牟意玲
摘 要:為驗(yàn)證人青光眼外引流手術(shù)硬導(dǎo)管材質(zhì)從合金鎂更換為涂層鎂的可行性,通過3個(gè)方面進(jìn)行了綜述。一是從代謝動(dòng)力學(xué)角度理論分析,涂層鎂的安全性高于合金鎂,且合金鎂配合緩釋技術(shù)已經(jīng)在人眼外科植入物中得到了穩(wěn)定可靠的應(yīng)用,證實(shí)涂層鎂也有應(yīng)用價(jià)值;二是根據(jù)兔青光眼模型中的涂層鎂、合金鎂硬導(dǎo)管觀察結(jié)果,合金鎂硬導(dǎo)管應(yīng)用于兔青光眼外引流手術(shù)具有領(lǐng)先性;三是考察人造骨組織和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中使用合金鎂和涂層鎂的人體臨床效果,發(fā)現(xiàn)即便在鎂代謝紊亂綜合征患者中,涂層鎂仍具有高于合金鎂的安全性。涂層鎂應(yīng)用于人青光眼植入手術(shù),其安全性較合金鎂要高,從而認(rèn)定涂層鎂有應(yīng)用于青光眼外引流手術(shù)的可行性。
關(guān)鍵詞:涂層鎂;合金鎂;青光眼;外引流術(shù);可行性;安全性
中圖分類號:TQ321 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001-5922(2022)02-0057-03
青光眼(Glaucoma)的直接病因是視神經(jīng)乳突萎縮導(dǎo)致視場范圍縮小,一定概率造成不可逆永久失明的常見眼病。絕大部分青光眼患者存在眼壓升高壓迫視神經(jīng)及視神經(jīng)乳突的早期癥狀,該癥狀病程中通過小梁切除造瘺術(shù)、前房埋管術(shù)或后房埋管術(shù)可以有效緩解眼壓,充分延緩青光眼惡化進(jìn)程。相關(guān)研究在兔眼小梁蜂窩封閉模型中進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)硬埋管術(shù)中涂層鎂前房埋管和后房埋管均較合金鎂有顯著臨床優(yōu)勢。此處涂層鎂指早期用于體內(nèi)置入結(jié)構(gòu)疏油涂層的陶瓷化鎂離子化合物結(jié)構(gòu),一般由磷酸鎂(MgO-P2O5)、磷酸鈣鎂(CaO-MgO-P2O5)、鎂玻璃(SiO2-MgO,又稱硅酸鎂)按一定比例結(jié)合形成的陶瓷狀網(wǎng)狀納米結(jié)構(gòu)。
本研究在已有研究方法體系下,針對涂層鎂結(jié)構(gòu)前房硬埋管和后房硬埋管的臨床可行性進(jìn)行了相關(guān)性研究。
1 涂層鎂的代謝動(dòng)力學(xué)與毒理學(xué)
合金鎂一般由鎂(Mg)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鋼(Fe-C)不銹鋼(Fe-C-Cr-Ni)等常規(guī)可代謝金屬采用體內(nèi)成型法或體外成型法形成合金人體植入物,其本質(zhì)為金屬單質(zhì)中性態(tài)物質(zhì)。受制于鎂單質(zhì)的水活潑性,在置入生物體后,會形成一定程度的水毒性,其反應(yīng)式為:
Mg+2H2O→Mg (HO)2+H2↑
該過程一方面在體內(nèi)產(chǎn)生微溶性氫氣,容易形成體內(nèi)氣室,且該反應(yīng)過程為放熱反應(yīng)。如果合金鎂用于口腔手術(shù)、骨成型手術(shù)等,與緩釋涂層結(jié)合,人體具有足夠的抗性。但鎂合金用于眼內(nèi)手術(shù),微量氫氣析出過程和放熱反應(yīng)過程會給玻璃體、前方、后房等眼內(nèi)腔體帶來額外壓力,或可加速青光眼進(jìn)程[1]。相關(guān)研究中也基本否定了鎂合金在眼內(nèi)手術(shù)植入物中的應(yīng)用安全性,雖然當(dāng)前諸多硬性眼內(nèi)植入物使用覆蓋緩釋涂層的鎂合金結(jié)構(gòu),且罕見不良反應(yīng),但研究中指出鎂合金眼內(nèi)植入物的安全性存在理論隱患[2]。
涂層鎂的本質(zhì)是一種含鎂金屬陶瓷材料,包含磷酸鎂、磷酸鈣鎂、鎂玻璃等組分,其中Mg2+離子以氧化態(tài)存在,可以直接被人體組織代謝吸收降解,該過程不產(chǎn)生水解氣體和放熱過程。Mg2+離子代謝過程中的毒性反應(yīng)主要來自其肝毒性和腎毒性。
與合金鎂強(qiáng)制代謝緩釋控制過程不同,眼內(nèi)環(huán)境本身對Mg2+離子的代謝反應(yīng)能力有限,使用涂層鎂眼內(nèi)硬植入物時(shí),無需對其代謝過程進(jìn)行緩釋控制。同時(shí),Mg2+離子屬于人體必要金屬離子,血清Mg2+離子濃度正常值為0.8~1.0 mmol/L(1.5~2.5 mEq/L),腦脊液內(nèi)Mg2+離子濃度稍高,而前房內(nèi)導(dǎo)管總質(zhì)量一般不超過0.03 g,后房內(nèi)導(dǎo)管總質(zhì)量不超過0.04 g,且Mg2+離子在陶瓷結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量比一般不超過15%,常規(guī)代謝速度下不會產(chǎn)生生物毒性。據(jù)報(bào)道,涂層鎂在動(dòng)物模型多處自然不控制代謝過程中具有良好的安全性[3]。
2 涂層鎂眼內(nèi)植入物的兔模型試驗(yàn)結(jié)果討論
據(jù)文獻(xiàn)[4]、文獻(xiàn)[5]報(bào)道,張昆亞(2019)等[4]、康欣(2018)等[5]在研究中使用了相同的兔青光眼模型,該模型使用生物膠對150只安哥拉白兔右眼執(zhí)行小梁網(wǎng)人工栓塞,選擇75只建模后眼壓升高35%~55%的安哥拉白兔作為青光眼早期兔模型,其中25只使用合金鎂前房硬導(dǎo)管;25只使用涂層鎂前房硬導(dǎo)管;25只作為空白參照組不進(jìn)行手術(shù)處理。建模45 d的3個(gè)組共75只兔模型的青光眼發(fā)病率(視神經(jīng)乳突微縮度)和眼內(nèi)壓區(qū)間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
由表1可以看出,空白參照組的青光眼發(fā)展程度(以視神經(jīng)乳突萎縮程度計(jì)算)遠(yuǎn)大于合金鎂組和涂層鎂組,且其眼內(nèi)壓升高率遠(yuǎn)大于合金鎂組和涂層鎂組。可以認(rèn)定,合金鎂組和涂層鎂組具有顯著療效。單純比較合金鎂組和涂層鎂組,涂層鎂組的青光眼發(fā)展程度較低,且眼內(nèi)壓變化率較小。證實(shí)涂層鎂組較合金鎂組的療效更顯著。在兔青光眼模型中討論了該結(jié)果的原因,涂層鎂組在眼內(nèi)代謝過程中,不會產(chǎn)生微溶性氣體析出,不會產(chǎn)生反應(yīng)放熱,所以不會產(chǎn)生額外眼壓[6]。該組文獻(xiàn)證實(shí)了前文第1節(jié)中的假設(shè),涂層鎂眼前房導(dǎo)管與合金鎂前房導(dǎo)管均可以在代謝期內(nèi)有效釋放眼房水并緩解小梁網(wǎng)堵塞造成的眼內(nèi)壓升高從而減緩青光眼發(fā)展過程,但涂層鎂組的穩(wěn)定性更強(qiáng)且安全性更高。
3 涂層鎂眼前房導(dǎo)管與合金鎂緩釋眼前房導(dǎo)管的安全性比較
有學(xué)者利用人腎透析臨床記錄研究了鎂植入物的代謝腎毒性,包含了眼晶狀體緩釋鎂合金、陶瓷關(guān)節(jié)合金鎂陶瓷(與涂層鎂組分近似)、骨水泥鎂陶瓷(與涂層鎂組分近似)等[7]。研究中發(fā)現(xiàn),美陶瓷的接觸代謝半衰期較合金鎂接觸代謝半衰期長7.62倍,即在擁有緩釋層支持的前提下,合金鎂的代謝速度仍遠(yuǎn)超過涂層鎂。更緩慢的代謝速度讓涂層鎂的腎毒性更低。
鎂代謝紊亂綜合征人群中,植入緩釋合金鎂與涂層鎂的高血鎂發(fā)病率有顯著差異。利用確診鎂代謝綜合征患者癥候群,研究了82例合金鎂植入預(yù)后數(shù)據(jù)和96例涂層鎂植入預(yù)后數(shù)據(jù),包含了骨水泥植入、人造關(guān)節(jié)植入等,雖未涉及到眼內(nèi)植入,但仍可以從鎂代謝安全性角度做出分析[8]。上述研究中,兩組患者的實(shí)際高血鎂癥狀表現(xiàn)如表2所示。gzslib202204012249從表2中可知,高血鎂檢查的陰性、弱陽性、陽性、顯著陽性患者確診方法詳見IDC-11高血鎂臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)。比較兩組患者數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),即便在鎂代謝紊亂患者中涂層鎂組的陰性率(43.8%)遠(yuǎn)高于合金鎂組(34.1%),三類陽性患者檢出率也低于合金鎂組,證實(shí)涂層鎂在鎂代謝異?;颊甙Y候群中也有較高的安全性。有學(xué)者在相關(guān)研究中指出,鎂代謝異?;颊邔ρ彐V離子的代謝能力較低,但藥物控制下涂層鎂(陶瓷鎂)的代謝壓力較小,腎毒性及肝毒性表達(dá)較低,代謝安全性更高[9]。
4 結(jié)語
從鎂代謝理論出發(fā),涂層鎂雖然并未在眼外科植入物中得到應(yīng)用,但從合金鎂在眼外科植入物中的臨床應(yīng)用效果數(shù)據(jù)來看,即便合金鎂在眼外科植入物中的安全性也可以得到基本保障,而涂層鎂的實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全性遠(yuǎn)高于合金鎂。相關(guān)文獻(xiàn)中有關(guān)實(shí)驗(yàn)共兩大類:其一是兔青光眼模型中的涂層鎂應(yīng)用,證實(shí)兔眼中的涂層鎂安全性更高,其二是其他相關(guān)科室在人臨床外科植入物中的涂層鎂(陶瓷鎂)應(yīng)用,證實(shí)在骨外科等科室使用大重量涂層鎂時(shí),安全性高于合金鎂。所以,該研究最終認(rèn)為,涂層鎂應(yīng)用于人青光眼前房硬導(dǎo)管和后房硬導(dǎo)管植入物成型時(shí),具有高于合金鎂的安全性。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 郭洋妍,喻正文,張劍.鎂合金生物材料動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的研究熱點(diǎn)[J].中國組織工程研究(提前出版),2022,26(22):3 724-3 734.
[2] 王銀川,付彭懷,王南清,等.增材制造可降解鎂合金植入物面臨的挑戰(zhàn)及其對策[J].Engineering,2020,6(11):137-154.
[3] 秦海明,陳渝寧,宋福林,等.新型羥基磷灰石涂層鎂合金生物學(xué)毒性及相容性觀察[J].中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2013,42(4):304-306.
[4] 張昆亞,錢秀清,吳寶平,等.兔眼虹膜形態(tài)隨眼內(nèi)壓變化的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程,2019,38(6):605-610.
[5] 康欣,申穎,趙海霞,等.雷帕霉素在兔眼濾過性手術(shù)中的抗瘢痕作用[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2018,38(11):1 389-1 394.
[6] 黃智華,譚薇.青光眼濾過術(shù)后抗瘢痕形成藥物的研究新進(jìn)展[J].國際眼科雜志,2018,18(7):1 228-1 232.
[7] 王嘉,吳斌.糖尿病腎病患者維持性血液透析中鎂代謝紊亂及冠狀動(dòng)脈鈣化的影響因素[J].中國衛(wèi)生工程學(xué),2021,20(1):155-156.
[8] 孟慶慶,翟小琳,袁毅,等.維持性血液透析患者鎂代謝紊亂及冠狀動(dòng)脈鈣化的相關(guān)影響因素研究[J].中國中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2019,20(7):623-625.