黎長金 李雪 陸強

角膜是位于眼睛最前端的透明部分，覆蓋前房、虹膜及瞳孔，能夠穩(wěn)定眼球外形。它是眼球屈光系統(tǒng)的重要組成部分，同時還是組成眼球壁外層的主要結構，對眼球內(nèi)容物起到一定的保護作用，任何形式的外力都有可能導致角膜受損，從而影響角膜的形態(tài)、結構及功能[1]。近年來，角膜生物力學逐漸引起人們的重視，它不僅對眼壓有著重要影響，同時也是評估屈光手術后角膜結構完整性的影響因素[2]。有研究表明，角膜的彈性不僅會影響眼壓的測量值[3-5]，同時它還能在一定程度上反映出鞏膜的生物力學相關情況[6，7]。角膜生物力學是反映角膜彈性的重要指標[8，9]，其特征使得它在受到壓力的條件下呈現(xiàn)出不同的形態(tài)變化及反應，這一特性已經(jīng)在許多眼病的診斷中發(fā)揮作用，如角膜屈光術后形態(tài)和生物力學穩(wěn)定性分析評估[10]，青光眼篩查[11]以及圓錐角膜輔助診斷[12，13]。因此角膜生物力學的精確測量有著及其重要的意義。

現(xiàn)有研究表明，在活體下對于角膜生物力學特征的測量研究多局限于圓錐角膜與青光眼患者，鮮有研究中高度近視患者的角膜生物力學參數(shù)間的差異及其與眼部生物參數(shù)之間的相關性，且以往的研究表明，角膜生物力學參數(shù)與屈光度、年齡等因素之間的相關性結論也不盡相同[14-16]。因此本研究旨在采用可視化角膜生物力學分析儀Corvis ST探討中、高度近視患者角膜生物力學形變參數(shù)間的差異性，并進一步分析其與眼部其他生物測量參數(shù)及年齡之間的相關性，從而深入了解角膜生物力學特性，為屈光手術術前的綜合評估提供更全面、科學的依據(jù)與參考。

資料與方法

一、研究對象

1.對象：前瞻性病例對照研究。選取2021年3～9月就診于佛山市第二人民醫(yī)院的擬行角膜屈光手術的近視患者122例的臨床資料，均取右眼檢測數(shù)據(jù)進行研究。納入標準：(1)年齡17～41歲；(2)等效球鏡度數(shù)(spherical equivalents，SE)為-12.00 D ～ -0.50 D；(3)無眼部手術史。排除標準：(1)排除眼部器質(zhì)性病變、圓錐角膜、視神經(jīng)病變、白內(nèi)障、依從性較差、干眼綜合征、青光眼家族史等; (2)排除糖尿病、高血壓病、免疫缺陷等疾病以及妊娠和哺乳; (3)佩戴角膜塑形鏡需要停戴3個月以上，硬性接觸鏡佩戴者至少停戴4周，軟性接觸鏡佩戴者至少停戴2周。本研究遵守《赫爾辛基宣言》，收集的患者信息獲我院倫理委員會審批，并在患者或其家屬的知情下簽署同意書。

2.主要設備及儀器：可視化角膜生物力學分析儀Corvis ST(Oculus，德國)、三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)Pentacam(Oculus，德國)。

二、檢查方法

1.一般檢查：常規(guī)行視力檢查和主覺驗光，測量SE；采用Corvis ST測量角膜生物力學形變參數(shù)；采用Pentacam、Corvis ST測量眼部其他生物參數(shù)。所有受檢者的檢查均在佛山市第二人民醫(yī)院眼視光學科進行，且所有操作均由培訓合格的專業(yè)醫(yī)師完成。

2.Corvis ST檢查：患者下頜入托額頭固定，囑患者眨眼數(shù)次后睜開雙眼并注視中央紅點固視目標; 儀器壓頭對準角膜頂點后進行自動識別，均勻向角膜施加空氣脈沖壓力，獲取角膜生物力學動態(tài)參數(shù)。重復檢查5次，測量之間間隔2～5 min，取圖像質(zhì)量最好一次，并將生物力學指數(shù)(Corvis biomechanical index，CBI)，第一次壓平面的時間(first applanation time，A1T)、長度(length，A1L)、速率(velocity，A1V)，第二次平面的時間(second applanation time，A2T)、長度(length，A2L)、速率(velocity，A2V)，最大壓陷峰距(peak distance，PD)、最大壓陷反向曲率半徑(highest concavity，HCR)、最大變形幅度(deformation amplitude，DA)、眼壓(intraocular pressure，IOP)、中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)納入本研究。

3.Pentacam檢查。調(diào)整儀器檢查臺的高度、頭托與下頜托位置，使藍色的裂隙光直接照射到患者眼睛上，直到患者瞳孔可以在屏幕上看到，持續(xù)調(diào)整儀器，直至看到實時的Scheimpflug圖像，同時在圖像上可見到紅點; 請患者睜大眼睛，根據(jù)箭頭指示調(diào)整Pentacam，攝像頭將自動進行旋轉(zhuǎn)攝像完成掃描檢查。每只眼重復5次，取最好一次結果進行分析，并將角膜徑平均曲率(Km)、前房深度(anterior chamber depth，ACD)、角膜水平直徑(corneal horizontal diameter，CD)納入本研究。

三、統(tǒng)計學分析方法

結 果

一、一般資料

納入中高度近視患者122例(122只眼)，其中男性44例(44只眼)，女性 78例(78只眼)，年齡(25.2±5.7)歲(17～41歲)，SE為-11.25～-3.25 D，均取右眼檢測數(shù)據(jù)。

二、中度近視組與高度近視組角膜生物力學參數(shù)的差異性

中度近視組的A1T、A1L、A1V分別為(7.57±0.28)ms，(2.21±0.38)mm、(0.15±0.02)m/s，高度近視組的A1T、A1L、A1V分別為(7.54±0.27)ms，(2.25±0.38)mm、(0.15±0.02)m/s，兩組間差異均無統(tǒng)計學意義(P=0.604，P=0.498，P=0.880)；中度近視組的A2T、A2L、A2V分別為(22.30±0.67)ms，(2.05±0.45)mm、(-0.26±0.06)m/s，高度近視組的A2T、A2L、A2V分別為(22.33±0.78)ms，(1.95±0.53)mm、(-0.25±0.09)m/s，兩組間差異均無統(tǒng)計學意義(P=0.860，P=0.298，P=0.378)；中度近視組的PD、HCR、DA、CBI分別為(5.00±0.26)mm、(6.90±0.64)mm、(1.03±0.10)mm，(0.07±0.16)，高度近視組的PD、HCR、DA、CBI分別為(5.05±0.28)mm、(6.98±0.97)mm、(1.05±0.10)mm，(0.06±0.11)，兩組間差異均無統(tǒng)計學意義(P=0.307，P=0.616，P=0.305，P=0.671)。見表1。

表1 中度近視組與高度近視組角膜生物力學參數(shù)的差異性對比

三、角膜生物力學形變參數(shù)與眼部其他生物參數(shù)及年齡的相關性

角膜生物力學形變參數(shù)與眼部其他生物測量參數(shù)及年齡的相關性分析結果。見表2。

表2 角膜生物力學形變參數(shù)與眼部其他生物測量參數(shù)及年齡的相關性

1.年齡與角膜生物力學參數(shù)的相關性。年齡與A2T、A2V呈負相關(r=-0.200，P=0.027；r=-0.248，P=0.006)，與其余參數(shù)均無相關性(P>0.05)。

2.SE與角膜生物力學參數(shù)的相關性。SE與角膜生物力學參數(shù)均無相關性(P>0.05)。

3.Km與角膜生物力學參數(shù)的相關性。Km與PD呈負相關(r=-0.289,P=0.001)，與其余參數(shù)均無相關性(P>0.05)。

4.ACD與角膜生物力學參數(shù)的相關性。ACD與HCR呈負相關(r=-0.179,P=0.048)，與其余角膜生物力學參數(shù)均無相關性(P>0.05)。

5.CD與角膜生物力學參數(shù)的相關性。CD與角膜生物力學參數(shù)均無相關性(P>0.05)。

6.IOP與角膜生物力學參數(shù)的相關性。IOP與A1T、A1L、A2L呈正相關(r=0.752,P=0.000；r=0.191,P=0.035；r=0.235,P=0.009),與A1V、A2T、PD、DA呈負相關性(r=-0.785,P=0.000；r=-0.442,P=0.000；r=-0.653,P=0.000；r=-0.668,P=0.000)，與A2V、CBI均無相關性(P>0.05)。

7.CCT與角膜生物力學參數(shù)的相關性。CCT與A1L、HCR呈正相關(r=0.398,P=0.000；r=0.342,P=0.000)，與A1V、CBI呈負相關(r=-0.221,P=0.015；r=-0.393,P=0.000)，與其余參數(shù)均無相關性(P>0.05)。

討 論

近年來，近視患者的患病率逐年上升，尤其是中高度近視人群。有研究表明，預計未來3年內(nèi)高度近視人群的數(shù)量將增長4倍[17]，由近視引發(fā)的視力損害問題受到了高度重視，通過屈光手術治療近視備受青睞。然而屈光術后帶來的許多角膜并發(fā)癥逐漸凸顯，因此在屈光術前進行篩查必不可少。

研究表明，角膜的生物力學特性能夠直接影響角膜屈光手術的穩(wěn)定性、安全性與預測性，因此對角膜的生物力學特性進行準確的評估對屈光術后安全性評估至關重要。目前臨床上對于載體測量角膜生物力學特征的儀器有兩種：一種是眼反應分析儀(ocular response analyzer，ORA)，它的特點在于能夠?qū)悄ぷ枇σ蜃右约皽罅窟M行測量[18]，然而其未能測量角膜的動態(tài)變化過程。另一種是非接觸式可視化角膜生物力學分析儀(Corvis ST)，它采用Scheimpflug旋轉(zhuǎn)攝像技術，其高速攝像頭每秒可捕獲4300幀的水平Scheimpflug圖像[19]，以監(jiān)測角膜在氣壓下快速運動從而產(chǎn)生形變的過程，并且能夠記錄運動過程中的角膜生物力學參數(shù)[20]。 既往研究證實，Corvis ST具有良好的可重復性與精確性[21-23]。因此本研究采用Corvis ST測量中高度近視患者角膜生物力學參數(shù)的差異性，并進一步分析角膜生物力學形變參數(shù)與眼部其他生物參數(shù)的相關性。

本研究結果發(fā)現(xiàn)，年齡與A2T、A2V呈負相關(r=-0.200，P=0.027；r=-0.248，P=0.006)，即在外界定量壓力脈沖作用下，患者年齡越大，達到第二壓平時，A2T越短、A2V越小。在王丹等[24]的研究中表明，年齡與A2T呈負相關，與DA呈正相關，在A2T的結論上與本文一致。Wang等[15]的研究結果表明，年齡與最大變形幅度呈正相關性，而本文并未發(fā)現(xiàn)年齡與DA存在相關性。

本文研究結果并未發(fā)現(xiàn)屈光度SE與角膜生物力學參數(shù)存在相關性。而在王丹等[24]的研究中表明，SE與PD 、DA呈現(xiàn)負相關，與A2L與A2V呈正相關性。

對于Km的研究結果表明，Km與PD呈負相關(r=-0.289,P=0.001)，即在達到最大壓陷時，Km越大，最大壓陷峰距PD越小。本研究的結論與王丹等[24]僅在Km與PD上有相同的結論外，其他參數(shù)相關性結論不同。在Lanza等[25]的研究表明，采用Corvis ST分別對正常眼、屈光術后眼以及圓錐角膜眼進行測量相關性，均得到Km與 A1T、A2T、A2V相關的結果，與本文研究結果不同，導致差異較大的原因可能在于本文研究對象均是單純性在壓力脈沖作用下的中高度近視患者。

目前關于ACD與角膜生物力學參數(shù)的關系尚不明確，本研究的結果顯示， ACD與HCR呈負相關(r=-0.179,P=0.048)，即在角膜達到最大壓陷狀態(tài)時，ACD越深，反向曲率半徑HCR越小。He等[26]的研究表明，ACD是對前房角最重要的影響因素，李中庭等[27]的研究表示，閉角型青光眼主要是由淺前房導致的，Chon等[28]的研究證實，近視患者比正視者患青光眼幾率更高。Alrajhi等[29]研究表示，沙特人中度近視患者ACD高于低、高度近視者，且差異有統(tǒng)計學意義。因此，了解中高度近視患者的ACD水平，探究ACD與角膜生物力學參數(shù)之間的相關性，對于中高度近視患者屈光手術后并發(fā)癥的預防有著重要的臨床價值。

CD與角膜生物力學參數(shù)無相關性(P>0.05)。王丹等[24]的研究則顯示，CD與A1V、CBI呈負相關，與本文研究結論不同。在Boote等[30]的研究顯示，在角膜各個部分的膠原纖維分布是不相同的，總體呈現(xiàn)角膜中央部分的膠原纖維排列距離、直徑以及方向等因素要小于角膜周邊，因此當基質(zhì)膠原排列較為松散與紊亂時，導致角膜的硬度較低，使得角膜容易發(fā)生較大形變?？赡苡捎贑D與角膜纖維分布沒有明顯關聯(lián)，因此本研究并沒有發(fā)現(xiàn)CD與CBI、DA等指標呈現(xiàn)相關性。

本研究結果發(fā)現(xiàn)，IOP與A1T、A1L、A2L呈正相關(r=0.752,P=0.000；r=0.191,P=0.035；r=0.235,P=0.009),與A1V、A2T、PD、DA呈負相關性(r=-0.785,P=0.000；r=-0.442,P=0.000；r=-0.653,P=0.000r=-0.668,P=0.000)，在外界定量壓力脈沖作用下，眼壓越高，達到第一壓平狀態(tài)時，A1T越長，A1L越長，A1V越小，即角膜對外力的抵抗作用越強，越難發(fā)生形變；當達到第二壓平狀態(tài)時，A2L越長，A2T越短；當角膜達到最大凹陷時，最大壓陷峰距PD越短、最大壓陷反向曲率半徑HCR越短。沈如月等[31]研究顯示，眼壓與A1V、PD、DA呈負相關，與A2V呈正相關，與本文在A1V、PD、DA參數(shù)相關性研究一致，而本文未發(fā)現(xiàn)眼壓與A2V存在相關性。

本研究結果表明，CCT與A1L、HCR呈正相關(r=0.398,P=0.000；r=0.342,P=0.000)，與A1V、CBI呈負相關(r=-0.221,P=0.015；r=-0.393,P=0.000)。在外界定量壓力脈沖作用下，CCT越厚，達到第一壓平狀態(tài)時，A1L越長；達到第二壓平狀態(tài)時，A1V越??；當角膜達到最大凹陷時，HCR越長，CBI數(shù)值越高。在王丹等[24]的研究表明，CCT與A1T、A1L、A2L、A2V、HCR呈正相關，與A1V、A2T、PD、CBI呈負相關，本文研究結果僅A1T、HCR、A1V、CBI四個參數(shù)與其一致。在CCT與A1T、A1V、CBI的相關性研究的結論與Huseynova等[32]、Salouti等[33]的研究一致。在沈如月等[31]的研究表明，CCT與A1L、A2L、A2V呈正相關，本研究僅參數(shù)A1L與其研究結果一致。CBI是直接反應角膜硬度參數(shù)之一，與CCT呈負相關。隨著CCT變薄，導致角膜膠原纖維生物力學反應能力下降，角膜硬度下降，使得角膜在外力的作用下更容易發(fā)生形變，也使得角膜形變范圍增加。同時會使得CBI指數(shù)上升，當CBI>0.5時，發(fā)生角膜擴張的風險將增加。

本研究尚存在不足之處。首先本文屬前瞻性研究，因此不能確定各變量之間的因果關系；其次，在中高度近視患者的體量上不大，可能會存在未被發(fā)現(xiàn)的影響因素，并且數(shù)據(jù)均來自于同一所醫(yī)院，樣本范圍的覆蓋率相對不足；再次，在年齡段上也僅僅集中在17～41歲之間，尚未將低齡、高齡及超高齡近視患者納入研究，同時也未將低度與中、高度近視患者進行比較分析。

綜上所述，角膜生物力學特性能夠直接影響角膜屈光手術的穩(wěn)定性、安全性與預測性，同時角膜生物力學參數(shù)的變化能夠體現(xiàn)膜的微觀結構發(fā)生變化，因此對角膜的生物力學特性進行準確的評估尤為重要。本研究旨在采用Corvis ST對中高度近視患者的角膜生物力學參數(shù)的差異性進行探討分析，同時研究分析角膜生物力學形變參數(shù)與眼部其他生物測量參數(shù)的相關性，從而深入了解角膜生物力學特性，為屈光手術術前的綜合評估提供更全面、更科學的依據(jù)與參考。