新型非穿透一體式人工角膜的研制及動物實驗.pdf

1、目的： 建立兔干眼模型，評價建模方法的有效性和穩(wěn)定性；評估微孔聚甲基丙烯酸-β-羥乙酯(PHEMA)和小孔聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)這兩種高分子材料在角膜中的生物相容性；自行研制新型PHEMA和PMMA非穿透一體式人工角膜(后者分Ⅰ型和Ⅱ型)，植入干眼兔角膜進行臨床觀察，探討該型人工角膜設(shè)計和手術(shù)方式的可行性以及術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥的處理方法，評價非穿透式人工角膜的實際應(yīng)用價值。 材料和方法： (1)新西蘭大白兔14

2、只，采用右眼摘除淚腺、第3眼瞼及Harder's腺，并用50％三氯醋酸燒灼上、下穹隆部結(jié)膜。造模后第1、3、5、7、10、15天行Shirmer Ⅰ試驗和1％虎紅角膜染色檢查，造模前與造模后術(shù)眼自身對照。造模后3周取角膜、結(jié)膜組織行HE染色光學(xué)顯微鏡及透射、掃描電鏡檢查眼表上皮細胞的形態(tài)變化，左、右眼對照。 (2)干眼模型兔12只，隨機分為兩組，將微孔PHEMA和小孔PMMA薄片植入右眼角膜層間，分別于術(shù)后半月、1月、2月處死動

3、物，行HE染色光學(xué)顯微鏡檢查和透射電鏡檢查角膜組織學(xué)和超微結(jié)構(gòu)的改變。 (3)采用：PHEMA微粒聚合和粘合的方法制備PHEMA人工角膜，PMMA人工角膜則采用切削拋光的方法制備。人工角膜外形似“工”字形，分前、后片和中心鏡柱。 (4)手術(shù)方法：先制作角膜囊袋，在前板層角膜中央作環(huán)鉆孔，將人工角膜后片埋藏于角膜層間，光學(xué)鏡柱固定于環(huán)鉆孔，前片固定于前板層角膜表面，不需縫線縫合固定。 (5)干眼模型兔3只，依次編號

4、NO.1，NO.2，NO.3，將PHEMA人工角膜植入干眼模型兔右眼角膜，進行臨床觀察。 (6)干眼模型兔5只，分兩組，第一組3只，依次編號NO.1，NO.2，NO.3，第二組2只，依次編號NO.4，NO.5，右眼分別植入Ⅰ型和Ⅱ型PMMA人工角膜，進行臨床觀察。 結(jié)果： (1)造模前兔Shirmer Ⅰ試驗值18.1±3.6mm，造模后Shirmer Ⅰ試驗值隨著時間的推移穩(wěn)定下降，造模后第5至15天Shirm

5、er Ⅰ試驗值穩(wěn)定在5.0mm以下。造模后各天Shirmer Ⅰ試驗值與造模前比較均存在顯著性差異(P<0.001)。造模前兔角膜虎紅染色陰性，造模后第7天開始出現(xiàn)陽性染色，以后隨著時間的推移染色程度逐漸加重。造模后第3周術(shù)眼角膜、結(jié)膜光學(xué)顯微鏡及透射、掃描電鏡檢查均見異常。 (2)實驗兔的眼部刺激癥狀在術(shù)后1周內(nèi)緩解；術(shù)后2周角膜基質(zhì)細胞開始長入材料的孔隙內(nèi)，逐漸向材料的中心遷徙并合成膠原纖維。 (3)手術(shù)方法可行：人

6、工角膜后片埋藏于角膜層間，光學(xué)鏡柱固定于環(huán)鉆孔，前片固定于前板層角膜表面。 (4)PHEMA人工角膜組：NO.1、NO.2實驗兔的人工角膜前片在術(shù)后第1天發(fā)生了皺褶、翹起，后片與光學(xué)中心開裂，僅僅保留了1天，人工角膜最終移位、脫出；NO.3實驗兔的人工角膜也發(fā)生了類似情況，總共保留了6天。 (5)PMMA人工角膜組：NO.4實驗兔由于術(shù)中分離時不慎穿破了后板層角膜，術(shù)后第3天發(fā)生了角膜葡萄腫，房水滲漏，雖然人工角膜在位，

7、但術(shù)后第7天眼球開始萎縮，結(jié)束觀察。除此之外，在觀察期間內(nèi)所有人工角膜均穩(wěn)定在位，與前、后板層角膜緊密愈合，未發(fā)現(xiàn)人工角膜移位、脫出、角膜溶解和房水滲漏等并發(fā)癥，至今最長的已存留4月余(NO.1實驗兔)。在觀察期間內(nèi)，NO.2實驗兔的后板層角膜發(fā)生了較明顯的混濁現(xiàn)象，其余實驗兔均未發(fā)現(xiàn)類似情況。 結(jié)論： (1)采用摘除淚腺、第3眼瞼和Harder's，并用50％三氯醋酸燒灼上、下穹隆部結(jié)膜的方法能成功建立兔干眼模型。

8、 (2)在干眼狀態(tài)下，微孔PHEMA和小孔PMMA材料對兔角膜組織的刺激性較小，孔隙結(jié)構(gòu)能允許角膜基質(zhì)細胞的長入和遷徙，并分泌膠原纖維，在角膜組織中具有良好的生物相容性。 (3)采用PHEMA微粒聚合和粘合的方法能成功制備PHEMA非穿透一體式人工角膜。 (4)采用切削拋光的方法能成功制備PMMA非穿透一體式人工角膜。 (5)采用角膜層間植入的方法能使人工角膜后片穩(wěn)定埋藏于干眼模型兔的角膜囊袋中，光學(xué)鏡柱固定

9、于環(huán)鉆孔，前片固定于前板層角膜表面，手術(shù)方法可行。 (6)對于試圖重建干眼模型兔的視力而言，PHEMA水凝膠可能并不是一種合適的材料。 (7)采用PMMA材料研制的兩型非穿透一體式人工角膜能穩(wěn)定存留于干眼兔角膜，至少在短期內(nèi)是這樣的。在觀察期間內(nèi)較少發(fā)生嚴(yán)重的并發(fā)癥。 (8)Ⅰ型和Ⅱ型PMMA人工角膜植入后雖然臨床觀察無明顯差異，但后片帶小孔設(shè)計的Ⅱ型人工角膜理論上有利于改善前、后板層角膜的營養(yǎng)代謝，設(shè)計可能更為