人工眼角膜范文模版

113110515016人工眼角膜引言PellierdeQuensey1771年提出的[1]。1859年,Heusser第一次實(shí)施了對(duì)人的人工角膜植入術(shù),3mo。1905年，Zirm成功地實(shí)施了人同種異體角膜,人工角膜的爭(zhēng)辯陷入低谷。隨著AK廣泛開展,存在的問題漸漸暴露,如對(duì)嚴(yán)峻干眼癥，角膜緣干細(xì)胞破壞的角膜盲及角膜生血管性病變的角膜混濁，AK通常失敗。此外，同種異體角膜來(lái)源有限，又重喚起人們對(duì)人工角膜植入手術(shù)的興趣。1947年，Stone首次使用高分動(dòng)了人工角膜的進(jìn)展[2]。2060年月開頭，人們除了對(duì)人工角膜材料的探究外，對(duì)人物活性的組織工程化人工角膜近年來(lái)也進(jìn)入了飛速進(jìn)展期。人工角膜材料的選擇無(wú)機(jī)材料玻璃玻璃是最早應(yīng)用的人工角膜材料,但僅存留了3mo[2],玻璃作為無(wú)微孔非滲透材料不具備支架材料的要求,但作為光學(xué)中心材料,仍具有光學(xué)性能好,理化性質(zhì)穩(wěn)定,簡(jiǎn)潔被水潮濕,抗高溫,易消毒的優(yōu)點(diǎn)。由于它重、易發(fā)生碎裂、加工困難等缺點(diǎn),已被型材料PMMA取代。羥基磷灰石羥基磷灰石(hydroxyapatite,HA)由自然珊瑚礁材料經(jīng)無(wú)機(jī)化處理加工而成,主要化學(xué)成分是Ca10(PO4)6(OH)2,類似于人體骨骼的主要無(wú)機(jī)成分,在體液中穩(wěn)定,其孔隙構(gòu)造類似于人體骨哈佛氏系統(tǒng),具有內(nèi)部彼此相連的微孔,這種成分與構(gòu)造使其具有高度的生物相容性,無(wú)毒性,,,加大植入物與受體組織接觸的結(jié)實(shí)性,從而削減感染、壞死、損傷的時(shí)機(jī)。并且性質(zhì)穩(wěn)定性,質(zhì)輕,對(duì)四周組織刺激和壓迫小。1997年,León等[3]首次報(bào)道了自然珊瑚礁羥基磷灰石應(yīng)用于人工角膜的動(dòng)物試驗(yàn)。3mmPMMA作為光學(xué)中心鏡柱,將塊狀羥基磷灰石削磨成內(nèi)曲率8mm,7mm,10mm的支架局部,鏡柱嵌入支架,以骨水泥連接。在植入術(shù)后的12mo內(nèi),沒有消滅感染、房水滲漏、植入物脫出等嚴(yán)峻并發(fā)癥。病理檢查以及锝99骨掃描都證明材料的微孔內(nèi)有纖維血管組織長(zhǎng)入。大量的報(bào)道[4，5]提醒HA具有良好的應(yīng)用前景。生物玻璃陶瓷目前,應(yīng)用最成功的多孔羥基磷灰石材料是采自南太平洋經(jīng)處理后的自然珊瑚羥基磷灰,孔隙分布均勻,孔徑大小集中(約0.2～0.5mm)的優(yōu)點(diǎn),但本錢高,數(shù)量少,局部限制了它的推廣應(yīng)用。最近,生物玻璃陶瓷〔bioglassceramic,BGC〕作為HA的替代物，其動(dòng)物試驗(yàn)顯示植入角膜后有較高的脫出率〔51%〕,且植入后易碎裂〔62%〕,影響角膜代謝，導(dǎo)致角膜前板層混濁。來(lái)自中山眼科中心[6]20～70μm,孔隙率37%～62%的BGC暫不宜用于人工角膜的支架材料。鈦金屬Linnola［7］生物玻璃陶瓷作為周邊材料，移植到兔眼中，試驗(yàn)結(jié)果令人無(wú)望。有機(jī)材料有機(jī)材料特別是高分子聚合材料的應(yīng)用推動(dòng)了人工角膜材料爭(zhēng)辯的進(jìn)展戰(zhàn)期間,人們覺察有機(jī)玻璃能夠長(zhǎng)期存留于飛行員的角膜[8],此后的動(dòng)物試驗(yàn)[9]相繼證明白這一覺察。由此激發(fā)了人們對(duì)有機(jī)高分子材料應(yīng)用的興趣。硅凝膠硅凝膠(siliconeresin)主要成分是二甲基乙烯基硅氧基為端基的聚甲基硅氧烷(簡(jiǎn)稱甲基乙烯基硅油),由自然界的二氧化硅在高溫下與碳原子結(jié)合成單鏈,再聚合成高分子。硅凝膠的主要優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕(比重1.0),熱穩(wěn)定性好,透光率高,分子構(gòu)造穩(wěn)定,抗老化性能好。其主要缺點(diǎn)是抗張力差,外表蛋白等污垢附著性大且不易處理,降低透光率。聚甲基丙烯酸甲酯經(jīng)過長(zhǎng)期的臨床應(yīng)用,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種較為抱負(fù)的光學(xué)中心材料,它具有很高的透光率(92%),1.491,性能穩(wěn)定,對(duì)年輕及環(huán)境變化有很高的抵抗性,無(wú)生物降解性,抗酸、堿及有機(jī)溶劑,質(zhì)輕,不易裂開,可塑性強(qiáng),加工簡(jiǎn)潔。作為抱負(fù)的光學(xué)材料,PMMA也還存在肯定的缺點(diǎn):硬度較高,不利于人工角膜植入后測(cè)量眼壓。對(duì)YAG激光耐受有限,易被YAG激光打裂損傷,使人工角膜植入后難以處理后膜,且激光后釋放單體具有生物毒性作用。不能高壓及加熱蒸氣消毒。外表上皮細(xì)胞粘附性差,不能形成連續(xù)的角膜上皮,術(shù)后有埋伏感染、滲漏、角膜溶解等危急。氟碳多聚體1980年月以來(lái),有孔材料的爭(zhēng)辯應(yīng)用給人工角膜材料學(xué)注入了的活力。氟碳多聚體(fluorocarbonpolymer)是1980年月以來(lái)爭(zhēng)辯應(yīng)用最多的有微孔有機(jī)材料之一,爭(zhēng)辯者對(duì)它寄予很高的期望,進(jìn)展了深入的爭(zhēng)辯。首先,Lamberts等[10]推舉有孔材料聚四氟乙烯氟碳多聚體與玻璃碳的聚合物Proplast用作人工角膜的周邊支架,該材料質(zhì)硬,較粗糙,潮濕性好,性質(zhì)穩(wěn)定,易于加工,孔隙率70%～90%,100～500μm。White等[11]報(bào)道了用Proplast作周邊部,PMMA作中心光學(xué)區(qū)的穿通性人工角膜的動(dòng)物試驗(yàn),術(shù)后人工角膜穩(wěn)定,早期即有纖維細(xì)胞長(zhǎng)入,存留時(shí)間13a以上。另二種軟性氟碳多聚體材料,ImpraGoreTex[12],二者同屬于膨體聚四氟乙烯(expandedpolytetrafluoroethylene,ePTFE),理化性質(zhì)一樣,白色,質(zhì)軟,光滑,孔隙率77%～82%,孔徑范圍18～22μm,有吸水性;二者的區(qū)分在于纖維走向和硬度不同,Impra纖維單向走行,排列有序,有利于纖維細(xì)胞的長(zhǎng)入;GoreTex纖維排列無(wú)序,相應(yīng)削減了有效孔面積,影響纖維細(xì)胞的長(zhǎng)入。Legeais等[13]比照觀看了以上三種材料植入角膜板層后的組織相容性,4～8mo的觀看期間,覺察唯有Impra顯示較好的組織相容性和穩(wěn)定性,組織學(xué)檢查顯示成纖維細(xì)胞長(zhǎng)入微孔并分泌膠原。并且，白色的Impra1mo后,材料漸漸變得透亮。推想是由于細(xì)胞間質(zhì)及成纖維細(xì)胞分泌的膠原充填微孔后,材料具有了與角膜一樣的屈光指數(shù),使得光散射削減,透亮度增加。圓滿的是這種透亮程度還達(dá)不到作為光學(xué)中心的要求?？傊?材料的特性,包括厚度、硬度、微孔的孔徑、纖維的走向等均影響其植入后的穩(wěn)定性。聚乙烯醇共聚體水凝膠1960年,捷克斯洛伐克布拉格高分子化學(xué)爭(zhēng)辯所的OttoWichterle和DrahoslovLim公布了他們的爭(zhēng)辯成果,發(fā)表了“水凝膠的生物應(yīng)用”的論文,開創(chuàng)了水凝膠在醫(yī)學(xué)界的應(yīng)用。他們所用的聚合物主要是甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA),以后又消滅了多種聚合物,如聚乙烯醇共聚體水凝膠[Poly(2hydroxyethylmethacrylate),PHEMA]等。這類材料與PMMA不同,含親水基OH,有較好的親水性,20%70%不等,而且含水量的多少對(duì)材料的物理性能有明顯影響。水凝膠材料有肯定的滲透性,氣體、電介質(zhì)和葡萄糖等可通過,97%以上,1.43。在眼科界水凝膠類材料已成功地應(yīng)用于軟性隱性眼鏡和折疊型軟性人工晶狀體的制作。1990年月初期,澳大利亞Lion眼科爭(zhēng)辯所高分子化學(xué)家Chirila與他的爭(zhēng)辯小組[14,15]開頭將PHEMA應(yīng)用于人工角膜,7a的潛心爭(zhēng)辯,研制出一種型軟性一體型人工角膜,有學(xué)者[16]稱之為“真正的”Chirila人工角膜看起來(lái)像稍厚的軟性隱性眼鏡,直徑9mm,0.5mm,8mm,8.5mm。其構(gòu)造也是由光學(xué)中心和周邊兩局部組成,兩局部為同一種材料,都是水凝膠聚合物,化學(xué)性能一樣,但含水量不同,因而有各自的物理特性,7mm，擴(kuò)大了視野,便于眼科醫(yī)生行全面的眼內(nèi)檢查,且光學(xué)中心材料相對(duì)含水量高(38%),質(zhì)軟,光滑,無(wú)孔,透亮度高,屈光指數(shù)與人角膜相像。周邊部直徑2mm,質(zhì)軟,呈網(wǎng)狀空間構(gòu)造,可直接縫合于植床角膜，簡(jiǎn)化手術(shù)過程,削減了簡(jiǎn)單操作引起的角膜創(chuàng)傷和并發(fā)癥。中心與周邊兩局部在交聯(lián)劑DVG(divinylglycol)的作用下聚合為一體,0.5mm寬、光滑、松軟的內(nèi)穿透聚合物網(wǎng)狀體移行帶,具有很高的抗張力強(qiáng)度。松軟光滑的外表使術(shù)后眼壓測(cè)量成為可能，此外，PHEMA材料細(xì)胞粘附性差,可避開術(shù)后人工角膜后膜形成，軟性PHEMA材料與眼內(nèi)組織間引力小,有助于維持血—房水屏障。生物材料很多試驗(yàn)和臨床爭(zhēng)辯也證明異質(zhì)材料與組織之間的不相容性是人工角膜脫出的主要原因,因此,有學(xué)者[17,18]提出用自體材料作人工角膜支架,其中,應(yīng)用較多的有牙齒、耳廓軟骨、牛尾環(huán)狀軟骨等,成功率最高,植片存留時(shí)間最長(zhǎng)的是利用自體牙齒作周邊材料的人工角膜(Osteoodontokeratoprosthesis,OOKP)。該手術(shù)設(shè)計(jì)由Strampelli(1964)[17]提出并首次應(yīng)用,Ricci等[19]20a以上。人工角膜設(shè)計(jì)的創(chuàng)目前以Dohlman型，Strampelli型和Cardona型三種人工角膜的臨床應(yīng)用報(bào)道最多[1924]PMMA光學(xué)鏡柱,穿透角膜,并由四周組織錨定,鏡柱的前外表暴露在組織外面并掩蓋周邊組織處理某些高危病例[20]。Dohlman人工角膜Dohlman設(shè)計(jì)了一種一步打孔型的人工角膜,這種人工角膜是一種“領(lǐng)－扣”型式的PMMA。但最初的臨床試驗(yàn)結(jié)果令人無(wú)望,手術(shù)后由于角膜基質(zhì)溶解而引起并發(fā)癥,如房水滲漏、植入物排出及視網(wǎng)膜脫落。同時(shí)上皮組織產(chǎn)生的蛋白水解酶可引起潰瘍。最近,Dohlman和Doane［25］報(bào)道了另一批患者的同類型的人工角膜移植手術(shù),作了3a的11例干眼癥患者承受的人工角膜的鏡柱向前突出于角膜前外表,并用眼瞼掩蓋人工角膜,2mo5個(gè)患者形成人工角膜后增殖膜,這是主要的并發(fā)癥;9個(gè)患者始終保存植入物到跟蹤期末,61990～1995年期間,48例承受了Dohlman式人工角膜手術(shù),44眼保存了人工角膜(91.6%)。Strampelli人工角膜打孔型人工角膜比早期穿透型人工角膜的復(fù)明效果更佳學(xué)鏡柱以增加人工角膜的穩(wěn)定性及其組織相容性。Strampelli[17]用自體牙齒作周邊材料，制造性的提出骨〔OOKP〕但已有報(bào)道局部患者人工角膜在體內(nèi)可保存20a以上。Cardona型人工角膜最初的是一種板層內(nèi)層的圓盤。試驗(yàn)證明這種人工角膜的被排動(dòng)身生率最多為20%。后來(lái)他又設(shè)計(jì)了一種“螺母螺釘”式固定的人工角膜。其前外表像接觸鏡一樣，美容效果較好，水分蒸發(fā)少，有更厚的支持組織，且不需要供體角膜。Aquavella等［26］報(bào)道了31例Cardona穿透型人工角膜植入術(shù)，掩蓋骨膜，并向外突出上眼瞼。術(shù)后隨訪達(dá)84〔平均35〕mo18眼形成人工角膜后增殖膜，7眼發(fā)生玻璃體炎，8眼發(fā)生人工角膜移位或脫落，5眼發(fā)生眼內(nèi)炎，15眼需要再次手術(shù)。MICOF人工角膜由俄羅斯莫斯科眼外科中心制作[27,28]。手術(shù)分兩期進(jìn)展，一期將鈦支架植入角膜層PMMA脫盲率達(dá)90%以上，角膜溶解發(fā)生率為20%，多需手術(shù)處理，包括自體骨膜，自體耳軟骨和異體角膜植片修補(bǔ)和結(jié)膜遮蓋等。AlphaCor人工角膜AlphaCor人工角膜之前稱Chirils如角膜一樣，邊緣呈海綿狀，與以往不同的是植入時(shí)無(wú)需切除虹膜，晶狀體和前玻璃體。AlphaCor人工角膜有兩種類型，I型直徑為9mm，植入時(shí)如PK手術(shù)一樣，用縫線把海綿裙III型直徑稍小，需要從角膜緣外做角膜板層口袋，將中心角膜后層鉆去直徑為2～3mm小孔，人工角膜置于角膜層間，以結(jié)膜遮蓋。4mo后將中心結(jié)膜和前層角膜開孔。Hicks等(1998)[29]報(bào)道了Chirila人工角膜的動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果,手術(shù)類似于穿通角膜移植術(shù),可將一體型人工角膜直接縫合于植床角膜。術(shù)后并發(fā)癥明顯低于以往的報(bào)道,203例(15%)植片周邊部與植床角膜愈合不良外,:術(shù)后1mo,周邊材料微孔內(nèi)有成纖維細(xì)胞長(zhǎng)入,并合成Ⅲ型膠原。I期臨床試驗(yàn)說明AlphaCor是安全的，并可提高視力［30］，但覺察有鈣化或色素冷靜[31]。漢城型人工角膜韓國(guó)設(shè)計(jì)出漢城型雙重固定的人工角膜[32]由PMMA構(gòu)成，直徑4mm,長(zhǎng)4mm，周邊固定部包括前后片兩局部，前片呈蘑菇型固定在角膜上，后片是一對(duì)U這種人工角膜聯(lián)合羊膜移植增加了人工角膜的穩(wěn)定性。2例接收該型人工角膜患者中，1例為StevensJohnson綜合征，在穿透性角膜移植失敗后接收人工角膜移植。隨訪18mo，人工角膜位正，視網(wǎng)膜平復(fù)，視力達(dá)0.2;另1例角膜酸燒傷患者，隨訪8mo，人工0.4。Aachen人工角膜VonFischern等[33]使用硅凝膠材料解決了以往用PMMA作為人工角膜光學(xué)中心不能測(cè)量眼壓以及視野受限的問題．這種硅凝膠人工角膜經(jīng)過外表修飾能夠提高細(xì)胞的粘附能11mm,厚0.3mm,其支架局部包括一個(gè)鞏膜環(huán)和用于與鞏膜固定的8個(gè)分支，可加強(qiáng)與周邊組織的連接，降低人工角膜脫出率，并可進(jìn)展眼壓測(cè)量。增加人工角膜材料的組織相容性低溫等離子體法等離子體是由中性的原子或分子﹑激發(fā)態(tài)的原子或分子﹑自由基﹑電子或負(fù)離子﹑正離子以及輻射光子組成0.1～100Pa氣壓下的氣體射頻放電獲得等離子體其中的離子﹑自由基﹑中性原子或分子等粒子體的溫度接近或稍低于室溫﹑電離﹑Sipehia等[34]用無(wú)水氨氣對(duì)聚苯乙烯和聚四氟乙烯〔PTFE〕膜進(jìn)展等離子處理，覺察可以促進(jìn)牛內(nèi)皮細(xì)胞在材料上的粘附生長(zhǎng)。Latkany等[35]使用氬等離子體處理聚乙烯水凝膠，覺察能夠促進(jìn)兔角膜上皮細(xì)胞在材料外表的粘附生長(zhǎng)，等離子體處理2wk后的聚乙烯Wu等[36]使用經(jīng)過氬等離子體處理的三種材料〔80%聚丙烯和20%聚丁烯化合成的多孔材料﹑聚酯多孔材料﹑膨脹性聚四氟乙烯管消滅延遲且范圍較小，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)削減。外表修飾法〔LN〕﹑〔FN〕﹑I型﹑II型膠原﹑多聚賴氨酸﹑卵磷酯或在材料外表固定膠原類蛋白。細(xì)胞與基質(zhì)材料之間的作用是細(xì)胞膜上的受體特異性識(shí)別細(xì)胞外粘附蛋白分子的結(jié)果。Pettit等[37]覺察材料經(jīng)FN修飾后有利于角膜上皮細(xì)胞的粘附生長(zhǎng)Lee等[38]認(rèn)為YIGSR肽段在促進(jìn)細(xì)胞粘附方面有更大的潛力。Kobayashi等[39]覺察使用Ⅰ型膠原固定的水凝膠支持上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)與粘附，并將細(xì)胞培育后的材料進(jìn)展兔角膜板層移植，可以阻擋植入兔眼內(nèi)水凝膠的感染。Aucoin等[40]覺察將肽段進(jìn)展適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合對(duì)材料外表進(jìn)展修飾比用單一肽段修飾更有利于細(xì)胞的粘附與生長(zhǎng)?；瘜W(xué)改性法己內(nèi)酯共聚物。雜化改性法雜化改性是將不同性能的材料通過各種方法雜化在一起而得到含有一系列性能的一種Chung等［41］將殼聚糖與聚乙烯醇通過適當(dāng)?shù)墓に嚬不欤X察胺基在膜材料外表富集，接種的成纖維細(xì)胞在共混膜上的細(xì)胞親和性比單純的聚乙醇膜好制備生物相容性材料供給了一種方法。組織工程化的人工角膜子細(xì)胞應(yīng)能在支架上生長(zhǎng)或成為與角膜有一樣或相像構(gòu)造及功能的人工器官。種子細(xì)胞進(jìn)展組織工程選用的種子細(xì)胞要求具有較高的增殖力量1986年，Schermer等[42]2～3代，而角膜緣細(xì)胞培育可傳至12代，近年來(lái)用角膜緣干細(xì)胞這一特征。載體支架且形成近似體內(nèi)器官的正常構(gòu)造，并具備角膜特有的透亮，透光，透氧的特性。羊膜羊膜〔amnioticmembrane,AM〕是無(wú)血管的透亮薄膜，通常認(rèn)為它有免疫惰性，在促的臨床效果．漢城型人工角膜已開頭應(yīng)用羊膜作為載體。膠原膠原〔collagen〕支架所供給的細(xì)胞生長(zhǎng)代謝環(huán)境接近于生理狀態(tài)，用組織工程用的膠的形態(tài)受角膜成纖維細(xì)胞的影響。纖維蛋白纖維蛋白〔fibrin〕是常用的蛋白材料，通過交聯(lián)，可增加上皮細(xì)胞在凝膠上的粘附和止其過早溶解。Han等［43］爭(zhēng)辯說明，以纖維蛋白為根底的基質(zhì)支持角膜上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化。脫細(xì)胞角膜基質(zhì)脫細(xì)胞角膜基質(zhì)〔acellularcorneastroma〕來(lái)源于已經(jīng)脫細(xì)胞的同種異體或