眼科粘弹剂:从基础到临床应用的全面解析
眼科粘弹剂:从基础到临床应用的全面解析
眼科粘弹剂是一种在眼科手术中发挥关键作用的医用物质,具有粘性和弹性。它主要由透明质酸、羧甲基纤维素钠等成分组成,能够在眼内形成一层薄膜,起到润滑、保护和填充的作用。随着科技的进步和医学的发展,眼科粘弹剂经历了从第一代到第三代的演变,其性能和功能也得到了显著提升。
眼科粘弹剂的发展历程
早期眼科手术尝试使用复方生理盐溶液和无菌空气来维持眼内压力和空间,但效果并不理想。20世纪50年代至70年代,医生们开始使用简单的液体或凝胶来润滑眼球表面和保护角膜,但这些物质的效果并不理想,且容易引起并发症。
20世纪70年代至80年代,科学家们开始研发专门用于眼科手术的粘弹剂。第一代粘弹剂主要基于透明质酸和羧甲基纤维素钠等成分,具有较好的润滑和保护作用。这一时期的粘弹剂开始被广泛应用于各种眼科手术中。
20世纪90年代至21世纪初,第二代粘弹剂出现。这些粘弹剂在成分和性能上进行了优化,具有更好的生物相容性和稳定性。同时,第二代粘弹剂还可以根据不同的手术需求进行定制化生产,提高了手术的成功率和安全性。
21世纪初至今,第三代粘弹剂应运而生。这些粘弹剂不仅具有优异的润滑、保护和填充功能,还具有更高的生物相容性和稳定性。此外,第三代粘弹剂还可以与药物结合使用,实现靶向治疗和缓释药物的功能。
眼科粘弹剂的主要应用
眼科粘弹剂在眼科手术中发挥着重要作用,主要包括以下几个方面:
润滑眼球表面:粘弹剂可以润滑眼球表面,减少手术器械与眼球表面的摩擦,从而降低手术风险和并发症的发生率。
保护角膜:粘弹剂可以形成一层保护性的薄膜,覆盖在角膜表面,防止手术器械对角膜的损伤。
填充眼内空间:粘弹剂可以在眼内填充一些空隙或缺损的部位,使手术操作更加顺利和准确。
保护角膜内皮:不论是弥散型还是内聚型,它们的作用都是保护角膜内皮。弥散型粘弹剂具有较好的涂布性,能形成稳定保护层从而保护角膜内皮,相比内聚型,弥散型粘弹剂的角膜内皮保护作用会更强,而内聚型粘弹剂是支撑前房避免超乳时对角膜内产生热损伤和机械接保护角膜内皮。
润滑剂作用:很好的润滑作用,手术过程中不容易出机械损伤。
分离组织:分离切口处残留的皮质,或者扩大瞳孔,粘连的虹膜分离开。
炎症产物包裹:炎症反应,清除炎性物需要用到粘弹剂炎性包裹。
促进伤口愈合:分子量大的易于清除的有助切口愈合。
眼科粘弹剂的类型
眼科粘弹剂依据其特定用途和成分差异,被细致划分为多个类型:
润滑型粘弹剂:以透明质酸和羧甲基纤维素钠等为代表,旨在润滑眼球表面,减少手术器械与眼球间的摩擦,进而降低手术风险与并发症。
保护型粘弹剂:如明胶和海藻糖,用于形成一层保护角膜的薄膜,有效防止手术过程中的损伤。
填充型粘弹剂:包括羟丙基甲基纤维素和聚乙烯醇等,它们的主要作用是填充眼内空间,确保手术操作的顺利与精准。
复合型粘弹剂:是多种功能的结合,通过混合润滑型和保护型粘弹剂,不仅润滑眼球,还能同步保护角膜,实现更全面的手术辅助效果。
眼科粘弹剂的物理和生物功能
- 物理功能:
粘弹性衬垫功能
假可塑功能
组织分离功能
软组织恢复器功能
粘性堵塞功能
粘性止血功能
粘弹性缓冲功能
粘弹性固定功能
粘性限制清除功能
假可塑性:聚合物流体粘度随剪切速率增大而减小的流动性质称为假塑性,这种现象是由于流体中的粒子发生定向、伸展、变形或分散等使流体阻力减小而产生的。
- 生物功能:
- 无生物活性,在机体内不被代谢
- 无毒无菌
- 不影响伤口愈合
常见的眼科粘弹剂成分
- 透明质酸钠(sodium hyaluronate,SH):
- 自雄鸡鸡冠、脐带或链球菌培养物提取
- 分子量为2-3.8X106
- 为一种大分子量粘多糖,弹性强
- 临床用1%-2%浓度
- 能在整个手术过程中维持恒定的胶体状态
- 可控制房水溢出
- 甲基纤维素(methyl cellulose,MC):
- 眼科临床所用试剂为羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)
- 分子量为86000
- 具较高粘度,弹性低
- 透明胶体溶液,加热凝固,冷后复溶
- 临床用2%浓度
- 可行高压消毒,无毒、无害、无抗原性
- 易于稀释,术后易自前房内清除
- 以往在眼科多以其0.5%~1%溶液作人工泪液广泛应用
- 硫酸软骨素:
- 为一种含硫酸基的大分子粘多糖
- 分子量为20000
- 粘性较低,浓度增高,粘度增加
- 来自动物软骨组织
- 带有两个负电荷,粘附力涂敷性超强,不易清除,假可塑性差
- 单独使用硫酸软骨素的很少,都是和透明质酸钠结合使用
- 如爱尔康的Viscoat是30mg硫酸软骨素和40mg透明质酸钠
- DisCoVisc是17mg硫酸软骨素和40mg透明质酸钠组合
- 复合粘弹剂:
- 几种粘弹剂混合
- 以发挥每种粘弹剂的优点,避免其缺点
- 唯一缺点是太贵
市场现状与前景
统计数据揭示,2022年我国眼科粘弹剂制造业产值达到了1.91亿元人民币。然而,当前我国白内障手术的普及程度与世界先进水平存在显著差距,具体表现为每百万人中仅约3000例手术得以实施,这一CSR(百万人口手术率)指标远不及欧美及日本等国,后者已成功突破每百万人口1万例手术的大关。
着眼未来,鉴于我国社会老龄化进程的加速推进,白内障患者基数预期将持续扩大,加之公众对眼科健康重视度的提升以及医疗服务可及性的改善,预计将驱动白内障手术实施率显著提升。由此,眼科粘弹剂作为此类手术不可或缺的配套耗材,其市场需求将迎来强劲增长,展现出巨大的市场发展潜力与广阔的成长空间。
据智研瞻统计显示,2018年中国眼科粘弹剂行业市场规模1.5亿元,2023年中国眼科粘弹剂行业市场规模2.02亿元,同比增长6.01%。2018-2023年中国眼科粘弹剂行业市场规模如下:
我国眼科粘弹剂市场的主要竞争者包括昊海生科、博士伦福瑞达、眼力健(Abbott Medical Optics)以及LG生命科学、华熙生物等业内翘楚。历经多年的市场耕耘与技术积淀,我国眼科粘弹剂行业已呈现出较高的市场集中态势,其中,昊海生科凭借其强大的研发实力与广泛的市场影响力,稳居国内眼科粘弹剂制造领域的头把交椅,连续多年在市场份额争夺战中独占鳌头。
随着国家科学技术进步和企业投入资金研发,目前一大批国产优秀企业突破技术壁垒,浙江景嘉、爱博诺德、常州药研所、河南宇宙等火热开展试验或注册取证,同时也有部分国外企业开展进口医疗器械临床注册。
预计在2023-2025年间,国内有多家眼科粘弹剂上市。
临床试验方案设计及操作
方案设计:评价眼科用粘弹性用于辅助眼科手术治疗的前瞻性、多中心、阳性平行对照的有效性及安全性的临床试验
对照器械:根据适应症选择类似器械
入选标准:
(1)18周岁≤年龄≤75周岁,性别不限;
(2)需要使用粘弹剂进行相关手术操作的受试者;
(3)受试者或其监护人能理解研究目的,并签署知情同意书。
排除标准:
(1) 眼压无法得到有效控制的受试者;
(2) 存在手术禁忌症;
(3)对试验物质可能过敏的受试者;
(4)3个月内参与其他药物试验或医疗器械临床试验受试者;
(5) 哺乳期的女性或孕妇;
(6) 研究者认为不适宜参加本临床试验的受试者。