当前位置: 首页 > 期刊 > 《眼视光学杂志》 > 2000年第4期
编号:10281396
胶原性眼内接触镜植入兔眼后前房反应及房水PGE2含量观察
http://www.100md.com 《眼视光学杂志》 2000年第4期
     作者:辜臻晟 盛耀华 李增琦 吴念祖 祝肇荣 高金榜

    单位:上海第二医科大学附属新华医院眼科,上海 200092

    关键词:胶原;眼内接触镜;炎症介质;前列腺素E2;统计学和数值数据;生物相容性

    眼视光学杂志000408 [摘 要] 目的:通过兔眼动物实验探讨理想的胶原性眼内接触镜(ICL)植入方法。观察ICL植入术后炎症反应和炎症介质的变化规律,评定ICL眼内植入的生物相容性。方法:将20只兔子分为三组(植入组、手术组、对照组),对兔眼ICL植入术后不同时间眼压波动,角膜内皮损伤、前房蛋白细胞渗出、前房出血、ICL偏位、晶状体混浊等情况进行监测。术后1天、4天、7天、14天、28天分别抽取兔眼前房水,采用放射免疫分析测定前列腺素E2(PGE2)浓度。结果:各组手术前后眼压差异无显著意义(P>0.05),术后出现不同程度角膜内皮混浊、上皮水肿和前房渗出,术后4周均基本消褪。植入组房水中PGE2浓度术后1周内明显高于手术组和空白对照组(P<0.05),以后逐步下降,术后14天和28天三组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:ICL术后前房反应观察无明显慢性葡萄膜炎发生,房水中PGE2浓度测定表现了ICL植入后典型的异物肉芽肿炎症过程,反映出ICL良好的眼内耐受性。
, 百拇医药
    [中图分类号] R779.62;R770.42+6 [文献标识码] A

    [文章编号] 1008-1801(2000)04-0219-04

    Observation of anterior chamber inflammation response and examination of PGE2 in aqueous after collagen ICL implantation in rabbit eyes

    GU Zhen-sheng,SHENG Yao-hua,LI Zeng-qi,et al.

    (Department of Ophthalmology, Xinhua Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200092 China)
, 百拇医药
    Abstract:Objective:To find out ideal method of collagen ICL implantation through animal experiment in rabbit eyes and evaluate ICL's intraocular biocompatibility by observing variation rules of inflammatory response and mediators.Methods:Changes of IOP, damage to corneal endothelia, protein leakage in anterior chamber, hyphema, ICL's decentration, lens' opacity were investigated at different time after ICL implantation in rabbit eyes. Meanwhile, aqueous humor samples were aspirated from rabbit eyes on days 1、4、7、14、28 postoperatively. RIA(radioimmunoassay) was used to examine the concentration of PGE2 in aqueous. The data were analyzed statistically.Results:IOP changes shows no statistically significant difference pre and post-operatively(P>0.05). To different extent cornea endothelial opacity, epithelial edema and exudation in anterior chamber occurred, then faded at 4th week after surgery. PGE2 concentration in aqueous in ICL implantation group was apparently higher than that in surgery control and placebo control group(P<0.05) within 1st week postoperatively. Later it gradually fell down. The difference of three groups has no statistical significance(P>0.05) at 14 and 28 days postoperatively.Conclusion:Observations of inflammation reaction in anterior chamber demonstrate no chronic uveitis occurrence, measurement of PGE2 concentration in aqueous reveal a classic foreign-body granulomatous inflammation after ICL implantation, that reflect good tolerance of ICL for ocular tissue.
, http://www.100md.com
    Key words: collagen; intraocular contact lens(ICL); inflammatory mediator; prostaglandinE2/statistics and numerical data; biocompatibility

    有晶状体眼后房型人工晶状体(又称眼内接触镜,即ICL)植入术作为一种新型晶状体屈光性手术已受到眼科界广泛关注。尤其是胶原材料应用于ICL的制造,为该手术拓展了广阔的前景。参阅国外有关专利,利用已有条件,以猪筋为原材料,实验室研制出胶原性ICL。我们将该ICL植入兔眼,进行眼前段术后反应观察和前房水前列腺素E2(PGE2)检测,寻求ICL植入术后前房反应及炎症介质变化规律,旨在评定胶原性ICL眼内植入的生物相容性。

    1 材料和方法

    1.1 动物分组 选取标准动物新西兰纯种白兔20只,体重2.0~2.5kg,性别不分。将20只实验兔依次编号为1~20号,按随机化原则分为三组,第一组1~8号为ICL植入组,行ICL植入加虹膜周切术[1];第二组9~14号为手术对照组,行虹膜周切术;第三组15~20号为空白对照组。手术由专人按同一方式施行。
, http://www.100md.com
    术后手术眼1~14号兔眼每天滴用激素、抗生素眼药水10天,术后1天、4天、7天结膜下注射地塞米松、庆大霉素。

    1.2 术后前房反应检测 1~14号兔手术眼分别于术后1天、4天、7天、14天和1月行眼前段常规检查,检测指标如下:①眼压:眼压测量用5.5g砝码Schitz眼压计连测5次,偏差大于2小格者去除。所获读数参查Schitz眼压计兔眼换算表[2]后取均值。②角膜损伤:角膜上皮水肿和角膜内皮混浊情况,分四级[3](0,1,2和3):0=无上皮水肿和内皮混浊;1=轻度上皮水肿,无内皮混浊,前房情况可见;2=中度上皮水肿,轻度内皮混浊,前房情况模糊;3=重度上皮水肿,内皮混浊明显,前房情况不清。③前房渗出:主要观察ICL表面絮状渗出情况,分五级[3](0,1,2,3和4):0=无渗出;1=瞳孔区或下房角部少量渗出;2=渗出占<1/3前房;3=渗出占<1/2前房;4=固态的渗出物几乎充满前房。
, http://www.100md.com
    此外,同时观察前房深度、前房出血、虹膜后粘连、ICL偏位以及晶状体混浊等情况。

    1.3 术后炎症介质PGE2检测 分别于术后1天、4天、7天、14天和1月对手术眼进行房水取样,空白对照组也在相应时间取样,置于干净干燥Eppendorf管,储存于-40℃低温保存。检测时,应用PGE2放射免疫分析试剂盒,采取双盲法,操作步骤严格按照试剂盒说明书执行。整个结果均以均数±标准差(±s)表示,采用SPSS统计软件进行方差分析。

    2 结果

    2.1 术后前房反应检测

    2.1.1 眼压:ICL植入组和手术对照组眼压测定值分别计算均值和标准差,术后1天、4天、7天、14天、1月(28天)眼压测定值均采用SPSS统计软件包与术前值进行配对t检验分析。测定和统计结果见表1。
, 百拇医药
    表1 两组手术前后眼压比较 (mmHg)

    Tab.1 The comparison of IOP between two groups

    pre and postoperatively (mmHg) operative

    group

    ICL implantation group

    surgery control group

    cases

    IOP

    P

    cases
, 百拇医药
    IOP

    P

    preoperation

    8

    16.8±1.9

    -

    6

    18.8±2.3

    -

    1d

    8

    17.8±2.2

    0.487
, 百拇医药
    6

    16.8±2.0

    0.235

    4d

    8

    16.0±1.6

    0.550

    6

    18.0±0.8*

    0.379

    7d

    8

    15.8±2.9
, 百拇医药
    0.543

    6

    17.8±1.1

    0.423

    14d

    8

    16.8±1.5

    1.000

    6

    17.8±0.8

    0.176

    28d

    8
, 百拇医药
    16.5±1.6

    0.659

    6

    18.3±1.9

    0.567

    Compared with ICL group:*P<0.05

    2.1.2 角膜损伤和前房渗出观察(见表2):ICL植入组术后第1天5只兔眼出现不同程度的前房变浅,1周内恢复正常。2只兔眼出现少量前房出血,2周后吸收;2只兔眼分别出现虹膜前粘连和后粘连,瞳孔轻度变形;2只兔眼因瞳孔散大,ICL直径偏小缺乏支撑,出现不同程度ICL偏位。此外,有1只兔眼ICL植入后1月出现晶状体前囊膜下点状混浊。手术对照组6只兔眼,术后第1天前房出现1~2级渗出,1周后吸收。手术后各兔眼角膜透明,无前房出血、前房变浅、虹膜后粘和晶状体混浊等变化。
, 百拇医药
    表2 ICL植入组术后角膜损伤和前房渗出变化 (n=8,例数)

    Tab.2 Corneal damage and exudation of anterior chamber in

    ICL implantation postoperatively (n=8,cases)

    corneal damage

    anterior chamber's exudation

    0

    0~1

    1

    1~2
, http://www.100md.com
    2

    0

    0~1

    1

    1~2

    2

    2~3

    3

    3~4

    4级

    1d

    1

    0

    4
, http://www.100md.com
    1

    2

    0

    0

    0

    0

    2

    3

    2

    1

    0

    4d

    1

    2
, http://www.100md.com
    2

    3

    0

    0

    0

    0

    2

    5

    0

    1

    0

    0

    7d

    3
, 百拇医药
    0

    3

    2

    0

    0

    0

    2

    4

    2

    0

    0

    0

    0

    14d
, 百拇医药
    5

    1

    0

    2

    0

    0

    1

    7

    0

    0

    0

    0

    0

    0
, 百拇医药
    28d

    6

    1

    1

    0

    0

    0

    6

    2

    0

    0

    0

    0

    0
, http://www.100md.com
    0

    2.2 术后炎症介质PGE2检测 对ICL植入组、手术对照组、空白对照组术后各时段PGE2均值采用SPSS统计软件进行方差检验,结果见表3、图1。表3 术后三组不同时间房水PGE2浓度比较 (±s,pg/ml)

    Tab.3 The comparison of PGE2 concentration in aqueous in three groups at

    different time (±s,pg/ml) groups

    eyes
, http://www.100md.com
    PGE2 concentration

    1~4d

    7d

    14d

    28d

    ICL

    8

    164.9±79.0*

    48.2±21.6

    30.1±17.3

    18.5±6.5

    operation
, http://www.100md.com
    6

    20.0±2.5

    18.4±2.5

    16.1±0.7

    14.0±1.9

    controled

    6

    20.2±1.5

    16.3±1.7*△

    15.0±3.0

    12.7±3.8

    F
, 百拇医药
    16.398

    9.837

    3.405

    2.350

    P

    0.000

    0.003

    0.065

    0.135

    Compared with operation group:*P<0.05,compared with ICL group:△P<0.05
, http://www.100md.com
    图1 术后不同时间房水中PGE2浓度变化

    Fig.1 The variations of PGE2 concentration in aqueous at different

    time postoperatively

    ①ICL植入组术后1~4天房水中PGE2含量最高,以后含量逐步递减。②术后1~4天,植入组PGE2含量高于手术组和空白组(P<0.05),差异有统计学意义。③术后7天,植入组PGE2含量高于空白组(P<0.05),但与手术组差异不大,差异无统计学意义(P>0.05)。④术后14天和1月,三组比较P值均大于0.05,差异无统计学意义。

    3 讨论
, http://www.100md.com
    ICL植入后房后,虹膜与晶状体的间隙减小,有可能阻碍后房水排入前房,使后房压升高,虹膜——晶状体隔前移,造成瞳孔阻滞,导致眼内压增高。术前或术中行虹膜周边切开或切除可有效地预防术后高眼压,目前有专家建议术前二周在上方90°范围内(10:30和1:30位置)[4,5]行YAG虹膜周边切开术,术后眼压随访满意。本实验采用术中虹膜周切,术后眼压基本维持正常范围,与术前眼压比较无明显波动。有一例兔眼术后1天和7天出现暂时性眼压升高,考虑为术中损伤房角组织,粘弹剂未抽吸干净阻塞虹膜周切口,术中术后大量纤维渗出阻塞瞳孔区和周切口等因素所致。此外,术后局部大剂量应用激素亦可造成激素性高眼压。

    与前房型有晶状体眼人工晶状体不同,ICL植入位置为后房,正常情况下不与角膜内皮相接触。除非ICL材料与眼内组织发生排异反应,可产生一定毒性作用,造成角膜内皮损伤,偶有发生角膜内皮失代偿者[6]。本实验术后出现不同程度的角膜水肿和内皮混浊,主要是ICL植入时,因操作技巧不熟练,不慎损伤角膜内皮所致。术后一过性高眼压也可造成角膜上皮水肿。然而,除个别角膜内皮损伤严重者,其余兔眼角膜上皮水肿和内皮混浊均在术后4周左右消褪。
, http://www.100md.com
    在植入ICL期间,应用含有肾上腺素的平衡液进行前房灌注,使得虹膜毛细血管收缩,减少兔眼术中渗出,给手术操作带来便利,取得了一定效果。但是,植入操作时难免会触及虹膜,加之术中行虹膜周切,仍出现了不同程度前房渗出。由于工艺有限,我们制作的ICL边缘欠光滑,与虹膜产生机械摩擦;机体对ICL产生异物反应;前房中粘弹性物质未抽吸干净均可造成一定程度的葡萄膜反应。本实验显示术后4周前房渗出基本吸收,考虑前房渗出以术后炎症反应为主,而非组织排异反应,后者多为慢性葡萄膜炎反应。

    实验中观察发现术后1天5只兔眼出现前房变浅,可能与术后睫状体水肿,睫状突上皮细胞肿胀、大量炎性渗出和残余的粘弹性物质封闭睫状突上皮,致使睫状突上皮分泌功能减退,房水生成减少有关。

    ICL植入后房后与晶状体的间隙非常之小,晶状体可因调节而使弯曲度改变,造成ICL与晶状体反复接触摩擦,导致白内障。而术中操作时的晶状体损伤,术中和术后晶状体周围代谢环境和压力的改变也是白内障的产生原因。临床上有少量术后白内障的报道[7,8],兔眼无白内障发生[9]。本实验中发现一只兔眼晶状体前囊膜下点状混浊,考虑术中ICL转位时损伤晶状体前囊膜造成。
, http://www.100md.com
    大量的事实表明炎症介质在眼部炎症反应过程中起着重要作用,表现为兔眼虹膜受机械性刺激后血管通透性增大,眼内压升高,并产生缩瞳反应。前列腺素即PGs,作为一种炎症反应介质是众所共识的,分为D、E、F、G、I各亚型,具有局部调节细胞功能作用,有局部激素之称。体内几乎所有组织细胞均能合成PGs,活化的白细胞和巨噬细胞合成并释放的PGs是免疫反应中PGs的主要来源。免疫活性细胞对PGs的作用十分敏感,PGs能降低巨噬细胞游走抑制因子的产生及白细胞游走抑制因子的活性。

    研究表明PGs是眼部炎症的主要调节物,通过提高cAMP水平,参与人和动物的外伤性和免疫性炎症反应过程[10,11],导致血——房水屏障破坏,葡萄膜小动脉扩张,毛细血管床充盈,通透性增加,血浆成份渗出,房水闪辉,房水中蛋白含量增加等炎症反应,同时可引发瞳孔缩小,眼压升高。

    本实验测定了ICL植入术不同时段房水中PGE2的含量,试图间接地揭示ICL术后炎症反应的变化规律。测定结果发现术后1~4天内房水中PGE2含量最高,以后随着时间的推移逐步下降,至术后4周PGE2含量接近于空白对照组,提示ICL植入组与空白对照组炎症反应程度近似,间接反映ICL材料具有较高的生物相容性。由于实验样本量偏少,观察时间有限,依据现有实验数据推断ICL材料的生物相容性略显不足。实验结果统计分析中我们发现ICL植入组中PGE2含量的标准差偏大,可能与实验兔术后反应的个体差异,手术者操作尚不熟练、稳定,实验样本量偏小等因素造成变异度增加有关。
, http://www.100md.com
    胶原性ICL动物试验结果为其优良的眼内生物相容性提供了有力依据,我们期待这一研究成果早日应用于临床。

    基金项目:上海高等学校科学技术发展基金。

    作者简介:辜臻晟(1968-),男,上海人,硕士学位,主治医师。

    参考文献

    [1] Lovisolo CF, Pesando PM. The Implantable Contact Lens (ICLTM) and other phakic IOLs[M]. Italy: Litografia Fabiano,1999.107-136.

    [2] Best M, Pola R, Galin MA,et al. Tonometric calibration of the rabbit eye[J]. Arch Ophthal,1970,84:200-205.
, 百拇医药
    [3] Hogan MJ, Kimura SJ, Thygeson P. Signs and symptoms of uveitis: I. Anterior uvertis[J]. Am J Ophthalmol,1959,47:155-170.

    [4] Rosen E, Gore C. Staar Collamer posterior chamber phakic intraocular lens to correct myopia and hyperopia[J]. J Cataract Refract Surg,1998,24:596-606.

    [5] Lovisolo CF, Pesando PM. The Implantable Contact Lens (ICLTM) and other phakic IOLs[M]. Italy: Litografia Fabiano,1999.280.
, http://www.100md.com
    [6] Marcon GB, Galan A, Rappo G,et al. Edematous decompensation of the cornea after silicone implant of the posterior chamber in phakic eyes in myopia[J]. J Fr Ophthalmol,1996,19:149-152.

    [7〗 Wiechens B, Winter M, Haigis W,et al. Bilateral cataract after phakic posterior chamber top hat-style silicone intraocular lens[J]. J Refract Surg,1997,13:392-397.

    [8] Fink AM, Gore C, Rosen E. Cataract development after implantation of the Staar Collamer posterior chamber phakic Lens[J]. J Cataract Refract Surg,1999,25:278-282.
, 百拇医药
    [9] Mamalis N, Lucius RW, Veiga J. Implantation Contact Lens(ICL) twelve-month rabbit study. Intermoutain Ocular Research Center, University of Utah study 93-04B, 8-18-94, Staar Internal test data report.

    [10] Tanigawa T, Nicola N, McArthur GA,et al. Differential regulation macrophage differentiation in response to leukemia inhibitary factor/oncostatin-M/interleukin-6: the effect of enforced expression of the SCL transcription factor[J]. Blood,1995,85:379-390.

    [11] Kuver R,Savard C,Oda D,et al. PGE generates intracellular cAMP and accelerates mucin secretion by cultured dog gallbladder epithdeial cells[J]. Am J Physiol,1994,267:998-1003.

    收稿日期:2000-09-26;修回日期:2000-11-25, 百拇医药