综述：基于应力-应变指数图谱的角膜区域生物力学特性随年龄变化研究

这篇综述创新性地运用应力-应变指数（SSI）图谱技术，揭示了健康角膜不同区域生物力学特性随年龄的动态变化规律。研究发现角膜中央顶点和周边区呈现更高刚度值（平均SSI=1.153±0.079），而旁中央区相对薄弱（0.890±0.057），且年龄增长会加速已硬化区域的胶原交联进程（50-80岁组SSI达1.143±0.064）。该成果为角膜交联术（CXL）等个性化治疗提供了重要生物力学依据。

　　

角膜生物力学的年龄密码：从区域特异性到临床启示

Abstract

通过应力-应变指数（SSI）图谱技术，研究首次系统描绘了健康角膜生物力学特性的区域分布特征及其随年龄的演变规律。结合Pentacam和Corvis ST的联合检测，揭示了角膜刚度从20岁组的0.938±0.067到80岁组的1.143±0.064的渐进性变化，为理解角膜衰老机制提供了量化依据。

Method

72名健康受试者（43.1±20.9岁）纳入研究，采用九分区法将角膜划分为中央区（直径1.6mm）、旁中央区（2-5区）和周边区（6-9区）。通过MATLAB逆向分析算法，将角膜变形数据转化为SSI图谱，并建立年龄相关性数学模型。统计采用ANOVA和ANCOVA进行多参数比较。

Results

■ 空间异质性：角膜呈现"周边硬化-中央次之-旁中央薄弱"的力学梯度，其中鼻侧旁中央区（SSI_N=0.903）显著高于颞侧（0.879）。

■ 年龄效应：50岁后角膜年硬化速率在周边区达0.0067/年，显著高于薄弱区（0.0039/年），呈现"马太效应"。

■ 性别差异：经年龄校正后，男女角膜SSI无统计学差异（p=0.06），推翻初始发现的假阳性结论。

Discussion

■ 临床关联性：下侧旁中央区的固有薄弱（SSI_I=0.833）与圆锥角膜好发位点高度吻合，提示生物力学缺陷可能是疾病始动因素。

■ 技术突破：SSI图谱克服了传统ORA仅能获取整体CH、CRF值的局限，实现微米级力学特征可视化。

■ 治疗启示：年龄相关的区域差异化硬化规律，为个性化CXL能量投放方案设计提供了理论支持。

未来展望

结合Brillouin显微镜的弹性成像数据，有望建立多模态角膜生物力学评估体系。后续研究将聚焦SSI图谱在角膜移植术后愈合监测、青光眼角膜滞后量评估等领域的转化应用。