涂層鎂可降解材料應(yīng)用于青光眼外引流手術(shù)的可行性研究

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(guò)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(hào)：TQ321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(chǎng)范圍縮小，一定概率造成不可逆永久失明的常見(jiàn)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(guò)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(shì)。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(duì)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(huì)形成一定程度的水毒性，其反應(yīng)式為：

Mg+2H2O→Mg （HO）2+H2↑

該過(guò)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(guò)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(guò)程和放熱反應(yīng)過(guò)程會(huì)給玻璃體、前方、后房等眼內(nèi)腔體帶來(lái)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(jiàn)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(guò)程不產(chǎn)生水解氣體和放熱過(guò)程。Mg2+離子代謝過(guò)程中的毒性反應(yīng)主要來(lái)自其肝毒性和腎毒性。

與合金鎂強(qiáng)制代謝緩釋控制過(guò)程不同，眼內(nèi)環(huán)境本身對(duì)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(wú)需對(duì)其代謝過(guò)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?jī)?nèi)導(dǎo)管總質(zhì)量一般不超過(guò)0.03 g，后房?jī)?nèi)導(dǎo)管總質(zhì)量不超過(guò)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(guò)15%，常規(guī)代謝速度下不會(huì)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(guò)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(duì)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?？梢哉J(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(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生微溶性氣體析出，不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)放熱，所以不會(huì)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(yáng)性、陽(yáng)性、顯著陽(yáng)性患者確診方法詳見(jiàn)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(yáng)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?duì)血清鎂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(yǔ)

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(lái)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。

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