超声乳化术对白内障模型犬的治疗研究

1.引言

 

白内障在犬有较高的发病率,主要为遗传性和糖尿病性[2]。氧化损伤是其重要的发病机制[3],目前最有效的治疗方法是超声乳化术。鉴于国内对犬白内障疾病模型的建立方法与治疗研究报道甚少,本文旨在对此进行探索和实践。

 

2.材料与方法

 

2.1 材料

 

2.1.1 仪器与药品JEM-123O 透射电镜、裂隙灯显微镜、ClearView 眼科成像仪、TonoVet 非接触式眼压计、荧光素钠眼科检测试纸、泪液检测滤纸条;吸入麻醉机、心电监护仪、眼科手术显微镜、白内障超声乳化仪、白内障超声乳化器械包、粘弹剂、犬用人工晶状体;3%H2O2 溶液、硫酸阿托品注射液、舒泰 50、恩氟烷、5%拜有利注射液。

 

2.1.2 试验动物:健康成年混种犬 15 只,体重在 5~10kg

 

2.2 方法:

 

2.2.1 建模方法、监测指标与选用术式 13 只试验犬双眼晶状体囊袋内注射稀释浓度为 10-5 g/ml H2O2 溶液建立疾病模型。随机选取 3 例为 A 组,监测 6 只眼的晶状体混浊比值、眼内压(IOP)、每分钟泪液量(STT),之后在光镜和透射电镜(TEM)下观察正常和白内障晶状体微观结构的病理变化,评价建模方法;10 例为 B 组,左眼采用超声乳化术治疗,并植入人工晶状体,右眼作为对照组;术后 130d 记录以上指标,对手术进行评估。 2.2.2 建立模型的成功指标 需同时满足以下两个条件:(1)符合白内障的医学定义,即晶状体或晶状体囊出现任何程度的混浊。(2)可在光镜下观察到晶状体细胞空泡样变性,透射电镜下观察到晶状体上皮细胞间隙增大,细胞核变形,线粒体肿胀和空泡化等现象。

 

2.2.3 视觉测试 通过抛物法、迷宫法和恐吓试验反应对犬的术后视力进行评估,若眼睛能跟踪抛出的物体,快速地穿越迷宫,对眼前的干扰出现眨眼及躲闪,则说明视力在正常范围内。

 

2.2.4 术前视力判定结果及术前准备 通过上述三种方法的测试,10 只试验犬的双眼视力均在正常范围内。手术当日用抗生素溶液冲洗结膜囊和泪道,禁食 4~6h。术前 1h 用阿托品充分散瞳,术眼眼周、眼睑剃毛、消毒。准备所需型号的犬用人工晶状体 1 枚。采用吸入麻醉,仰卧保定,术部隔离、消毒,调节手术显微镜焦距,至术野清晰后施行白内障超声乳化与人工晶状体植入术。

 

2.2.5 术式

 

(1)显露术野:开睑器充分开睑。

 

(2)角巩膜缘切口(图 1):在眼球 12:00 方向,距角巩膜缘后方 0.5~1.0mm 处,用穿刺刀进入前房,宽度为3.0~3.2 mm。

 

(3)连续环形撕囊术(图 2):向前房内注入粘弹剂后,用截囊针形成一个翘起的囊瓣,以其游离部的顶端为着力点,沿时钟轨迹做顺时针牵引,根据所需植入晶体的型号依次划开前囊膜。

 

(4)晶状体的水分离(图 3):之后在撕囊边缘的前囊下,注入灌注液,使晶状体与周围皮质完全分离。

 

(5)侧切口(图 4):沿虹膜平行方向,用直头穿刺刀做穿刺前房。

 

(6)囊袋内双手超声乳化术(图 5

 

蚀刻:在超声乳化模式下,术者右手持超声乳化针头对晶状体核中央区进行蚀刻。先将踏板踩至 1 档(灌注),当针头接触到晶状体核时,逐渐将脚踏踩至 2 档(抽吸)和 3 档(乳化)进行超声乳化。

 

刻槽:在晶状体核上乳化一个字形的沟槽。首先由核的中央向下方乳化刻槽。然后用劈核刀将晶状体核顺时针旋转 90°,完成第 2 道沟槽。之后完成第 3 道和第 4 道,形成一个十字交叉。

 

碎核及乳化:用乳化针头推压沟槽的左侧壁,劈核刀推压右侧壁。重复此操作,即完成一个象限的碎核。用劈核刀轻压核边缘,进行囊袋内超声乳化。第 2、3、4 象限的操作步骤同上。

 

(7)抽吸皮质(图 6):进入灌注/抽吸模式,将 I/A 针头移向囊袋中央牵引皮质,使其附着在后囊上的部位脱

 

离赤道部;重复以上操作直至皮质完全清除。

 

(8)植入折叠式人工晶状体(图 7、图 8)。

 

(9)彻底抽吸出囊袋和前房内的粘弹剂。

 

(10)缝合切口,冲洗术眼,涂以红霉素眼膏。

 

2.2.6 术后护理(1)配戴伊丽莎白项圈防止舔咬影响伤口愈合,由专人监护。(2)每日用抗生素药水点眼,全身应用抗生素 5 天,以预防全身或局部感染[4]。(3)每日监测眼压,眼压升高时可静脉滴注 20%甘露醇降压[5]

 

3.结果

 

3.1 白内障模型犬晶状体形态学变化 经本研究建立的 13 例犬白内障疾病模型均符合白内障的临床特征,初期表现为轻度混浊,眼底可见未熟期表现为明显混浊(图 9、眼底模糊,成熟期表现为完全混浊(图 10、不见眼底反射。观察正常和白内障晶状体的 HE 切片和 TEM 切片。光镜下显示,对照组晶状体的囊膜下有少量上皮细胞,浅层皮质纤维之间连接紧密,排列整齐(图 11,深层皮质纤维由于新纤维的生长而受压挤,呈略微扁平或带形。模型组晶状体细胞结构大体正常,呈六边形,胞浆内可见空泡样变性,部分细胞溶解坏死,部分细胞

 

皱缩,原先整齐有序的晶状体纤维排列混乱,连接疏松,间隙增大,呈现形态学损伤(图 12

 

透射电镜下可见,对照组晶状体上皮细胞核为椭圆形,膜结构与细胞器清晰易辨,相邻细胞及晶状体囊紧密相连,晶状体细胞形态规则,呈六边形,与光镜观察结果一致。模型组的晶状体上皮细胞及细胞器的超微结构发

 

生明显变化:细胞间隙增大,细胞核溶解(图 13,形态不规则,呈长椭圆形,向两极伸展,与相邻细胞结合疏松,细胞质中含有大量空泡,其中一部分细胞质液化,另一部分为空泡样变性的线粒体,在 TEM 下可明显观察到线粒体肿胀,线粒体膜融合消失,嵴变短,甚至消失(图 14,整体呈早期凋亡变化,但未见凋亡小体。

 

3.2 造模后不同时间内晶状体混浊比值、眼内压(IOP)及泪液量(STT 值)的变化采用 t 检验, SPSS16.0 系统处理,选用 M±SE,结果见 15、16 1


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3.3 超声乳化术对动物视力的影响 术后犬的精神和饮食状况与术前无明显差异,眼内清澈透明,切口愈合良好(图 1718。经常规眼科检查、迷宫测试和恐吓试验反应,10 例视力恢复良好。用上述方法检测眼内压和每分钟泪液量,结果见 19 2

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4.讨论

 

4.1 根据白内障的氧化损伤机理,晶状体老化与自由基有关,在正常生理状况下晶状体内产生的自由基会受到抗

 

自由基系统的制约,但当体内外平衡被破坏,导致自由基浓度过高时,便会损伤晶状体。尽管白内障类型不同,

 

但不同类型白内障与氧化-抗氧化体系之间存在一定联系。最常见的老年性白内障就是由于氧化损伤产生的氧自

 

由基破坏了晶体上皮细胞[6],蛋白质构象改变,发生交联、聚积而致。因此,急剧的氧化损伤会导致细胞机能障碍,可使细胞不断形成自由基,但目前还没有通过增强氧化作用而成功建立动物白内障模型的报道。本研究用 1ml 注射器针头经瞳孔穿透晶状体前囊中心,注入 0.2mlH2O2 稀释液,即可形成初期、未熟期或成熟期白内障。

4.2 电镜检查是检测凋亡细胞最准确的方法[7]。近年来,电镜技术在眼科临床与基础研究中得到了广泛的应用,人们可以从结构与功能的联系上进一步探讨白内障的发病原因。因此,本研究借助形态学检测手段来研究细胞凋亡在白内障发病机制中的作用。从光镜和透射电镜观察结果得知,晶状体上皮细胞发生形态学损伤,原先整齐有序的晶状体纤维排列混乱,纤维之间疏松连接,晶状体上皮细胞间隙增大,核皱缩为椭圆形,细胞质和线粒体空

 

泡样变性,与文献报道一致[3]

 

4.3 根据本研究结果,对评估造模和手术的三个指标进行分析。与对照组相比,造模后 1d 即出现症状且随时间延长混浊面积逐渐增加,直至晶状体完全混浊,因此晶状体混浊比值能够直接反映模型建立的成功与否。与对照组相比,眼内压在造模后 1d 与术后 1d 明显降低,是因创口闭合不全造成的眼房液渗漏,愈后即恢复正常;每分钟泪液量在造模后 1d 与术后 1d 明显升高,主要是由眼部疼痛引起,炎症消除后即可恢复正常,因此眼内压与每分钟泪液量能够客观反映手术治疗效果。

 

4.4 撕囊是白内障超声乳化前最重要的准备工作。根据所需植入晶状体的型号划开前囊膜,囊孔的直径一般为

 

5.5mm。针对成熟期白内障的撕囊问题,许多文献记载目前临床最有效的解决方法是使用囊膜染色剂。常用的囊

 

膜染色剂有:台盼蓝、0.5%吲哚青绿、0.1%龙胆紫、0.1%亚甲蓝和自家血等。相对于后四者而言,台盼蓝是一种安全、方便、有效的囊膜染色剂,它使前囊膜充分蓝染,在缺乏红光反射的条件下,使撕囊边界和走向清晰可

 

见,保证撕囊和手术过程安全、快速、顺利完成[8~11]

 

4.5 采用囊袋内双手超声乳化技术对白内障晶状体核进行蚀刻、刻槽、碎核与乳化等操作具有以下优点:时间短、

 

易操作、切口小、出血少,安全性高。抽吸皮质是术式中最为关键的一个环节,术后的炎症反应与残留的皮质有

 

直接关系。在抽吸时要维持一定的前房深度和瞳孔的散大状态。在实际操作中,作者认为可根据经验判断晶状体

 

核的硬度,若较软且易抽吸,不需更换注吸手柄,可在当前超声乳化的注吸模式下继续使用超乳手柄抽吸皮质。

 

植入人工晶状体后,应尽量吸净前房和囊袋内的粘弹剂,避免眼压升高。另有 Warren[12]报道近些年新兴的劈核技术也已成功应用于犬的白内障超声乳化术。

 

4.6 瞳孔缩小是白内障手术中的常见并发症,一旦瞳孔缩小,就会给操作带来很大困难。特别是在做角巩膜缘的

 

切口时,穿刺刀对虹膜的刺激,使眼组织释放出前列腺素[13],前列腺素是一种炎症介质,具有缩瞳、增加血管渗透性、破坏血液-房水屏障、改变眼压、刺激新生血管生成因子的释放、产生疼痛的作用。为拮抗前列腺素的缩瞳作用,目前国外临床上常使用欧可芬(Ocufen[14],可抑制前列腺素的合成,有效防止缩瞳。另 Yoon [15]发现奈帕芬胺(一种消炎镇痛药)也可在术前和术后最大限度地维持兔的瞳孔散大。

 

4.7 后囊混浊是白内障手术后最常见的并发症[16~18],具有时间依从性,中小型犬比大型犬发生要早[16]。此外还

 

会伴发虹膜粘连、眼压升高等现象,常因手术操作或晶状体残留物所引起。术眼在最初几天内一般都存在炎症反应和房水闪辉,炎症在 1 周左右明显减轻或消失,但房水闪辉往往会持续 3 个月之久,主要为房水中蛋白浓度的升高,血液-房水屏障功能的破坏[14]。治疗原则是迅速消除感染,减轻组织破坏,主要包括:术前、术后使用抗生素眼药水点眼,抗生素配合糖皮质激素的静脉注射和结膜下注射。

 

综上所述,本研究成功建立了犬白内障疾病模型,适宜临床与基础研究,发现晶状体混浊比值是反映犬白内障模型建立成功与否的重要指标之一,制定出一套该病的标准评价体系、形态学指标、组织学观察、超微结构揭示及临床整体状态的表现;经超声乳化与人工晶状体植入术的病犬术后视力恢复良好,具有微创、安全等优点,适宜临床推广应用。

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