圆锥角膜与健康角膜生物力学的对比研究重点
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【关键词】 圆锥角膜； 角膜； 生物力学； 眼压测量法 基金项目：陕西省社会发展攻关项目（2016SF-274）（2013K14-02-18）；西安市社会发展引导项目 SF1315（3）；陕西省卫生厅科技攻关课题（2014D49）
Corneal biomechanical properties in keratoconic and normal eyes Wei Shengsheng, Li Yong, Li Jing, Liu Jianguo, Ye Lu, Wan Yaqun, Li Juan, Du Jing. Department of Ophthalmology, Xi'an Fourth Hospital, Xi'an 710004, China Corresponding author：Liu Jianguo, Email: drljg@163.com
【Key words】 Keratoconus； Cornea； Biomechanics； Tonometry, ocular Fund program: Social development projects of shaanxi province（2016SF- 274）（2013K14- 02- 18）； Xi'an social development projects SF1315（3）；Shaanxi provincial health office of science and technology projec（t 2014D49）
【Abstract】 Obje百度文库tive To compare the corneal biomechanical properties of keratoconic and normal eyes, and to explore the changing characteristics in keratoconic eyes. Methods Case-control study. Thirtytwo keratoconic subjects (41 eyes) and 41 subjects (41 eyes) with normal corneas were enrolled in this study. Scheimpflug noncontact tonometry (Corvis ST) was performed to measure the length of Appl 1 (1st A length), velocity of Appl 1 (Vin), length of Appl 2 (2nd A length), velocity of Appl 2 (Vout), deformation amplitude (DA), peak distance, and radius. Comparison of the biomechanical property values between the keratoconic and normal eyes was performed using One- Way ANOVA. Pearson or Spearman correlations were used to evaluate the relationship between corneal biomechanical properties and corneal morphology parameters. The areas under ROC curves of the biomechanical properties of Corvis ST were calculated. Results In the keratoconic group, the values of Vin, Vout, and DA were (0.201±0.268), (0.463±0.121), and (1.146±0.113) mm, respectively, which were obviously greater than the normal group [(0.151±0.017), (0.418±0.060), and (1.146 ± 0.113) mm, respectively; F=6.028, 20.724, 10.606, P=0.016, 0.000, 0.001]. The radius in the keratoconic eyes was (5.898 ± 0.976) mm, apparently shorter than the normal eyes [(7.012 ± 0.728) mm; F= 5.277, P=0.023]. In the keratoconic eyes, there were significant correlations between the 1st A length, Vout, DA, radius and the thickness of the thinnest cornea (r=0.330, - 0.490, - 0.482, 0.676, P=0.035, 0.001, 0.001, 0.000). There were significant correlations between the DA, radius and the anterior surface refractive
compared with normal eyes. The radius showed a better sensitivity for the change of corneal biomechanical properties and a major reference value for the diagnosis of keratoconus. (Chin J Ophthalmol, 2016, 52:669-673)
0.001, 0.000). The areas under ROC curves of the radius, DA, Vout, and Vin were all greater than 0.9.
Conclusions There were obvious changes of corneal biomechanical properties in keratoconic eyes
中华眼科杂志 2016 年 9 月第 52 卷第 9 期 Chin J Ophthalmol，September 2016, Vol. 52, No. 9
圆锥角膜与健康角膜生物力学的对比研究
魏升升 李勇 李晶 刘建国 叶璐 万雅群 李娟 杜婧
【摘要】 目的 探讨圆锥角膜患者的角膜生物力学改变特点及角膜生物力学眼压分析仪 Corvis ST 在圆锥角膜诊断中的价值。方法 病例对照研究。选取圆锥角膜患者 32 例（41 只眼）作为圆锥角 膜组，健康角膜人群 41 例（41 只眼）作为对照组。应用角膜生物力学眼压分析仪 Corvis ST 对两组人群 角膜的第一次压平宽度（1stA length）、第二次压平宽度（2stA length）、第一次压平时速率（Vin）、第二次 压平时速率（Vout）、最大变形幅度（Def.Ampl）、顶点距离（P.Dist）和曲率半径（Radius）等进行测量，两 组生物力学参数之间采用单因素方差分析进行对比分析，生物力学参数与角膜形态学参数之间采用 Pearson 或 Spearman 相关性分析，绘制生物力学参数的受试者工作特征曲线（ROC）。结果 在圆锥角膜 组中，Vin、Vout 和 Def.Ampl 分别为（0.201±0.268）、（0.463±0.121）和（1.146±0.113）mm，明显高于对照组 的（0.151±0.017）、（0.418±0.060）和（1.146±0.113）mm，差异有统计学意义（F=6.028，20.724，10.606；P< 0.05）。圆锥角膜组中的 Radius 为（5.898±0.976）mm，与健康角膜组的（7.012±0.728）mm 相比明显减小， 差异有明显统计学意义（F=5.277，P=0.023）。圆锥角膜组的 1stA length、Vout、Def.Ampl 和 Radius 与角 膜最薄点厚度之间具有明显相关性（r=0.330，-0.490，-0.482，0.676；P=0.035，0.001，0.001，0.000），Def. Ampl 和 Radius 与角膜前表面曲率 Km 之间具有明显的相关性（r=0.751，-0.528；P=0.044，0.019）。Vin、 Vout、Def.Ampl 和 Radius 与后表面最大高度之间均具有明显的相关性（r=0.475，-0.552，-0.399，0.273； P=0.021，0.015，0.001，0.000）。Radius、Def.Ampl 、Vout 和 Vin 的 ROC 下面积均>0.9。结论 圆锥角膜 的 Vin、Vout、Def.Ampl 和 Radius 较健康角膜均有明显的改变，其中 Radius 对于角膜生物力学变化具有 较高的敏感性，在圆锥角膜的诊断中应有较大的参考价值。（中华眼科杂志，2016，52：669-673）
power Km (r=0.751, - 0.528, P=0.044, 0.019). The Vin, Vout, DA, and radius had statistically significant correlations with the maximum posterior surface elevation (r=0.475, -0.552, -0.399, 0.273, P=0.021, 0.015,
圆锥角膜是一种以角膜扩张为特征，致角膜中 央部向前凸出呈圆锥形及产生高度不规则近视散 光和不同视力损害的原发性角膜变性疾病[1]。国外 流 行 病 学 调 查 资 料 显 示 ，圆 锥 角 膜 的 患 病 率 为 0.05%~0.23%[2]。角膜地形图是目前临床诊断圆锥 角膜的主要工具[3]，可以较早发现角膜形态学的改 变[4]。以往的研究发现，圆锥角膜发生锥形改变的 同时，角膜基质胶原纤维组织结构和角膜的力学特 性也在发生改变[5]，Medeires 和 Weinreb[6]应用眼反 应分析仪（ocular response analyser，ORA）对角膜的 生物力学进行测量，发现圆锥角膜的角膜滞后量 （corneal hysteresis，CH）与 角 膜 阻 力 因 子（corneal resistance factor，CRF）均低于健康角膜。最近出现 的角膜生物力学眼压分析仪 Corvis ST 采用超高速 Scheimpflug 扫描技术，可以直观展现角膜的动态变 化过程，并反映角膜生物力学改变的情况。本文采 用 Corvis ST 对圆锥角膜和健康角膜生物力学进行 测量，观察对比两者生物力学改变的特点，以探讨 诊断圆锥角膜的生物力学的敏感指标。
资料与方法
一、一般资料与术前检查 1. 患者资料：选取 2010 年 4 月至 2014 年 5 月在 西安市第四医院眼科就诊期间已确诊的临床期圆 锥角膜患者 32 例（41 只眼）作为圆锥角膜组，其中 男性 18 例（20 只眼），女性 14 例（21 只眼）；年龄 16~ 43 岁，平均在（23.2±5.7）岁。排除其他眼部疾病， 既往无手术及外伤史、青光眼家族史等。圆锥角膜 的诊断参照 Rabinowitz[7]标准。临床期圆锥角膜：有 近视、散光病史；视力下降；矫正视力<1.0；裂隙灯 检查中以下体征至少 1 项阳性：角膜基质变薄、锥 状向前膨隆、Fleischer 环、Vogt 线、上皮或上皮下瘢 痕。角膜地形图检查示角膜前表面中央屈光力> 47.00 D；角膜中心下方 3 mm 处与上方 3 mm 处屈光 度数差值>3.00 D；双眼角膜中央前表面屈光度数
DOI：10.3760/cma.j.issn.0412-4081.2016.09.007 作者单位：710004 西安市第四医院眼科激光视力矫正中心 通信作者：刘建国，Email: drljg@163.com
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中华眼科杂志 2016 年 9 月第 52 卷第 9 期 Chin J Ophthalmol，September 2016, Vol. 52, No. 9
Corneal biomechanical properties in keratoconic and normal eyes Wei Shengsheng, Li Yong, Li Jing, Liu Jianguo, Ye Lu, Wan Yaqun, Li Juan, Du Jing. Department of Ophthalmology, Xi'an Fourth Hospital, Xi'an 710004, China Corresponding author：Liu Jianguo, Email: drljg@163.com
【Key words】 Keratoconus； Cornea； Biomechanics； Tonometry, ocular Fund program: Social development projects of shaanxi province（2016SF- 274）（2013K14- 02- 18）； Xi'an social development projects SF1315（3）；Shaanxi provincial health office of science and technology projec（t 2014D49）
【Abstract】 Obje百度文库tive To compare the corneal biomechanical properties of keratoconic and normal eyes, and to explore the changing characteristics in keratoconic eyes. Methods Case-control study. Thirtytwo keratoconic subjects (41 eyes) and 41 subjects (41 eyes) with normal corneas were enrolled in this study. Scheimpflug noncontact tonometry (Corvis ST) was performed to measure the length of Appl 1 (1st A length), velocity of Appl 1 (Vin), length of Appl 2 (2nd A length), velocity of Appl 2 (Vout), deformation amplitude (DA), peak distance, and radius. Comparison of the biomechanical property values between the keratoconic and normal eyes was performed using One- Way ANOVA. Pearson or Spearman correlations were used to evaluate the relationship between corneal biomechanical properties and corneal morphology parameters. The areas under ROC curves of the biomechanical properties of Corvis ST were calculated. Results In the keratoconic group, the values of Vin, Vout, and DA were (0.201±0.268), (0.463±0.121), and (1.146±0.113) mm, respectively, which were obviously greater than the normal group [(0.151±0.017), (0.418±0.060), and (1.146 ± 0.113) mm, respectively; F=6.028, 20.724, 10.606, P=0.016, 0.000, 0.001]. The radius in the keratoconic eyes was (5.898 ± 0.976) mm, apparently shorter than the normal eyes [(7.012 ± 0.728) mm; F= 5.277, P=0.023]. In the keratoconic eyes, there were significant correlations between the 1st A length, Vout, DA, radius and the thickness of the thinnest cornea (r=0.330, - 0.490, - 0.482, 0.676, P=0.035, 0.001, 0.001, 0.000). There were significant correlations between the DA, radius and the anterior surface refractive
compared with normal eyes. The radius showed a better sensitivity for the change of corneal biomechanical properties and a major reference value for the diagnosis of keratoconus. (Chin J Ophthalmol, 2016, 52:669-673)
0.001, 0.000). The areas under ROC curves of the radius, DA, Vout, and Vin were all greater than 0.9.
Conclusions There were obvious changes of corneal biomechanical properties in keratoconic eyes
中华眼科杂志 2016 年 9 月第 52 卷第 9 期 Chin J Ophthalmol，September 2016, Vol. 52, No. 9
圆锥角膜与健康角膜生物力学的对比研究
魏升升 李勇 李晶 刘建国 叶璐 万雅群 李娟 杜婧
【摘要】 目的 探讨圆锥角膜患者的角膜生物力学改变特点及角膜生物力学眼压分析仪 Corvis ST 在圆锥角膜诊断中的价值。方法 病例对照研究。选取圆锥角膜患者 32 例（41 只眼）作为圆锥角 膜组，健康角膜人群 41 例（41 只眼）作为对照组。应用角膜生物力学眼压分析仪 Corvis ST 对两组人群 角膜的第一次压平宽度（1stA length）、第二次压平宽度（2stA length）、第一次压平时速率（Vin）、第二次 压平时速率（Vout）、最大变形幅度（Def.Ampl）、顶点距离（P.Dist）和曲率半径（Radius）等进行测量，两 组生物力学参数之间采用单因素方差分析进行对比分析，生物力学参数与角膜形态学参数之间采用 Pearson 或 Spearman 相关性分析，绘制生物力学参数的受试者工作特征曲线（ROC）。结果 在圆锥角膜 组中，Vin、Vout 和 Def.Ampl 分别为（0.201±0.268）、（0.463±0.121）和（1.146±0.113）mm，明显高于对照组 的（0.151±0.017）、（0.418±0.060）和（1.146±0.113）mm，差异有统计学意义（F=6.028，20.724，10.606；P< 0.05）。圆锥角膜组中的 Radius 为（5.898±0.976）mm，与健康角膜组的（7.012±0.728）mm 相比明显减小， 差异有明显统计学意义（F=5.277，P=0.023）。圆锥角膜组的 1stA length、Vout、Def.Ampl 和 Radius 与角 膜最薄点厚度之间具有明显相关性（r=0.330，-0.490，-0.482，0.676；P=0.035，0.001，0.001，0.000），Def. Ampl 和 Radius 与角膜前表面曲率 Km 之间具有明显的相关性（r=0.751，-0.528；P=0.044，0.019）。Vin、 Vout、Def.Ampl 和 Radius 与后表面最大高度之间均具有明显的相关性（r=0.475，-0.552，-0.399，0.273； P=0.021，0.015，0.001，0.000）。Radius、Def.Ampl 、Vout 和 Vin 的 ROC 下面积均>0.9。结论 圆锥角膜 的 Vin、Vout、Def.Ampl 和 Radius 较健康角膜均有明显的改变，其中 Radius 对于角膜生物力学变化具有 较高的敏感性，在圆锥角膜的诊断中应有较大的参考价值。（中华眼科杂志，2016，52：669-673）
power Km (r=0.751, - 0.528, P=0.044, 0.019). The Vin, Vout, DA, and radius had statistically significant correlations with the maximum posterior surface elevation (r=0.475, -0.552, -0.399, 0.273, P=0.021, 0.015,
圆锥角膜是一种以角膜扩张为特征，致角膜中 央部向前凸出呈圆锥形及产生高度不规则近视散 光和不同视力损害的原发性角膜变性疾病[1]。国外 流 行 病 学 调 查 资 料 显 示 ，圆 锥 角 膜 的 患 病 率 为 0.05%~0.23%[2]。角膜地形图是目前临床诊断圆锥 角膜的主要工具[3]，可以较早发现角膜形态学的改 变[4]。以往的研究发现，圆锥角膜发生锥形改变的 同时，角膜基质胶原纤维组织结构和角膜的力学特 性也在发生改变[5]，Medeires 和 Weinreb[6]应用眼反 应分析仪（ocular response analyser，ORA）对角膜的 生物力学进行测量，发现圆锥角膜的角膜滞后量 （corneal hysteresis，CH）与 角 膜 阻 力 因 子（corneal resistance factor，CRF）均低于健康角膜。最近出现 的角膜生物力学眼压分析仪 Corvis ST 采用超高速 Scheimpflug 扫描技术，可以直观展现角膜的动态变 化过程，并反映角膜生物力学改变的情况。本文采 用 Corvis ST 对圆锥角膜和健康角膜生物力学进行 测量，观察对比两者生物力学改变的特点，以探讨 诊断圆锥角膜的生物力学的敏感指标。
资料与方法
一、一般资料与术前检查 1. 患者资料：选取 2010 年 4 月至 2014 年 5 月在 西安市第四医院眼科就诊期间已确诊的临床期圆 锥角膜患者 32 例（41 只眼）作为圆锥角膜组，其中 男性 18 例（20 只眼），女性 14 例（21 只眼）；年龄 16~ 43 岁，平均在（23.2±5.7）岁。排除其他眼部疾病， 既往无手术及外伤史、青光眼家族史等。圆锥角膜 的诊断参照 Rabinowitz[7]标准。临床期圆锥角膜：有 近视、散光病史；视力下降；矫正视力<1.0；裂隙灯 检查中以下体征至少 1 项阳性：角膜基质变薄、锥 状向前膨隆、Fleischer 环、Vogt 线、上皮或上皮下瘢 痕。角膜地形图检查示角膜前表面中央屈光力> 47.00 D；角膜中心下方 3 mm 处与上方 3 mm 处屈光 度数差值>3.00 D；双眼角膜中央前表面屈光度数
DOI：10.3760/cma.j.issn.0412-4081.2016.09.007 作者单位：710004 西安市第四医院眼科激光视力矫正中心 通信作者：刘建国，Email: drljg@163.com
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中华眼科杂志 2016 年 9 月第 52 卷第 9 期 Chin J Ophthalmol，September 2016, Vol. 52, No. 9