鄭天玉 蔣永祥 盧奕

·基礎研究·

帶虹膜隔折疊式人工晶狀體植入兔眼的初步觀察△

鄭天玉＊蔣永祥＊盧奕

目的觀察新型帶虹膜隔折疊式人工晶狀體(intraocular lens，IOL)植入兔眼的手術切口及術后反應，評價其與現(xiàn)有IOL的差異。方法新西蘭大白兔20只(20只眼)，沿瞳孔緣剪除部分虹膜，行晶狀體超聲乳化吸除術。然后將其隨機分為空白對照組、常規(guī)折疊式IOL植入組、Morcher虹膜隔硬性IOL植入組、帶虹膜隔折疊式IOL植入組，每組5只眼。術后1周、2周、1個月和3個月用裂隙燈顯微鏡觀察并拍照，術后1周檢測各組角膜內皮細胞密度，術后3個月取出IOL并行掃描電鏡檢查，實驗眼行組織病理學檢查。結果手術切口大小：空白對照組與常規(guī)折疊式IOL植入組為2.6 mm，Morcher虹膜隔硬性IOL植入組為10 mm，帶虹膜隔折疊式IOL植入組為5 mm。隨訪期間各組IOL均居中并保持原透明度。帶虹膜隔折疊式IOL植入后的前房炎性反應重于空白對照組及常規(guī)折疊性IOL植入組，相比Morcher虹膜隔硬性IOL植入組則略有減輕。帶虹膜隔折疊式IOL植入組在術后3個月可見周邊虹膜色帶略變淺，并有1例出現(xiàn)IOL襻移位。結論新型帶虹膜隔IOL可明顯減少同類型IOL手術切口的大小，但需在材料的生物相容性、襻支撐性和虹膜隔色彩持久度方面進一步改進。(中國眼耳鼻喉科雜志，2011，11：9-12)

人工晶狀體，折疊式； 虹膜隔； 超聲乳化； 術后并發(fā)癥

白內障合并外傷性或先天性虹膜疾病的治療是眼科難點之一。常規(guī)折疊式人工晶狀體(intraocular lens，IOL)植入不能改善患者的畏光癥狀、聚焦功能和患眼外觀[1-2]。目前臨床使用的德國Morcher公司生產(chǎn)的后房型帶黑色虹膜隔硬性IOL，雖能夠明顯改善患者畏光癥狀與視覺質量[3-7]，但由于其體積大、不可折疊，故需要10 mm大切口，加重術后角膜散光，且容易出現(xiàn)前節(jié)炎性反應、黃斑發(fā)生囊樣水腫、繼發(fā)性青光眼等并發(fā)癥[3-4, 7-10]。此外，黑色虹膜色帶和國人棕褐色虹膜存在較大色差。我們自主研發(fā)的國內外首創(chuàng)帶虹膜隔折疊式IOL，采用疏水性聚丙烯酸酯材料，具可折疊性，并在外圍進行著色處理，形成棕褐色虹膜色帶。本研究以常規(guī)折疊式IOL、Morcher虹膜隔硬性IOL為對照，觀察帶虹膜隔折疊式IOL植入兔眼的手術切口及術后反應，評價其與現(xiàn)有IOL的差異。

1 材料與方法

1.1 帶虹膜隔折疊式IOL的研制 帶虹膜隔折疊式IOL為一體式，材料為疏水性聚丙烯酸酯可折疊性材料，虹膜隔顏色設計為國人常見的棕褐色。光學區(qū)直徑4 mm，虹膜色帶寬度2 mm，帶虹膜隔寬度為8 mm。具體加工流程如下，①材料準備：選用疏水性聚丙烯酸酯材料，在外圍2 mm寬度環(huán)帶進行著色處理，使色素分子連接到材料的分子鏈上，然后去除未連接的色素分子單體。②加工前后表面、晶狀體襻并拋光：在-40 ℃環(huán)境采用超精密的數(shù)控車床，加工出帶虹膜隔折疊式IOL的前后曲面，滿足光學性能要求；并加工出IOL支撐襻，采用特殊滾筒工藝，在-10 ℃環(huán)境將帶IOL棱邊打磨成圓弧。③檢測、滅菌及解析：對IOL進行全性能檢測后，用環(huán)氧乙烷對成品進行滅菌，采用專用解析箱對滅菌后的晶狀體進行處理，去除環(huán)氧乙烷殘留后進行包裝。

1.2 實驗動物及分組 成年新西蘭大白兔20只，由上海中國科學院實驗動物部提供。每只隨機納入1只眼為手術眼。20只眼均行虹膜切除聯(lián)合超聲乳化晶狀體吸除術，然后隨機分為4組，每組5只眼：空白對照組，不植入IOL；常規(guī)折疊式IOL植入組，植入IOLTECH法國愛歐IOL；Morcher虹膜隔硬性IOL植入組；帶虹膜隔折疊式IOL植入組。

1.3 手術方法及術后觀察 用氯丙嗪∶氯胺酮=1∶3混合液肌內注射1.5 mL/kg行全身麻醉，鹽酸奧布卡因滴眼液行表面麻醉。開瞼器開瞼，上方角鞏膜緣切口大小根據(jù)不同IOL類型決定，注入醫(yī)用透明質酸鈉，剪除2～3 mm寬(伸展后)的虹膜環(huán)帶，保留周邊虹膜和睫狀體。行連續(xù)環(huán)形撕囊，直徑4～5 mm，水分離，超聲乳化吸除晶狀體核，抽吸去除殘余皮質，注入黏彈劑，按照分組擴大切口植入相應IOL并調整位置。吸除黏彈劑，切口縫合達水密。結膜下注射地塞米松2.5 mg，術眼每日應用妥布霉素地塞米松滴眼液滴眼，3次/d，共2周。

術后1周、2周、1個月和3個月行裂隙燈顯微鏡觀察并拍照，觀察各組角膜水腫、前房閃輝、浮游細胞、粘連、人工晶狀體透明度、支撐部分的位置和晶狀體居中情況。術后1周采用活體角膜共焦顯微鏡Confoscan 3.0(NIDEK公司，日本)檢測各組角膜內皮細胞密度，并進行統(tǒng)計分析。術后3個月，每組各取出2片IOL，行掃描電鏡檢查，觀察細胞殘留(炎性細胞、晶狀體上皮細胞等)和纖維蛋白沉積。術后3個月，處死動物并摘出實驗眼。立即將摘出眼浸入中性緩沖液配制的戊二醛進行固定和保存，對眼前后段進行蘇木素-伊紅(hematoxylin eosin,HE)染色后，用LEICA多功能顯微鏡(型號DMR，LEICA公司，德國)觀察并記錄圖像。

1.4 角膜水腫及前房反應分級標準 角膜水腫分級標準參考謝立信分級法[11]：0級為角膜透明無水腫；1級為角膜局限性薄霧狀水腫，角膜內皮面光滑，虹膜紋理尚清晰可見；2級為角膜淺灰色水腫，角膜內皮面粗糙，虹膜紋理模糊；3級為角膜彌漫性灰白色水腫，角膜內皮面呈龜裂狀，虹膜紋理視不清；4級為角膜乳白色水腫，眼內結構視不清。前房反應分級：Tyn(-)為前房Tyndall現(xiàn)象陰性或弱陽性；Tyn(+)為前房Tyndall現(xiàn)象明顯；Tyn(++)為前房Tyndall現(xiàn)象強陽性或伴前房出血或滲出。

1.5 統(tǒng)計學處理 角膜內皮細胞采用單因素方差分析，Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 手術切口 空白對照組與常規(guī)折疊式IOL植入組手術切口為2.6 mm，需縫合1針。Morcher虹膜隔硬性IOL植入組手術切口為10 mm，需縫合6～8針。帶虹膜隔折疊式IOL植入組手術切口為5 mm，IOL可對折后植入，術畢需縫合3～4針。

2.2 術后裂隙燈隨訪眼前節(jié)表現(xiàn) 在3個月隨訪期中，各組IOL均居中并保持原透明度，未見IOL移位或混濁現(xiàn)象。各組術后眼前節(jié)炎性反應則呈現(xiàn)動態(tài)變化(附1頁圖①，表1)。此外，帶虹膜隔折疊式IOL植入組出現(xiàn)IOL襻移位1例，IOL襻與光學部角度異常，但并未影響IOL居中情況。值得注意的是，帶虹膜隔折疊式IOL植入組虹膜色帶似有變淺，呈黃褐色。

2.3 各組術后角膜內皮細胞密度比較 術后1周角膜內皮細胞密度，空白對照組為(2 699.6±284.2)個/mm2，常規(guī)IOL組為(2 803.4±190.3)個/mm2，Morcher虹膜隔硬性IOL組為(2 836.0±280.0)個/mm2，帶虹膜隔折疊式IOL組為(2 806.6±310.8)個/mm2，差異無統(tǒng)計學意義(F=0.244,P=0.864)。

2.4 各組掃描電鏡形態(tài)特點 掃描電鏡下，常規(guī)折疊性IOL表面可見細密的纖維蛋白沉積物，未見炎性細胞(附2頁圖②A)。Morcher虹膜隔硬性IOL表面存在致密成片狀纖維蛋白沉積物，并可見炎性細胞貼附(附2頁圖②B)。帶虹膜隔折疊式IOL表面可見細密的纖維蛋白沉積物，邊緣處融合成片，偶見炎性細胞貼附(附2頁圖②C)。此外，1例術后3個月仍呈Tyn(++)的帶虹膜隔折疊式IOL在掃描電鏡下可見表面大量炎性細胞貼附，纖維蛋白成分聯(lián)結成片。

表1 各組術后裂隙燈觀察結果(n)

2.5 各組組織病理學形態(tài)特點 各組IOL取出后，行HE染色組織病理學檢查未見明顯差異。各組眼前、后段結構完整，未見明顯異常；晶狀體囊袋完整，未見明顯增厚、變薄或纖維化；囊下可見單層晶狀體上皮細胞(附2頁圖③A1～D1)。各組角膜各層結構完整，除空白對照組外可見一定程度的角膜水腫，內皮細胞完整(附2頁圖③A2～D2)。各組房角結構基本正常，Morcher虹膜隔硬性IOL與帶虹膜隔折疊式IOL植入組可見小梁板略增厚，Schlemm管存在，帶虹膜隔折疊式IOL植入組偶見少量色素顆粒沉積于小梁網(wǎng)(附2頁圖③A3～D3)。

3 討論

帶虹膜隔IOL是白內障合并虹膜疾病手術治療的最佳選擇[2-4]。虹膜主要起到遮蔽和調節(jié)進入眼內光線的作用。虹膜缺損或無虹膜患者主要表現(xiàn)為畏光、流淚、視物不清，此外，瞳孔過大或不圓也影響患者美觀。目前對于虹膜缺損或無虹膜患者的治療方法主要為：①深色角膜接觸鏡進行矯正，可改善畏光癥狀，但必須每天取下角膜接觸鏡，方法煩瑣，易致角膜炎、角膜潰瘍，尤其不適宜兒童及老年人使用；②小切口晶狀體囊袋內植入多片扇形人工虹膜囊袋張力環(huán)后植入折疊式IOL，術后角膜散光度數(shù)相對較小，但該手術適應證范圍窄、晶狀體囊袋植入空間相對擁擠、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)張力環(huán)易斷裂③帶虹膜隔IOL植入，由于手術一次性解決了虹膜缺損和白內障，是目前最佳的治療方法[3-7, 9-10]。

由于帶虹膜隔IOL材料制作和染色技術要求較高，目前依賴進口。國內臨床使用的只有德國Morcher 公司生產(chǎn)的后房型帶黑色虹膜隔硬性IOL，基本參數(shù)為：全長12.5 mm，體部10 mm，其中光學部直徑5 mm，材料為普通PMMA，外圍2.5 mm寬為黑色的PMMA虹膜部，襻材料也是黑色的 PMMA，設計前房深度4.9 mm[9]。進口帶黑色虹膜隔硬性IOL在我國已應用多年，復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院是國內最早應用于臨床的單位之一。經(jīng)過多年的臨床觀察，其局限性也逐漸顯現(xiàn)[3-4, 7-10]，包括：①IOL體積大，因是硬性IOL，無法折疊，要求切口大，約10 mm，術后角膜散光嚴重；②材料脆，易斷裂；③帶黑色虹膜隔IOL光學面與虹膜隔直徑達10 mm，若眼內前、后房空間不足，植入過程極易損傷角膜、后囊膜或玻璃體，因此不適合植入先天性小眼球患者眼內；④容易出現(xiàn)手術并發(fā)癥，如前房炎性反應、黃斑發(fā)生囊樣水腫、術后繼發(fā)性青光眼甚至角膜失代償?shù)?；⑤黑色虹膜和中國人的棕褐色虹膜不匹配，植入這種IOL的眼睛看起來變黑，與自然眼外觀相差太大，有礙美觀。

我們自主研發(fā)的帶虹膜隔折疊式IOL，在國內外屬同類產(chǎn)品首創(chuàng)。采用疏水性聚丙烯酸酯材料，具可折疊性，并在外圍進行著色處理，形成棕褐色虹膜色帶，理論上可彌補Morcher虹膜隔硬性IOL切口大、色帶過深的不足。本研究證實，帶虹膜隔折疊式IOL需手術切口大小為4～5 mm，IOL可對折后植入，較Morcher虹膜隔硬性IOL所需的10 mm手術切口明顯減小。此外，帶虹膜隔折疊式IOL折疊植入囊袋后可自行展開，操作所需空間較小，可減少植入過程中對角膜、后囊膜或玻璃體的損傷。

本研究術后隨訪發(fā)現(xiàn)，帶虹膜隔折疊式IOL植入后的前房炎性反應重于陰性對照組及常規(guī)折疊性IOL植入組，但較Morcher虹膜隔硬性IOL植入組略有減輕。術后3個月，Morcher虹膜隔硬性IOL植入組1例仍呈現(xiàn)角膜水腫2級，2例Tyn(+)，3例存在IOL沉積物。帶虹膜隔折疊式IOL植入組未見角膜水腫，但仍有1例呈Tyn(++)，3例存在IOL沉積物。掃描電鏡也證實，該例伴有Tyn(++)的帶虹膜隔折疊式IOL表面存在大量炎性細胞和纖維蛋白沉積。本研究中前房反應的原因包括：①虹膜損傷和晶狀體吸除術后的前房反應；②新型IOL材料引起的前房反應；③新型IOL周邊染色后，染色劑等因素造成的前房反應。第一，虹膜損傷和晶狀體吸除術可以引起較嚴重的前房反應。為此，本研究設立對照組(進行虹膜切除聯(lián)合超聲乳化晶狀體吸除術),各組以此為對照仍存在不同程度的差異，這些差異提示不同種類IOL的植入所引起的炎性反應確有不同。第二，帶虹膜隔折疊式IOL采用疏水性聚丙烯酸酯材料，具有良好的生物相容性，一直是制作各種折疊式IOL的基礎材質，包括本研究中所使用的常規(guī)IOL也為同種材料。新型IOL植入組與常規(guī)IOL植入組對比，術后反應更重，不存在材料原因，可能與手術切口較大、周邊IOL著色處理有關。第三，新型IOL著色的色素分子體外毒性實驗目前正在進行中，既往尚無這種色素分子對眼組織的毒性報告，但另一方面，本研究中組織病理學檢查發(fā)現(xiàn)少量色素顆粒脫落并沉積于小梁網(wǎng)，有可能增加前房炎性反應，故必須進一步加固色素分子與材料的偶聯(lián)。

針對手術對角膜內皮細胞的損傷問題，本研究在術后1周對各組角膜內皮細胞密度進行檢測，結果未見統(tǒng)計學差異。兔角膜內皮細胞具有較強的增殖、修復能力。既往研究發(fā)現(xiàn)[12-13]，兔晶狀體超聲乳化術后6 h即啟動角膜內皮增殖，24～48 h達高峰，細胞數(shù)量趨于穩(wěn)定，3 d、14 d、30 d內皮細胞密度已無明顯變化；但是，與術前基礎值相比仍略有降低，且降低程度與不同手術方式(如切口選擇等)有關。由于兔晶狀體超聲乳化吸除IOL植入術后短期內都存在較明顯的角膜水腫，難以檢測內皮細胞密度；術后1周水腫有所消退，我們選擇這一時間點進行內皮細胞密度檢測。根據(jù)以往研究，此時細胞修復活動已經(jīng)穩(wěn)定，同時可以反映不同術式可能造成內皮細胞損傷的差異。本研究結果發(fā)現(xiàn)，此時各組內皮細胞密度無統(tǒng)計學差異，提示本實驗中不同種IOL植入對兔角膜內皮最終修復結果無明顯影響。盡管如此，由于人角膜內皮細胞的不可增殖特性，這一結論不能直接用于人體，仍需進行實驗證實。

此外，本研究還觀察到帶虹膜隔折疊式IOL在襻支撐性和色彩持久度方面的不足。術后3個月，1例帶虹膜隔折疊式IOL植入眼出現(xiàn)IOL襻移位，IOL襻與光學部角度異常，雖然尚未影響IOL居中情況，但一定程度上降低了IOL的穩(wěn)定性，增加了IOL移位的風險。因此，帶虹膜隔折疊式IOL襻的材料和設計有待進一步改進，以增加其硬度和記憶性。

本研究為帶虹膜隔折疊式IOL的初次動物實驗研究，研究證實該新型帶虹膜隔IOL可明顯減少同類型IOL的手術切口大小，略減輕術后炎性反應，但需在材料的生物相容性、IOL襻支撐性和虹膜隔色彩持久度方面做進一步的改進。

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2010-10-28)

(本文編輯 諸靜英)

Preliminaryinvestigationontheimplantationoffoldableiris-diaphragmintraocularlensinrabbits

ZHENGTian-yu,JIANGYong-xiang,LUYi.DepartmentofOphthalmology,EyeEarNoseandThroatHospital,FudanUniversity,Shanghai200031,China

Corresponding author：LU Yi, Email: luyi_eent@yahoo.com.cn

ObjectiveTo investigate the incision and surgical effects of implantation of the newly invented foldable iris-diaphragm intraocular lens(IOL) in rabbits, comparing with those of other kind of IOL which has been used in clinic.MethodsTwenty eyes of 20 rabbits

phacoemusification and iridectomy, and then were divided into 4 groups according to their implantation of different types of IOL: control group (no IOL implanted), ordinary foldable IOL group, Morcher unfoldable black iris-diaphragm IOL group and foldable iris-diaphragm IOL group. Slit-lamp observation was performed at 1 week, 2 weeks, 1 month and 3 months after surgery respectively. Corneal endothelial cell density was examined 1 week after surgery. Hematoxylin eosin staining of the eyeball and scanning electron microscope examination was performed 3 months after the surgery.ResultsThe incision of control group and ordinary foldable IOL group was 2.6 mm, Morcher IOL was 10 mm, and of foldable iris-diaphragm IOL group was 5 mm. All IOLs maintained their position and transparency. The inflammatory reaction of foldable iris-diaphragm IOL was more severe than that of the control group and ordinary foldable IOL, but lower than Morcher IOL. The color of iris-diaphragm faded a little 3 months after surgery in foldable iris-diaphragm IOL. One case of foldable iris-diaphragm IOL showed dislocation of one haptic.ConclusionsThe foldable iris-diaphragm IOL could make the incision much smaller than unfoldable iris-diaphragm IOL. But its biocompatibility, sustaining of haptics and stability of color in iris-diaphragm should be improved. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2011,11:9-12)

Intraocular lens, foldable; Iris-diaphragm; Phacoemusification; Postoperative complication

上海市經(jīng)委引進技術的吸收與創(chuàng)新計劃項目(消-150-方向-22d)

上海市科學技術委員會資助項目 (08411963300)

復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科 上海 200031

盧奕(Email：luyi_eent@yahoo.com .cn)

＊同為第一作者