郑天玉 蒋永祥 卢奕

·基础研究·

带虹膜隔折叠式人工晶状体植入兔眼的初步观察△

郑天玉＊蒋永祥＊卢奕

目的观察新型带虹膜隔折叠式人工晶状体(intraocular lens，IOL)植入兔眼的手术切口及术后反应，评价其与现有IOL的差异。方法新西兰大白兔20只(20只眼)，沿瞳孔缘剪除部分虹膜，行晶状体超声乳化吸除术。然后将其随机分为空白对照组、常规折叠式IOL植入组、Morcher虹膜隔硬性IOL植入组、带虹膜隔折叠式IOL植入组，每组5只眼。术后1周、2周、1个月和3个月用裂隙灯显微镜观察并拍照，术后1周检测各组角膜内皮细胞密度，术后3个月取出IOL并行扫描电镜检查，实验眼行组织病理学检查。结果手术切口大小：空白对照组与常规折叠式IOL植入组为2.6 mm，Morcher虹膜隔硬性IOL植入组为10 mm，带虹膜隔折叠式IOL植入组为5 mm。随访期间各组IOL均居中并保持原透明度。带虹膜隔折叠式IOL植入后的前房炎性反应重于空白对照组及常规折叠性IOL植入组，相比Morcher虹膜隔硬性IOL植入组则略有减轻。带虹膜隔折叠式IOL植入组在术后3个月可见周边虹膜色带略变浅，并有1例出现IOL襻移位。结论新型带虹膜隔IOL可明显减少同类型IOL手术切口的大小，但需在材料的生物相容性、襻支撑性和虹膜隔色彩持久度方面进一步改进。(中国眼耳鼻喉科杂志，2011，11：9-12)

人工晶状体，折叠式； 虹膜隔； 超声乳化； 术后并发症

白内障合并外伤性或先天性虹膜疾病的治疗是眼科难点之一。常规折叠式人工晶状体(intraocular lens，IOL)植入不能改善患者的畏光症状、聚焦功能和患眼外观[1-2]。目前临床使用的德国Morcher公司生产的后房型带黑色虹膜隔硬性IOL，虽能够明显改善患者畏光症状与视觉质量[3-7]，但由于其体积大、不可折叠，故需要10 mm大切口，加重术后角膜散光，且容易出现前节炎性反应、黄斑发生囊样水肿、继发性青光眼等并发症[3-4, 7-10]。此外，黑色虹膜色带和国人棕褐色虹膜存在较大色差。我们自主研发的国内外首创带虹膜隔折叠式IOL，采用疏水性聚丙烯酸酯材料，具可折叠性，并在外围进行着色处理，形成棕褐色虹膜色带。本研究以常规折叠式IOL、Morcher虹膜隔硬性IOL为对照，观察带虹膜隔折叠式IOL植入兔眼的手术切口及术后反应，评价其与现有IOL的差异。

1 材料与方法

1.1 带虹膜隔折叠式IOL的研制 带虹膜隔折叠式IOL为一体式，材料为疏水性聚丙烯酸酯可折叠性材料，虹膜隔颜色设计为国人常见的棕褐色。光学区直径4 mm，虹膜色带宽度2 mm，带虹膜隔宽度为8 mm。具体加工流程如下，①材料准备：选用疏水性聚丙烯酸酯材料，在外围2 mm宽度环带进行着色处理，使色素分子连接到材料的分子链上，然后去除未连接的色素分子单体。②加工前后表面、晶状体襻并抛光：在-40 ℃环境采用超精密的数控车床，加工出带虹膜隔折叠式IOL的前后曲面，满足光学性能要求；并加工出IOL支撑襻，采用特殊滚筒工艺，在-10 ℃环境将带IOL棱边打磨成圆弧。③检测、灭菌及解析：对IOL进行全性能检测后，用环氧乙烷对成品进行灭菌，采用专用解析箱对灭菌后的晶状体进行处理，去除环氧乙烷残留后进行包装。

1.2 实验动物及分组 成年新西兰大白兔20只，由上海中国科学院实验动物部提供。每只随机纳入1只眼为手术眼。20只眼均行虹膜切除联合超声乳化晶状体吸除术，然后随机分为4组，每组5只眼：空白对照组，不植入IOL；常规折叠式IOL植入组，植入IOLTECH法国爱欧IOL；Morcher虹膜隔硬性IOL植入组；带虹膜隔折叠式IOL植入组。

1.3 手术方法及术后观察 用氯丙嗪∶氯胺酮=1∶3混合液肌内注射1.5 mL/kg行全身麻醉，盐酸奥布卡因滴眼液行表面麻醉。开睑器开睑，上方角巩膜缘切口大小根据不同IOL类型决定，注入医用透明质酸钠，剪除2～3 mm宽(伸展后)的虹膜环带，保留周边虹膜和睫状体。行连续环形撕囊，直径4～5 mm，水分离，超声乳化吸除晶状体核，抽吸去除残余皮质，注入黏弹剂，按照分组扩大切口植入相应IOL并调整位置。吸除黏弹剂，切口缝合达水密。结膜下注射地塞米松2.5 mg，术眼每日应用妥布霉素地塞米松滴眼液滴眼，3次/d，共2周。

术后1周、2周、1个月和3个月行裂隙灯显微镜观察并拍照，观察各组角膜水肿、前房闪辉、浮游细胞、粘连、人工晶状体透明度、支撑部分的位置和晶状体居中情况。术后1周采用活体角膜共焦显微镜Confoscan 3.0(NIDEK公司，日本)检测各组角膜内皮细胞密度，并进行统计分析。术后3个月，每组各取出2片IOL，行扫描电镜检查，观察细胞残留(炎性细胞、晶状体上皮细胞等)和纤维蛋白沉积。术后3个月，处死动物并摘出实验眼。立即将摘出眼浸入中性缓冲液配制的戊二醛进行固定和保存，对眼前后段进行苏木素-伊红(hematoxylin eosin,HE)染色后，用LEICA多功能显微镜(型号DMR，LEICA公司，德国)观察并记录图像。

1.4 角膜水肿及前房反应分级标准 角膜水肿分级标准参考谢立信分级法[11]：0级为角膜透明无水肿；1级为角膜局限性薄雾状水肿，角膜内皮面光滑，虹膜纹理尚清晰可见；2级为角膜浅灰色水肿，角膜内皮面粗糙，虹膜纹理模糊；3级为角膜弥漫性灰白色水肿，角膜内皮面呈龟裂状，虹膜纹理视不清；4级为角膜乳白色水肿，眼内结构视不清。前房反应分级：Tyn(-)为前房Tyndall现象阴性或弱阳性；Tyn(+)为前房Tyndall现象明显；Tyn(++)为前房Tyndall现象强阳性或伴前房出血或渗出。

1.5 统计学处理 角膜内皮细胞采用单因素方差分析，Plt;0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 手术切口 空白对照组与常规折叠式IOL植入组手术切口为2.6 mm，需缝合1针。Morcher虹膜隔硬性IOL植入组手术切口为10 mm，需缝合6～8针。带虹膜隔折叠式IOL植入组手术切口为5 mm，IOL可对折后植入，术毕需缝合3～4针。

2.2 术后裂隙灯随访眼前节表现 在3个月随访期中，各组IOL均居中并保持原透明度，未见IOL移位或混浊现象。各组术后眼前节炎性反应则呈现动态变化(附1页图①，表1)。此外，带虹膜隔折叠式IOL植入组出现IOL襻移位1例，IOL襻与光学部角度异常，但并未影响IOL居中情况。值得注意的是，带虹膜隔折叠式IOL植入组虹膜色带似有变浅，呈黄褐色。

2.3 各组术后角膜内皮细胞密度比较 术后1周角膜内皮细胞密度，空白对照组为(2 699.6±284.2)个/mm2，常规IOL组为(2 803.4±190.3)个/mm2，Morcher虹膜隔硬性IOL组为(2 836.0±280.0)个/mm2，带虹膜隔折叠式IOL组为(2 806.6±310.8)个/mm2，差异无统计学意义(F=0.244,P=0.864)。

2.4 各组扫描电镜形态特点 扫描电镜下，常规折叠性IOL表面可见细密的纤维蛋白沉积物，未见炎性细胞(附2页图②A)。Morcher虹膜隔硬性IOL表面存在致密成片状纤维蛋白沉积物，并可见炎性细胞贴附(附2页图②B)。带虹膜隔折叠式IOL表面可见细密的纤维蛋白沉积物，边缘处融合成片，偶见炎性细胞贴附(附2页图②C)。此外，1例术后3个月仍呈Tyn(++)的带虹膜隔折叠式IOL在扫描电镜下可见表面大量炎性细胞贴附，纤维蛋白成分联结成片。

表1 各组术后裂隙灯观察结果(n)

2.5 各组组织病理学形态特点 各组IOL取出后，行HE染色组织病理学检查未见明显差异。各组眼前、后段结构完整，未见明显异常；晶状体囊袋完整，未见明显增厚、变薄或纤维化；囊下可见单层晶状体上皮细胞(附2页图③A1～D1)。各组角膜各层结构完整，除空白对照组外可见一定程度的角膜水肿，内皮细胞完整(附2页图③A2～D2)。各组房角结构基本正常，Morcher虹膜隔硬性IOL与带虹膜隔折叠式IOL植入组可见小梁板略增厚，Schlemm管存在，带虹膜隔折叠式IOL植入组偶见少量色素颗粒沉积于小梁网(附2页图③A3～D3)。

3 讨论

带虹膜隔IOL是白内障合并虹膜疾病手术治疗的最佳选择[2-4]。虹膜主要起到遮蔽和调节进入眼内光线的作用。虹膜缺损或无虹膜患者主要表现为畏光、流泪、视物不清，此外，瞳孔过大或不圆也影响患者美观。目前对于虹膜缺损或无虹膜患者的治疗方法主要为：①深色角膜接触镜进行矫正，可改善畏光症状，但必须每天取下角膜接触镜，方法烦琐，易致角膜炎、角膜溃疡，尤其不适宜儿童及老年人使用；②小切口晶状体囊袋内植入多片扇形人工虹膜囊袋张力环后植入折叠式IOL，术后角膜散光度数相对较小，但该手术适应证范围窄、晶状体囊袋植入空间相对拥挤、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)张力环易断裂③带虹膜隔IOL植入，由于手术一次性解决了虹膜缺损和白内障，是目前最佳的治疗方法[3-7, 9-10]。

由于带虹膜隔IOL材料制作和染色技术要求较高，目前依赖进口。国内临床使用的只有德国Morcher 公司生产的后房型带黑色虹膜隔硬性IOL，基本参数为：全长12.5 mm，体部10 mm，其中光学部直径5 mm，材料为普通PMMA，外围2.5 mm宽为黑色的PMMA虹膜部，襻材料也是黑色的 PMMA，设计前房深度4.9 mm[9]。进口带黑色虹膜隔硬性IOL在我国已应用多年，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院是国内最早应用于临床的单位之一。经过多年的临床观察，其局限性也逐渐显现[3-4, 7-10]，包括：①IOL体积大，因是硬性IOL，无法折叠，要求切口大，约10 mm，术后角膜散光严重；②材料脆，易断裂；③带黑色虹膜隔IOL光学面与虹膜隔直径达10 mm，若眼内前、后房空间不足，植入过程极易损伤角膜、后囊膜或玻璃体，因此不适合植入先天性小眼球患者眼内；④容易出现手术并发症，如前房炎性反应、黄斑发生囊样水肿、术后继发性青光眼甚至角膜失代偿等；⑤黑色虹膜和中国人的棕褐色虹膜不匹配，植入这种IOL的眼睛看起来变黑，与自然眼外观相差太大，有碍美观。

我们自主研发的带虹膜隔折叠式IOL，在国内外属同类产品首创。采用疏水性聚丙烯酸酯材料，具可折叠性，并在外围进行着色处理，形成棕褐色虹膜色带，理论上可弥补Morcher虹膜隔硬性IOL切口大、色带过深的不足。本研究证实，带虹膜隔折叠式IOL需手术切口大小为4～5 mm，IOL可对折后植入，较Morcher虹膜隔硬性IOL所需的10 mm手术切口明显减小。此外，带虹膜隔折叠式IOL折叠植入囊袋后可自行展开，操作所需空间较小，可减少植入过程中对角膜、后囊膜或玻璃体的损伤。

本研究术后随访发现，带虹膜隔折叠式IOL植入后的前房炎性反应重于阴性对照组及常规折叠性IOL植入组，但较Morcher虹膜隔硬性IOL植入组略有减轻。术后3个月，Morcher虹膜隔硬性IOL植入组1例仍呈现角膜水肿2级，2例Tyn(+)，3例存在IOL沉积物。带虹膜隔折叠式IOL植入组未见角膜水肿，但仍有1例呈Tyn(++)，3例存在IOL沉积物。扫描电镜也证实，该例伴有Tyn(++)的带虹膜隔折叠式IOL表面存在大量炎性细胞和纤维蛋白沉积。本研究中前房反应的原因包括：①虹膜损伤和晶状体吸除术后的前房反应；②新型IOL材料引起的前房反应；③新型IOL周边染色后，染色剂等因素造成的前房反应。第一，虹膜损伤和晶状体吸除术可以引起较严重的前房反应。为此，本研究设立对照组(进行虹膜切除联合超声乳化晶状体吸除术),各组以此为对照仍存在不同程度的差异，这些差异提示不同种类IOL的植入所引起的炎性反应确有不同。第二，带虹膜隔折叠式IOL采用疏水性聚丙烯酸酯材料，具有良好的生物相容性，一直是制作各种折叠式IOL的基础材质，包括本研究中所使用的常规IOL也为同种材料。新型IOL植入组与常规IOL植入组对比，术后反应更重，不存在材料原因，可能与手术切口较大、周边IOL着色处理有关。第三，新型IOL着色的色素分子体外毒性实验目前正在进行中，既往尚无这种色素分子对眼组织的毒性报告，但另一方面，本研究中组织病理学检查发现少量色素颗粒脱落并沉积于小梁网，有可能增加前房炎性反应，故必须进一步加固色素分子与材料的偶联。

针对手术对角膜内皮细胞的损伤问题，本研究在术后1周对各组角膜内皮细胞密度进行检测，结果未见统计学差异。兔角膜内皮细胞具有较强的增殖、修复能力。既往研究发现[12-13]，兔晶状体超声乳化术后6 h即启动角膜内皮增殖，24～48 h达高峰，细胞数量趋于稳定，3 d、14 d、30 d内皮细胞密度已无明显变化；但是，与术前基础值相比仍略有降低，且降低程度与不同手术方式(如切口选择等)有关。由于兔晶状体超声乳化吸除IOL植入术后短期内都存在较明显的角膜水肿，难以检测内皮细胞密度；术后1周水肿有所消退，我们选择这一时间点进行内皮细胞密度检测。根据以往研究，此时细胞修复活动已经稳定，同时可以反映不同术式可能造成内皮细胞损伤的差异。本研究结果发现，此时各组内皮细胞密度无统计学差异，提示本实验中不同种IOL植入对兔角膜内皮最终修复结果无明显影响。尽管如此，由于人角膜内皮细胞的不可增殖特性，这一结论不能直接用于人体，仍需进行实验证实。

此外，本研究还观察到带虹膜隔折叠式IOL在襻支撑性和色彩持久度方面的不足。术后3个月，1例带虹膜隔折叠式IOL植入眼出现IOL襻移位，IOL襻与光学部角度异常，虽然尚未影响IOL居中情况，但一定程度上降低了IOL的稳定性，增加了IOL移位的风险。因此，带虹膜隔折叠式IOL襻的材料和设计有待进一步改进，以增加其硬度和记忆性。

本研究为带虹膜隔折叠式IOL的初次动物实验研究，研究证实该新型带虹膜隔IOL可明显减少同类型IOL的手术切口大小，略减轻术后炎性反应，但需在材料的生物相容性、IOL襻支撑性和虹膜隔色彩持久度方面做进一步的改进。

[1]Johns KJ, O′Day DM. Posterior chamber intraocular lenses after extracapsular cataract extraction in patients with aniridia[J]. Ophthalmology, 1991, 98(11):1698-1702.

[2]Mehta H, Jayadev C, Natarajan S. Combined aniridic intraocular lens implantation and vitreoretinal surgery[J]. Indian J Ophthalmol, 2007, 55(5):391-393.

[3]Reinhard T, Engelhardt S, Sundmacher R. Black diaphragm aniridia intraocular lens for congenital aniridia: long-term follow-up[J]. J Cataract Refract Surg, 2000, 26(3):375-381.

[4]Wong VW, Lam PT, Lai T Y, et al. Black diaphragm aniridia intraocular lens for aniridia and albinism[J]. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, 2005, 243(5):501-504.

[5]Pozdeyeva NA, Pashtayev NP, Lukin VP, et al. Artificial iris-lens diaphragm in reconstructive surgery for aniridia and aphakia[J]. J Cataract Refract Surg, 2005, 31(9):1750-1759.

[6]Mavrikakis I, Mavrikakis E, Syam PP, et al. Surgical management of iris defects with prosthetic iris devices[J]. Eye (Lond), 2005, 19(2):205-209.

[7]Sundmacher T, Reinhard T, Althaus C. Black diaphragm intraocular lens in congenital aniridia[J]. Ger J Ophthalmol, 1994, 3(4-5):197-201.

[8]Aslam SA, Wong SC, Ficker LA, et al. Implantation of the black diaphragm intraocular lens in congenital and traumatic aniridia[J]. Ophthalmology, 2008, 115(10):1705-1712.

[9]Dong X, Yu B, Xie L. Black diaphragm intraocular lens implantation in aphakic eyes with traumatic aniridia and previous pars plana vitrectomy[J]. J Cataract Refract Surg, 2003, 29(11):2168-2173.

[10]Synder A, Nawrocki J, Omulecki W. Implantation of black diaphragm intraocular lenses in congenital and traumatic aniridia[J]. Klin Oczna, 2000, 102(2):119-124.

[11]谢立信,姚瞻,黄钰森,等.超声乳化白内障吸除术后角膜内皮细胞损伤和修复的研究[J].中华眼科杂志,2004,40(2):90-93.

[12]Fujino Y, Tanishima T. Actin in wound-healing of rabbit corneal endothelium. I. Study by immunoperoxidase method[J]. Jpn J Ophthalmol, 1987, 31(3):384-392.

[13]钱涛, 李一壮, 朱永斌, 等. 不同白内障手术切口对兔角膜内皮细胞的影响[J]. 眼科研究, 2004, 22(2): 161-163.

2010-10-28)

(本文编辑 诸静英)

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

上海市经委引进技术的吸收与创新计划项目(消-150-方向-22d)

上海市科学技术委员会资助项目 (08411963300)

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科 上海 200031

卢奕(Email：luyi_eent@yahoo.com .cn)

＊同为第一作者