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人工角膜领域研究现状与市场展望
 
 
    作为角膜盲的最有效治疗手段之一,人工角膜植入在近20年间受到国内外角膜学科界广泛关注。在我国,角膜盲患者数量庞大,人工角膜市场需求巨大且未获填补。未来,这一领域的研究将取得更大进展,给更多患者带来更有效的治疗解决方案。
 
    《柳叶刀》2017年的研究数据显示,目前全球盲人有3600万。在致盲疾病中,角膜病虽排在白内障、屈光不正、青光眼、老年性黄斑病变之后,居第五位,但其主要患病人群是中青年,相较于其他眼病,角膜病给社会带来了更大的负担。资料显示,角膜盲是我国排名第二位的致盲性眼病,患病人数约占我国盲人总数的1/4。
    传统的穿透性同种异体角膜移植尽管已取得了很大的成绩,但并不能使所有角膜盲患者复明。遭受严重角膜化学伤、热烧伤等情况后已产生新生血管的角膜盲患者易在术后产生排斥反应,导致复明手术失败。这类患者接受穿透性角膜移植,术后两年植片的存活率仅为20%,对他们来说,植入人工角膜是复明的最优选择之一。
 
    全球人工角膜领域研究现状
    人工角膜(ker at oprost hesis, KPros)是指用人工合成材料制成的一种特殊的光学通路装置,可被植入患者患眼中替代病变、浑浊的角膜,从而恢复患者的光学通路,使其获得一定的视力(动物源性及组织工程角膜因适应证不同,暂不纳入本文论述范围)。
    截至2018年底,全球范围内用于临床的人工角膜主要有四种——波士顿型人工角膜、骨齿型人工角膜、Al phaCor型人工角膜、MICOF型人工角膜。以上人工角膜都有一个刚性的光学镜柱(材料为PMMA/PHEMA)、一个支撑光学镜柱并锚定周围组织的支架,镜柱前表面暴露在组织外并覆盖周边组织。
 
    波士顿型人工角膜
    波士顿型人工角膜是目前全球范围内使用最广泛的一款人工角膜,其手术方式简单,术式与常规穿透性角膜移植基本一致,手术医生培训周期短,植入后患者外观无太大改变,手术费用也令患者易于接受,因此获得了眼科学界的广泛认可。
    目前,波士顿型人工角膜的适应证已扩大到预判不能采用人角膜移植或人角膜移植失败可能性大的情况。此款人工角膜也是首款可用于儿童且预后良好的人工角膜。
 
    骨齿型人工角膜
    骨齿型人工角膜是用患者自体尖牙及与其相连的牙槽骨作为角膜周边支撑部分,以PMMA作光学通路部分的人工角膜。但是,其植入手术复杂,时间长,对医生经验要求高,且术后外观令患者难以接受,因此这种手术目前开展较少。
 
    Al phaCor型人工角膜
    Al phaCor型人工角膜能够与角膜组织达到良好的生物学融合,但会由于术后出现镜柱的钙化而影响患者视力,其片型和整体强度有待改良。此款人工角膜的植入手术需要分两期进行,手术过程复杂,在第二期手术后才可复明,患者负担较大。此款人工角膜的植入是不可逆的,只适用于双眼盲患者,且术后相当一部分患者的光学镜柱上会出现脂质沉淀。因此,此款人工角膜在国内尚未用于临床。
 
    MICOF型人工角膜
    MICOF型人工角膜相对于其他种类人工角膜的优势是可用于免疫性疾病导致的干眼症,其植入术需分两期进行。
 
    我国人工角膜研究进展
    国内对人工角膜的研究在20世纪90年代便已开展得如火如荼。
    中国人民解放军总医院的黄一飞教授、王丽强教授课题组是我国最早开展人工角膜研究的团队。军队实战演练中易出现眼部化学伤和热烧伤,课题组对多种片型的人工角膜进行了临床前和临床研究,并对MI COF型人工角膜进行了12年大样本的跟踪研究。课题组还研究了影响人工角膜植入患者术后生活质量的因素,并提出了提高患者术后视力的有效措施。
    北部战区总医院的高明宏课题组对波士顿型人工角膜进行了临床观察研究,提供了我国东北地区波士顿型人工角膜的首个临床观察报告。
    中山大学中山眼科中心的陈家祺教授课题组于20世纪90年代末开始进行人工角膜的相关研究。课题组对波士顿型人工角膜进行了8年的临床观察,提出了波士顿型人工角膜围手术期护理要点,并形成我国华南地区首个波士顿型人工角膜的临床观察报告。
    山东省眼科医院的史伟云教授课题组主导研究了我国首款完全用人工合成材料制成的领扣型人工角膜的研制、生产、临床前试验和临床试验,对我国人工角膜植入术的术前检查和筛选标准、手术操作及术后用药、术后并发症的诊治标准进行了统一。
 
    市场需求及趋势展望
    目前,人工角膜移植是角膜盲的唯一治疗方法。我国盲人数量庞大,但国内尚未有完全由人造材料合成的人工角膜上市,现有的巨大市场需求难获满足。
    我国已上市的类似产品是来源于猪角膜的脱细胞角膜基质,包括“艾欣瞳”“优得清”两款产品。但这两款产品不能用于角膜移植失败、角膜缘功能衰竭、角膜严重血管化的患者,而这些患者在我国角膜盲病例中占比很大。此类患者主要是由于劳动保护不足而受化学伤或热烧伤的低收入群体,且通常是青壮年,其复明对患者家庭意义重大。
    用人造材料合成的人工角膜能为上述病症的治疗提供新的方案。
    角膜移植失败的主要原因是患者体内的免疫反应被激活,如再次进行角膜移植(不论是进行人角膜移植还是采用脱细胞角膜基质),术后都会因患者体内被激活的过强免疫炎症反应而出现角膜植片水肿、混浊,影响患者视力。目前,脱细胞角膜基质主要用于感染性角膜溃疡的早、中期治疗,且需施行板层角膜移植。由于脱细胞角膜基质没有内皮细胞(角膜内皮细胞的重要功能之一是防止角膜水肿),其在被植入人体后会引起角膜水肿,降低患者视力。因此,对于脱细胞角膜基质,不能施行穿透性角膜移植,这对其临床应用造成了一定限制。
    不论在发达国家还是在发展中国家,单孢病毒性角膜病变都是居于首位的致盲性感染性角膜病变,施行板层角膜移植通常不能令患者复明。并且,若对此类患者施行穿透性角膜移植,出现排斥反应和感染复发的比例较高,这是眼科治疗领域面临的一项挑战。
    人造材料合成的人工角膜在单孢病毒性角膜病变治疗中具有良好效果。其独特设计排除了角膜内皮功能的需求,还能够达到植入人体后马上复明的效果,并排除了生物角膜植入后出现的植片水肿(由于缺乏角膜上皮组织)、散光等缺陷。
    对某些致盲性角膜病变,如化学伤、反复角膜缘手术、先天无虹膜、Sevens- Johnson综合征等,脱细胞角膜基质因不含角膜缘干细胞,植入人体后会出现角膜结膜化、新生血管长入、反复性角膜上皮糜烂等角膜缘功能失代偿表现,影响患者视力。人造材料合成的人工角膜由于以中央镜柱为PMMA结构,因而不受角膜缘干细胞失代偿的影响。
    目前,我国自主研发的由人造材料合成的人工角膜——领扣型人工角膜已完成相关注册检测,并完成兔眼原位植入试验(以评价片型及材料对眼部组织的影响)。领扣型人工角膜依据我国患者角膜及眼表结构特点研发生产,可根据患者眼轴的不同长度选择不同的光焦度。其表面光洁度、光谱透过率、分辨率等理化指标及光学指标均优于波士顿型人工角膜。待领扣型人工角膜上市后,我国人工角膜产品依靠进口的局面将得到改变。
    目前,全世界共有12个人工角膜研究中心。我国盲人数量庞大,却未建立人工角膜研究中心。我们期待,未来,我国能形成自己的人工角膜研究中心,从而继续推动角膜学科的发展。
 
(摘编自《中国医疗器械行业发展报告(2019)》)
 
 
 
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