一、发病原因
确切病因不清，可能为多因素所致，如遗传因素、内分泌因素等。
二、发病机制
1、遗传学说：Ammon(1830)、Jaensch(1929)、Anelsdorst(1930)等人认为圆锥角膜属于隐性遗传，但也有些病例可连续二代或三代出现症状，对这样的病例，应考虑是规律或不规律的显性遗传。
这种理论的拥护者提出，圆锥角膜常合并其他先天异常，也是此病包含有遗传因素后个佐证。如视网膜色素变性、蓝色巩膜、无虹膜、虹膜裂、马凡氏综合征、前极白内障、角膜营养不良、先天愚型等。
较多学者认为本病为常染色体隐性遗传。如Ammon(1830)报告6个家系均有不规律的病例。高桥报告一家同胞3人均患此病。还发现这些病例的亲代往往有近亲通婚史。但有些病例可连续2或3代出现，有时发生中断现象，提示为外显不全，这些应考虑为规律或不规律的显性遗传。常染色体显性遗传的圆锥角膜致病基因位于染色体16q22和3q23。在某些遗传性疾病如视网膜色素变性，Downs综合征、蓝色巩膜病和Marfan综合征等都可能合并圆锥角膜。
2、发育障碍学说：Collins等(1925)和δарьелъ(1960)提出，此病是由于角膜中央部分抵抗力下降，坚韧茺差，不能抵抗正常的眼内压所造成的。Mihalyhegy(1954)发现，圆锥角膜不仅仅改变角膜的弯曲度，巩膜也有明显的改变。因此他提出，圆锥角膜的病因还应从间质发育不全上去找。
3、内分泌紊乱学说：Siegrist(1912)、Knapp(1929)和Stitcherska(1932)均认为甲状腺功能减退与本病发生有重要关系。Siegrist(1912)提出，甲状腺机能减退是发生圆锥角膜的一个重要因素，这种说法也被Knapp(1929)和Stitcherska(1932)所推崇。Hippel(1913)特别强调过胸腺在圆锥角膜发生上的作用。
4、代谢障碍学说：Myuhnk(1959)发现本病患者的基础代谢率明显降低。Tntapeho(1978)报告本病患者血液中锌、镍含量明显降低，钛、铅和铝的含量升高，而锰的含量正常，因此认为这些微量元素的变化对发生本病有一定的影响。Yukobckaa等(1979)报告，在本病患者的血液和房水中，6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性明显下降。
5、变态反应学说：圆锥角膜常与春季卡他性角结膜炎等变态反应性疾病同时发病，其特点是IgA反应降低，IgE反应增高，细胞免疫也有缺陷。Boland(1963)统计，本病患者中有32.6％患过花粉症，有33.3％患过哮喘病。Ruedeman报告本病86％的患者有过敏反应病史。
6、戴角膜接触镜可以诱发圆锥角膜：Hartstein(1968)报告4例戴角膜接触镜后发生圆锥角膜者，认为戴接触镜可能诱发此病。眼球及角膜硬度降低可能是戴接触镜后发生本病的危险因素。
7、PRK、LASIK等准分子激光角膜切除术后继发圆锥角膜。
8、慢性眼部干燥性病变及泪液缺少时会使下方角膜变陡，并产生高度角膜散光，形成继发性圆锥角膜。
圆锥角膜可以并发晶状体脱位或视网膜脱离等，可引起慢性角膜病。
视网膜脱落是视网膜的神经上皮层与色素上皮层的分离。两皮层之间有一潜在间隙，分离后间隙内所潴留的液体称为视网膜下液。按病因可分为孔源性、牵拉性和渗出性视网膜脱落。视网膜脱落的部分无法正常工作，导致大脑接受从眼部来的图像不完整或全部缺失。
症状和体征：
一、前部型圆锥角膜：临床上较常见，按临床过程分为4期：
1、潜伏期：此期可无任何症状，临床上很难诊断，若一眼已确诊为本病，另眼用视网膜检影镜检查出检影异常(出现剪动性红光反射)，以及在确诊病例亲属中发现视网膜检影异常者，都应考虑到本病的可能。
2、初期：本期的临床表现主要为屈光不正，裸眼视力下降，但可用眼镜或角膜接触镜矫正视力，初起时可能只出现单纯近视，以后逐渐向规则或不规则散光发展，故总是表现出近视散光，角膜逐渐向前凸起，其形态可用多种方法检查出来，如用Placido盘作定性分析，此期的Placido盘角膜映像会出现同心环和轴的歪曲，即在角膜上方或鼻侧的环较宽，而在颞下部分的环变窄，近角膜中央的环呈不规则映像和水平轴的变形，即映像呈梨形，检查时注意此盘应对准角膜中央且不要倾斜，否则结果会有偏差，另用角膜曲率计检查时可发现有规则散光，角膜屈光力增加，曲率半径变小，此仪器不适于对不规则散光的检测，角膜照相术(photokeratoscope)是记录角膜形态的一种方法，角膜较凸出倾斜的部分在照片中表现出紧密相近的同心圆，本法可提高初期诊断率，采用角膜地形图电子计算机分析系统(Computer-assistedcornealtopographicanalysissystem)既可定性又可定量检查出角膜形态变化，圆锥角膜早期矫正视力可以正常，裂隙灯及Placido盘检查无异常发现，但用角膜地形图仪检查可发现早期病变，有人总结出早期圆锥角膜用角膜地形图检查时的3个特征是：
（1）颞下方角膜变陡，屈光力增加，曲率半径变小。
（2）角膜中央区屈光力呈不均匀对称分布。
（3）角膜中央与周边的屈光力差异显著增大，由正常的2～3D增加到10D以上，通常是角膜颞下象限最先变陡，随着病情进展，角膜变陡扩展到鼻下象限，然后是颞上象限，但很少累及鼻上象限，此期作视网膜检影时，瞳孔光带呈“张口状”开合，即剪动影，作裂隙灯检查时可见角膜上皮和前弹力膜的反射增加，基质层的反射较弱，目前还可采用先进的Orbscan角膜地形图(Orbscancornealtopographysystem)对圆锥角膜进行早期诊断。
3、完成期：出现典型的圆锥角膜症状，即视力显著下降，除戴接触镜外，一般眼镜不能矫正视力，随着病情的发展，由初期的角膜中央感觉变敏感，致此期变得迟钝，称为Axenfeld征，有些慢性角膜病，甚至长期戴接触镜者亦可出现此征，检查时可见角膜中央显著变薄呈圆锥形，当向下注视时，圆锥顶压向下睑缘，使下睑缘出现一个弯曲，称为Munson征。
在裂隙灯下可见光学切面呈特殊的圆形或椭圆形圆锥，锥顶往往位于角膜中央偏颞下侧，愈向锥顶角膜愈薄，有时仅为正常角膜厚度的1/5～1/2，在病变发展过程中于基质层会出现许多约2mm长呈垂直分布，相互平行的细线，此细线渐变长变粗似栅栏状，粗看是直的，细看是迂曲状称为圆锥角膜线(keratoconusline)，又称Vogt条纹，其实际上是由于基质板层内皱褶增多引起的垂直压力线，对眼球施加压力时，可使其消失，有时在圆锥基底部附近的上皮下出现约0.5mm宽的黄褐色环，其直径为5～6mm，可以是完整的环形，也可是不完整的环或半环形，扩瞳后在钴蓝光线下显得十分醒目，它是因含铁血黄素沉着于上皮或前弹力膜所致，该铁质被认为来自泪液，其典型的分布形态为泪液浸渍圆锥底所致，此环被称为Fleischer环，出现率约50％，在某些年轻患者，角膜基质内的神经纤维明显可见，有时呈一条条灰色线条，有时呈网格状，在圆锥顶附近可出现点状上皮剥脱，上皮下可有点状混浊，角膜缘附近有新血管长入。
用直接眼底镜距患眼10～30cm，通过+5D透镜，可看到1个圆形淡褐色阴影，不过在晶状体屈光指数改变或核性白内障的早期亦可见此征，应详细检查角膜和晶状体加以区别，由于角膜明显变形，眼底像显得不甚清晰。
4、变性期：在病变角膜的上皮下出现玻璃样变性，圆锥处可有瘢痕形成及新生血管长入角膜浅层，此期患者的视力显著减退，均不能用眼镜或接触镜矫正，有时可发生急性后弹力膜破裂，称为“急性阶段的圆锥角膜”或“急性圆锥角膜水肿”，此时患者主诉疼痛，畏光，流泪等严重刺激症状及视力锐降，检查时发现球结膜充血，角膜基质和上皮层急性水肿，混浊，水肿混浊的范围常提示后弹力膜破裂的大小，裂口愈大，水肿混浊的范围愈广，裂口的形状常呈镰刀状或新月形，数周后，裂口附近的内皮细胞逐渐变大，移行并覆盖在再生的后弹力膜上，角膜水肿逐渐消退，形成薄雾状瘢痕，使病变角膜呈半透明外观，瘢痕若累及视区，则视力显著受损，若不在视区内，则基质层瘢痕会使角膜变扁平，近视及散光度反而减轻，视力有所提高，还适合配戴接触镜矫正视力，后弹力膜急性破裂一般见于病变的后期，偶尔见于早期，前弹力膜亦可发生破裂，但其多见于早期，破裂处由结缔组织修复，留下线状瘢痕。
临床分级(Robertson，1989)：
0级：无圆锥。
Ⅰ级：裂隙灯下未见明显圆锥，但可用视网膜检影及角膜曲率计检查发现。
Ⅱ级：角膜内面凹度增加，角膜基质出现Vogt条纹线，但未出现瘢痕。
Ⅲ级：角膜基质有Vogt条纹线，角膜中央有瘢痕，圆锥顶端明显变薄。
Ⅳ级：已施行穿透性角膜移植手术。
二、后部型圆锥角膜：临床上较少见，多数人认为属先天性异常，女性多见，常单眼发病，主要表现为角膜后表面锥状突起，因为前表面的弯曲度正常，视力比前部型圆锥角膜损害小，其视力降低程度取决于出现后部圆锥的部位和大小，后部圆锥突起处可见到后弹力层及内皮缺损，并伴有基质层变薄及瘢痕性混浊，根据角膜后表面圆锥的范围又分为2型：
第1型为完全型：亦称为静止型，表现出整个角膜后表面有不同程度的弯曲度增加，甚至中央部呈半球状凹陷，凹陷区内基质层明显变薄，但角膜前表面弯曲度始终保持正常，其病因可能系先天性发育异常，常伴有眼部其他先天异常，例如前锥形晶状体，先天性无虹膜或虹膜萎缩，瞳孔异位和先天性房角异常等。
第2型为局限型：在角膜后表面表现出局限性变薄和凹陷，前表面完全正常，此型比完全型常见，多数人认为可能是局限性后弹力层和内皮受损所致，该型仅女性发病，常单眼受累，检查时见角膜后表面局限性弯曲度增大甚至呈圆锥状，其顶端常偏离中心，而前表面的弯曲度始终正常，在病变发展过程中常发生后弹力膜破裂，并出现急性角膜水肿，其通常不出现Fleischer环，视网膜检影时常出现剪刀状影动。仅在女性发病，病变常为单眼(占61％)。后表面弯曲度加大，呈圆锥状，其顶端常偏离中心，而角膜前表面弯曲度正常。后弹力膜破裂较多，没有Fleischer氏环，用平面镜检影时，出现“剪刀状”阴影。
主要病理变化为角膜中心部变薄和突出，上皮发生基底膜破裂，前弹力膜变厚和原纤维变性，前弹力膜呈波浪状，并有许多裂隙，上述缺损被结缔组织所充填或者长入上皮，后弹力膜及附近基质有大量皱褶和弯曲，只有12.3％的病例发生后弹力膜破裂。
电子显微镜下观察，在疾病的早期前弹力膜即有断裂，与其接触的角膜上皮(基底细胞)变性，细胞变扁，似与前弹力膜破裂处下方的角膜固有细胞相互交通，固有细胞含有大量的增殖物质和内质网，并被PAS染色阴性，与成熟胶原周期性不同的胶元Ⅲ所包绕，角膜中央区变薄，但基质层的胶原小板数与正常角膜相仿，这说明胶原本身改变不大，变薄的原因在于小板间的间质减少，病变后期，后弹力层断裂出现裂孔，房水经裂孔渗入角膜基质层，引起角膜基质水肿。
后部型圆锥角膜的早期诊断常需要作Orbean检查，本设备是一种可以同时检测角膜前，后弯曲度，角膜厚度及前房深度的新型光干涉测量仪器。
早期诊断除根据症状外，主要靠客观体征，应用裂隙灯显微镜，视网膜检影镜，Placido盘，角膜曲率计检查，诊断不难确定，角膜照相可以记录圆锥的形态位置，大小及与周围的关系，有条件的话，应用角膜地形图能定性及定量早期诊断此病，后部型圆锥角膜的早期诊断可应用Orbcan检查，其与前部型圆锥角膜的鉴别主要依靠两者的不同症状，形态及特殊体征。
与圆锥角膜相关的疾病常见有以下几种：
1、Down综合征
又称为先天性愚型(即三体染色体21综合征)，是与本病有关的最常见染色体异常病，其发病率约为7％，成年后发病率增高，较常出现急性圆锥角膜水肿。
2、变态反应病
圆锥角膜常合并春季角结膜炎，常与花粉症，哮喘病等变态反应性疾病有关，其特点是IgA反应降低，IgE反应增高，细胞免疫也有缺陷。
3、全身结缔组织病
多种疾病都与间质发育不良，胶原脆弱有关，如Ehlers-Danlos综合征，是因赖氨酸羟化酶缺陷所致，另外还有Marfan综合征，Liffle病和Noonan综合征等，除伴有圆锥角膜外，还可能有晶状体脱位或视网膜脱离等。
4、全身性疾病
目前已发现甲状腺功能减退和心脏二尖瓣脱垂与圆锥角膜的发病有关。
5、眼部疾病
与圆锥角膜相关的眼部疾病有蓝色巩膜，小角膜，无虹膜，视网膜色素变性，眼睑松垂综合征和Leber先天性黑矇视网膜色素变性等。
圆锥角膜是一种发育性角膜异常，多在青春期逐渐发生视力下降，偶有钝挫伤诱发急性圆锥角膜形成者，晚期一般眼镜不能矫正，无论何种程度的圆锥角膜，药物治疗均不能根治早、中期可配戴接触镜改善视力，晚期应首选角膜移植，成功率达90％
1、遗传学检查
甲状腺及胸腺功能的相关检查，血液及房水的生物化学检查。
2、病理学检查
根据穿透性角膜移植时切除的圆锥角膜组织标本，光镜下最显著的病理改变为中央部角膜基质层比周边部明显变薄，以圆锥顶为最薄，早期便有上皮细胞受损，表现为细胞水肿，核固缩，胞质内细胞器受到不同程度破坏，晚期时基底细胞消失，只剩下1～2层扁平细胞，在圆锥底部周边，可见铁质聚集在上皮细胞各层及前弹力膜中，前弹力膜发生增厚和纤维变性，在相差显微镜下可见此膜失去正常的均质性，呈波浪状，并有断裂，裂口可由其下的基质胶原凸起或上皮细胞所填充，这种破裂在椭圆形圆锥比圆形圆锥更易发生，基质层可发生胶原纤维变性，最后可广泛遭到破坏，由新生的排列不规则结缔组织所代替，晚期的基质显著变薄，以往认为是一些胶原板层从其他板层及前弹力膜上分离，滑脱使角膜变薄，并非真正的胶原溶解，有人在电子显微镜下发现基质层的胶原小板数与正常角膜相近，认为胶原小板本身变化不大，变薄的原因是小板间的间质减少，据报道，有12.3％病例发生后弹力膜破裂，不久便有破口缘向基质前卷曲，然后邻近的内皮细胞通过本身的面积扩大和滑行移动覆盖破口区，新生的后弹力膜逐渐铺平，基质层水肿逐渐消退，形成瘢痕结缔组织，病变早期的内皮细胞尚属正常，晚期可变扁平并发生核分离。
3、Orbcan检查
可以同时检测角膜前，后弯曲度，角膜厚度及前房深度。
4、应用Placido氏盘，检影法，裂隙灯显微镜和角膜计进行检查，常可用助于早期诊断
圆锥角膜吃患者的饮食以清淡、易消化为主，多吃蔬果，合理搭配膳食，注意营养充足。此外，患者还需注意忌辛辣、油腻、生冷的食物。患者可多吃对眼睛有益的食物，如红萝卜。
一、治疗
圆锥角膜是一个难以治疗的疾患，曾提出过不少的方法，大致可分为药物，光学矫正和外科手术治疗。根据病情的进展，在疾病的早期，单纯眼镜就可矫正。当角膜表面变成不规则散光时，应要配戴接触镜，再进展就要应用角膜热成形术或角膜移植术。
圆锥角膜各阶段的治疗原则
1、药物治疗
（1）局部应用毛果芸香碱点眼；夜间应用压迫绷带。前者可藉收缩瞳孔增进视力；后者则能抑制圆锥角膜的发展，此法疗效很低，但简单易行。
（2）有内分泌机能紊乱者，可慎用适量甲状素、百里香片(Тимус)。
（3）抗氧化治疗：如生育素和维生素P。
（4）前房内注射自家血液：适用于角膜后弹力膜发生破裂的急性阶段，内皮也不完整的时候，藉血液的凝结作用来堵住这些缺损，以完成“生物充填”作用。当血液凝块逐渐被吸收后，在原来的地方留下灰白色纤细膜样疤痕。
2、光学矫正
（1）一般眼镜圆锥角膜早期引起的近视，用一般眼镜即可获得满意的效果
（2）角膜接触镜
①硬角膜接触镜：当病人出现不规则散光时，一般眼镜已不能提高视力，就要选择合适的接触镜。矫正圆锥角膜的高度不规则散光适宜应用角巩膜接触镜，但此镜有许多缺点：如比较笨重，配戴不便；角膜前液不能经常更换，对角膜需氧化代谢影响较大，并造成角膜上皮水肿，使患者难以接受。Gasset(1976)提出一种戴接触镜的方法，他把接触镜的重量均匀地方分布于两个区域，一个是圆锥的顶点，另一个是角膜上缘，这种戴法，患者比较满意。但是1978年他又发现戴角膜接触镜可以引起圆锥角膜或促进其进展。
A、用于圆锥角膜的硬性接触镜有下列3种。
a、大接触镜：其直径为10～10.5mm，后表面中心视区能与角膜的前表面相吻合，只适用于早期病例。但是其有些缺点，如它的覆盖面积较大，镜片与角膜不易相对移动，容易引起角膜缺氧。另外镜片较重，容易脱落。再者由于镜片较大会干扰眼的瞬目等。
b、大的平光接触镜：设计者希望镜片向后压迫圆锥，抑制其向前膨隆发展。但它容易在圆锥顶部产生瘢痕，影响视力，目前已少人应用。
c、小接触镜：用一个8mm直径的薄型接触镜置于圆锥顶，使其与角膜只相接4～5mm，该镜片比患眼最低屈光度低1.5D。此种接触镜主要适用于圆形或尖形圆锥。
B、用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制造的硬性接触镜有3种基本配戴方法：
a、用于光学目的配戴最初曾广泛应用，但因其导致的角膜并发症较多，如圆锥顶形成瘢痕影响视力而逐渐被弃用。
b、分散支持法配戴的优点是减少镜片与圆锥顶的接触面，使圆锥顶的瘢痕尽量减少。此法目前被广泛采用。
c、把镜片戴于旁中心角膜，使圆锥顶留有空隙，但它会引起组织缺氧，泪液交换减少，乃至发生角膜水肿等，用较小直径的镜片可减轻或避免之。
采用透氧性较好的材料做成较大直径的接触镜，其优点是角膜并发症较少，矫正视力较佳并能克服小镜片有炫目的缺点。
②软角膜接触镜：1972年Tragakis对17例圆锥角膜的高度散光和不规则散光配戴了软性角膜接触镜后，再用一般眼镜矫正剩余散光，获得了很好的效果。但也有其缺点，即由于接触镜片柔软，镜片的曲率容易变得和角膜表面曲率一致，所以在矫正圆锥角膜引起的高度散光时，视力改善常不理想。
③软，硬混合角膜接触镜：有一些圆锥角膜患者，对于硬角膜接触镜不能耐受或者难以得到适当的中心，软角膜接触虽然可以耐受，但常达不到最好的视力。然而，有时应用软、硬结合角膜接触镜可获较好视力，暂时避免手术治疗。
这种软、硬接合角膜接触镜是一个较大的软接触镜，直径13.5～15毫米，曲率半径为8～8.5毫米。在中心部有一凹，放置硬接触镜片，直径为8.2～8.5毫米，深0.2毫米。这个联合体兼有软、硬角膜接触镜的优点。病人感觉比硬接触镜舒服。视力矫正比单一软接触镜好。但配镜比较困难，也可出现上皮水肿。
3、手术治疗方法
（1）利用摘除晶体或移动瞳孔的办法来提高视力。
（2）利用前房穿刺或巩膜环钻术来降低眼内压，以减少角膜圆锥的发展。
（3）应用硝酸银烧灼，直接烧烙和电烙，在角膜圆锥顶端造成疤痕，使病变停止发展。
为了增加视力，Knapp(1929)还在角膜中心的疤痕上进行了刺墨术和光学虹膜切除术。
但是上述方法，效果都不好，近年来除了应用角膜接触镜之外，还兴起了两种手术，即角膜热成形术和角膜移植术。
（4）角膜热成形术自1973年Gasset及其同事应用角膜热成形术以来，在临床上取得了很好的效果。据Gasset等59例术后随访二年的结果，术后中心视力常可达到0.6以上。其适应症：
①角膜圆锥的顶端没有疤痕，厚度为正常角膜的0.5或0.5以上。
②用接触镜矫正不良或不能长期配戴接触镜者。
③进展迅速的圆锥角膜，放置角膜接触镜后有前或后弹力层破裂倾向者。
④圆锥角膜中央虽有轻微疤痕，但角膜仍有05正常厚度者，也可先用热成形术，如不成功，再用穿透性角膜移植。
⑤由于后弹力膜有巨大裂孔导致角膜大面积水肿，无法进行角膜移植者，可先作角膜热成形术，使裂孔闭合，水肿范围缩小，便于下一步角膜移植。
⑥因精神状态不能接触角膜移植或移植后处理有困难的病例(如Down氏综合征)。
角膜热成形术是用热进行角膜重建，是一个新的刺激疗法，角膜表面受热后，胶原纤维组织收缩，减少屈光度和散光，使角膜弯曲度趋向正常，此法最大的优点是并发症少，而且失败之后还可以作角膜移植，毫不影响预后。
（5）角膜移植术
①板层角膜移植对于要进行穿透性角膜移植或热成形术失败的病例都可以进行板层角膜移植。近年来由于应用了显微手术和不带内皮的全厚角膜瓣，所以在术后获得了更好的视力。
1977年Пучковская等人对急性圆锥角膜推荐了一个新的术式。他们先用刮刀将受眼角膜上皮剥掉，在中心旁刺一小孔，将房水放出，角膜随即变术，然后从尸体角膜上取一带多个舌状巩膜瓣的板层角膜，移植于受眼，用“U”字形缝线将舌状巩膜瓣固定，再将它分离的结膜盖于巩膜瓣上。术扣角膜有轻度水肿，很快消退，角膜弯曲度恢复正常。
②穿透性角膜移植当圆锥角膜发展到后期，应采取穿透性角膜移植。现在多采用7.5～8.5毫米直径的移植片。因为移植片太大，术后免疫排斥反应及合并症都比较少；如果太小，则圆锥不能得到矫正。
据Keates等(1972)报告，应用穿透性角膜移植术治疗25例(27眼)圆锥角膜，中层得年龄在15～58岁之间，20眼用了8.0毫米直径环钻，7眼用了7毫米。术后有22眼矫正视力达0.5～0.6，5眼为0.3～0.4。
4、加压包扎
晚间用压迫绷带包扎患眼，以抑制圆锥角膜的发展。在急性角膜水肿期尤为重要，其有利于角膜水肿消退及后弹力层伤口愈合。
5、有人局部滴毛果芸香碱缩瞳可增进一些视力
二、预后
可以维持有用视力，但可以复发。