分子大小对玻璃体注射后眼部药物分布的影响：基于计算机断层扫描和数学空间建模的研究

《Pharmaceutical Research》：Effect of Molecular Size on Ocular Drug Distribution After Intravitreal Injection Using Computed Tomography and Mathematical Spatial Modeling

本研究通过CT观察兔眼注射不同分子量对比剂分布，建立有限元数学模型，分析分子大小对药物扩散的影响，并验证仰卧位可提升大分子药物在黄斑区的暴露效果，为临床剂量和体位优化提供依据。

　　

摘要

目的

玻璃体内注射是一种用于不同分子大小眼部治疗药物的给药途径，这些药物包括抗体、反义寡核苷酸和腺相关病毒。本研究的目的是通过计算机断层扫描（CT）确定分子大小对玻璃体内注射后药物分布的影响，并构建一个数学模型以优化临床剂量和给药方案。

方法

将不同分子大小（约1-110纳米）的造影剂注射到兔子眼中，并利用CT图像观察其分布情况。随后，利用有限元方法从CT图像中构建了包含玻璃体内扩散系数的兔子眼球计算空间模型，并将该模型扩展到人类眼球。

结果

CT图像显示：1）所有造影剂均根据身体位置朝重力方向移动；2）玻璃体内的扩散性随分子大小的增加而降低。计算出的兔子眼球模型成功再现了CT图像，并确定了每种造影剂的玻璃体内扩散系数。此外，使用人类眼球模型进行的模拟结果表明，在玻璃体内注射后保持仰卧姿势可以更好地使药物作用于黄斑区，尤其是对于分子较大的治疗药物。

结论

通过基于CT图像的计算空间建模，我们确定了分子大小对人类玻璃体内注射后药物分布的影响。这些发现有助于确定适当的仰卧时间，以确保根据药物类型调整药物的作用部位，并估算最佳临床剂量。