Correlation between corneal biomechanical parameters and aberrations in patients with myopia
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摘要:目的
探讨近视患者角膜生物力学参数与全眼像差、角膜前表面像差的相关性。
方法选取95例(190眼)近视患者作为研究对象, 测量全眼像差、角膜前表面像差，记录总像差均方根(RMS)、总高阶像差均方根(RMSh)，测量角膜生物力学参数[中央角膜厚度(CCT)、眼内压(IOP)、校正Goldman眼压(IOPg)、角膜补偿眼压(IOPcc)、角膜黏滞阻力(CH)、角膜阻力因子(CRF)]。比较不同近视程度患者的角膜生物力学参数和总RMS、总RMSh, 采用Pearson相关分析法分析角膜生物力学参数与全眼、角膜前表面高阶像差(彗差、球差)的相关性。
结果95例患者左眼、右眼的角膜前表面像差(总RMS、总RMSh)均大于全眼像差，差异有统计学意义(P < 0.05); 高度近视患者全眼、角膜前表面的总RMS均高于中度、低度近视患者，且中度近视患者高于低度近视患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。相关性分析结果显示, IOP与低度、中度近视患者的全眼和角膜前表面球差均呈强正相关(P < 0.01), 与高度近视患者的全眼球差呈强正相关(P < 0.01); IOPg与低度、中度、高度近视患者的全眼球差均呈强正相关(P < 0.01), 与中度近视患者的角膜前表面球差呈强正相关(P < 0.01); IOPcc与低度、中度近视患者的全眼球差呈正相关(P < 0.05); CRF、CH均分别与低度、中度近视患者的全眼和角膜前表面球差呈正相关(P < 0.05), 与高度近视患者的全眼球差呈正相关(P < 0.05)。
结论近视患者的全眼像差通常小于角膜前表面像差, IOP、IOPg、IOPcc均与全眼球差存在相关性，且低度近视患者角膜生物力学参数与高阶像差的相关性强于中度、高度近视患者。
Abstract:ObjectiveTo investigate the correlation of corneal biomechanical parameters with ocular aberrations as well as corneal anterior surface aberrations in patients with myopia.
MethodsA total of 95 patients (190 eyes) with myopia were selected as study subjects. Ocular aberrations and corneal anterior surface aberrations were measured, and the total root mean square (RMS) and root mean square of high order aberration(RMSh) were recorded. Corneal biomechanical parameters, including central corneal thickness (CCT), intraocular pressure (IOP), Goldmann-correlated IOP (IOPg), corneal-compensated intraocular pressure (IOPcc), corneal hysteresis (CH), and corneal resistance factor (CRF) were also measured. The corneal biomechanical parameters, total RMS, and total RMSh were compared among patients with different degrees of myopia. Pearson correlation analysis was used to assess the correlations of corneal biomechanical parameters with ocular and corneal anterior surface high-order aberrations (coma and spherical aberration).
ResultsThe corneal anterior surface aberrations (total RMS and total RMSh) in both left and right eyes of the 95 patients were greater than the ocular aberrations(P < 0.05). The total RMS of both the ocular and corneal anterior surfaces was higher in patients with high myopia compared to those with moderate and low myopia, and was also higher in patients with moderate myopia compared to those with low myopia (P < 0.05). Correlation analysis revealed there were strong positive correlations of IOP with the spherical aberration of both the ocular and corneal anterior surfaces in patients with low and moderate myopia (P < 0.01), as well as a strong positive correlation between IOP and the ocular aberrations in patients with high myopia(P < 0.01). IOPg showed strong positive correlations with the ocular aberrations in patients with low, moderate, and high myopia (P < 0.01), as well as a strong positive correlation with the corneal anterior surface spherical aberration in patients with moderate myopia (P < 0.01). IOPcc was positively correlated with the ocular aberrations in patients with low and moderate myopia (P < 0.05). CRF and CH were positively separately correlated with the spherical aberration of both the ocular and corneal anterior surfaces in patients with low and moderate myopia (P < 0.05), and positively correlated with the ocular aberrations in patients with high myopia (P < 0.05).
ConclusionThe ocular aberrations in patients with myopia are typically smaller than the corneal anterior surface aberrations. IOP, IOPg, and IOPcc are all correlated with ocular aberrations, and the correlation between corneal biomechanical parameters and high-order aberrations is stronger in patients with low myopia compared to those with moderate and high myopia.
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Keywords:
- myopia /
- corneal biomechanics /
- aberrations /
- intraocular pressure /
- spherical aberration
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症状性颅内动脉狭窄(sICAS)是指由动脉粥样硬化引起的颅内动脉狭窄，且狭窄动脉供血区域发生过缺血性卒中或短暂性脑缺血发作[1-2]。研究[3-4]显示，1/3~1/2的缺血性卒中病例与sICAS有关。血管内支架置入术作为一种微创治疗方法，因能迅速改善大脑供血、创伤小且安全性较高，已成为治疗sICAS的主要手段[5]。然而，由于颅内血管结构复杂，支架置入过程中可能存在较高的并发症风险[6]。本研究探讨血管内支架置入术治疗sICAS患者的安全性及有效性，以期为sICAS的临床治疗提供参考依据。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取北京京煤集团总医院2021年9月—2023年11月收治的100例sICAS患者作为研究对象。纳入标准: ①经影像学检查确诊sICAS者; ②临床资料完整者; ③签署知情同意书者。排除标准: ①合并颅内动脉瘤、蛛网膜下腔出血等脑血管疾病者; ②严重凝血功能异常者; ③合并精神疾病者; ④过敏体质或存在支架置入禁忌证者。采用随机数字表法将患者分为对照组和研究组，每组50例。对照组男28例，女22例; 年龄41~78岁，平均(62.31±6.52)岁; 体质量指数为(22.64±2.23)kg/m2; 颅内动脉狭窄率为(85.87±4.52)%。研究组男26例，女24例; 年龄43~77岁，平均(61.65±5.57)岁; 体质量指数为(22.51±2.30) kg/m2; 颅内动脉狭窄率为(85.23±5.47)%。2组患者基线资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。
1.2 方法
对照组采用规范药物治疗方案: 口服阿司匹林肠溶片(100 mg/次, 1次/d)、氯吡格雷(75 mg/次, 1次/d)抗血小板聚集，口服阿托伐他汀钙片(10 mg/次, 1次/d)降低血脂和稳定斑块，口服氨氯地平等降压药物稳定血压(目标血压为收缩压130~150 mmHg, 舒张压70~80 mmHg, 1 mmHg=0.133 kPa)。
研究组采用血管内支架置入术治疗方案: 术前3 d口服拜阿司匹林(100 mg/次, 1次/d)、氯吡格雷(75 mg/次, 1次/d); 全身麻醉或局部麻醉下，经股动脉穿刺置管，并进行全身肝素化; 通过数字减影血管造影(DSA)确定狭窄血管病变处，并评估狭窄程度; 使用常规微导丝携带微导管至血管病变远端; 将球囊送至狭窄段，进行扩张; 扩张后，置入支架; 支架置入成功后，通过血管造影再次评估狭窄情况; 术后给予患者低分子肝素治疗3 d，并针对危险因素或手术并发症等不良事件采取相应处理措施。
1.3 观察指标
① 2组患者治疗前和治疗后14 d的颅内动脉狭窄率; ② 2组患者治疗前和治疗后14 d的神经功能，采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评估，总分42分，评分越高表示神经功能损伤越严重; ③ 2组患者治疗前和治疗后14 d的日常生活能力，采用日常生活活动能力量表(ADL)评估，总分100分，评分越高表示日常生活活动能力越好; ④ 2组患者治疗前与治疗后14 d的脑血流灌注指标，包括狭窄段收缩期峰值流速(PSV)和搏动指数，通过经颅彩色多普勒超声(TCCD)测量; ⑤ 2组患者不良反应发生情况，包括缺血性卒中、出血性卒中及颅内动脉再狭窄等。
1.4 统计学分析
采用SPSS 25.0统计学软件分析数据，计数资料以[n(%)]描述，比较采用χ2检验，计量资料以(x±s)描述，比较采用t检验，P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 治疗前后颅内动脉狭窄率比较
治疗前, 2组患者颅内动脉狭窄率比较，差异无统计学意义(P>0.05); 治疗后, 2组患者颅内动脉狭窄率均低于治疗前，且研究组低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 1。
表 1 2组患者治疗前后颅内动脉狭窄率比较(x±s)% 组别 n 治疗前 治疗后 对照组 50 85.87±4.52 34.57±6.48* 研究组 50 85.23±5.47 12.32±3.26*# 与治疗前比较, * P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。 2.2 治疗前后神经功能比较
治疗前, 2组患者NIHSS评分比较，差异无统计学意义(P>0.05); 治疗后, 2组患者NIHSS评分均低于治疗前，且研究组低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。
表 2 2组患者治疗前后NIHSS评分比较(x±s)分 组别 n 治疗前 治疗后 对照组 50 26.19±5.54 9.91±1.65* 研究组 50 25.42±4.86 5.47±1.28*# NIHSS: 美国国立卫生研究院卒中量表。
与治疗前比较, * P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。2.3 治疗前后日常生活能力比较
治疗前, 2组患者ADL评分比较，差异无统计学意义(P>0.05); 治疗后, 2组患者ADL评分均高于治疗前，且研究组高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 3。
表 3 2组患者治疗前后ADL评分比较(x±s)分 组别 n 治疗前 治疗后 对照组 50 26.68±6.47 48.61±7.87* 研究组 50 27.43±4.51 60.97±6.75*# ADL: 日常生活活动能力量表。
与治疗前比较, * P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。2.4 治疗前后脑血流灌注指标比较
治疗前, 2组患者PSV、搏动指数比较，差异无统计学意义(P>0.05); 治疗后, 2组患者PSV、搏动指数均低于治疗前，且研究组低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 4。
表 4 2组患者治疗前后脑血流灌注指标比较(x±s)组别 n PSV/(cm/s) 搏动指数 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 对照组 50 169.82±27.86 114.34±17.72* 1.78±0.42 1.19±0.23* 研究组 50 167.95±24.34 87.85±14.63*# 1.75±0.34 0.81±0.17*# PSV: 狭窄段收缩期峰值流速。与治疗前比较, * P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。 2.5 不良反应发生情况比较
研究组患者的不良反应发生率低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 5。
表 5 2组患者不良反应发生情况比较[n(%)]组别 n 缺血性卒中 出血性卒中 颅内动脉再狭窄 合计 对照组 50 5(10.00) 1(2.00) 2(4.00) 8(16.00) 研究组 50 2(4.00) 0 1(2.00) 3(6.00)* 与对照组比较, * P < 0.05。 3. 讨论
卒中是导致人类残疾和死亡的主要原因之一，急性缺血性卒中约占全部卒中的80%[7-9], 治疗的关键在于尽早开通阻塞血管，挽救缺血半暗带[10-12]。sICAS是指由动脉粥样硬化引起的颅内动脉狭窄，且在狭窄动脉供血区域发生过缺血性卒中或短暂性脑缺血发作[13-15]。抗血小板治疗和降脂稳定斑块是sICAS的重要治疗手段，但部分患者接受规范药物治疗后仍会出现症状复发或病情进展。此外，口服抗血小板药物起效时间及持续时间较长，短时间内无法重复给药，且可能存在口服药物抵抗等现象，进一步加重了患者及其家属的身心负担及经济压力[16-17]。因此，探寻一种安全有效的治疗方法对于改善sICAS患者的预后具有重要意义。
随着医学技术的不断发展，血管内治疗(如支架置入、狭窄血管段球囊扩张等)已成为开通“罪犯”血管、提高远端血管支配区脑组织血液供应的重要手段，显著提升了sICAS患者的临床疗效[18-20]。目前，颅内动脉支架置入已被广泛应用于颈内动脉狭窄的治疗，并成为神经科研究的热点之一[21-22]。颅内动脉支架置入治疗能在短期内迅速改善大脑供血，为急性卒中的治疗提供了新方向。然而，支架内再狭窄仍是颅内支架置入术后的主要问题之一[23]。李振强等[24]回顾性分析15例重度sICAS患者的颅内支架置入情况，结果显示所有支架一次性释放成功，手术成功率为100%, 患者未出现缺血性卒中、短暂性脑缺血发作和颅内出血等情况，随访影像学资料显示仅1例患者发生支架内再狭窄，表明颅内支架置入治疗的成功率较高，并发症较少，且随访效果良好。
本研究结果显示，研究组患者治疗后颅内动脉狭窄率显著低于对照组，表明支架置入相较于药物治疗可显著降低狭窄率; 研究组患者治疗后NIHSS评分显著低于对照组，表明支架置入相较于药物治疗可显著改善患者神经功能; 研究组患者治疗后ADL评分显著高于对照组，表明支架置入相较于药物治疗可显著改善患者的日常生活活动能力; 研究组患者治疗后PSV和搏动指数显著低于对照组，表明支架置入相较于药物治疗可显著改善患者的脑血流灌注情况; 研究组患者的不良反应发生率显著低于对照组，表明支架置入相较于药物治疗可显著减少不良反应。
综上所述，血管内支架置入术治疗sICAS患者具有良好的有效性，能够显著降低颅内动脉狭窄率，改善患者的神经功能和日常生活活动能力，且安全性较高。
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表 1 95例患者左眼和右眼的全眼像差、角膜前表面像差比较(x±s)
μm 项目 左眼(n=95) 右眼(n=95) 总RMS 总RMSh 总RMS 总RMSh 全眼像差 0.82±0.22 0.30±0.08 0.78±0.19 0.32±0.09 角膜前表面像差 1.34±0.32* 0.57±0.13* 1.31±0.30* 0.59±0.15* RMS: 像差均方根; RMSh: 高阶像差均方根。与全眼像差比较, * P < 0.05。 
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表 2 不同近视程度患者右眼全眼、角膜前表面像差比较(x±s)
μm 患者类别 n 全眼 角膜前表面 总RMS 总RMSh 总RMS 总RMSh 低度近视患者 16 0.54±0.15 0.32±0.07 0.98±0.25 0.56±0.11 中度近视患者 47 0.66±0.18* 0.31±0.05 1.27±0.33* 0.58±0.09 高度近视患者 32 0.93±0.21*# 0.29±0.04 1.56±0.38*# 0.62±0.12 F 30.060 2.313 16.815 2.202 P < 0.001 0.105 < 0.001 0.116 与低度近视患者比较, * P < 0.05; 与中度近视患者比较, #P < 0.05。
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表 3 不同近视程度患者右眼CCT、IOPg、IOPcc、CH、CRF比较(x±s)
患者类别 n CCT/μm IOP/mmHg IOPg/mmHg IOPcc/mmHg CH CRF 低度近视患者 16 545.87±28.94 15.92±3.63 15.72±3.52 15.78±3.26 10.80±1.83 10.83±1.94 中度近视患者 47 541.17±26.53 15.51±3.24 15.25±3.19 15.11±3.08 10.73±1.77 10.58±1.67 高度近视患者 32 542.55±30.02 15.46±3.30 16.03±3.01 15.78±3.15 10.26±1.59 10.33±1.55 F 0.167 0.113 0.585 0.543 0.862 0.502 P 0.847 0.893 0.559 0.583 0.426 0.607 CCT: 中央角膜厚度; IOP: 眼内压; IOPg: 校正Goldman眼压; IOPcc: 角膜补偿眼压; CH: 角膜黏滞阻力; CRF: 角膜阻力因子。
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表 4 不同近视程度患者右眼角膜生物力学参数与高阶像差(彗差、球差)的相关性分析
角膜生物力学参数 低度近视患者(n=16) 中度近视患者(n=47) 高度近视患者(n=32) A彗差 A球差 C彗差 C球差 A彗差 A球差 C彗差 C球差 A彗差 A球差 C彗差 C球差 CCT 0.102 0.064 0.135 -0.015 0.141 0.182 0.037 0.080 0.089 -0.028 0.114 -0.041 IOP 0.071 0.637** 0.142 0.497** 0.050 0.349** -0.008 0.365** 0.104 0.375** 0.029 -0.038 IOPg -0.166 0.587** -0.094 0.142 0.098 0.443** 0.115 0.320** -0.022 0.396** 0.094 0.067 IOPcc -0.071 0.390* -0.163 0.116 0.105 0.321* 0.073 0.187 0.144 0.102 -0.102 -0.048 CRF 0.344 0.493* 0.218 0.492* 0.088 0.445* 0.117 0.281* 0.170 0.334* 0.120 0.139 CH 0.259 0.458* 0.168 0.416* 0.123 0.386* -0.031 0.233* 0.127 0.295* 0.108 0.149 A: 全眼; C: 角膜前表面。表中所列数据为相关性系数(r), * P < 0.05, * * P < 0.01。
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