后巩膜葡萄肿(PS)患者角膜生物力学特性改变及其诊断价值研究:基于Corvis ST技术的临床分析

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Photoacoustics 6.8

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  本研究针对后巩膜葡萄肿(PS)患者角膜生物力学特性变化机制不明确的问题,通过Corvis ST技术开展横断面研究。结果显示PS组角膜在最高凹处形变幅度(HC DA)、最大偏转幅度(DLA max)等参数显著高于对照组(P<0.002),表明PS患者角膜更具可变形性。DLA max参数对PS的鉴别效能最高(AUROC=0.79),结合性别年龄后提升至0.813。该发现为PS发病机制提供了前段眼球壁改变的新证据,对早期诊断具有重要临床意义。

  

在全球近视患病率急剧上升的背景下,病理性近视(Pathological Myopia, PM)已成为不可逆性视力下降的主要原因。其中后巩膜葡萄肿(Posterior Staphyloma, PS)作为PM的特征性改变,表现为后极部巩膜向外膨出,常伴随脉络膜新生血管、黄斑裂孔等严重并发症。目前临床针对PS的治疗主要集中在后巩膜加固术等侵入性手段,但由于活体状态下巩膜生物力学测量存在技术瓶颈,对PS形成机制及其对眼球整体生物力学特性的影响缺乏系统认知。

值得注意的是,角膜与巩膜在胚胎发育过程中同源于中胚层,且两者在组织学上具有连续性——角膜基质与巩膜均含有I型胶原纤维且纤维结构相互延续。这种胚胎学和组织学的紧密关联提示,后段巩膜的结构改变可能通过胶原纤维网络的力学传导影响前段角膜的生物力学特性。基于这一假设,温州医科大学眼视光医院的研究团队利用角膜可视化Scheimpflug技术(Corneal Visualization Scheimpflug Technology, Corvis ST)对PS患者角膜生物力学特性进行了深入研究,相关成果发表于《Photoacoustics》。

本研究采用横断面研究设计,于2022年8月至2023年2月期间纳入经眼部超声确诊的PS患者40例(65眼)及匹配对照组40例(71眼)。通过Corvis ST技术测量角膜形变参数,包括最高凹处形变幅度(HC DA)、最高凹处偏转幅度(HC DLA)、最大偏转幅度(DLA max)等核心指标。采用协方差分析和广义线性模型调整轴向长度(Axial Length, AL)的干扰,并通过受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve, ROC)评估诊断效能。

2.1. 研究对象

所有参与者均接受完整眼科检查,包括裂隙灯检查、IOL-Master 700眼轴测量、非接触眼压计、眼部超声、Pentacam HR角膜地形图、Corvis ST生物力学测量、眼底彩色照相及最佳矫正视力(BCVA)检测。排除标准包括既往眼部手术史、角膜疾病或眼压≥21 mmHg。

2.2. Corvis ST技术

该设备通过4330帧/秒的高速Scheimpflug相机记录角膜气流刺激下的动态形变过程,自动计算眼压(IOP)和16项角膜生物力学参数。仅采纳质量指数为"OK"的图像进行分析。

2.3. PS分型方法

根据Curtin分类法将PS分为I型(后极部)、II型(黄斑及视盘周围)、III型(视盘周围)、IV型(鼻侧)和V型(下方),本研究主要涉及前三种类型。

2.4. 统计分析

使用SPSS 26.0软件,计量资料采用均值±标准差或中位数(四分位距)表示,组间比较采用t检验或Mann-Whitney U检验,多组比较采用方差分析(ANOVA)。显著性水平经Bonferroni校正后设定为P<0.002。

3. 结果

基线特征:PS组与对照组在年龄、性别构成比、眼压、白到白距离(WTW)及晶状体厚度(LT)方面无显著差异,但PS组表现出更长的眼轴(27.90±2.63 mm vs 24.34±1.76 mm, P<0.05)、更高的屈光度(-6.56 D vs 0.00 D)和更差的矫正视力(0.4 logMAR vs 0.10 logMAR)。匹配眼轴长度后,两组各22例参与者,PS组年龄显著更大且晶状体更厚。

角膜生物力学参数比较

调整眼轴长度后,PS组在HC DA(1.16±0.14 mm vs 1.07±0.09 mm)、HC DLA(1.00 mm vs 0.87 mm)、DLA max(1.01 mm vs 0.89 mm)及2mm处形变幅度比最大值(DA Ratio Max, 4.42±0.51 vs 4.20±0.43)均显著高于对照组(P<0.001)。匹配眼轴后,HC DA(1.21±0.16 mm vs 1.06±0.05 mm)和DLA max(1.03±0.15 mm vs 0.91±0.06 mm)仍保持显著差异。

PS分型与角膜生物力学关系

45眼PS根据眼底照相分为I型(15眼)、II型(19眼)和III型(11眼),三种亚型间角膜生物力学参数无统计学差异。

相关性分析与诊断效能

Spearman相关分析显示,第二压平速度(A2V)、峰距离(PD)、半径(Radius)、HC DA、最高凹处偏转长度(HC DLL)、HC DLA、第二压平偏转幅度(A2 DLA)、DLA max等13项参数与PS存在显著相关性(P<0.05)。ROC曲线分析显示,DLA max对PS的鉴别效能最高(AUROC=0.79, 95%CI:0.71-0.85),其次为PD和HC DLA(AUROC=0.78)。结合性别年龄因素后,综合诊断效能提升至0.813(95%CI:0.74-0.88)。

4. 讨论与结论

本研究首次通过活体测量证实PS患者存在显著的角膜生物力学特性改变。较高的HC DA和DLA max值表明PS患者角膜具有更好的变形能力和弹性特征,这种改变可能与后段巩膜的重塑过程通过胶原纤维网络传导至前段有关。值得注意的是,DLA参数特异性地反映了角膜本身的运动特征,排除了其他眼内组织的干扰,因此更能准确代表角膜的生物力学特性。

研究结果提示,PS不仅表现为后极部巩膜的薄弱和膨出,还可能涉及整个眼球壁的生物力学特性改变。这种整体性的改变可能源于I型胶原纤维的结构连续性——后巩膜的变薄和扩张可能通过连续的胶原网络影响角膜的力学性能。这一发现为理解PS的发病机制提供了新视角,即PS不仅是局部病变,更是整个眼球生物力学系统失衡的表现。

在临床应用中,DLA max等角膜生物力学参数可作为PS的无创诊断生物标志物,其0.79的AUROC值显示出良好的诊断价值。特别是对于无法直接进行后巩膜测量的临床场景,角膜生物力学检测提供了一种替代评估方案。

研究的局限性包括PS分型依赖主观眼底照相判断、样本量有限以及缺乏长期随访数据。未来需要更大样本的多中心研究和更精确的PS分类方法(如OCT血管成像)进一步验证结论。

综上所述,本研究通过Corvis ST技术揭示了PS患者角膜生物力学的特征性改变,证实了眼球前後段生物力学特性的关联性,为PS的发病机制研究和临床诊断提供了新的思路和方法。这些发现不仅深化了对病理性近视病理生理过程的理解,也为开发新型诊断技术和治疗策略奠定了理论基础。

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