内蒙古地区蒙古族单纯干眼患者与类风湿关节炎伴干眼患者的角膜生物力学特征研究

孙亚茹　赵海霞

[摘要] 目的 应用可视化角膜生物力学分析仪（Corvis ST）研究内蒙古地区蒙古族单纯干眼患者与类风湿关节炎伴干眼患者的角膜生物力学特征。 方法 选取2015年12月～2017年9月就诊于内蒙古医科大学附属医院的内蒙古地区蒙古族（其父系及母系三代以内均为纯蒙古族）单纯干眼组92例，类风湿关节炎伴干眼组96例，两组分别做可视化角膜生物力学分析仪（Corvis ST）检查，Corvis ST检查包括第一压平时间（A1-time）、第二压平时间（A2-time）、第一壓平长度（A1-length）、第二压平长度（A2-length）、第一压平速率（A1-V）、第二压平速率（A2-V）、最大压陷时间（HC-time）、最大变形幅度（DA）、最大压陷曲率半径（HC-radius），眼压（IOP），角膜中央厚度（CCT）。检测两组间角膜生物力学特征是否存在差异。 结果 两组患者年龄、性别、IOP、CCT比较，差异均无统计学意义（P > 0.05），但类风湿关节炎伴干眼组的生物力学参数A1-time和HC-time较单纯干眼组明显缩短，DA较单纯干眼组增大（P = 0.01、0.01、0.03）。 结论 蒙古族单纯干眼与类风湿关节炎伴干眼之间角膜生物力学特性存在差异。类风湿关节炎伴干眼组患者与单纯干眼组比较，A1-time和HC-time缩短，DA增大。

[关键词] 内蒙古地区蒙古族;干眼;类风湿关节炎;角膜生物力学参数

[中图分类号] R772          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）05（c）-0092-04

[Abstract] Objective To investigate the corneal biomechanics of the Mongols in Inner Mongolia with rheumatoid arthritis （RA） and non-RA dry eyes by Corneal Visualization Scheimpflug Technology （Corvis ST）. Methods The Mongols in Inner Mongolia Region （all Mongols within three generations） were recruited at the Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University between December 2015 and May 2018. They were divided into non-RA group （92 cases） and RA group （96 cases）. The two groups respectively were performed Corvis ST to detect corneal biomechanics and Corvis ST inspection includes First Applanation Time （A1-time）， Second Applanation Time （A2-time）， First Applanation Length （A1-length）， Second Applanation Length （A2-length）， First Applanation Velocity （A1-V）， Second Applanation Velocity （A2-V）， Highest Concavity Time （HC-time）， Maximum Deformation Amplitude （DA）， Maximum Highest Concavity Radius （HC-radius）， Intraocular Pressure （IOP）， Corneal Center Thickness （CCT）. The differences of the above parameters between the two groups were examined. Results The differences in age， gender， IOP and CCT were not significant between the two groups （P > 0.05）. The Mongols in the RA group had significantly lower A1-time and HC-time， but higher DA compared with the non-RA group （P = 0.01， 0.01， 0.03）. Conclusion There are significent differences in corneal biomechanical properties between RA group and non-RA group of the Mongols. The RA group has a significantly shorter A1-time and HC-time， but larger DA compared with the non-RA group.

[Key words] The Mongols in Inner Mongolia; Dry eye; Rheumatoid arthritis; Corneal biomechanics

干眼是泪液和眼球表面的多因素疾病，是由于泪液质和量或泪液流体动力学异常引起的泪膜不稳定和/或眼表损害而导致眼部不适症状的一类疾病。干眼最常见的症状有干涩感、异物感、烧灼感、视力波动等，严重者可导致视力明显下降，使患者的日常工作和生活、社会活动受到不同程度的限制和影响[1]。内蒙古地区由于地理位置的影响，与海洋距离遥远，再加上重重山脉阻隔使得内蒙古地区气候干燥。内蒙古地区属典型的温带大陆性季风气候，具有降水量少而不均，寒暑变化剧烈，日照时间长，冬春季风大的特点。所以内蒙古地区独特的地理位置及气候环境大大增加了干眼的患病率。而内蒙古地区是我国少数民族蒙古族的主要活动地带。

类风湿关节炎是一种常见的以累及周围关节为主的多系统炎症性慢性自身免疫性疾病，在我国类风湿关节炎患者至少有400万[2]，在内蒙古地区发病率也较高。该病作为一种常见的以关节组织慢性炎症性病变为主要表现的自身免疫性疾病，主要侵犯手足小关节。除关节外，肺、心、眼、神经系统等其他器官或组织亦可受累[3]。10%～35%的类风湿关节炎患者伴有干眼症状，类风湿关节炎伴干眼患病率远远超过正常人群干眼患病率（5%～17%）[4-5]。

可视化角膜生物力学分析仪（Corvis ST）集非接触式眼压计系统和集成超高速Scheimpflug摄像机于一身，能够记录实时的动态变形角膜，进而对角膜生物力学进行临床评估[6-7]。目前，Corvis ST已经成功应用于青光眼、糖尿病[8]、角膜屈光手术[9-10]等研究中。本研究的主要目的是分析内蒙古地区蒙古族单纯干眼患者与类风湿关节炎伴干眼患者的角膜生物力学特征，并探讨两者之间的角膜生物力学特征是否存在差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料

类风湿关节炎伴干眼组：选择2015年12月～2017年9月在内蒙古医科大学附属医院（以下简称“我院”）风湿免疫科和眼科近视眼中心就诊的内蒙古地区蒙古族（其父系及母系三代以内均为纯蒙古族）类风湿关节炎伴干眼患者96例，其中男36例，女60例。

对照组：选择2015年12月～2017年9月在我院眼科近视眼中心门诊就诊的内蒙古地区蒙古族单纯干眼患者（其父系及母系三代以内均是纯蒙古族）92例，其中男38例，女54例。所有患者均签署知情同意书。

1.2 纳入及排除标准

1.2.1 纳入标准  所有类风湿关节炎患者均符合美国风湿病协会1987年诊断标准[11]：①晨僵至少1 h;②3个或3个以上的关节受累;③手关节（腕关节、掌指关节和近端指间关节）受累;④对称性关节炎;⑤有类风湿结节;⑥血清类风湿因子阳性（滴度>1∶32）;⑦有相应X线改变。

所有干眼患者均符合2013年中华医学会眼科学分会角膜病学组达成的共识[1]：①主观症状（疲劳感、不适感、异物感、干燥感、烧灼感、视力波动）+泪液分泌试验（Schirmer Ⅰ test，SⅠt）（无表面麻醉）≤5 mm/5 min;②主观症状+泪膜破裂时间（breakup time，BUT）≤5 s;③主观症状+5 mm/5 min

1.2.2 排除標准  以下情况患者不得纳入研究：眼部感染、患有除类风湿关节炎之外的全身性疾病、眼部手术史、眼部疾病（如角膜营养不良、圆锥角膜、青光眼、葡萄膜炎）、全身用药和除人工泪液以外的局部用药、近1个月内佩戴接触镜。

1.3 眼部检查

1.3.1 BUT  泪膜稳定性容易受眼科其他检查的影响而破裂，因此在检查时首先进行。首先将无菌荧光素试纸条接触下眼睑中外眼角处，使用裂隙灯钴蓝光观察，嘱检查者轻轻眨眼数次，末次瞬目后睁眼至角膜上出现第一个黑线或黑斑的时间为BUT（使用秒表计时器计时）。每只眼重复3次，取平均值。

1.3.2 角膜荧光素染色（corneal staining score，CSS）  在完成BUT以后，裂隙灯钴蓝色光下观察结膜上皮、角膜的荧光素染色情况。采用0～12分记录角膜荧光染色情况，整个角膜共为0～12分，将角膜划分为4个象限，每个象限依据染色面积和程度划分为0～3分（0分无染色，1分为染色少于5个点，3分为出现块状染色或丝状物，2分介于两者之间）

1.3.3 SⅠt  下眼睑结膜囊内滴入1～2滴0.5%丙美卡因滴眼液，轻轻闭眼，5 min后进行SⅠt，将5 mm×35 mm泪液检查试纸条一端反折5 mm放置于检查者下眼睑中、外1/3交界处的睑结膜处，嘱检查者轻轻闭眼，5 min后取出泪液检测试纸条，1～2 min后观察泪液浸湿长度。

1.3.4 Corvis ST检查  采用德国OCULUS公司于2013年推出的新型Corvis ST进行生物力学的测量，其工作原理是采用气冲压印技术将一束空气进行压缩，达到恒定的压力值后，机器会对准角膜中央自动发出一束脉冲气流，给予角膜一气流冲击，引起角膜压陷。同时应用Scheimpflug相机，以4300帧/s的速率对图像进行采集，采集图像的有效半径为4.25 mm[12]。在30 ms内记录从开始受压形态改变到最后形态还原的全过程。角膜经历了三个不同的阶段：第一次压平、最高凹度和第二次压平。在该过程期间自动产生了11个特定的参数[13]。见表1。

检查方法：嘱被检者平复心情，坐于暗室中，身体上身坐直，放松。瞳孔处于自然调节状态，令被检者将下颌放置于下颌托内，其额紧贴于额托，眼睛睁大不要眨眼，注视前方镜头内的红点。检查者应用调节手柄将焦点聚焦于角膜顶点，当对焦后，机器会自动释放出一股空气，给予角膜一气流冲击，引起角膜压陷。与此同时，Scheimpflug相机会将一开始空气发出引起角膜形变到最后角膜形变复原的全过程记录下来。数据自动存储于电脑内并加以分析。最终得出相应时刻的数据及动态图片。每次操作与资料收集都由同一名经验丰富的检查者完成。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计学分析。首先采用Shaphiro-Wilk检验来测试纳入研究的数据是否符合正态分布。根据检验所得到的结果，正态分布资料采用独立样本t检验，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示;不符合正态分布的改用中位数（M）或四分位数间距（P25，P75）表示，非正态分布数据采用Mann-Whitney U检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本研究共纳入188例蒙古族患者。类风湿关节炎伴干眼组共96例，其中男36例，女60例;年龄30～55岁，平均（41.68±4.69）岁。对照组92例，其中男38例，女54例;年龄34～60岁，平均（46.88±4.93）岁。两组年龄和性别比较，差异无统计学意义（t = 7.44，P = 0.48;χ2 = 5.85，P = 0.59），具有可比性。

角膜生物力学参数各项指标、IOP、CCT见表2。在类风湿关节炎伴干眼组与对照组中，IOP和CCT比较，差异均无统计学意义（t = 0.36、0.12，P = 0.30、0.90）。本研究的生物力学参数中，有3个参数，即DA、A1-time和HC-time，类风湿关节炎伴干眼组和对照组比较，差异有统计学意义（P < 0.05）。与对照组比较，类风湿关节炎伴干眼组患者的A1-time和HC-time显著降低（t = 2.43、3.60，P = 0.01、0.01），而DA显著增加（t = 2.54，P = 0.03）。两组之间其他参数比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。

3 讨论

角膜为一种复杂的生物力学复合材料，角膜组织结构的完整性是保证角膜韧性、回缩力、黏性等生物力学性质的基础。无论角膜5层结构中的哪一层受到了损伤，其都会对角膜的功能及作用产生影响，进而角膜生物力学势必也将会受到影响[14-16]。了解角膜生物力学对干眼的作用对于制订恰当的治疗方案至关重要。截止到目前，国内外对于干眼和角膜生物力学关系的研究报道还相对较少，而对于蒙古族类风湿关节炎伴干眼患者的研究更为罕见。

本研究中发现，与单纯干眼组比较，类风湿关节炎伴干眼组患者的A1-time 和HC-time明显缩短，但DA增大。DA表示角膜顶峰相对于初始角膜的位移，A1-time表示从开始到角膜第一次压平所需的时间，HC-time表示从开始到最大凹陷所需的时间。因此，上述3个参数都被认为是角膜“硬度”的反应。在类风湿关节炎伴干眼组中，DA增大、A1-time和HC-time缩短表明角膜组织的“硬度”变低。提示随着角膜上皮损伤越严重，角膜最大压陷时间越短。角膜前弹力层和基质层的胶原蛋白占角膜整体重量的80%并且其是角膜生物力学的重要组成部分[17]。因此，与单纯干眼比较，类风湿关节炎伴干眼可引起胶原溶解从而导致更严重的角膜损伤，使得角膜生物力学更“弱”。任何可以引起角膜的韧性及顺应性发生改变的因素都可以引起角膜生物力學的相关改变。例如在Pedersen等[18]研究中发现，传统的LASIK和较新的小切口基质透镜取出术（SMILE）后所形成的术后角膜，在两者的角膜生物力学对比中发现，LASIK的HC-time比SMILE会显著缩短。究其根本原因可能是因为LASIK切断了更多的胶原纤维，进而引起角膜结构发生了改变，角膜韧性加大。韩晓彤[19]研究发现，在亚临床期圆锥角膜生物力学的研究中，其中A1-time、A2-time、A2-length、DA、HC-radius五项指标与正常对照组之间有差异，究其根本原因，可能为临床前期圆锥角膜组织结构遭到破坏，进而对角膜生物力学产生影响。田磊等[20]应用Corvis ST在对青光眼人群的研究中发现，与正常的角膜结构相比较，青光眼人群的A1-V和A2-V变慢，而A2-time相对较短，DA与正常眼相比也相对较小，这可能的原因是青光眼患者的眼压要比正常的眼压高，进而导致角膜应对外来力的压缩时，会显现出更大的阻力，角膜的韧性也相对更大。

目前研究表明，蒙古族类风湿关节炎伴干眼患者和单纯干眼患者的角膜生物力学之间存在差异。相对于蒙古族单纯干眼患者，蒙古族类风湿关节炎伴干眼患者的角膜生物力学特性表现出A1-time、HC-time明显缩短，DA增大。由于Corvis ST是一项相对较新的技术，对于其功能和作用尚未完全开发出来，因此需要进一步增加样本含量，对蒙古族类风湿关节炎伴干眼患者进行更加深入及全面的探讨，为今后对于蒙古族类风湿关节炎伴干眼的诊断及治疗方案提供更深入理论依据。

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（收稿日期：2018-07-29  本文编辑：金   虹）