角膜交聯(lián)手術(shù)前后圓錐角膜患者眼壓和角膜生物力學(xué)參數(shù)的變化及其相關(guān)性△

魏升升 李勇 張耀花 蔡艷 杜婧 高金榮 劉建國 李娟 李晶

圓錐角膜是一種以角膜擴(kuò)張為特征，患者角膜中央部向前凸出呈錐形，并出現(xiàn)高度不規(guī)則近視散光和不同程度視力損害的進(jìn)行性角膜變性疾病[1-2]。圓錐角膜的硬度和彈性明顯低于正常角膜。角膜交聯(lián)手術(shù)利用核黃素作為光敏劑配合紫外光照射，在角膜組織中引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)，增加膠原纖維之間的蛋白連接，改善角膜基質(zhì)的硬度和強(qiáng)度，起到阻止圓錐角膜病變進(jìn)展的作用。然而，角膜硬度和強(qiáng)度是影響非接觸式眼壓測量的重要因素。以往對圓錐角膜和角膜交聯(lián)手術(shù)的報道主要針對術(shù)后視力、角膜形態(tài)、角膜生物力學(xué)參數(shù)等方面[3-4]，對患者術(shù)前術(shù)后眼壓的探討相對較少。本研究采用快速跨上皮角膜交聯(lián)手術(shù)對進(jìn)展期圓錐角膜患者進(jìn)行治療，分析手術(shù)前后患者眼壓與角膜生物力學(xué)參數(shù)的變化及其相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2017年11月至2018年10月在西安市人民醫(yī)院(西安市第四醫(yī)院)眼屈光中心就診并確診為進(jìn)展期圓錐角膜患者68例(79眼)，其中男31例(37眼)，女37例(42眼)；患者年齡16～32(23.2±5.7)歲，角膜前表面曲率(Km)為(49.54±4.67)D，角膜中央厚度為(449.17±32.60)μm；所有患者均排除其他眼部疾病，既往無眼部手術(shù)史及眼外傷史。所有治療眼均行快速跨上皮角膜交聯(lián)手術(shù)進(jìn)行治療。本研究經(jīng)西安市人民醫(yī)院(西安市第四醫(yī)院)倫理委員會論證，符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，所有手術(shù)患者術(shù)前均知情并簽署知情同意書。

1.2 患者納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)臨床進(jìn)展期圓錐角膜患者的納入標(biāo)準(zhǔn)為：(1)患者有近視、散光病史，視力下降，最佳矯正視力<1.0；(2)裂隙燈檢查發(fā)現(xiàn)，患者角膜基質(zhì)變薄，角膜呈錐狀向前膨隆，出現(xiàn)Fleischer環(huán)、Vogt線；(3)角膜地形圖檢查顯示，角膜前表面中央屈光力>47.00 D，角膜中心下方3 mm處與上方3 mm處屈光力差值>3.00 D。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者角膜最薄點厚度低于角膜交聯(lián)手術(shù)的安全閾值(400 μm)；(2)眼部存在活動性感染；(3)角膜出現(xiàn)明顯的瘢痕或混濁；(4)合并嚴(yán)重的眼表疾病和全身免疫性疾病。

1.3 眼科檢查所有患者均行常規(guī)眼科檢查，包括裸眼視力、最佳矯正視力、屈光度、裂隙燈及眼底檢查等；采用三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)Pentacame(德國Oculus公司)檢查患者角膜形態(tài)，非接觸式眼壓計(日本Topocon公司)測量患者非接觸式眼壓(NCT)，角膜生物力學(xué)眼壓分析儀Corvis ST(德國Oculus公司)測量患者非矯正眼壓(IOPnct)、生物力學(xué)矯正眼壓(bIOP)及角膜生物力學(xué)參數(shù)(第一次壓平長度、第一次壓平速率、第二次壓平長度、第二次壓平速率、最大變形幅度、頂點距離和曲率半徑)等。

1.4 手術(shù)方法術(shù)前對患者進(jìn)行結(jié)膜囊沖洗和眼周消毒，滴5 g·L-1愛爾凱因表面麻醉劑，讓患者平躺于手術(shù)臺上后，再滴表面麻醉劑1滴，鋪巾。將含有助滲劑的2.5 g·L-1核黃素滴加到角膜表面，2次·min-1，每次1滴，持續(xù)4 min；再將2.2 g·L-1核黃素滴加到角膜表面，2次·min-1，每次1滴，持續(xù)6 min。確認(rèn)紫外光照射前核黃素已經(jīng)進(jìn)入前房。采用快速角膜交聯(lián)手術(shù)設(shè)備(美國Avedro公司)進(jìn)行紫外光照射，照射區(qū)域直徑9 mm，紫外光光照強(qiáng)度45 mW·cm-2，總能量7.2 J·cm-2，照射模式為脈沖式，照射時間5 min 20 s，照射期間每 30 s～1 min 滴平衡鹽溶液于角膜表面1次。照射結(jié)束后，配戴角膜接觸鏡，使用典必殊和雙氯芬酸鈉眼液滴眼各3次，配戴透明眼罩離院。

術(shù)后3個月、6個月和1年測量患者NCT、IOPnct、bIOP及角膜生物力學(xué)參數(shù)、角膜中央厚度、Km等。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)前后患者角膜中央厚度角膜交聯(lián)手術(shù)后3個月、6個月和1年患者的角膜中央厚度分別為(443.92±28.33)μm、(448.22±34.65)μm、(449.21±32.34)μm，與術(shù)前角膜中央厚度[(449.17±32.60)μm]相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.370,P=0.87)。

2.2 手術(shù)前后患者Km角膜交聯(lián)手術(shù)后3個月、6個月和1年患者的Km分別為(49.41±4.28)D、(48.54 ±2.57)D、(48.77±2.29)D，術(shù)前Km為(49.54±4.67)D，術(shù)后6個月和1年較術(shù)前均明顯下降，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。

2.3 手術(shù)前后患者眼壓角膜交聯(lián)手術(shù)后6個月和1年患者NCT分別為(10.73±2.91)mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)、(11.13±2.50)mmHg，明顯高于術(shù)前[(8.30±2.96)mmHg]，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。術(shù)后3個月和1年患者IOPnct分別為(13.64±2.40)mmHg、(13.94±2.01)mmHg，高于術(shù)前[(11.47±2.12) mmHg]，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。術(shù)后3個月、6個月和1年患者bIOP分別為(18.71±3.29)mmHg、(18.51±1.39)mmHg、(18.23±2.45)mmHg，與術(shù)前[(18.67±1.80)mmHg]相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。術(shù)前，術(shù)后3個月、6個月和1年患者的bIOP均大于IOPnct和NCT，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)；IOPnct均大于NCT，差異亦均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。

2.4 手術(shù)前后患者角膜生物力學(xué)參數(shù)比較角膜交聯(lián)手術(shù)后各時間點患者角膜第一次壓平速率、第二次壓平長度、最大變形幅度、頂點距離和曲率半徑與術(shù)前比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。術(shù)后6個月和1年患者角膜第一次壓平長度均低于術(shù)前，第二次壓平速率均大于術(shù)前，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。

2.5 術(shù)后1年患者眼壓與角膜中央厚度、Km和角膜生物力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性bIOP與角膜中央厚度和Km及各角膜生物力學(xué)參數(shù)間均無明顯的相關(guān)性(均為P>0.05)。NCT和IOPnct與角膜中央厚度具有明顯的正相關(guān)性(均為P<0.01)，與角膜第一次壓平長度、最大變形幅度和頂點距離均具有明顯的負(fù)相關(guān)性(均為P<0.05)(見表1)。

表1 術(shù)后1年患者眼壓與角膜中央厚度、Km和角膜生物力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性

3 討論

圓錐角膜是一種多發(fā)于青少年的進(jìn)行性致盲眼病，傳統(tǒng)的治療方法應(yīng)用框架眼鏡或硬性角膜接觸鏡進(jìn)行屈光矯正，但不能阻止病變的進(jìn)展，晚期需進(jìn)行角膜移植手術(shù)。角膜交聯(lián)手術(shù)是目前用于控制圓錐角膜進(jìn)展最多且有效的手術(shù)方式[5-7]。以往對于圓錐角膜早期和角膜交聯(lián)手術(shù)后的角膜形態(tài)學(xué)和角膜生物力學(xué)參數(shù)的變化研究較多[8-10]，有關(guān)眼壓在圓錐角膜發(fā)生發(fā)展過程中的作用和角膜交聯(lián)手術(shù)對眼壓的影響方面的研究報道較少。由于眼壓對角膜具有壓迫和擴(kuò)張作用，而圓錐角膜的前彈力層和前部基質(zhì)層膠原纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，中央部膠原纖維堅韌性降低，部分膠原纖維發(fā)生斷裂，導(dǎo)致角膜的機(jī)械抗張能力及彈性下降[11]，眼壓增高可能導(dǎo)致圓錐角膜進(jìn)一步發(fā)展。因此，對于圓錐角膜和角膜交聯(lián)手術(shù)后患者眼壓的精確測量與評估將不容忽視。

活體眼壓的測量容易受到整個眼球硬度及彈性的影響，其中角膜厚度和硬度的影響最大[12]，角膜的性質(zhì)將影響到眼壓測量的準(zhǔn)確性。目前測量眼壓的主要方法包括:Goldman眼壓計、非接觸式眼壓計、Tono-Pen 眼壓計、動態(tài)輪廓眼壓計、眼反應(yīng)分析儀和角膜生物力學(xué)眼壓分析儀等。在臨床工作中，非接觸式眼壓計是最常用最方便的眼壓測量方法，它利用Imberk-Fick原理，通過氣流將角膜中央3.6 mm直徑的面積壓平，從而得到眼壓值。該測量方法容易受到角膜性質(zhì)的影響。研究認(rèn)為[13]，圓錐角膜患者角膜厚度變薄，角膜硬度和角膜彈性力下降，患者的NCT較正常人明顯下降[14-16]。因此采用非接觸式眼壓計測量圓錐角膜患者眼壓容易出現(xiàn)低估。

角膜生物力學(xué)眼壓分析儀Corvis ST是一種新型的測量角膜生物力學(xué)參數(shù)和眼壓的設(shè)備，采用氣沖印壓技術(shù)和Scheimpflug超高速攝像技術(shù)，記錄空氣脈沖對角膜作用后的動態(tài)反應(yīng)，可以對角膜厚度和其他角膜生物力學(xué)參數(shù)進(jìn)行檢測，同時在角膜動態(tài)反應(yīng)的過程中測量出IOPnct，并且提供了校正年齡、角膜厚度和角膜生物力學(xué)參數(shù)后的校正眼壓bIOP[17-19]。由于圓錐角膜患者角膜厚度變薄，角膜硬度下降，NCT測量時對眼壓出現(xiàn)低估，通過生物力學(xué)矯正后所得出的bIOP應(yīng)高于NCT。在本研究中，術(shù)前和術(shù)后各時間點的bIOP測量值均高于NCT和IOPnct，從而印證了非接觸式眼壓計低估圓錐角膜眼壓的理論。

角膜交聯(lián)手術(shù)通過改變角膜生物力學(xué)特性控制病情的進(jìn)展，角膜生物力學(xué)參數(shù)的改變會使眼壓測量產(chǎn)生誤差。因此，角膜交聯(lián)手術(shù)后患者的眼壓評估成為新的關(guān)注點。Romppainen等[20]用人眼角膜進(jìn)行體外研究，在恒定的灌注壓 (10～40 mmHg，每 5 mmHg 上升一段) 下行角膜交聯(lián)手術(shù)前后的眼壓測量，結(jié)果顯示，用每種眼壓計測出的術(shù)后眼壓都會被高估。本研究中，術(shù)后6個月、1年患者的NCT和術(shù)后3個月、1年患者的 IOPnct均明顯高于術(shù)前，這與Romppainen等[20]和Kymionis等[21]的研究結(jié)果一致；而術(shù)后3個月、6個月和1年患者的bIOP與術(shù)前相比無明顯差異。我們推測，排除術(shù)后角膜硬度的改變后，術(shù)后1年內(nèi)患者眼壓是相對穩(wěn)定的，由此也可以看出，術(shù)后NCT的增高可以反映出角膜硬度的增加。

角膜生物力學(xué)參數(shù)在圓錐角膜的診治過程中越來越重要。本研究中，通過對進(jìn)展期圓錐角膜進(jìn)行快速跨上皮角膜交聯(lián)手術(shù)，術(shù)后6個月和1年患者角膜第一次壓平長度低于術(shù)前，角膜抵抗氣流沖擊的強(qiáng)度增加，表明角膜的硬度增加。第二次壓平速率大于術(shù)前，角膜回彈較快，表示角膜的硬度和彈性均有所提高。該結(jié)果與Romppainen等[20]的研究結(jié)果相似，并且通過角膜生物力學(xué)參數(shù)與通過眼壓值推測的角膜特性相一致。

本研究對術(shù)后1年患者眼壓與角膜中央厚度、Km和角膜生物力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，bIOP與角膜中央厚度和Km及各角膜生物力學(xué)參數(shù)間均無明顯的相關(guān)性。NCT和IOPnct與角膜中央厚度具有明顯的正相關(guān)性，與第一次壓平長度、最大變形幅度和頂點距離具有明顯的負(fù)相關(guān)性。

研究表明，活體眼壓值的測量與角膜厚度具有明顯的相關(guān)性[22-23]，在進(jìn)行眼壓測量的研究中，保證角膜厚度的一致性是準(zhǔn)確評估的基礎(chǔ)。在本研究中，術(shù)后3個月、6個月和1年的角膜中央厚度與術(shù)前相比，無明顯的變化，避免了角膜厚度因素對眼壓測量的影響。然而正常人群的眼壓具有明顯生物節(jié)律性，通常中午最高，其他時間相對較低[24]，本研究隨訪的患者在前來就診時測量眼壓的時間不固定，所以我們所有患者的眼壓值未能抵消該影響因素帶來的誤差。因此，為了避免測量誤差對結(jié)果的影響，后續(xù)的研究我們將更嚴(yán)格管控測量時間，并進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行隨訪。