波士顿I型人工角膜临床疗效进展

(整期优先)网络出版时间:2022-01-18
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波士顿 I型人工角膜临床疗效进展

翟嘉洁

广东 广州 广东佳悦美视生物科技有限公司 510035

摘要领扣型人工角膜植入术后患者的视力提供参考,通过梳理国内外相关角膜文献,波士顿I型人工角膜植入安全,术后恢复效果显著,术后并发症少,波士顿I型人工角膜在国外临床上值得应用推广,参考波士顿I型人工角膜设计和临床价值,为我国领扣型人工角膜设计发展与临床应用提供参考。

关键词人工角膜角膜盲角膜移植高危排斥

引言:2021915国家药品监督管理局正式授予领扣型人工角膜III类医疗器械注册证从此我国拥有首个完全用人造材料制成的人工角膜这意味着此前被临床医生认定为绝症的角膜移植高危排斥患者拥有复明的希望领扣型人工角膜是在参照美国波士顿I型人工角膜片型的基础上结合我国患者眼部解剖特征研发的一款产品由镜柱、后板和卡圈三个部分。镜柱前板的中央曲面处产生屈光度,圆柱穿过角膜载体构成光学通路,与角膜载体、后板及卡圈装配在一起,植入患者眼部,房水通过后板的小孔滋养角膜载体。用于替代角膜移植高危排斥患者混浊或病变的角膜,发挥透光作用。202110中华医学会眼科学分会角膜病学组发表中国人工角膜移植手术专家共识2021)》,足见学术界对人工角膜手术的重视[1]。

《柳叶刀》2017年的最新研究数据[2]显示,目前全球盲人3千6百万。在致盲的疾病中,角膜病虽然是排在白内障、屈光不正、青光眼、老年性黄斑病变之后的第五位,但是主要患病人群是中青年,残疾调整生命年(DALY)比排名第一的白内障相关性失明要大得多角膜病为社会带来的疾病负担比其他眼病大得多[3]

一、角膜盲国内外现状

资料显示98%的角膜盲患者居住在发展中国家,大部分的角膜移植手术却是在发达国家进行[4]。我国是全球盲人最多的国家之一我国角膜盲是排名第二位的致盲性眼病,占盲人总数的1/4[5]按照2010年第六次人口普查人口约13.3亿计算,我国人群中角膜病的患病率达2.49%,角膜盲的患病率为0.23%[6]角膜病后遗症和现患者约4404万人,角膜病导致一眼盲人数305.9万人,双眼角膜盲患者45万人。我国的角膜盲患者大部分是在劳动生产过程中由于劳动保护措施不足而导致的外伤导致的感染性角膜盲,这些患者是家庭的经济支柱,他们的复明不仅代表着我国医疗水平的提高,还对维持社会稳定起到不可忽视的作用,也符合习总书记提出的全民大健康的治国理念。

虽然传统穿透性同种异体角膜移植已经取得了很的成绩,可这种手术并不能使所有的角膜盲患者复明,对于遭受严重角膜化学伤、热烧伤后已产生新生血管的角膜盲患者,容易在术后产生排斥反而导致复明手术失败,这类患者被称为角膜移植高危排斥病例,文献报道这类化学伤、热烧伤的角膜盲患者行穿透性角膜移植,预后相当不乐观[7]。但这一部分患者的确存有光感、光定位准确且视觉电生理表现正常,意味着这一部分患者有复明的潜力,对于这部分患者来说,植入人工角膜是唯一的出路。

  1. 波士顿I型人工角膜研究综述

2.1 波士顿I型人工角膜片临床改进及应用

全球范围内使用得最广泛的一款人工角膜是波士顿I型人工角膜。在1974年Dohlman首先报道了用PMMA制成的波士顿型人工角膜在36名病人身上的应用。1992年,波士顿I型人工角膜获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准在美国生产与销售[8]。2014年获得欧盟认证。目前国际上临床应用已超14,000例,近十年来,随着波士顿I型人工角膜片型的改良(后板增加了小孔,使房水内的营养物质可以通过后板的小孔滋养载体膜,减低载体角膜溶解、坏死的发生率)大直径绷带式接触镜的使用及新型抗生素(万古霉素)及抗生素组合(氟喹诺酮类抗生素组合)的应用,术后并发症发生率大大降低[9]2015年,眼科研究领域全球最权威的美国眼科协会角膜与眼前段疾病课题组对所有植入波士顿I型人工角膜的病例进行了一次系统性的评估,评估意见是波士顿I型人工角膜确实能恢复角膜盲患者的视力[10],其疗效受到国际眼科界的认可,相关临床研究论文的发表数量也出现爆发性的增长。波士顿I型人工角膜的年报显示,美国军方医学研究和装备司令部对波士顿I型人工角膜也有相当大的资助。波士顿I型人工角膜能获得眼科学界广泛认可的原因是手术方式简单,只需要一步植入即可,术式基本与常规穿透性角膜移植一致,手术医生培训周期短,植入术后患者外观无太大改变,手术费用也不高,患者易于接受目前其适应症已扩大到预判不能采用人角膜移植的情况下或者人角膜移植失败可能性大的情况下(包括眼部化学伤、热烧伤、多次角膜移植失败、眼部天疱疮、Stevens-Johnson综合征、角膜缘干细胞缺损、无虹膜眼、硅油眼角膜病变和先天性角膜浑浊)使用也是首款用于儿童且取得良好视力预后的人工角膜

[10]

2.2波士顿I型人工角膜的风险受益

2020年5月,Ahmad团队在Cochrane Library上发表了截止到2019年11月份国际上发表的波士顿I型人工角膜的临床文献的综述[11],目的在于比较在至少有一次供体角膜移植失败经历的患者中植入波士顿I型人工角膜与植入供体(人)角膜相比的有效性和安全性。在853篇波士顿I型人工角膜的临床文献中未发现随机双盲对照(RCT)研究,找到一篇对波士顿I型人工角膜与穿透性供体角膜研究,这项研究比较了2008年1月至2010年12月在美国Wilmer眼科研究所接受过供体穿透性角膜移植(PK)和波士顿I型人工角膜的53位和27位参与者。术后,PK组的17名(35%)参与者和波士顿I型人工角膜组的10名(48%)参与者获得了20/70的视力或更高,其中PK组的8名(47%)和波士顿I型人工角膜小组4例(40%)在两年内保持这一视力水平。术后两年移植失败的累计发生率(定义:PK为角膜混浊,人工角膜移除或更换)是PK组更高(危险比3.23,95%置信区间1.12至9.28)。最常见的术后并发症是青光眼恶化,PK组中有7例,发生率为23%,波士顿I型人工角膜组出现6例,发生率为22%。两组发生率未见明显差异。文献进一步提出,目前美国供体角膜移植的最常见指征是供体角膜移植排斥,占全美年度供体角膜移植数量的18%,因此,及早为角膜移植排斥高危患者植入人工角膜比重复供体角膜移植具有更高的风险受益。

Ahmad团队2016年发表的文献里[12],把1990年至2014年间发表的26篇在PubMed、EMBASE、拉丁美洲和加勒比海健康科学文献数据库以及Cochrane中央对照试验数据库中登记册的重复角膜移植排斥的临床研究文献(共3344例患者)进行收集分析。将结果与在美国5个三级护理中心进行的连续、非随机、纵向病例系列波士顿I型人工角膜植入病例(共108例患者)作比较。汇总分析表明,PK在术后2年维持视力20/200或更高的可能性是42%(95%置信区间[CI],30%-56%),相比之下,波士顿I型人工角膜植入术后视力20/200或更高的可能性是80%(95%CI,68%-88%)。在保留率方面,重复PK术后5年维持透明移植的可能性为47%(95%CI,40%-54%),波士顿I型人工角膜术后5年维持透明移植的可能性为75%(95%CI,64%-84%)。重复PK术后3年青光眼的发生率为25%(95%CI,10%-44%),而波士顿I型人工角膜为30%。这些结果表明,与重复供体角膜移植相比,波士顿I型人工角膜手术对供体角膜移植失败的患者具有更好的效果,可以在不增加术后青光眼风险维持视力改善。

2.3波士顿I型人工角膜植入成活率

在国内,沈阳军区医院的高明宏教授团队在2020年也发表了比较波士顿I型人工角膜及重复穿透性角膜移植在治疗难治性角膜病变病例中的临床研究[13]。该研究把42例出现1次穿透性角膜移植失败的患者平均分成2组:波士顿I型人工角膜组(KPro)和穿透性角膜移植组(PKP),每组21例患者,分别进行第二次KPro移植、PKP移植。KPro组的成功率(86%)显著高于PKP组(43%)(P <0.01)。在术后1,6,12,18和24个月人工角膜组的平均最佳矫正视力(BCVA)明显低于PKP组(P <0.01)。KPro组术后最佳视力和术后2年的BCVA低于PKP组。两组并发症的有所不同,包括继发性青光眼,继发性感染性角膜溃疡,角膜移植物融化和眼内炎(P> 0.05),差异没有统计意义。研究认为,与重复PKP相比,波士顿I型人工角膜具有更高的成功率,术后视力提高更显著,波士顿I型人工角膜在降低术后角膜移植排斥率和提高角膜移植物成活率上效果更好。

2.4波士顿I型人工角膜的中期和长期疗效

在波士顿I型人工角膜的中期和长期疗效方面,Priddy团队筛选出截止至2018年3月31日30篇公开发表的临床文献[14],视力≥6/ 60的眼睛的总比例在2年时为62%,在5年时为51%。合并保留率在2年时为88%,在5年时为74%。后增殖膜(36.6%)和青光眼(39.3%)是最常见的长期并发症。由于很少有研究显示5年后的视觉结果或保留率,且患者人数少和随访时间的报告含糊,结果稀疏,因此总体上参考意义有限,两年的结果表明,波士顿I型人工角膜在角膜盲治疗中应占有一席之地。但是,关于其中长期疗效和安全性的证据很少。并发症的高发生率要求严格的患者选择和严格的随访。Nonpassopon[15]团队2020年发表了波士顿I型人工角膜的临床中长期研究更新,许多研究报告了有利的短期结果,在术后2年保留率平均为80%,且超过70%的病例视力为20/200或更高。附表1总结最相关的中级(2~5年)研究,以及长期(> 5年)疗效结局。在国内,中国人民解放军总医院的黄一飞教授、王丽强教授

[16]回顾性分析了2011年-2019年期间进行波士顿I型人工角膜植入的103例患眼(100例患者),术后6个月视力高于0.05的百分比为82.7%,术后12个月为82.8%,术后2年为77.9%,术后3年为72.4%,术后4年为71.1%,术后5年为69.4%,术后6年为58.9%,术后7年为56.8%,术后8年为42.9%。

3.结论

综上所述,波士顿I型人工角膜由于具有良好视力预后及高保留率,其成为对角膜移植高危排斥的患者更优的选择。领扣型人工角膜是在参考波士顿I型人工角膜的设计理念基础上,根据我国患者的数据及相关医疗器械行业标准设计而成,在工作原理、结构组成、作用方式及适应症方面参考波士顿I型人工角膜。

附表1 波士顿I型人工角膜单中心和多中心病例系列研究的的中期和长期结果

作者

/发表年度

/患者所在地

研究系列

术眼数

平均随访时间 [范围]

()

首次波士顿I型人工角膜

适应症

术前最佳矫正视力20/ 200

术后最佳矫正视力20/ 200

末次随访解剖保留率

并发症

Chang

2015

美国

非自身免疫性疾病波士顿I型

人工角膜

43

39 [12–72]

100%

无虹膜25.58%,

神经营养性角膜病变 13.9%, 感染性角膜炎 11.6%

12%

术后 2 年72%,

最后一次随访66%

81%

后增殖膜51.2%, 青光眼恶化32.6%, 原发青光眼 14%, 角膜溶解 18.6%,眼内炎4.7%, 慢性黄斑水肿9.3%,

无菌性玻璃体炎14%

Driver

2018

美国

波士顿I型人工角膜与穿透性角膜移植对比

67 vs

183

42±24.5

[1.9–92.8] vs

38.4 ± 28.3

[0.2–119.2]

28.6%

角膜新生血管43.3%,

Stevens-Johnson综合征 22.4%,

化学伤 22.4%

3% vs 6.7%

术后 6 年

78–87% vs

56–67%

89.6% vs 87.8%

后增殖膜40.3% vs 51.2%, 持续性上皮缺损 37.3% vs 27.4%, 眼压升高 31.3% vs 17.7%ǂ

Kang

2017

美国

首次波士顿I型人工角膜对此第二次穿透性角膜移植

28 vs 28

60±25.2 vs 60

±34.8

50%

化学伤29%,无虹膜 25%,自身免疫18%

4% vs 0%

64–71% vs

29–44%

0.032 vs

0.034 /眼年

后增殖膜46% vs 35%, 原发青光眼36% vs 14%,术后合并青光眼手术29% vs 14%,眼内炎 11% vs 14%

Greiner

2011

美国

N/A

40

33.6±16.5

[5–72]

N/A

植片失败 47.5%,化学伤25%,无虹膜 12.5%

5%

术后4年29%

最后一次随访50%

80%

后增殖膜55%,眼压升高 40%, 原发青光眼27.5%, 青光眼恶化 22.5%,眼内炎 12.5%, 角膜溶解 15%

Lekhanont

2014

泰国

≥4-年

随访

47

64.9±15.2

[48–88]

40.5%

大疱性角膜病变 21.4%,化学伤 19.1%,Stevens-Johnson综合征19.1%

0%

术后42.9%

最后一次随访42.9%

80.9%

后增殖膜52.4%,原发青光眼 30.9%, 青光眼恶化 30.9%, 角膜溶解 23.8%, 感染性角膜炎 21.4%,眼内炎11.9%, 视网膜脱离 4.7%

Samarawickrama

2017

英国

≥1-年

随访

43

28.4±12.9

[12–56]

5%

大疱性角膜病变 56%,角膜缘干细胞缺损15%,

角膜扩张 10%

LogMAR 2.22±

0.36

46%有提高

31%维持不变

92%

青光眼恶化33%,后增殖膜21%, 移除人工角膜10%, 慢性黄斑水肿 8%,视网膜脱离 8%,感染性角膜炎8%,眼内炎 5%, 眼压低8%

Aravena

2018

美国

≥5-年

随访

58

82.8±20.5

[57–145]

24%

植片失败 56.9%,化学伤13.8%,无虹膜 6.9%

5%

术后8年82%

最后一次随访85%;

94.8%

后增殖膜51.3%,持续性上皮缺损43.1%, 无菌性角膜溶解 25.9%,眼压增高24.1%, 慢性黄斑水肿20.7%,视网膜脱离 15.5%,无菌性玻璃体炎12.1%,眼内炎 0%

Srikumaran

2014

多中心

多中心

139

46.7±26 [6 周

−8.7 年]

27.3%

眼表疾病 23%,

先天性角膜异常12.9%,大疱性角膜病变,圆锥角膜 35.3%

10.8%

44%

术后7年67%

后增殖膜49.7%, 青光眼手术21.6%,无菌性角膜坏死19.5%,视网膜脱离18.6%,眼内炎15.5%, 持续性上皮缺损 8.2%,角膜浸润

3.4%

王丽强

2021

中国

回顾性分析

103

78月[11-96月]

43.7%

化学伤59.2%,眼部创伤25.2%,疱疹性角膜炎11.7%,自身免疫性疾病3.9%

/

术后8年42.9%

81.6%

后增殖膜19.4%,角膜溶解18.4%,无菌性角膜炎4.9%,感染性眼内炎2.9%,视网膜脱离0.9%


参考文献

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