改良聚羟乙基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸甲酯一体化人工角膜植入兔与猴角膜的实验研究(英文)

目的:探讨聚羟乙基丙烯酸甲酯(PHEMA)海绵支架材料与角膜组织的生物相容性,评价改良聚羟乙基丙烯酸甲酯(PHEMA)—聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)一体化人工角膜植入兔与猴角膜的初步临床效果。方法:通过两个阶段化学聚合结合车床机械切削合成改良的一体化人工角膜。实验分为两个部分完成。第1部分(A组):将PHEMA海绵边裙材料植入10只正常兔角膜板层间,术后2,4wk及2,3,4mo分别行组织病理、免疫组织化学及电镜检查,观察海绵边裙与角膜组织的生物学愈合情况。第2部分(B组):8只兔眼和2只猴眼角膜囊袋内I期植入一体化人工角膜,术后临床观察材料与组织的愈合情况;术后3mo时行Ⅱ期手术切除术眼角膜中央前板层角膜组织,暴露人工角膜中央镜柱,术后随访时间3 ～6mo,初步观察临床治疗效果。结果:1)A组接受角膜板层间边裙植入术的10只兔眼,随访期间未见并发症:组织病理学显示,PHEMA海绵边裙材料植入术后2wk始有成纤维细胞长入,术后2 ～3mo时多量成纤维细胞长入并伴有新生血管生长;免疫组织化学显示,海绵孔隙中长入的细胞和角膜基质细胞均对波形蛋白免疫反应呈阳性;电镜下可见,成纤维细胞在海绵材料间隙中生长,细胞生长状态良好,并分泌胶原和细胞外基质。2)B组接受一体化人工角膜移植术的,6只兔眼一体化人工角膜均在位,另2只兔眼I期术后有前板层角膜基质融解。接受一体化人工角膜移植术的2只猴眼,I期和Ⅱ期术后均未见明显并发症。结论:PHEMA海绵能与角膜组织良好的生物学愈合;改良PHEMA-PMMA一体化人工角膜植入术后能获得相对稳定的治疗效果。     

改良聚羟乙基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸甲酯一体化人工角膜植入兔与猴角膜的研究

目的 探讨聚羟乙基丙烯酸甲酯（PHEMA）海绵支架材料与角膜组织的生物相容性,评价改良PHEMA-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）一体化人工角膜植入兔与猴角膜的初步临床效果。方法通过两个阶段化学聚合结合车床机械切削合成改良的一体化人工角膜。实验分为两个部分完成。第1部分（A组）：将PHEMA海绵边裙材料植入10只正常兔角膜板层间,术后2、4周及2、3、4个月分别行组织病理、免疫组织化学及电镜检查,观察海绵边裙与角膜组织的生物学愈合情况。第2部分（B组）：8只兔眼和2只猴眼角膜囊袋内Ⅰ期植入一体化人工角膜,术后临床观察材料与组织的愈合情况;术后3个月时行Ⅱ期手术切除术眼角膜中央前板层角膜组织,暴露人工角膜中央镜柱,术后随访时间3—6个月,初步观察临床治疗效果。结果（1）A组：10只兔眼随访期间未见并发症。组织病理学显示,PHEMA海绵边裙材料植入术后2周始有成纤维细胞长入,术后2—3个月时多量成纤维细胞长入并伴有新生血管生长;免疫组织化学显示,海绵孔隙中长入的细胞和角膜基质细胞均对波形蛋白免疫反应呈阳性;电镜下可见,成纤维细胞在海绵材料间隙中生长,细胞生长状态良好,并分泌胶原和细胞外基质。（2）B组：6只兔眼的一体化人工角膜均在位,另2只兔眼Ⅰ期术后有前板层角膜基质融解。2只猴眼于Ⅰ期和Ⅱ期术后均未见明显并发症。结论PHEMA海绵能与角膜组织良好的生物学愈合;改良PHEMA—PMMA一体化人工角膜植入术后能获得相对稳定的治疗效果。（中华眼科杂志．2007,43：602-607）     

改良PHEMA-PMMA一体化人工角膜治疗兔角膜碱烧伤的实验研究

目的评价改良聚羟乙基丙烯酸甲酯（PHEMA）-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）一体化人工角膜时兔角膜碱烧伤的治疗效果。方法通过两阶段化学聚合结合车床机械切削合成改良的一体化人工角膜。将PHEMA海绵边裙材料植入10只正常兔角膜板层间，另10只碱烧伤兔眼角膜囊袋内1期植入一体化PHEMA—PMMA人工角膜，术后用组织病理、免疫组织化学和电镜检查观察海绵边裙与角膜组织的生物学愈合情况。术后2个月行II期手术．术后随访观察3～6个月。结果接受板层间植入术的10只兔角膜未见任何并发症。术后2周成纤维细胞长入PHEMA海绵，术后2～3个月多量细胞长入伴有新生血管；海绵孔隙中生长细胞和角膜基质细胞波形蛋白（Vim）免疫反应阳性；电镜下，细胞在海绵材料间隙中生长状态良好，并分泌胶原和细胞外基质。接受人工角膜移植术的10只碱烧伤兔眼中，1眼1期术中角膜穿孔而被排除，另9眼Ⅱ期术后，3眼2周内人工角膜镜柱偏位，6眼观察期间人工角膜在位。结论PHEMA海绵能够与角膜组织达到良好的生物学愈合；人工角膜的片型和整体强度有待进一步改良。     

壳聚糖复合人工角膜小型猪植入实验研究

目的 探讨壳聚糖纳米生物一体化人工角膜的生物相容性及植入小型猪角膜的治疗效果.方法 10只小型猪（藏香猪）均以左眼作为实验眼,建立角膜碱烧伤模型.人工角膜植入手术分两期进行：Ⅰ期手术将人工角膜植入碱烧伤猪角膜板层囊袋内;3个月后行Ⅱ期手术（角膜前板层开窗术）,钻切中央角膜前板层组织,暴露人工角膜光学区.术后观察6个月,行眼前段OCT检查、病理及免疫组化检测.结果 10只小型猪中1例在Ⅰ期术后2个月出现术眼感染性角膜溃疡,前板层溶解,最终导致人工角膜脱出.9例完成人工角膜Ⅱ期开窗手术,术后3例发生人工角膜前增生膜,4例出现后增生膜（其中2例前、后兼有）,余4例角膜中央光学区维持透明,荧光素染色无渗漏.组织学检查发现人工角膜裙边材料孔隙中有纤维组织长入;眼前段OCT显示猪眼前段解剖构基本正常;免疫组化分析发现前、后增生膜样本中血管内皮生长因子（VEGF）呈现高表达.结论 壳聚糖纳米生物一体化人工角膜的组织生物相容性良好,其裙边材料有利于角膜纤维组织及新生血管长入,该人工角膜的小型猪植入实验获有相对稳定的移植治疗效果.     

保留角膜的巩膜在MMA改性PHEMA水凝胶义眼台中的应用

目的：探讨MMA改型的PHEMA水凝胶义眼台植入时采用保留角膜的巩膜作为包裹材料的新型手术方法的术后效果,并进行相应病理研究.方法：新西兰白兔15只,右眼为手术眼,行眼内容剜除、保留角膜的巩膜包裹水凝胶义眼台植入术.术后0.5,1,2,3,6mo做单光子发射型计算机断层（SPECT）及病理检查.结果：SPECT及病理检查均显示植入物在2wk时有组织生长,12wk时达90%,24wk时完成血管化.15只兔中仅1眼在术后1wk出现结膜裂开,其余14只兔结膜愈合好,并发症的发生率为6.7%.结论：保留角膜的巩膜包裹水凝胶义眼台植入的手术方法,操作简单,组织损伤小,保证眼外肌正常解剖位置,避免义眼台移位,有利于义眼台的运动.     

聚酯纤维网的角膜生物相容性实验研究

目的探讨聚酯纤维网植入兔角膜板层后与角膜组织的生物相容性及其与角膜的生物愈合特性。方法选择20只健康新西兰兔,体重2.0～2.5 kg,右眼均行手术作为实验组,左眼作为正常对照组。实验组中15只右眼角膜板层植入聚酯纤维网,并分为术后2周、1个月、3个月、5个月、8个月亚组,作为不同时段的取材期,每亚组3只右眼;其余5只右眼角膜仅制备囊带而不植入材料,作为手术对照亚组;术后定期观察角膜水肿和新生血管生长情况,并取角膜行光镜检查。结果术后早期实验组兔眼不同程度地出现角膜水肿和新生毛细血管的长入,经术后恢复或拆线后均呈自行性消退和闭锁。在最长为8个月的观察期中,植入物在角膜组织中稳定。与植入材料相贴的角膜板层上下界面,成纤维细胞数量明显增加,网孔部位尤其明显,并最终形成胶原纤维紧密的连接。所有植入材料的兔眼均未见角膜坏死、溃疡及植入物脱出。结论聚酯纤维网在兔角膜组织中具有良好的生物相容性。     

深板层角膜内皮层移植治疗角膜内皮损伤的实验研究

目的:探讨深板层角膜内皮层移植在兔角膜内皮损伤模型的应用效果。方法:选择新西兰白兔24只,制作兔角膜内皮损伤模型第2d随机分为两组:实验组进行深板层角膜内皮层移植术组,对照组不予处理。分别于术后1,2,3,7,14d;1mo观察眼压、前房反应、并发症情况,术后1mo每组处死12只兔子,摘除眼球,12眼(两组各6眼)作病理切片检查,HE染色观察炎症细胞情况;另12眼(两组各6眼)用α-SMAWholemount染色法观察兔角膜内皮细胞瘢痕和肌成纤维细胞情况并进行细胞计数。结果:实验组角膜术后一直维持透明,对照组在术后5d明显变混浊,眼压、前房反应和并发症在两组间差异无显著性(P>0.05)。术后1mo两组实验兔在单位面积(500μm2)肌成纤维细胞数和炎症细胞数均有显著性差异(t=5.716,6.991;P<0.05)。结论:深板层角膜内皮层移植应用于兔角膜内皮损伤模型中炎症反应小,前房反应轻,能保持角膜透明,且并发症少。     

人工角膜在兔角膜内的生物学反应

目的评价3种不同直径人工角膜在动物体内应用的生物学反应.方法将35只兔随机分为Ⅰ组(11只)、Ⅱ组(12只)、Ⅲ组(12只),分别植入3种不同直径人工角膜(4.5～7.0 mm、 7.0～9.0 mm、4.5～6.0 mm),术前将人工角膜进行纤维细胞组织培养,光学中心前表面经rf-argon plasma处理后植入兔眼,观察术后人工角膜在兔角膜中的存留,观察时间＞6个月;并分别于术后2、3、4及6周摘取兔植入人工角膜行组织及病理学检查.结果术后2周成纤维细胞可沉积在人工角膜周边多孔支架内;3周时Ⅲ组角膜上皮细胞位于人工角膜光学中心,Ⅰ、Ⅱ组未见细胞生长.4周时人工角膜内可检测出胶原蛋白沉积.前房稳定,未见房水渗漏.术后6周时人工角膜的周边支架中检测出heparan sulfate(HS)及碱性成纤维细胞生长因子,后者存在于周边支架和宿主角膜的交接处.结论体外人工角膜组织培养可增加人工角膜周边支架的纤维化,稳定光学中心;人工角膜经 rf-argon plasma处理可增加材料的组织相容性;兔角膜缘上皮细胞可迁徙至人工角膜光学中心的前表面.     

PMMA-硅胶夹持型人工角膜植入碱烧伤兔眼的实验研究

目的探讨自制的PMMA-硅胶夹持型人工角膜植入碱烧伤兔眼角膜的手术方法和疗效。方法建立兔眼碱烧伤模型：将PMMA-硅胶夹持型人工角膜植入碱烧伤后形成白斑的兔眼角膜,观察6个月。结果人工角膜手术操作顺利,术后1只实验兔眼出现了眼内炎,人工角膜脱出,另1只兔术后7周死亡,余3只兔眼在观察期内未见角膜组织溶解、房水渗漏、青光眼、感染或人工角膜前后膜增生等并发症,人工角膜稳定在位并保持透明。结论本实验自制的PMMA-硅胶夹持型人工角膜,手术操作简单,术中及术后并发症较小,似有实际临床应用价值。     

AlphaCor人工角膜移植治疗兔角膜碱烧伤

目的评价AlphaCor人工角膜移植对兔角膜碱烧伤的治疗效果。方法用1mol/LNaOH烧伤兔左眼建立角膜碱烧伤模型,选择角膜白斑、角膜缘新生血管〉2个象限的5只兔眼行人工角膜移植术。AlphaCor人工角膜移植手术分2期进行：Ⅰ期手术,将AlphaCor人工角膜植入角膜板层间;Ⅱ期手术,暴露人工角膜光学区。术后观察人工角膜、受体角膜及眼前节情况。结果碱烧伤后2～6周形成带新生血管的角膜白斑。Ⅰ期术后5例人工角膜均在位,2例人工角膜出现白色沉积物,其中1例并发角膜浅层基质溶解,另3例无并发症发生。Ⅱ期手术中麻醉死亡1例,其余术后人工角膜均在位,1例术后6周发生角膜感染、穿孔,另3例术后4～6周发生人工角膜前膜增生,未见其他并发症发生。结论 AlphaCor人工角膜移植治疗兔角膜碱烧伤具有良好的生物相容性,效果较好。     

Implantation of modified poly 2 -hydroxyethy methacrylate -Polymethyl methacrylate Keratopro - stheses in rabbit and monkey corneas

AIM: To investigate the bio-colonization of poly 2-hydroxyethy methacrylate (PHEMA) sponge with cornea tissue and evaluate the therapeutic effects of modified porous poly 2-hydroxyethy methacrylate-Polymethyl methacrylate (PHEMA-PMMA) Keratoprostheses (KPro) on rabbit and monkey corneas. METHODS: The KPro were made using two-stage polymerization combined with mechanical cutting. The experiments were divided into two groups. In the control group, ten normal rabbit eyes received lamellar implantation of PHEMA sponges. The sponges were obtained 2 weeks, 1, 2, 3 and 4 months after operation. The cell proliferation and neovascularization inside the sponges were observed using light and transmission electron microscopy (TEM) and immunohistochemistry. In the experimental group, the porous PHEMA-PMMA KPros were inserted into the lamellar pockets of eight rabbit corneas and two monkey corneas (stage I operation). The healing process was investigated by slit-lamp microscopy. The anterior lamellar cornea tissues were removed 3 months after surgery, exposing the underneath transparent core (stage II operation). The operated eyes were then followed up for 3-6 months. RESULTS: No complications were observed in the control group. Under the light microscope, fibroblasts started to grow into the cornea 2 weeks after operation; lots of cells, accompanied with new blood vessels, invaded into the cornea 2-3 months after surgery. Invading cells of sponge, as well as keratocytes, were positive for vimentin. Under the electron microscope, the invading cells looked healthy and were surrounded by extracellular matrix and collagen. In eight rabbit eyes which received KPro implantation, anterior lamellar cornea melting happened in two eyes after the stage II operation. The remaining six corneas retained their central cores during observation after the stage II operation. Two operated monkey eyes were found no complication throughout the whole follow-up. CONCLUSION: The PHEMA sponge can obtain a tight fusion with the host cornea. The modified PHEMA-PMMA KPros have obtained relatively stable results after implantation into animal corneas. "     

自体角膜为载体Boston人工角膜治疗复杂性角膜盲

目的评价复杂性角膜混浊患者使用自体角膜做载体的BostonI型人工角膜植入的临床效果。方法回顾性病例研究。10例角膜盲患者（10眼）,术眼病变严重,经至少2名以上国内著名角膜病专家会诊。无法通过角膜移植复明。其中严重碱烧伤7眼,爆炸伤1眼,角膜内皮失代偿多次角膜移植失败1眼．双眼病毒性角膜炎角膜严重血管化1眼。其中9例为双眼盲。术前视力光感或手动。所有病例均一期完成手术,术中使用8．0mm或8．5mm环钻钻取患者角膜,用患者混浊病变的角膜为载体。安装Boston人工角膜。形成患者角膜．人工角膜复合体,复合体作为植片如传统角膜移植实行角膜植床和植片缝合固定,术中常规行晶状体摘除术。结果术后观察1-12个月,平均（5．7±3．8）个月,除1眼视力光感外,其余裸眼视力为0．1～0．8。手术并发症包括角膜植床出血人玻璃体腔2例,继发性青光眼2例,人工角膜后膜4例。所有术眼均无术后漏水并发症发生。结论人工角膜特别适合于穿透性角膜移植难于成功的角膜盲患者,而且是目前对严重角膜瘢痕血管化、眼睑或泪液功能不良患者有效的复明手段。我国角膜供体严重匮乏,用自体角膜为载体可作为部分BostonI型人工角膜植入手术的可行方案。     

Clinical results of implantation of the Chirila keratoprosthesis in rabbits

AIMS/BACKGROUND—An ideal keratoprosthesis (KPro) would closely resemble a donor corneal button in terms of its surgical handling, optics, and capacity to heal with host tissue in order to avoid many of the complications associated with the KPros which are currently in clinical use. This study was carried out to assess the long term clinical outcomes on implantation of the core and skirt poly(2-hydroxyethyl methacrylate) KPro in animals.
METHODS—20 KPros were made and implanted as full thickness corneal replacements into rabbits and followed for up to 21 months to date.
RESULTS—80% of the prostheses have been retained, with a low incidence of complications such as cataract, glaucoma, and retroprosthetic membrane formation which are frequently associated with KPro surgery.
CONCLUSIONS—KPros of this type may offer promise in the treatment of patients for whom penetrating keratoplasty with donor material carries a poor prognosis. Refinement of the KPro and further animal trials, including implantation into abnormal corneas, are however mandatory before human implantation could be planned.

Keywords: complications; keratoprosthesis; optics; PHEMA     

Keratoprosthesis results in animals: An update

Background: The report presented is an update on continuing development work on modified PHEMA core-and-shirt KPros in animals. Methods: Two variations (improved wet-eye, and dry-eye) of a prototype core-and-skirt Chirila KPro are described. The clinical success rate on implantation of these versions of the Chirila KPro was assessed. Results: It was found that a significant improvement in retention rate was shown in the improved model but that the dry-eye model failed early in two of the three implanted. Conclusions: The significance of the improved strength and the reasons for disappointing results with the early dry-eye KPros are discussed. Ongoing work is briefly outlined.     

纤维蛋白胶对眼表的作用

目的观察以纤维蛋白胶（FG）为载体构建兔角膜上皮、基质和内皮细胞片,以及FG对兔结膜和角膜的黏合作用。方法在培养板孔底制作薄层和厚层FG,将培养兔角膜3种细胞分别接种于FG表面,观察细胞生长情况。FG对兔结膜的黏合研究：分为A组（结膜原位粘合组）,B组（结膜移位粘合组）,对照组（单纯切除结膜植片）,每组5只眼,观察结膜组织黏合情况。FG对兔角膜的黏合研究：3例兔前板层角膜移植术,先用10—0尼龙线间断缝合4针固定植片,再用FG黏合,将植片固定于植床。结果角膜3种细胞在薄层和厚层FG表面生长良好：角膜上皮细胞可形成单层和复层;角膜基质细胞间网状连接;角膜内皮细胞排列紧密。对兔结膜的黏合研究：A组和B组植片与植床对位良好,紧密黏合。组织切片显示术后第4周A组和B组结膜上皮完整,炎症基本消退。对照组结膜上皮有局部脱落区,纤维层局部显示瘢痕组织结构特征。兔前板层角膜移植术后3个月,植片与受体角膜愈合良好。结论FG可作为角膜3种细胞的生长载体构建细胞片。FG对兔结膜和角膜组织有良好的黏合作用。     

不同切削厚度的兔眼准分子激光原位角膜磨镶术后基质金属蛋白酶及其组织抑制剂的表达

目的 研究不同切削厚度的准分子激光原位角膜磨镶术（laser in situ keratomileusis,LASIK）后兔眼基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMPs）及基质金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs）的表达,以探讨LASIK手术的不同切削深度对角膜的胶原结构的影响。方法 选取成年新西兰白兔28只（56眼）。随机分成A（正常对照组）、B、C、D四个组,每组14眼。B、C、D组行LASIK手术,使残留的基质床厚度分别为整体角膜厚度的70%、50%、30%。术后第6个月,用ELISA法检测各组角膜明胶酶（MMP-2和MMP-9）的含量,用RT-PCR法检测TIMP-2的mRNA的表达量。结果 术后第6个月,各组均有MMP-2和MMP-9的表达,MMP-2表达量差异无统计学意义（F=0.456,P〉0.05）,MMP-9表达量的差异亦无统计学意义（F=1.676,P〉0.05）。各组均有TIMP-2 mRNA的表达,差异无统计学意义（F=0.003,P〉0.05）。结论 兔眼正常角膜有MMP-2、MMP-9及TIMP-2的表达。LASIK术后第6个月,各组角膜细胞MMP-2、MMP-9及TIMP-2的表达量与正常角膜无差异,这说明LASIK术后第6个月时角膜胶原结构已基本稳定。如有继发性圆锥角膜的发生,并非是由于手术本身引起的主要胶原降解增多所导致,可能与遗传易感性及生物力学相关,其具体作用机制有待进一步研究。     

甘油保存角膜材料行深板层角膜移植术后临床和共焦显微镜观察

目的 观察甘油保存角膜材料行深板层角膜移植术后临床和共焦显微镜活体组织学改变.方法 2008年1月至2011年5月在我院行深板层角膜移植治疗的患者26例（26只眼）,所有患者植片均选择甘油脱水低温保存角膜材料,术后裂隙灯观察角膜植片愈合和透明情况,Cochet-Bonnet角膜知觉计测量角膜中央知觉值,共焦显微镜观察角膜全层组织的活体改变.结果 （1）裂隙灯观察26例患者均于术后1~3个月上皮完全修复,角膜植片透明,术后2例发生基质排异反应.（2）术后3个月可不同程度检测到角膜中央知觉,术后3个月角膜中央知觉平均阈值（18.35±9.56）mm,12个月（51.62±6.48）mm.（3）共焦显微镜观察术后1~3个月上皮细胞密度达正常值,3个月内未观察到角膜基质细胞,6~12个月基质细胞密度增加,术后6个月可观察到基质内神经干细胞,角膜内皮细胞密度维持稳定,但在两例发生基质排异反应患者出现内皮细胞密度明显下降.结论共焦显微镜在组织学上证明甘油保存角膜材料行深板层角膜移植后可在一定程度上恢复正常生理结构,并与临床观察角膜愈合过程相吻合.