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兔试验:脉络膜上多电极阵列植入术

2018年07月03日 浏览量: 评论(0) 来源:Journal of Current Ophthalmology Volume 30, Issue 1, March 2018, Pages 68-73 open access 作者:李晓菲译 责任编辑:admin
摘要:视网膜前和视网膜下假体已被证明是一种有效的方法,能为晚期视网膜变性和深度视力丧失的患者提供一些视力。然而,这些患者的视野受到电极阵列所占面积的显著限制。在这项研究中,我们的目的是评估在单个眼睛植入多脉络膜上电极阵列的可行性,以增加植入视网膜假体的患者的视野。
摘要:视网膜前和视网膜下假体已被证明是一种有效的方法,能为晚期视网膜变性和深度视力丧失的患者提供一些视力。然而,这些患者的视野受到电极阵列所占面积的显著限制。在这项研究中,我们的目的是评估在单个眼睛植入多脉络膜上电极阵列的可行性,以增加植入视网膜假体的患者的视野。
 
方法:17只,5至6月龄荷兰兔的右眼用于研究。多个不活动的定制电极阵列插入脉络膜上腔(SCS),并用眼底照相、光学相干断层扫描(OCT)和荧光素血管造影(FA)随访动物长达6个月。
 
结果:在单个眼睛中手术植入多达8个电极阵列是可能的。兔没有出现任何重大并发症。电极耐受性良好,所有电极均处于原位。在整个研究中没有出现视网膜损伤。
 
结论:多脉络膜上电极阵列植入是可行的,并可提供一种新的方法来增加植入视网膜假体的受试者的视野。
 
关键词:脉络膜上  电极  阵列  视网膜假体  视网膜植入物
 
简介:视网膜色素变性(Rp)是一种遗传性退行性视网膜疾病,它会导致光感受器和视网膜色素上皮(RPE)的特异性丢失,并伴有严重的视力损害。使用现有的视觉通路通过电刺激幸存的视网膜内神经元件产生视觉感知可以恢复这些患者的视觉。已经提出了不同的位置植入当前正在开发的刺激阵列。这些阵列可以放置在视网膜的表面上,在脉络膜上腔(SCS)内的视网膜下空间,巩膜组织内或巩膜表面。在所有的方法中,视野受到植入阵列的表面积的限制。大电极阵列植入可增加视野,但这需要大巩膜切口和相关并发症。宽领域的视网膜电极阵列,圆形,直径10毫米,可以通过类似大小的巩膜切开术植入AgUS II植入物,并已成功地植入犬体内。同样,19×8 mm的宽场脉络膜上电极阵列已成功地植入了猫体内。即使使用这些宽场电极阵列,视网膜的大部分也未被覆盖。多电极阵列的植入可能允许在眼睛的所有象限中放置电极阵列,显著增加植入视网膜假体的视野。本研究的目的是评估多电极阵列在兔体内植入的可行性。
 
方法:家兔皮下注射盐酸氯胺酮(25 mg/kg)和盐酸甲苯噻嗪(6 mg/kg)的混合物麻醉。17只荷兰兔,体重2~3公斤,年龄5~6个月。仅用每只动物的右眼进行研究,随访期为6个月。局部应用盐酸苯肾上腺素2.5%和托吡卡林0.5%滴眼液放大瞳孔。
 
试验材料:采用15~25μm厚、2毫米宽、8毫米长的惰性定制电极阵列,连接到相同宽度的电缆上进行植入。阵列由聚对二甲苯制成。
 
外科手术:打开一个眼睑,用一滴5%聚维酮碘溶液滴入穹窿,清洗眼眶周围区域。建立巩膜切开术2 mm宽,角膜缘后4毫米。通过牵引或支撑角膜缘提供反牵引,直接与切口相对。在某些情况下,巩膜切口有脉络膜隆起,需要前房穿刺以防止30°超锋利刀片断裂脉络膜。注射GoooLo-GoAK?到脉络膜上腔(SCS)内,紧接在巩膜下,然后用钝性结膜钳将阵列在所创建的空间中推进8~10毫米。然后从巩膜切开部位切下约2毫米的冗余阵列电缆。每个电极阵列通过一个单独的巩膜切口插入。然后进行眼底检查以确保阵列不被放置在视网膜下间隙或穿孔到玻璃体腔。然后分别用6/0vicryl和8/0nylon缝线缝合巩膜切开部位和结膜周围组织。术后立即给予0.01~0.05 mg/kg的丁丙诺啡IM注射镇痛。术后30分钟给予庆大霉素局部应用,以减少感染的风险。
 
眼科检查:检查包括眼压(IOP)测量,在手术显微镜下检查,光学相干断层扫描(OCT),眼底摄影,荧光素血管造影(FA)。在每次手术前,兔子麻醉,瞳孔如先前所述扩张。基线检查是在手术前进行的,随后每月进行随访检查直到随访结束。光学相干断层扫描,使用时域OCT系统,在阵列植入区进行5毫米单行扫描。
 
眼底摄影与荧光素血管造影:使用边缘耳静脉建立静脉导管。然后注射0.2毫升AK-Fluor,然后用1毫升生理盐水冲洗。荧光素注射后立即拍摄眼底照片长达注射后5分钟。. 评估包括视网膜缺血、坏死或渗漏的区域。
 
结果:临床检查和辅助检查:所有动物眼压在基线和随后的6个月均没有显著变化。眼科检查显示,结膜上的结膜积液最小,持续一周,此后逐渐减少。眼底检查没有发现任何异常。在白化兔中容易见到植入物。没有观察到植入物显示任何迹象的位移或迁移。另一方面,FA没有发现任何异常的血管渗漏或视网膜色素上皮的变化。植入物在FA图像上难以检测。OCT成像可显示植入物在SCS中的实际位置。覆盖脉络膜和视网膜没有显示任何层中断。在OCT成像上没有发现来自SCS的阵列迁移。术后六个月的眼底图像与一个月的图像相比,在植入的动物中没有发现植入阵列的侧向或轴向移位的临床证据。
 
讨论:功能失调的感光细胞是视网膜变性的主要标志,是世界范围内视力丧失的主要原因。多年来,研究人员一直在研究恢复这些盲人的某些功能视力水平的方法。尽管RP和年龄相关性黄斑变性(AMD)患者视网膜外层重组和细胞丢失,但似乎视网膜内神经元保持信号传递的能力。先前的研究发现,干燥的AMD中神经节细胞的密度与正常眼睛没有显著差异,即使在几乎没有剩余感光体的视网膜区域中。内视网膜的电刺激已经成为一种众所周知的方法,在视觉通路中的一个位点上保持神经元活动,不管其潜在的致盲原因是什么。这种活动沿着剩余完整的视觉通路传播到视觉皮层,从而产生某种形式的视觉感知。虽然不同的视网膜假体系统共享相似的基本架构,但它们的具体设计多样化,取决于阵列的植入位置和植入电子的复杂性。不管阵列位置如何,磷光体是这种电刺激的典型响应。这些磷光体在达到某一阈值时考虑到字符和数字,可以用来为盲人提供关于周围环境的有用信息。在各种方法中,视网膜前和视网膜下假体已商业化。视网膜前和视网膜下假体都使患者能够识别物体,检测运动,并帮助他们的活动性和日常生活活动。视网膜前和视网膜下假体,以及其他实验方法,提供了有限的视野。由于植入大电极阵列的局限性,植入多个电极阵列来覆盖眼睛的所有象限可能是一个更实用的方法。虽然植入多个视网膜前或视网膜下电极阵列是有挑战性的,可能是不实际的,脉络膜上的方法可以提供这个机会。脉络膜上植入术在动物和人类研究中已被证明是一种安全的植入技术。脉络膜上手术方法的主要优点是手术过程的简便性和安全性。虽然由于在脉络膜上入路中电极与靶细胞的距离较长,但电刺激可能不那么有效,并且可以进一步限制视力的分辨率。. 提供更高分辨率的中央视觉和更大视野的一种选择是使用一种结合方法的假体。在我们的研究中,我们在SCS中植入多个阵列,并表明它在技术上是可行的和稳定的随着时间的推移。本研究所面临的主要困难是家兔后段解剖变异和巩膜低硬度。然而,没有任何重大并发症发生在任何兔子在手术过程中。在研究开始时,我们关注的主要问题之一是阵列的数量和SCS的扰动的挤压或阵列迁移的风险。然而,这些并发症没有发生在我们的研究表明,通过植入多个阵列并没有增加迁移和挤压的风险。这项研究的局限性包括动物数量少、兔子和人眼之间的解剖结构不同,以及不活动阵列的使用。然而,本研究的主要目的是测试在同一主题中植入多个阵列的可能性以及随着时间的推移阵列的稳定性。
 
结论:我们的实验工作指出了在SCS中植入多个电极阵列以补充视网膜变性疾病患者的视野的可行性。这可以是一种改善患者移动性和功能性的方法。
 
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