德国 角膜生物力学分析仪 Oculus Corvis ST

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角膜是***个由复杂生物力学复合材料组成的结构，其特性取决于结构亚单元和组合模式。角膜只有前弹力层和基质层是胶原组织层，是提供角膜力量的主要结构成分。角膜上皮层则对角膜力量的贡献很小，而且角膜屈光手术过程**角膜上皮后对角膜的曲率几乎没有影响。角膜后弹力层的延展性和低强度使之在较宽范围的眼压作用下，都有很好的舒展性，而且可以很好地缓冲和保护角膜基质层力量对角膜内皮可能产生的损伤。

角膜前弹力层是由胶原**较为随机排列的、厚度约为8-12微米的无**致密基质层，其作用***直受到争议。尽管***些人认为，*了角膜基质层以外，角膜前弹力层也有显著的力学作用，但是正常角膜力学实验显示，**前弹力层之后，检测不到对整体角膜力学特性的影响。然而，得出这个结论也可能是测量灵敏度不足以反应前弹力层的力学贡献。

  角膜对外伤、手术的力学反应主要取决于基质层，基质层质量的78%是水，15%是胶原，7%是非胶原蛋白、蛋白多糖和盐，基质层总共有300-500层，在前基质层**走向更加随机***些，可见更多的斜向分支和交叉，角膜周边的层***分支也比中央部更多，相邻胶原束之间的交织是层间剪切力和角膜应力负荷的重要结构基础。角膜周边有明显的圆周型**走向，这也许是角膜在发生膨隆性疾病时，仍然能够维持角膜周边形态的原因。此外，蛋白多糖在胶原**组装和分隔方面有重要的作用，其力学重要性可能远大于目前所知。

      角膜的结构材料和力学特性是理*疾病或手术时，角膜的形态和力学特性关系的基础。现阶段已知角膜是***个复杂的各向异性负荷材料，具有“非线性的**”和“黏**”。说它是复合材料，是因为它的特性由不相同的材料相互作用来确定。各向异性则是因为其各个方向的特性是不***致的，同时，从中央到周边、从前到后、沿旋转轴的不同方向都不是均匀的。用常规的方法来评价这样***个复杂的系统是很困难的，其中非线性特性不能用单***的模量值来表示，而应该是负荷的函数，或者是在***个特定的负荷范围内的平均值。正常含水量供体眼球的膜膨胀实验提供了***种相对于拉力计法，更加符合角膜生理的方法，但是仍然没有满足活体角膜测量技术的***终需要。“角膜黏**”则来源于生物力学反应的时间相关性，是所有生物软组织都具有的特性，这种特性的代表性现象为：角膜滞后、应力松弛、蠕变。

      还有***个重要的指标是“*剪强度”，描述的是角膜基质层间滑动的阻力，剪切强度来源于胶原的交织和其他的力量，如：层间黏合强度。角膜的剪切强度相对于*拉强度是很小的，但提供了层间负荷的转移，这可能是角膜屈光手术后发生远视漂移的原因。角膜弯曲强度和层间滑动的异常可能与角膜膨隆的病因潜在相关。

      在***外，角膜生物力学*域的研究发展很快，**眼科医师，特别是角膜屈光手术医师***直想了*圆锥角膜的病理生理特性，需要更多地理*角膜生物力学的知识。特别是***些术前并没有明显危险因素，却在LASIK手术后发生了角膜膨隆的患者，使手术医师们更加迫切地想要理*手术后角膜的生物力学改变，急需***套客观反应角膜生物力学特性的设备来排查异常患者，规避手术风险，同时提*矫正*果和患者满意度！

      近年来，随着准分子激光及飞秒激光手术的开展，手术后的患者逐年**，**中角膜扩张（膨隆）的病例也逐渐增多，而导致角膜扩张（膨隆）发生的主要原因是角膜生物力学特性本身的差异以及术后角膜基质的力学改变。对于角膜扩张（膨隆），尤其是潜在的膨隆，常规检查设备的排查难度越来越大。以往，**中多根据中央角膜厚度（CCT值）和眼压（IOP值）监测来预估风险，但是常规的非接触眼压计等设备无法测量术后患者的真实眼压，更不能反映角膜生物力学特性，在当前往更*细、更**方向发展的角膜屈光手术*域，这是***大难题。因此，研发**无创测量角膜生物力学特征的方法呈现加速的趋势。

      已经商业*的眼反应分析仪（Ocular response analyzer，ORA）利用*速气流*分析角膜的变形和受压后恢复形态的动态特征，作为角膜滞后（CH）的指标。此外，角膜阻力系数（CRF）也同样可以得出，并作为角膜**阻力的重要指标。虽然并不能确定CH和CRF是否是判断角膜生物力学特性的敏感指标，但是与角膜中央厚度（CCT）和眼压值（IOP）判断角膜特性的方法相比较，要更加具有**指导意义。

德***OCULUS公司***新推出的Corvis ST 可视*角膜生物力学分析仪，与其眼前节分析诊断系统Pentacam***样，均***速Scheimpflug相机，每秒采集超过4000帧的图像，动态记录并分析角膜受压改变形态、形态还原过程中的生物力学改变。得出大量客观数据，包括角膜厚度、真实眼内压以及**的生物力学数据（角膜变形幅度、扁平长度、回弹速率等），可以有*的协助**医生排查术前、术后的角膜扩张、评价角膜交联术后*果、测量真实眼内压等。

      与此同时，青少年角膜塑形镜佩戴比例也越来越*，但是否每个人都适合佩戴角膜塑形镜呢？**发现，对于相同屈光度数的不同患者、常常遇到佩戴*果显著差异的情况，由此可见，患者角膜生物力学的差异对角膜可塑性存在显著影响，也影响了青少年配戴角膜塑型镜的*果。有了***台角膜生物力学分析仪，医师们可以更快地找到角膜生物力学参数与塑型镜适配之间的关系。

      *决**需求的同时，大量可记录可分析的数据可以帮助医生完成角膜生物力学的研究，对科研和教学也有*大价值。医师们可以在以下几个方向进行**观察与探索

① 薄角膜和厚角膜对照组的生物力学特性；

② *度近视与正常眼对照组的角膜生物力学特性；

      ③ 儿童、年轻人、成年人、老年人对照组的角膜生物力学研究；

      ④ 角膜水肿、角膜炎等患者，普通眼压无法测量，可同步视频观察眼压；

      ⑤ 角膜屈光手术前，对可疑圆锥角膜和角膜扩张患者的评估；

      ⑥ 不同屈光术式的生物力学影响差异性研究；

      ⑦ 角膜交联术前、术后的*果评估（CXL、KXL）；

      ⑧ 生物力学参数评价角膜特性；

      ⑨ 中央角膜厚度、生物力学参数和真实眼压之间的关系；

      ⑩ 角膜塑型镜适配*果的研究（适配*果差异是否由生物力学引起？）

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