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        1. 我國眼屈光手術研究取得重大突破——記2017年中華醫學科技獎一等獎“功能性眼病臨床矯治關鍵技術研究”
          發布日期:2018-08-17 14:20:42 來源:中華醫學信息導報 作者: 瀏覽次數:

          功能性眼病相對于“器質性眼病”,主要表現為視功能異常和視覺質量受損的眼部健康問題,其中眼屈光不正(近視、遠視以及散光等)是全球首要視力損害病因,是“視覺2020”全球防盲計劃的重點任務。目前我國近視患者的人數超過了6億,居世界第一,已成為影響重大的公共衛生問題。面對如此艱巨的任務,溫州醫科大學附屬眼視光醫院瞿佳教授帶領其團隊,在“十二五”國家科技支撐計劃項目、973計劃、國家自然科學基金重點項目等7項國家級、部委級課題資助下,潛心研究近10年,最終形成了具有自主知識產權的關鍵技術,在準分子激光手術研究上有了重大突破,打破了國外壟斷,同時研制符合中國人的個性化矯正鏡,篩選出高度近視易感基因。項目發表重要代表性SCI 學術論文56篇,獲代表性授權發明專利41 項(其中國外發明專利5 項),制定4 項臨床技術規范和中華醫學會專家共識,經轉化形成創新產品和技術(獲CFDA 醫療器械證書5 項),入選2016 年度國家科技計劃重點科技成果轉化推廣目錄,打破國外技術壟斷,并得到推廣應用。轉化成果降低均次醫療成本30%左右。該研究響應了習總書記在十九大中提出的“產學研深度融合的技術創新”理念,技術創新的同時進行了成果轉化,造福萬民,獲得了2017年中華醫學科技獎一等獎。


           項目團隊成員合影


           一、 醫療創新,牢牢把握自主知識產權  

          1. 眼屈光手術研究

          自20 世紀80 年代屈光手術應用于眼屈光矯治以來,歷經了近三十年的發展,現在已經成為矯治屈光不正的最有效、最先進的臨床技術之一。隨著社會的發展,人們對美觀、視覺質量的要求越來越高,而眼科準分子激光治療技術以其安全、快捷等優勢,得以迅速推廣。然而準分子激光屈光治療系統作為一種尖端醫療工程技術,目前只為美國、德國、日本等少數國家的少數企業所掌握,并且價格昂貴,導致國外品牌的準分子激光角膜屈光治療設備在全球屈光矯治市場占據了絕大部分市場份額。為突破國外產品的壟斷,瞿佳團隊進行個性化準分子激光屈光治療技術的臨床轉化研究。(1)在國際上率先提出了時空優化掃描技術,顯著改善角膜切削質量,提高術后視覺質量,激光切削頻率接近世界領先水平。(2)在世界上首次提出并應用了虹膜注冊和虹膜旋轉跟蹤技術,實現了術中全眼球跟蹤,使激光切削位置更精確。眼球跟蹤頻率300 Hz,最小光斑直徑0.6m m , 已達到世界領先水平。(3)圍繞個性化屈光手術關鍵技術創新研發,完成了我國第一臺核心技術具有自主知識產權的準分子激光屈光治療設備的研發,并獲得CFDA 第Ⅲ類醫療器械產品證書,打破了國外設備在市場上的壟斷。在保證手術效果的情況下,新產品是目前全球切削速度最快、精度最高的技術之一,實現了國內在眼科中高端診療及醫用激光設備領域自主創新,整機水平達國際先進水平。 

          2.個性化矯正鏡與RGP鏡片

          視覺矯正鏡通過校正視網膜成像質量、平衡雙眼視覺功能實現屈光矯治,是最廣泛的屈光矯正方式,其中硬性透氧性角膜接觸鏡(簡稱RGP)尤其適用于進展性近視、高度屈光不正、角膜性散光、不規則散光、術后殘余屈光不正、圓錐角膜等疑難屈光矯治,并能有效延緩青少年近視進展。之前,我國臨床上已經應用的個性化設計視覺矯正鏡的主要設計參數來自國外人群,同時驗配精準度要求高,需要“量眼定制”。該項目研發出基于中國人特定視覺特征參數設計的可實現精準矯正的個性化功能性視覺矯正鏡,應用自由曲面設計個性化功能性視覺矯正鏡并進行臨床轉化,國內首次采用等離子體表面修飾技術改變視覺矯正鏡的表面特性,極大提升了臨床實際應用效果。自主開發適用于角膜接觸鏡、視覺矯正鏡、眼內人工晶狀體的個性化設計分析軟件及PAL 生產線,建立RGP車房生產系統,形成核心技術和行業競爭力; 建立R G P 鏡片材料表面等離子膜化技術體系,大幅度改善鏡片表面親水性、抗蛋白和脂質沉淀能力,提升鏡片的總體光學性能和實際應用效果。 

          3.近視易感基因與靶向藥研究

          易感基因和環境因素的篩選有助于屈光不正的早期診斷和早期干預,也是從根本上治療屈光不正尤其是高度屈光不正的關鍵環節之一,項目組篩選出多個高度近視易感基因,為從根本上揭示近視發病機制和臨床治療方案提供新的思路;項目組基于此構建靶向藥物遞送系統,可實現精準靶向給藥等治療。團隊所研制的載藥納米制劑能提高藥物生物利用度,減少給藥頻率。設計制備的小分子水凝膠體系,具有不需要載體、藥物包載率高、能提高疏水藥物水溶性、可實現多種藥物共自組裝等優點,為小分子水凝膠在生物醫學領域應用開拓了新方向。


            二、 關鍵技術,打破國外壟斷

          1.時空優化掃描技術:組織切削速度最快、角膜表面切削最精確

          研究團隊首先提出了時空優化飛點掃描技術,通過掃描算法的優化處理,使相鄰兩個激光脈沖光斑的落點間距離最大化或落點相鄰的兩個激光脈沖時間間隔最大化,達到對掃描模式的時空優化,顯著降低激光在角膜組織上的熱效應影響,提高手術精確度,大幅度提高患者術后視覺質量。而且切削速度快,在保證手術效果的情況下,本產品可在9 秒內完成5 個屈光度(即500度近視)的治療。

          2.虹膜注冊和虹膜跟蹤技術:術中全眼球跟蹤,激光切削位置更精確 

          項目首次提出了虹膜注冊、定位及校準技術,通過角膜地形圖等術前檢查,采集人眼角膜、虹膜以及角膜鞏膜緣等多點參數,并通過專用軟件將參數導入手術系統,系統能在手術中精確地跟蹤眼球的旋轉運動。首創動態移心技術,通過測量不同光亮度下瞳孔直徑及瞳孔中心相對角膜頂點中心的移心量,建立水平偏移量和垂直偏移量模型,并將坐標偏差補償到眼跟蹤系統中,從而實現了激光對角膜視軸的動態跟蹤。解決了偏中心切削的誤差,顯著改善術后視覺質量。

          3.三位一體屈光手術全診療系統:整機系統穩定安全

          團隊創新地完成了動態移心技術、主從計算機控制技術、微環境控制技術及個體化治療技術等核心技術開發,建立了全球唯一的三位一體的屈光手術全診療系統,從檢查(WinMax)、個性化手術方案設計平臺(WinPro)、個性化手術系統(WinEx),三個方位全面保障手術的安全性和有效性。完成了我國第一臺核心技術具有自主知識產權的準分子激光屈光治療設備的研發,并在全國知名的三甲醫院眼科進行臨床轉化與推廣,臨床試驗療效滿意,并與上市同類產品相對照,在安全性和有效性方面無差異。2015 年4 月取得了國家食品藥品監督管理總局(CFDA)頒發的Ⅲ類醫療器械產品注冊證。

          4.基于中國人群臨床大數據的功能性視覺矯正鏡

          項目積累了中國人群常規屈光不正患者和個性化設計視覺矯正鏡臨床驗配大數據庫,針對中國青少年和成年人的眼解剖學和生理學的主要特征,分別建立了不同屈光狀態和數量下的眼部特征參數數據庫,建立中國青少年和成年人個性化矯正鏡設計模式,開發像差-地形綜合引導個性化設計技術、自由曲面精確擬合與優化技術和個性化自由曲面鏡片超精密加工技術,研發出更適宜大多數中國患者屈光不正個性化矯正的自由曲面設計鏡片。

          5.個性化硬性透氧性角膜接觸鏡(RGP)

          項目團隊通過分析多年臨床上獲得的中國人青少年眼部主要參數,研究角膜非球面特征、角鞏緣連接角度、眼瞼特征、眼動參數等關鍵特征參數, 針對性地設計簡稱R G P鏡片的關鍵參數:后表面曲率(基弧和周邊弧度)、鏡片直徑、邊緣設計、前表面曲率、光學區直徑等, 建立了中國青少年眼部特征數據庫,建立了具有自主知識產權的RGP 鏡片設計和生產標準,使之更加符合中國人的個體化配戴。

          6.篩選高度近視易感基因及環境因素

          項目篩選出CCDC111、rs8027411、VIPR2、SNTB1、MIPEP、C1QTNF9BAS 1 、C 1 Q T N F 9 B 、M I P E P 、C1QTNF9B、rs10034228 等數多個高度近視易感基因,可作為病理性近視的早期診斷和預測的依據,在全球首次發現COL1A1 基因甲基化在近視發生、發展中起作用、率先發現表觀遺傳改變在近視發生發展中存在作為。

          7.構建靶向眼科藥物傳輸體系

          研究團隊基于眼部疾病的相關病變因素,構建了一系列的新型藥物傳輸體系用于提高藥物在眼內的靶向性和治療效果。采用多糖高分子化合物殼聚糖修飾高分子聚酯化合物作為聚合物骨架設計自組裝納米載體系統;設計并制備了一種基于藥物分子自組裝的藥物傳輸體系,將藥物通過可降解鍵衍生化,然后通過一定的刺激(調節溶液pH 值等策略)讓藥物分子衍生物自發地形成小分子水凝膠,形成水凝膠體系。

            技術路線圖

          三、 臨床推廣應用,造福億萬民眾

            該研究成果轉化的產品已在國內外進行臨時推廣,進一步市場化。項目研究形成的屈光手術和非屈光手術臨床矯治相關技術、產品及臨床診療共識在全國知名醫院和行業企業進行了廣泛應用。同時通過主辦國家級繼續教育培訓班、視覺健康創新發展國際論壇(Vision China)(已連續主辦五屆)等形式進行技術推廣和行業培訓,學員累計超過2 萬人次。該項目應用期間受益患者達250 多萬人次,間接經濟效益達8.5 億元。通過替代進口產品,有效降低醫療均值成本30%~40%,對減輕百姓的負擔起到積極作用,真正做到了“產學研深度融合”。(中華醫學信息導報韓靜、左舒穎整理)

          (摘自《中華醫學信息導報》2018年第33卷第15期)




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