廖桂儀, 邱穎萍, 張 娟, 牛國楨, 黃心瑜, 畢燕龍

(同濟大學(xué)附屬同濟醫(yī)院眼科，上海 200065)

淚道阻塞性疾病(larimal duct obstruction disease, LDOD)是一種臨床常見的慢性淚道疾病，臨床主要表現(xiàn)為溢淚，可伴視物模糊、眼分泌物增加、鼻淚道周圍皮膚不適等[1-4]。不可控制的溢淚會嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，妨礙社交。鼻淚管置管術(shù)為近年來廣泛應(yīng)用于臨床LDOD的微創(chuàng)治療方式。但臨床上應(yīng)用的傳統(tǒng)置管粗細固定，長期應(yīng)用易形成無功能腔，拔管后數(shù)周淚道易再次發(fā)生狹窄引起溢淚，其遠期療效具有不確定性[7-9]。因此，研發(fā)更具療效、安全可用的新型淚道置管十分必要。

1 資料與方法

1.1 新型可舒縮淚道支架的制備

與杭州康生醫(yī)療器械有限公司合作研制新型可舒縮淚道支架，其公司通過EN ISO 9001和EN ISO13485國際質(zhì)量管理體系，產(chǎn)品均通過歐盟CE及美國FDA認(rèn)證。本新型可舒縮淚道支架選用主要材料為硅膠(美國道康寧公司)。選用SILASTIC?Q7-4750醫(yī)用級ETR彈性套裝。首先，將SILASTIC?Q7-4750醫(yī)用級ETR彈性套裝經(jīng)過煉膠、壓膜制作出3個部件，其中支架體1和固定裝置4、單向閥2和變換接頭5及囊體3分別為一體成型配件，將配件3囊體套入配件1支架體外，利用日本東芝集團生產(chǎn)的符合美國FDA、USDA及NSF的RTV118膠水粘合固定1h，后將由配件2單向閥和配件5變換接頭組成的一體成型配件插入配件1支架體內(nèi)，用RTV118膠水粘合固定1h，實現(xiàn)“新型可舒縮淚道支架”的制作。其中支架體1為實心柱狀結(jié)構(gòu)，囊體3包附于支架體1外具有可擴張性，變換接頭5與單向閥2一端與支架體1和囊體3的間隙相連，見圖1。

1.2 物理性能檢測

1.2.1 一般物理學(xué)參數(shù) 用刻度值0.02mm的精密游標(biāo)卡尺測量新型可舒縮淚道支架和淚道擴張引流管初始長度(L1)、頭部寬、外徑(DO1)、內(nèi)徑(DI1)、淚道支架外壁厚。再反復(fù)注生理鹽水1mL擴張回復(fù)外壁50次后，測量支架長度(L2)、頭部寬、外徑(DO2)、內(nèi)徑(DI2)。測量時，將待測長度、外徑置于外測量爪之間，右大拇指緩緩?fù)苿佑螛?biāo)，當(dāng)支架與量爪緊緊相貼時，即可讀數(shù)[10]。將新型可舒縮淚道支架球囊注水，記錄注入生理鹽水量與管徑的關(guān)系。使用鑷子夾住支架兩端，將支架彎曲約90℃，然后放開鑷子，置于光學(xué)顯微鏡下觀察其回復(fù)程度及是否斷裂[10]。在固定裝置處，使用彈簧測力計用手術(shù)縫線施以10N的力牽拉，維持20s后松開縫線，置于光學(xué)顯微鏡下觀察固定裝置牽拉處的折裂情況。

1.2.2 徑向壓縮性能測試[11-14](compression resistance test) 下述測試物理性能為支架的物理性能，非材料的物理性能，并于球囊擴張的狀態(tài)下進行試驗，更符合臨床使用的條件，目前國際上和國內(nèi)尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此與現(xiàn)有市面上的支架做對比。利用人造生物管道徑向壓縮儀(LLY-06D，山東萊州電子儀器有限公司)。所有試驗均在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件： 溫度(20±1)℃，相對濕度(65±2)%下進行。以新型可舒縮淚道支架和淚道擴張引流管為兩組試樣，將其置于試樣臺上，以10mm/min的加載速度分別對兩試樣中部進行壓縮至試樣初始直徑的50%(et),記錄最大壓縮強力作為徑向壓縮力。再以10mm/min的卸載速度移除壓力，記錄外力完全移除后支架管相對壓縮50%的形變回復(fù)量(e1)與外力完全移除后觀察25s，記錄試樣的形變回復(fù)量(e2)。應(yīng)用徑向壓縮儀檢測外力作用與兩試樣支架管徑的關(guān)系。彈性回復(fù)力(elastic recovery, ER)為(e1+e2)與et的比值。急彈性回復(fù)力為e1與et的比值。取3次平均值作為實驗結(jié)果。

1.2.3 軸向拉伸測試[11-14](axial tension test) 下述測試物理性能為支架的物理性能，非材料的物理性能，以此更符合臨床使用的條件，而目前尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此與現(xiàn)有市面上的支架做對比。利用微機控制電子萬能試驗機(ETM204C，深圳市美信檢測技術(shù)股份有限公司)。參照ASTM D41206a(2013)硫化橡膠、熱塑橡膠和熱塑合成橡膠的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法。檢測環(huán)境溫度23.2℃，環(huán)境相對濕度為52%，將試樣置于試樣臺上，拉伸速度500mm/min。記錄支架試樣拉伸強度(tensile strength,TS)和斷裂伸長率(breaking elongation rate)，結(jié)果取3次的平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 新型可舒縮淚道支架產(chǎn)品

新型可舒縮淚道支架利用美國硅膠(SILASTIC?Q7-4750)為原材料，分3部分一體成型后使用118膠水組合為一體，實現(xiàn)可個性化舒縮淚道管徑的支架結(jié)構(gòu)。新型可舒縮淚道支架由5個部件組成： 支架體1，單向閥2，囊體3，固定裝置4，變換接頭5。在臨床上使用時，固定裝置4可綁有縫線，與已從淚點順行安置于鼻淚道的探針下的記憶導(dǎo)絲連接，在記憶導(dǎo)絲的引導(dǎo)下支架逆行進入鼻淚道，直到到達淚囊處，使固定裝置4固定于淚囊處，而縫線末端則從淚點處顯露在外，等手術(shù)后一周可將縫線去除。變換接頭5可連接注射器而向支架內(nèi)注水，注入的水經(jīng)由單向閥2進入支架體1與囊體3的間隙，囊體3相應(yīng)向外擴張，可舒縮淚道支架管徑相應(yīng)變大，見圖1。

圖1 自制可舒縮淚道支架示意圖Fig.1 Diagrams of novel dilatable lacrimal duct stentA： 支架示意圖；B： 注入生理鹽水之前，未擴張狀態(tài)；C： 注入0.5mL生理鹽水后，囊體3擴張；1： 支架體；2： 單向閥；3： 囊體；4： 固定裝置；5： 變換接頭

2.2 一般物理學(xué)參數(shù)

新型可舒縮淚道支架： 表面光滑，質(zhì)地均勻，外形連續(xù)，呈半透明。未壓縮或拉伸狀態(tài)下管長(LA1)6.848mm，頭部寬4.0mm，外直徑(DOA1)3.62mm，內(nèi)直徑(DIA1)3.00mm，淚道支架外壁厚0.31mm。反復(fù)擴張回復(fù)外壁50次后，管長6.848mm，頭部寬4.0mm，外直徑3.68mm，內(nèi)直徑3.0mm。球囊注水與管徑的關(guān)系見圖2。截取一截，顯微鏡下見斷面光整，未見殘缺、碎裂。彎曲支架90℃后放開，可舒縮淚道支架快速回復(fù)，未見折裂。固定裝置處被手術(shù)縫線用10N的力牽拉20s后，顯微鏡下牽拉處未見折裂。

圖2 新型可舒縮淚道支架球囊注水量與管徑關(guān)系Fig.2 The relationship between saline injection and the diameter of novel dilatable lacrimal duct stent

淚道擴張引流管： 表面光滑，質(zhì)地均勻，外形連續(xù)，呈半透明。未壓縮或拉伸狀態(tài)下管長(LB1)6.682cm，頭部寬3.674mm，外直徑(DOB1)3.30mm，淚道支架壁厚1mm。截取一截，顯微鏡下觀察橫斷面光整，未見殘缺、碎裂。彎曲支架90℃后放開，淚道擴張引流管快速回復(fù)，未見折裂。

2.3 徑向壓縮性能測試

新型可舒縮淚道支架和淚道擴張引流管的徑向壓縮性能如圖3。由兩支架應(yīng)力-應(yīng)變曲線可見，新型可舒縮淚道支架在形變達27%左右之前應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎為直線，形變達27%左右形變時為支架管的應(yīng)變屈服點，之后較小的增力即可產(chǎn)生較大的形變，新型可舒縮淚道支架的ER為97.1%，急彈性回復(fù)力為95.7%。淚道擴張引流管的應(yīng)變屈服點為形變達24%左右，ER為98.3%，急彈性回復(fù)力為97.4%。

圖3 新型可舒縮淚道支架和淚道擴張引流管的徑向壓縮曲線Fig.3 Radial compression curves of novel dilatable lacrimal duct stent and nasolacrimal duct expansion drainage stent

2.4 軸向拉伸測試

新型可舒縮淚道支架拉伸強度(2.71±0.29) MPa，拉斷伸長率(360±31.12)%；淚道擴張引流管拉伸強度(2.66±0.22) MPa，拉斷伸長率(500±44.28)%。拉伸強度及拉斷伸長率在新型可舒縮淚道支架和淚道擴張引流管組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(拉伸強度P=0.105，斷裂伸長率P=0.746)。

3 討 論

臨床上應(yīng)用的傳統(tǒng)淚道支架置入期間，淚道腔一直處于封閉狀態(tài)，淚道腔黏膜壁自身調(diào)節(jié)舒縮能力不能維持，這可能是拔管后遠期的再阻塞率高的原因之一。因此許多病例會反復(fù)置管，多次手術(shù)會對淚道產(chǎn)生潛在傷害、對患者生理、心理及經(jīng)濟造成較大負(fù)擔(dān)。本研究利用硅膠為主要材料，成功制作出新型可舒縮淚道支架，整個支架由內(nèi)部支撐支架體1、外部可擴張囊體3和固定裝置4為主體組成，先期放置時不需擴張外部囊腔，后期可經(jīng)單向閥2個性化通過注入生理鹽水或空氣來舒縮外部囊腔，從而對淚道內(nèi)徑進行調(diào)節(jié)，使得患者在整個治療期間不需要更換支架，以期達到較理想的療效。根據(jù)個體淚道阻塞程度的不同，調(diào)整生理鹽水注射量，注射后維持時間可長可短，這種被動的淚道管腔的調(diào)節(jié)雖不如主動調(diào)節(jié)，但可將趨于粘連的組織重新松解，激發(fā)淚道平滑肌潛在的調(diào)節(jié)功能，在一定程度上保持淚道內(nèi)壁固有的舒縮彈性。同時，新型可舒縮淚道支架通過放置未擴張較細的支架，騰出部分空間進行淚道沖洗，從而達到真正的支架放置期間的淚道內(nèi)炎性物質(zhì)的清除，為淚道提供良好的復(fù)原環(huán)境。

淚道支架的物理性能在手術(shù)操作、置管期空間維持及舒適性方面均有著至關(guān)重要的作用，應(yīng)具有較好的強力、可撓曲性及較小的表面摩擦力等[11]。從新型可舒縮淚道支架球囊注水量與管徑的關(guān)系中可見，在注水量達0.4mL之前，管徑呈相對均勻的向外擴張。張虹等[15]報導(dǎo)正常人骨性淚道最狹窄處直徑(4.1±0.5) mm，其中男性骨性淚道最狹窄處為(4.4±0.6) mm，正常女性骨性淚道最狹窄處(3.8±0.4) mm。原發(fā)性鼻淚道阻塞骨性淚道最小直徑(3.1±0.4) mm。注水后的支架管徑達4.88mm，大于正常人骨性淚道狹窄最狹窄處直徑，已能起擴張淚道的功能，雖然在注水量>0.4mL之后淚道支架的管徑為不均勻的向外擴張，但實際應(yīng)用時，并不必要。新型可舒縮淚道支架與淚道擴張引流管相比，具有較好的徑向壓縮性能，但彈性回復(fù)較差。說明自制可舒縮淚道支架對鼻淚道狹窄處有較好的支撐作用，可較有效抵抗淚道內(nèi)壁向內(nèi)的壓力，有利于在體內(nèi)發(fā)揮持久機械支撐。新型可舒縮淚道支架相較于淚道擴張引流管有較好的拉伸強度，但淚道擴張引流管的斷裂伸長率比自制可舒縮淚道支架要大得多，可見新型可舒縮淚道支架具有較好抵抗外來拉力的強度，有利于置管時遇阻塞部位的通過、拔管時較好防止斷端殘留淚道的發(fā)生[16]。新型可舒縮淚道支架脆性較高，即延展性較淚道擴張引流管低，治療結(jié)束后拔管時可能存在輕微不適感。

綜上所述，本研究成功制作出具“球囊”結(jié)構(gòu)的新型可舒縮淚道支架，可根據(jù)個體淚道阻塞程度的不同，通過生理鹽水的注射量，調(diào)節(jié)淚道的內(nèi)部直徑，隨注入體積增加，該支架管徑呈線型擴張，能檢測出臨床使用的安全范圍。目前國內(nèi)外未見可協(xié)助淚道收縮支架產(chǎn)品的相似報道。新型可舒縮淚道支架與淚道擴張引流管相比，具有較好的徑向壓縮性能及軸向拉伸強度，提示臨床使用有較好的安全性及可用性。本新型可舒縮淚道支架在注入生理鹽水后，注入液自變換接頭溢出，顯示單向閥功能不完善，尚待進一步優(yōu)化。