因為技術的進步，角膜移植從最初的全層角膜移植，進展到角膜分層移植手術，提升病患術後的恢復和視力，但全層角膜移植仍有其不可取代之處，例如：嚴重感染造成角膜穿孔、外傷等原因，同時影響到全層的角膜，則必需以全層角膜移植治療，因此若角膜疾病影響視力，需接受角膜移植時，最佳的術式仍需由臨床醫師判斷並和病人討論決定。
眼科部角膜科 何威廷醫師
專長：層狀角膜移植、全層角膜移植、白內障超音波手術、角膜眼表層疾病、乾眼症、一般眼科疾病
https://www.femh.org.tw/section/sectionDetail2?CID=0260&&DoctorID=87139