不同浓度国产聚维酮碘对兔角膜毒性损伤的评价

书书 ·短篇论著· 作者单位：310009 杭州，浙江大学医学院附属第二医院眼科 中心 通讯作者：姚克，Email：xlren@ zju. edu. cn 不同浓度国产聚维酮碘对兔角膜毒性损伤的评价 蒋劲 姚克 章征 术后眼内炎是一种非常严重的术后并发症，视力预后常 很不理想。Ciulla 等［1］在对各种预防性措施的回顾性研究 中发现，术前结膜囊滴聚维酮碘（polyvinylpyrrolidone-iodine， PVP-I）消毒是目前较好的。 PVP-I是一种聚乙烯吡咯烷酮和碘的复合物，既有水溶 性又有脂溶性，具有快速、广谱抗细菌、真菌、病毒的作用。 国外已有报道，眼内手术前 PVP-I结膜囊内滴眼消毒不会引 起角膜厚度和内皮细胞数目的变化［2］。我们对国产 5. 0% 及浓度更低的 PVP-I 对兔角膜的影响进行研究，以探讨国产 PVP-I用于人结膜囊内术前滴眼消毒及作为术后用药使用 的合理性与适当的浓度。 一、和方法 1.实验材料：（1）实验动物：由浙江大学医学院动物房 提供的健康家兔共 44 只，体重 2. 0 ～ 2. 5 kg，雌雄兼用，裂隙 灯显微镜检查无眼部疾患。（2）主要试剂：5. 0%聚维酮碘 （5. 0% PVP-I）购自杭州民生药业集团有限公司。（3）主要 仪器：日本 NIDEK 公司 UP-1000 型超声角膜测厚仪；日本 KONAN公司 SP-9000型镜面非接触型角膜内皮显微镜。 2.实验方法：（1）A 组（12 只兔，24 只眼）：在安抚下对 兔行角膜内皮镜测量，丁卡因滴眼局部麻醉后行厚度仪测 厚。每只兔用抛硬币方法随机产生滴注 5. 0% PVP-I 眼，另 一眼滴注生理盐水作为对照，共 12 对。轻微撑开兔双睑，用 1 ml注射器向结膜囊内滴入 10 滴 PVP-I（每滴约 50 µl），不 冲洗；对侧对照眼采用相同方法滴注生理盐水。操作后 3 d 对兔行角膜内皮镜和角膜厚度仪检测。（2）B 组（12 只兔， 24 只眼）：将兔眼按随机数字表随机分成 5 个亚组，其中对 照亚组 4 只眼结膜囊内滴入 10 滴生理盐水，其余 4 个实验 亚组（每亚组 5 只眼）结膜囊内分别滴入 10 滴 5. 0%、 2. 5%、1. 0%、0. 5%浓度的 PVP-I，30 min后荧光染色裂隙灯 显微镜下拍照。（3）C组（20 只兔，40 只眼）：按随机数字表 法将兔眼均分为 5 个亚组，分别为前房中注射 2. 0%、1. 5%、 1. 0%、0. 5% PVP-I及生理盐水，每亚组 8 只眼。采用氯胺酮 （12. 5 mg / kg）和硫喷托钠（125 mg / kg）分别于兔左右后腿肌 肉注射全身麻醉后，固定于手术台上，开睑器开睑，使用有齿 镊固定上直肌，固定眼球。选择角巩膜缘位置，先用穿刺刀 刺入角膜约 2 / 3 厚度，再将 1 ml注射器针头刺入前房，到达 前房中央后，抽出房水 0. 05 ml，拔针后立即用消毒棉签按住 穿刺口，再用另 1 支 1 ml 注射器依据各组要求注入等量的 不同浓度 PVP-I或生理盐水，针头不接触虹膜和角膜内皮， 斜面朝向晶状体。注射后 3 d，使用角膜内皮镜和角膜厚度 仪测量 40 只眼，并按各组角膜水肿程度进行 0 ～ 4 级的评 定：0 级，角膜完全透明；1 级，轻微的角膜水肿，可以看清虹 膜、瞳孔、晶状体的细节；2 级，中度的角膜水肿，可以观察到 虹膜、瞳孔、晶状体；3 级，严重的角膜水肿，无法看到晶状 体，角膜上出现条纹；4 级，弥漫的角膜水肿，无法看到虹膜 和晶状体。 对角膜上皮受损后产生的角膜水肿按裂隙灯显微镜下 所见行临床分级：0 级，角膜透明无水肿，光源镜面反射清晰 （图 1）；1 级，角膜透明度稍低，镜面反射像边界尚清（图 2）； 2 级，角膜表面少量薄薄均匀的细染，镜面反射像边界欠清， 虹膜纹理尚可见（图 3，4）；3 级，角膜弥漫性斑点、小片状着 色，毛玻璃样变化，镜面反射像弥散，虹膜纹理模糊（图 5， 6）；4 级，3 级基础上，角膜有块状着色，且着色加深，虹膜纹 理视不清（图 7，8）。 角膜内皮镜检测：细胞计数以图像最中央细胞开始呈同 心圆向外数 50 个细胞，内皮细胞密度、变异系数、六边 形细胞百分率值。 角膜厚度仪检测：丁卡因局部麻醉滴眼后，将角膜正中 央作为测量点，测量 5 次取平均值。 3.整个研究过程采用双盲法，实验操作、仪器测量、数据 分析分别由不同人负责。 4.统计学分析方法：采用 SPSS 10. 0 统计软件包对 A组 和 B组中实验组与对照组内皮细胞数目、角膜厚度、六边形 细胞百分率（6A%）、变异系数进行配对样本 t检验。以 P < 0. 05 作为差异有统计学意义。 二、结果 1. A组：当一只眼结膜囊滴入 5. 0% PVP-I 后，兔出现剧 烈挣扎，5 min后行角膜内皮镜检查，图像异常模糊，细胞无 法计数，15 min后模糊加重，30 min 后最差，角膜明显模糊， 呈毛玻璃样，结膜明显水肿，流出较多分泌物，上下睑难掰 开。另一只眼滴入生理盐水后，兔子配合较好，所得图像清 晰。3 d 后，滴 5. 0% PVP-I 兔眼的内皮图像也变为清晰，与 生理盐水组比较，内皮细胞、角膜厚度、六边形细胞百分率 （6A%）、变异系数之间差异均无统计学意义（表 1）。 2. B组：结膜囊内滴注 PVP-I 后 30 min，行荧光素染色 拍照，各浓度亚组内所见情况基本相似。对角膜上皮受损后 产生的角膜水肿按裂隙灯显微镜下所见行临床分级：其中生 理盐水亚组4只眼均为0级；0. 5 % PVP-I亚组5只眼均为 ·833· 中华眼科杂志 2006 年 4 月第 42 卷第 4 期 Chin J Ophthalmol，April 2006，Vol 42，No. 4 图 1 生理盐水组荧光染色弥散光照射，角膜透明，光源镜面反射像清晰 图 2 0. 5% PVP-I组荧光染色弥散光照射，角膜透明度稍低，镜面反射像边界尚清 图 3 1. 0% PVP-I 组荧光染色弥散光照射，光源镜面反射像边界欠清，尚可见虹膜纹理 图 4 1. 0% PVP-I 组荧光染色窄光带照射，角膜表面有少量薄薄的荧光素着色 图 5 2. 5% PVP-I 组荧光染 色弥散光照射，角膜毛玻璃样改变，镜面反射像弥散，虹膜纹理模糊 图 6 2. 5% PVP-I 组 荧光染色窄光带照射，角膜弥漫性斑点、小片状着色 图 7 5. 0% PVP-I组荧光染色弥散光 照射，结膜明显充血水肿，角膜毛玻璃样改变加重，镜面反射像更弥散，无法看清虹膜纹理 图 8 5. 0% PVP-I组荧光染色窄光带照射，角膜出现大片的块状荧光素着色，且颜色加深 1 级；1. 0% PVP-I亚组 1 只眼 1 级，4 只眼 2 级；2. 5% PVP-I 亚组 1 只眼 2 级，3 只眼 3 级，1 只眼 4 级；5. 0% PVP-I 亚组 5 只眼均为 4 级。 3. C组：向各亚组兔前房内分别注入不同浓度 PVP-I 或 生理盐水后 3 d，2. 0%、1. 5%、1. 0% PVP-I亚组均观察到了 角膜水肿，0. 5% PVP-I 及生理盐水亚组角膜未出现明显的 水肿。角膜水肿分级情况：生理盐水亚组 8 只眼，0. 5% PVP- I亚组 8 只眼均为 0 级；1. 0% PVP-I 亚组 8 只眼均为 1 级； 1. 5% PVP-I亚组 2 只眼为 1 级，6 只眼为 2 级；2. 0% PVP-I 亚组 6 只眼为 2 级，2 只眼为 3 级。角膜内皮显微镜和角膜 厚度仪测量结果表明 0. 5% PVP-I 亚组 与生理盐水亚组相比，内皮细胞、角膜厚 度、六边形细胞百分率（6A%）、变异系 数之间差异均无统计学意义；1. 0% PVP- I亚组与生理盐水亚组相比，各参数之间 差异均无统计学意义。2. 0% PVP-I亚组 和 1. 5% PVP-I 亚组因为较严重的角膜 水肿，行内皮细胞和角膜厚度测量时，无 法获得各参数值，故不参加统计学分析 （表 2）。 三、讨论 聚维酮碘主要通过释放游离水合碘 发挥杀菌作用。聚维酮具有亲水性，是 将碘输送到细胞膜的载体，当复合物接 触到细胞壁后，释放出来的游离碘迅速 产生细胞毒性杀灭原核细胞。游离碘不 断从复合物中释放出来，直到可利用的 碘消耗竭尽［3］。 据报道［4］，手术结束时用 5. 0% PVP-I滴眼比使用抗生素更有效。术后 1 周内 1 滴 /次、3 次 / d 滴 PVP-I 对结膜 囊内细菌菌落集成单位增长的抑制作用 要强于广谱抗生素［5］。有研究［6］表明， 在活体狗的结膜囊滴入 0. 2% PVP-I，杀 菌效果与 1. 0%和 5. 0% PVP-I 无明显 差异。Grimes等［7］发现 0. 02% PVP-I 持 续滴入人结膜囊内，杀菌效果与 5. 0% PVP-I基本相同。因此，在确保消毒效果 的前提下，我们尽可能使用低浓度 PVP- I，以减少角膜上皮和内皮的毒性损伤。 根据 A组结果，国产 5. 0% PVP-I滴 入兔结膜囊内，未对角膜内皮产生明显 损伤作用。我们认为 PVP-I 在完整眼球 表面滴注难以吸收渗透入前房，或只有 极少量进入，但却引起严重角膜上皮损 伤并产生较重的刺激症状。刚滴注完 后，内皮镜无法进行测量可能就是因为 角膜上皮脱落致反光不造成。若内 眼手术时角膜上皮受损，将导致角膜透明度降低而影响手术 操作，故5 . 0 % PVP - I用于术前滴眼消毒是不合适的。 表 1 结膜囊内滴液后 3 d，A组滴生理盐水与 5. 0% PVP-I液角膜的参数比较 组别 眼数 内皮细胞 （个 / mm2） 角膜厚度 （µm） 6A （%） 变异系数 （%） 生理盐水 12 2888 ± 237 450 ± 3 66 ± 11 25 ± 4 5. 0% PVP-I 12 2891 ± 240 449 ± 4 67 ± 7 28 ± 6 t值 0. 084 0. 887 0. 277 1. 568 P值 0. 935 0. 394 0. 787 0. 145 ·933·中华眼科杂志 2006 年 4 月第 42 卷第 4 期 Chin J Ophthalmol，April 2006，Vol 42，No. 4 表 2 前房注液 0. 05 ml 后 3 d，生理盐水、0. 5%及 1. 0% PVP-I亚组角膜的参数比较 组别 眼数 内皮细胞 （个 / mm2） 角膜厚度 （µm） 6A （%） 变异系数 （%） 生理盐水 8 2631 ± 306 366 ± 18 61 ± 9 28 ± 3 0. 5% PVP-I 8 2625 ± 261 365 ± 21 64 ± 12 28 ± 5 1. 0% PVP-I 8 2620 ± 283 364 ± 18 61 ± 9 26 ± 6 t1 值* 0. 192 0. 378 0. 664 0. 229 P1 值* 0. 853 0. 716 0. 528 0. 825 t2 值# 0. 306 0. 650 0. 057 0. 764 P2 值# 0. 769 0. 536 0. 956 0. 470 注：*为 0. 5% PVP-I 亚组与生理盐水亚组的比较，#为 1. 0% PVP-I亚组与生理盐水亚组的比较 B组结果表明滴 2. 5%及以上浓度 PVP-I会对兔角膜上皮产 生明显的损伤。而 MacRae等［8］用 10. 0% PVP-I在兔结膜囊 滴眼后 5 min，角膜仅出现轻微水肿。Roberts等［6］将不同浓 度 PVP-I滴入狗结膜囊后，发现滴 5. 0% PVP-I 的 15 只眼仅 有 1 只出现角膜上皮受损，而更低浓度则未对角膜上皮产生 不良作用。可见相同浓度 PVP-I，国产与国外的毒性有所不 同，仿效国外用 5. 0%浓度滴眼消毒可能存在危险性。但是 我们认为国产 0. 5%或 1. 0% PVP-I是相对安全的。 如果手术中有 PVP-I渗入了前房，是否会引起角膜内皮 的损伤？C组实验中将 1 滴不同浓度 PVP-I 注射入前房，假 设兔前房容积为 0. 30 ml［9］，注入的 PVP-I均匀扩散，则注入 1 滴 2. 0% PVP-I 将产生约 0. 32%的前房内浓度，注入 1 滴 1. 5%、1. 0%及 0. 5% PVP-I将分别产生约 0. 24%、0. 16%及 0. 08%的浓度。结果表明 2. 0%和 1. 5% PVP-I 对兔角膜内 皮有毒性，造成角膜内皮损伤。若运用 1. 0% PVP-I 滴眼消 毒，需约 1. 5 滴入前房；用 0. 5% PVP-I 则需 3 滴。但是，由 于（1）结膜囊容积很小，滴注时大量液体已溢出眼外；（2）前 房内压力比外界高，且术中强调维持前房，进一步阻止 PVP- I进入；（3）术中使用灌注液进一步冲淡了 PVP-I 浓度；所以 在大多数眼部手术中无法实现 PVP-I的消毒。 综上所述，国产 5. 0%和 2. 5% PVP-I结膜囊滴眼消毒对 兔角膜上皮产生明显损伤作用，1. 5% PVP-I 0. 05 ml 注入兔 前房即可产生内皮毒性作用。我们认为低浓度如 1. 0%、 0. 5%国产 PVP-I作为术前结膜囊滴眼消毒或手术前后的滴 眼液可能是安全的，可能对角膜上皮和内皮无毒性。 参 考 文 献 1 Ciulla TA， Starr MB， Masket S. Bacterial endophthalmitis prophylaxis for cataract surgery. An evidence-based update. Ophthalmology，2002，109：13-24. 2 Wille H. Assessment of possible toxic effects of polyvinylpyrrolidoneiodine upon the human eye in conjunction with cataract extraction. An endothelial specular microscope study. Acta Ophthalmol，1982，60：955-960. 3 Lacey RW，Catto A. Action of povidone-iodine against methicillin- sensitive and resistant cultures of staphylococcus aureus. Postgrod Med J，1993，69：S78-83. 4 Apt L，Isenberg SJ，Yoshimori R. The effect of povidone-iodine solution applied at the conclusion of ophthalmic surgery. Am J Ophthalmol，1995，119：701-705. 5 Senberg SJ，Apt L，Yoshimori R. Efficacy of topical povidone-iodine during the first week after ophthalmic surgery. Am J Ophthalmol， 1997，124：31-35. 6 Roberts SM，Severin GA，Lavach JD. Antibacterial activity of dilute povidone-iodine solutions used for ocular surface disinfection in dogs. Am J Vet Res，1986，47：1207-1210. 7 Grimes SR，Hollsten D，Nauschuetz WF，et al. Effect of povidone- iodine on the pre-operative chemical preparation of the eye. Military Med，1992，157：111-113. 8 MacRae SM，Brown B，Edelhauser HF. The corneal toxicity of presurgical skinantiseptics. Am J Ophthalmol，1984，97：221-232. 9 Conrad JM， Robinson JR. Aqueous chamber drug distribution volume measurements in rabbits. J Pharm Sci，1977，66：219-224. （收稿日期：2005-11-29） （本文编辑：韩锟） ·读者·作者·编者· “象”与“像”的正确用法 全国科学技术名词审定委员会和国家语言文字工作委员会于 2001年 10 月 18 日在中国科学院召开了“‘象’与‘像’用法 研讨会”。会议对科技界“象”与“像”用法混乱的原因进行了认真分析，全国科技名词委和国家语委认为有必要再次对此二字 的用法作出明确的界定。与会专家认为：象指自然界、人或物的形态、样子；像指用模仿、比照等方法制成的人或物的形象，也 包括光线经反射、折射而形成的与原物相同或相似的图景。“象”、“像”两字的语词搭配实例：象：现象、形象、印象、迹象、表 象、物象、景象、天象、体象、危象、心象、构象、磁象、异极象、血象、分裂象、观象台、唯象系数、波粒二象性，等。像：人像、画像、 肖像、实像、虚像、镜像、图像、反像、逆像、倒像、阳像、电像、成像、影像、叠像、映像、双像、电像、音像、声像、摄像、视像、像元、像 素、像幅、构像、遗觉像、视宁像、网膜像、衍衬像、孪生像、寄生像、摄像机、像电流、像方焦点、显像、变像管、像增强器、求像作图 法、凹凸反转像、像面全息术、双眼视像融合，等。全国科技名词委在今后的工作中将执行上述意见，同时停止执行 1990 年的 “意见”。 （原载中华内科杂志 2005 年第 44 卷第 10 期第 736 页） ·043· 中华眼科杂志 2006 年 4 月第 42 卷第 4 期 Chin J Ophthalmol，April 2006，Vol 42，No. 4