人工角膜

KERATOPROSTHESIS

世界上超過1000萬人的眼盲是由角膜病引起，為導致眼盲的第二大原因，僅次於白內障。其中80%可以通過角膜移植手術脫盲。然而，傳統的角膜移植手術有其兩大弊端，一是角膜供體的來源困難，二是手術成功率低。人工角膜的出現及應用為角膜盲患者帶來了希望。

由中國科學家自主研發的全球首個人工生物角膜日前成功完成臨床試驗，人工角膜移植后的總有效率達到94.5%，愈後效果已經接近人體角膜。該產品是組織工程的前沿產品，可以替代人捐獻角膜，這是世界上第一個也是一個完成臨床試驗的高科技人工角膜產品，該產品完全由中國科學家自主研發並擁有完整的自主知識產權。

1789年，法國眼科醫師Pellier de Quengsy首先提出將玻璃片植入混濁角膜以恢復視力。

1871年，Weber首次將一片水晶玻璃植入患者角膜，開創了人工角膜植入史以來，人工角膜的研究發展經歷了200多年，經歷探索、停滯、復甦和發展4個時期，無論在材料設計、製作工藝、手術技巧，還是術后處理都有新的發展。

2013年10月，中國科技工作者成功研製出人工角膜產品，並已完成臨床試驗。 

2021年3月7日， 全國人大代表、山東省眼科醫院院長史偉雲在接受採訪時表示，中國研製的人工角膜或於2021年6月用於臨床，將為中國終末角膜盲患者帶去光明。 

2021年12月，國家藥品監督管理局經審查，批准了北京米赫醫療器械有限責任公司生產的創新產品“人工角膜”註冊。

光學鏡柱常用材料有聚甲基丙烯酸羥乙酯(PHEMA）、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA）、硅凝膠、玻璃等；周邊支架常用材料有陶瓷、氟碳聚合物、羥基磷灰石、生物材料、聚四氟乙烯等。

角膜設計中，較為成功的是AlphaCor、Dohlman-Doan和Osteo-Odonto， 並獲得了FDA 批准，進入臨床階段。

①AlphaCor人工角膜

20世紀90年代初期，澳大利亞Lion眼科研究所的Chirila等[13]將PHEMA水凝膠製作了一體式人工角膜AlphaCor，又稱為“Chirila”角膜，並在1998-02首次進行人體試驗。隨後，世界各地的 臨床試驗陸續展開，該種角膜成為 臨床使用最為廣泛的角膜。AlphaCor具有海綿狀結構的支架和光學鏡柱，兩部分由含水量不同的PHEMA水凝膠組成，互穿網路結構連接，能夠承受較高壓力和拉力。由於鏡柱與周邊支架都是採用同一種材料(PHEMA水凝膠)，物理與化學性質相似，解決了兩部分的結合問題，同時也減少了結合部位發生細菌感染的概率,但發現有鈣或色素沉積。

②Dohlman-Doane人工角膜

Dohlman-Doane人工角膜為領一扣式，全部由PMMA構成，包括前盤、主幹及后盤。I型主要用於淚液充足、能維持眼表濕潤的患者。II型多一個前柱，突出於眼瞼，用於終末期乾眼患者。該人工角膜預后因術前診斷及眼表炎症程度而不同，由於免疫排斥多次移植失敗且術前無嚴重炎症者預后最好，而Stevens-Johnson綜合症等預后較差。

③Osteo-Odonto人工角膜Osteo-Odonto人工角膜是最早、也是最成功的人工角膜，利用自體組織(牙齒)作為周邊支架，PMMA作為光學鏡柱，這種骨齒型特殊結構對於增加角膜耐受性，更好的與宿主結合，起到積極作用。由於術式複雜，創傷較大，因此僅在無其他辦法時使用這種人工角膜。該人工角膜相對其他人工角膜的長期保留率高，有學者報道18年保留率達85%，75%的患者視力達6/12或更好該人工角膜的主要問題在於術后視野受限、青光眼、骨齒板層溶解、無法測量眼內壓等併發症。

④領扣型人工角膜

領扣型人工角膜是根據中國患者角膜及眼表結構特點自主研發生產，可根據患者不同的眼軸長度選擇不同的光焦度。領扣型人工角膜表面光潔度、光學偏心、光譜透過率、解析度等的物理化學及光學指標均優於國外的人工角膜，領扣型人工角膜是所有人工角膜中療效最好、患者付出成本最低、手術最簡單的一款人工角膜。 

其他人工角膜還有BIOKOP人工角膜、Seoul-type工角膜、Cardona工角膜、MICOF工角膜等。

“鏡柱-支架”型由於具有黏合困難，結合部強度較差，房水滲漏等缺點，很多科學家又將目光投向了傳統的“一體式”結構。美國科學家利用新型複合水凝膠Duoptix，製作了一款一體式人工角膜，正在進行動物試驗，表現良好。

理想的人工角膜及前景展望

已有多種人工角膜應用於臨床，但其材料均達不到理想要求，且由於人工角膜的晚期併發症：角膜溶解、植入物排出、房水滲漏、眼內炎、人工角膜后增生膜、青光眼等，僅適用於常規角膜移植失敗的雙眼角膜混濁性失明患者，一般只作為最後的選擇。理想人工角膜應具有以下特點：①優良的光學特性，穩定的物理化學性質。② 能夠與自體角膜組織長期共存，並緊密結合。③無不良反應，併發症少。④手術簡單，製作容易，經濟實惠。

今後，人工角膜的研究重點是集中生物材料學、細胞生物學、分子生物學及臨床醫學專家聯合攻關，選擇真正生物相容性材料，改善光學鏡柱和周邊支架的整合，更重要的是周邊支架和受體組織的整合。