国产人工角膜或今年用于临床,人工角膜有怎

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前段时间，全国人大代表、医院院长史伟云表示，中国研制的人工角膜或于年6月用于临床，将为中国终末角膜盲患者带去光明。装上人工角膜后，恢复好可以到1.0的视力。目前有30多个临床病人，视力都恢复到0.5以上，效果很好。

世界上超过万人的眼盲是由角膜病引起，为导致眼盲的第二大原因，仅次于白内障。其中80%可以通过角膜移植手术脱盲。

然而，传统的角膜移植手术角膜供体的来源困难，人工角膜的出现及应用为角膜盲患者带来了希望。

今天我们就来聊一聊人工角膜。

自然角膜与人工角膜

眼角膜是眼睛最前面的凸形高度透明物质，覆盖虹膜、瞳孔及前房，并为眼睛提供大部分屈光力。加上晶体的屈光力，光线便可准确地聚焦在视网膜上构成影像。

自然角膜

眼角膜是位于眼球壁前端1/6无血管的透明纤维膜。正常角膜高度透明，表面光滑，边缘与巩膜似表壳相接。从后面看是圆形，从正前面看是横圆形，这是因为前面角膜的上下缘受巩膜和结膜的伸展被覆多于水平两侧之故。

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角膜从结构上可分为5层：上皮细胞层、Bowman层、基质层、Descemet膜、内皮细胞层。

角膜透明而无血管，但具有丰富的感觉神经组织，具有一定的形状、大小、厚度和曲率半径，在眼球屈光中占有重要的地位。此外，它还与巩膜组织一起对精细的眼球内容物提供特殊的保护作用。

角膜保证外界光线毫无障碍地通过到达眼底，以获得清晰的成像，任何角膜的疾病使角膜的透明性、形状、完整性发生变化都可以引起视力下降；另外，由于角膜在眼部的正前方，在遭受外伤时，角膜总是首当其冲，受到不同程度的伤害，发生混浊、破裂或感染，直接导致视力严重损害。

由于角膜病损或角膜外伤都是仅角膜失去透明性，变混浊，而眼球内部结构正常，所以如果能用透明健康的角膜将病变角膜置换掉，病人的视力即可得到明显的改进，因此我们说角膜盲是可治愈盲。

人工角膜

自法国眼科医师PellierdeQuengsy于年首先提出将玻璃片植入混浊角膜以恢复视力以及Weber医师在年首次将一片水晶玻璃植入患者角膜，开创了人工角膜植入史以来，人工角膜的研究发展已经历了多年。

现代人工角膜一般由光学镜柱和支架组成。也研究出了多种材料和不同设计结构制成的人工角膜。

人工角膜材料与结构人工角膜的材料

由于人工角膜异质材料需要与角膜组织之间的长期密贴，所以，透明及生物相容性是其植入成败的关键因素。

其中生物相容性是人工角膜材料的基本要求。生物相容性包括两点:

生物安全性：即生物材料无毒，在体内引起的生物反应可被宿主接受而不产生有害作用;

生物功能性：如生物材料植入体内后能主动调动机体有利因素，调节宿主细胞生物学行为向加快材料或组织愈合的方向发展。

光学镜柱常用材料有聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA）、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA）、硅凝胶、玻璃等；周边支架常用材料有陶瓷、氟碳聚合物、羟基磷灰石、生物材料、聚四氟乙烯等。

人工角膜的结构

长期以来，人工角膜的结构设计相对于材料研究而言一直无太大的变化，根据设计方式分为柱镜裙带结构和领扣型结构等，根据位置可分为板层式和外夹持式等，而根据结构则可分为单片式和多片式等。

人工角膜移植术后效果

上为CorNeat人工角膜；左下为波士顿人工角膜；右下AlphaCor人工角膜

①Boston人工角膜

Boston人工角膜采用了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，一种惰性并且透明的生物性材料。有I型和Ⅱ型两种型号，I型:领口型设计，广泛应用于临床。Ⅱ型:其设计大体与I型相似，但其柱镜比I型的长，可以穿过缝合的眼睑。

Boston人工角膜结构示意图

Boston人工角膜适于患有难治疗的致盲性角膜疾病、角膜移植多次失败而进行再次移植失败风险很高的患者。患者应是单眼患病，或是双眼盲(符合WHO标准)。同时，患者不能患有视网膜疾病或视神经疾病。患者应具有良好的眼睑解剖结构和瞬目功能，以维持眼表健康并且支持术后应用的角膜接触镜。

②CorNeat人工角膜

CorNeat人工角膜是通过静电纺丝技术使用纳米纤维模拟细胞外基质结构制成裙体部分，该裙体部分有较高的生体适合性，不仅有利于受体细胞的进入和着床，还采用了与巩膜固定的方式增加了人工角膜的固定力。

③AlphaCor人工角膜

由20世纪90年代初澳大利亚Li-on眼科研究所的Chirila研究员设计，将聚乙烯醇共聚体水凝胶，PHEMA引入人工角膜，这种材料因含亲水基-OH，较PM-MA有更好的亲水性。

AlphaCor人工角膜

AlphaCor人工角膜由光学中心和周边材料两部分组成，但这两部分具有相同的化学性、柔韧性、亲水性和不可分性，区别在于含水量不同。理想的人工角膜

目前，人工角膜移植都有严重的并发症，如植入物排出、感染、眼内炎、形成后增殖膜和青光眼。这些并发症很难诊断和治疗，从而导致高的发病率，并且刚性部件造成的机械压力，还引发溃疡。

理想的人工角膜应该是一种上皮化的“人工供体角膜”，能像角膜移植术一样被植入。

人工角膜可以通过低温等离子体法、表面修饰法、化学改性法、杂化改性等方法以增强人工角膜材料的组织相容性。

理性的人工角膜应该具备以下几种条件：

①上皮化的人工角膜应该由柔韧透明的光学中央部分和环绕它的有类似化学组成和柔韧性的多孔支架组成。

②二者必须是永久性的连接，这样才能防止植入物脱落或在它们的接触面发生房水渗漏。

③支架应能使纤维细胞生长，能使胶原足够多的沉积以提供一个永久性的、坚固的固定，而不需要在板层内植入圆盘形的机械组件。支架在缝线处应有足够的强度。

④前部表面应能上皮化。

⑤所有组成部分都应确实能免于任何能引起炎症或诱变的倾向。这种装置植入应该不需要像晶状体摘除或玻璃体摘除这样的大范围手术，因而可降低患青光眼、视网膜脱落或眼内炎的风险。

⑥后部表面应不能让细胞黏附和增殖，以防止不透明的后增殖膜的形成。最后，光学镜柱应与正常角膜有类似的折射率，并应有足够大的直径以提供合理的视野。

虽然人工角膜在使用效果上存在诸多弊端，也有许多问题需要解决，但是能够帮助眼盲患者改善视觉体验，就已经很棒了，希望科研人员早研究出理想的人工角膜吧！

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