体位改变对眼部生物学参数影响的研究进展

张雅丽 张树洪 卞江华

青光眼具体发病机制尚未完全阐明，有研究发现病理性眼压增高引起的机械性压迫和眼部血供障碍是导致青光眼视神经损害的主要原因[1，2]。眼内压(intraocular pressure，IOP)越高，波动越大，那么对视神经的损害越大。体位导致的IOP改变也得到越来越多的重视，而体位改变所引起的眼部其他生物学参数改变，也可能会导致青光眼发作，因此我们要对体位改变导致的眼部生物学参数变化进行综述。

一、体位与眼部生物学参数的关系

(一)角膜厚度

角膜厚度受到多种因素的影响：性别、年龄、屈光度、佩戴隐形眼镜、散瞳、自身疾病、人种等[3，4]。角膜厚度的测量方法主要分为两大类：超声波测量和光学测量。超声波测量有A型超声角膜厚度测量仪、超声生物显微镜；光学测量有非接触式角膜内皮细胞镜、Orbscan眼前节分析仪、Pentacam眼前节分析测量仪、眼前节光学相干断层扫描仪、共焦激光显微镜。很多研究发现角膜厚度与IOP之间呈正相关[5]。朱璇[6]对正常人、原发性开角型青光眼(primary open-angle glaucoma，POAG)、正常眼压性青光眼、高眼压症患者的中央角膜厚度进行研究，发现POAG与正常人的平均中央角膜厚度之间无显著性差异，高眼压症患者的中央角膜厚度较其他三组厚，正常眼压性青光眼平均中央角膜厚度较其他三组更薄。

体位变化对角膜厚度影响的研究比较少。有学者[7]随机选择了拟行角膜屈光手术的近视患者40例80只眼，运用A超角膜测厚仪分别在坐位、仰卧位时对角膜厚度进行了测量，研究发现坐位下测量中央部角膜厚度值左眼：(534.76±32.26)μm，右眼：(535.48±32.38)μm；卧位测量中央角膜厚度值左眼：(548.15±30.24)μm，右眼：(549.07±30.88)μm。坐位时测得的角膜厚度值小于卧位时的测量值，但是他们本次研究时，卧位时间没有进行明确的规定，所以还需要进行进一步研究。Anderson[8]等对仰卧、俯卧位时的眼部参数进行了研究，他们的测量方法很有创新，他们把测量仪器安装在特制的吊杆上，这样就可以在卧位状态下进行相关测量，进而避免了体位改变而引起的眼部参数变化。他们对体位改变引起的眼部参数变化进行了长达60 min的研究，而且还测量了不同时间点的眼部参数，以便观察眼部参数随时间的变化趋势。研究发现俯卧位和仰卧位的角膜厚度相对于坐位时都增厚，而且体位改变相同时间后俯卧位比仰卧位角膜厚度更厚。仰卧位时角膜厚度与仰卧时间没有明显关系，但俯卧位时角膜厚度随俯卧时间的延长而改变(<5 min=528±35 μm，60 min=537±35 μm，P<0.001)，而且在俯卧的60 min内，角膜厚度变化并未达到稳定。Ytteborg[9]等人曾提出IOP增高会导致角膜内皮细胞泵水功能轻度下降，所以导致角膜水肿，角膜厚度增加。很多研究发现仰卧及俯卧时IOP均高于坐位，所以Ytteborg J的观点恰好解释了仰卧位及俯卧位时角膜厚度增加的原因。

(二)前房深度

研究发现晶状体增厚、晶状体位置前移是原发性闭角型青光眼的影响因素[10]，前房深度(anterior chamber depth，ACD)被认为是最重要的因素[11]。性别、年龄、眼轴长度等都是ACD的影响因素[12-14]。ACD的测量方法有Sirius眼前节分析系统、IOL Master、扫频域OCT、A型超声、超声生物显微镜、Orbscan眼前节分析仪、Pentacam眼前节分析仪等。ACD测量主要用于青光眼的诊断与研究，以及白内障、青光眼、有晶状体眼人工晶状体植入术手术方案的选择和术后效果的评估[15]。

1. 体位对正常人眼前房深度的影响

Lam[16]对正常人坐位、仰卧位、俯卧位的IOP及ACD进行了研究，发现俯卧位的IOP最高，仰卧位次之，但ACD并无明显差异，Lam等人考虑在本研究中ACD未发现差异的原因可能是每个体位持续时间太短(仅为4 min)，ACD还没有发生明显变化。Anderson[8]发现俯卧位ACD小于仰卧位，ACD在变为俯卧位后很快就变浅，但不会随体位改变持续时间的增加而继续变化。他们考虑眼内组织结构的重力作用导致ACD改变，特别是晶状体密度比周围组织的密度高，俯卧位时晶状体会前移，导致ACD变浅；而且玻璃体是黏稠状液体，容易受到静水压影响，会导致晶状体虹膜隔前移，导致前房变浅，进而导致房角狭窄，房水排出受阻。房水通过葡萄膜-巩膜途径外流也会受到巩膜静脉压的影响而减少。此外，房水生成包括分泌、超滤过、扩散三种方式，超滤过是压力依赖性的，约25%的房水由超滤过作用形成，当IOP增高时，超滤过作用减弱，导致房水生成减少，ACD变浅。

对仰卧位及俯卧位眼部参数的研究有很多，但是对侧卧位眼部参数的变化研究很少。2017年Park[17]首次对侧卧位状态下眼部参数进行了研究，发现健康人中左侧卧位时ACD以及前房宽度(鼻侧至颞侧巩膜突的距离)与坐位时没有明显变化，右眼颞侧的房角变窄，鼻侧房角无明显变化，相反的是左眼鼻侧房角明显变窄。

2. 体位对青光眼患者ACD的影响

青光眼俯卧激发试验中，如果患者保持俯卧位1小时，IOP至少上升8 mmHg[18]，IOP增高很可能是房角关闭所导致的。房角关闭可能的机制是俯卧位时晶状体-虹膜隔前移[19][20]。Neumann和Hyams[21]研究发现闭角型青光眼患者俯卧激发试验中，保持俯卧位1 h，ACD平均会变浅0.015 mm。

3. 体位对剥脱性青光眼患者前房深度的影响

关于剥脱性青光眼(pseudoexfoliative glaucoma，PEX)患者ACD的研究也有报道。Lanz[22]发现单眼PEX患者在由仰卧位5 min变为俯卧位5 min时，双眼ACD均会变浅，患眼变化幅度大于对侧眼，但IOP、眼轴长度(axial length，AL)无明显变化，他们认为俯卧位晶状体虹膜隔位置前移，导致瞳孔阻滞，IOP增高，但本次研究体位改变时间太短(5 min)，没有发现IOP变化。Ermis[23]运用A超对ACD、AL进行测量，发现正常眼压性PEX患者以及正常人俯卧位时ACD均会变浅，这个结论与Lanz的研究结果一致，正常眼压性PEX患者的ACD由仰卧位5 min时(2.89±0.27)mm减少为俯卧位5 min时(2.71±0.23)mm，正常人ACD由仰卧位5 min时(2.94±0.25)mm减少为俯卧位5 min时(2.84±0.30)mm，PEX患者的ACD变化明显大于正常人(P=0.03)。为避免俯卧位时角膜凹陷而引起的ACD变化，他们还对眼轴长度进行了测量，但研究发现两组IOP和眼轴长度的体位变化均无统计学意义。他们得出结论，在体位发生改变时，PEX患者与正常眼相比晶状体的位置更容易发生改变，但并没有引起IOP变化，考虑导致这种差异的原因可能是PEX患者晶状体悬韧带稳定性降低，重力作用或者晶状体位置的移动导致了前房参数发生变化。

二、眼压

影响IOP的因素很多，研究表明体位是影响IOP的重要因素[24]。IOP的测量方法主要有Goldmann压平式眼压计、NCT、Schiotz眼压计、笔式眼压计、Icare回弹式眼压计等。IOP波动是引起青光眼视神经损伤的重要原因，关注体位变化引起的IOP改变非常重要，特别是对青光眼患者生活以及非眼科手术时的体位指导具有很大意义。

1. 体位对正常人眼IOP的影响

Lam[16]考虑三种体位中，俯卧位时IOP最高可能是因为晶状体位置前移，导致晶状体-虹膜隔位置前移，ACD减小，进而导致IOP增高。但他们研究发现，三种体位时ACD没有明显差异。仰卧位与俯卧位时ACD和巩膜静脉压相同，但俯卧位IOP明显高于仰卧位，考虑可能除巩膜静脉压增高、晶状体位置前移外，还有其他原因导致了IOP增高。80%房水通过Schlemm管流入巩膜外静脉，巩膜静脉压上升使房水回流受阻，房水量急剧增加导致IOP明显上升。既往很多观点认为卧位时巩膜静脉压增加会导致IOP增高[25]，巩膜静脉压主要取决于心脏与眼部的相对位置，仰卧位与俯卧位时心脏与眼几乎均处于同一水平位置，所以巩膜静脉压应该相同，但是仰卧位和俯卧位时IOP不同，所以卧位时IOP增高可能不只是巩膜静脉压增高导致的[16]。在侧卧位对IOP影响的研究中，一般把处于较低位置的眼别定义为“主导眼”，另一眼为“非主导眼”。Lee[26]研究发现健康年轻受试者侧卧位5 min后，主导眼IOP显著高于仰卧位，且侧卧位30 min时这种差异仍然存在，当由侧卧位恢复到仰卧位后，主导眼IOP渐渐恢复，而非主导眼不存在这种改变。大多数研究发现侧卧位时IOP增高，而且主导眼的IOP增高幅度大于非主导眼，这可能是由于重力作用导致的，侧卧位时头部的重量压迫导致主导眼的IOP大于非主导眼。正常人IOP卧位比坐位高约 0.3～6 mmHg[27]。Baskaran[28]对练习瑜伽倒立动作一段时间的人群眼部生物学参数变化以及每次倒立动作前后IOP变化进行研究，发现由站立位改变为垂直倒立位时，IOP立即发生变化，约5 min后IOP变化开始稳定，约为基础IOP的2倍，而由倒立位改变为坐位后IOP立即恢复，且平均IOP接近基础IOP,但是眼部其他生物学参数(包括角膜曲率、角膜厚度、眼轴长度、垂直杯盘比)倒立训练前后无明显差异。Anderson[8]研究发现俯卧位相比仰卧位IOP更高，ACD更浅，AL更长，IOP增高8.4 mmHg，AL会增加0.03 mm，而且IOP改变速度大于其他眼部参数的变化。

2. 体位对青光眼患者IOP的影响

周和政[29]发现在青光眼患者特别是高眼压(>30 mmHg) 患者卧位IOP随卧位时间增加而持续升高，他们研究发现当坐位IOP≥21 mmHg时，POAG患者和原发性闭角型青光眼患者卧位30 minIOP显著高于卧位5 min时的IOP,但当坐位IOP<21 mmHg时,除原发性闭角型青光眼患者有轻度变化外,青光眼睫状体炎综合征患者和POAG患者卧位30 min及卧位 5 min时IOP无明显差别。Jasien[30]对健康人和青光眼患者下犬式、站立前屈式、梨锄式、倒箭式4种瑜伽姿势与IOP的关系进行研究,发现在维持这些瑜伽姿势1 min后IOP即开始升高，恢复坐位2 min后可回到基线水平,IOP升高主要是因为巩膜和眼眶压力以及脉络膜厚度(变化引起的,但这种IOP升高反应在POAG患者和普通人之间并无明显差异。

研究发现卧位状态时青光眼患者的IOP变化明显大于正常人[31]，所以测定不同体位的IOP对青光眼患者的诊断，特别是正常眼压性青光眼患者以及轻度升高的可疑青光眼患者的诊断具有重要意义。陈婷、周和政等人[32]在2014年对可疑青光眼患者清晨起床前后体位变化和日常活动对IOP的影响进行了研究，发现起床前卧、坐位测量的IOP均值分别为19.14±5.51 mmHg和17.12±4.53 mmHg，卧位IOP明显高于坐位，两者差别显著。清晨日常活动前后测量的IOP均值分别为17.12±4.53 mmHg和14.44±3.90 mmHg,两者有显著差别。Liu[33]研究发现POAG患者IOP高峰出现在夜间，对于青光眼患者，特别是晚期青光眼患者，夜间IOP升高若得不到有效控制，将对患者病情控制造成严重影响。青光眼患者IOP波动大于正常人，不同卧位高度、枕位高度都会对IOP造成影响。不管是正常人还是青光眼患者，侧卧位时主导眼IOP均较非主导眼高[34，35]。Lerner[36]对不对称性青光眼患者(至少3次测量到双眼IOP差异>3 mmHg，和/或双眼杯盘比不对称，和/或双眼不对称性视野缺损)进行了研究，发现习惯性侧卧位的下侧眼(即主导眼)的IOP比上侧眼的IOP高7.3 mmHg，但是他们的本次研究样本量太少，仅为10例患者，所以未给出有效的说服力。虽然有报道青光眼与正常人IOP升高幅度无明显差别[37]，但大多数研究支持青光眼患者IOP升高更为明显，视野损害越重的眼IOP升高幅度越大[33-35]。很多研究都发现，在正常眼压性青光眼患者和POAG患者中，体位改变所引起的IOP升高幅度与视野损害的严重程度以及视野损害进展速度有关[37，38]，所以在临床工作中，应关注青光眼患者不同体位IOP变化，特别是在睡眠状态仰卧位时IOP变化，积极寻找方法控制睡眠状态时IOP增高，尽量减少卧位时IOP增高而导致的视神经损害，减缓视野进展速度。

3. 非眼科手术时的IOP变化及体位选择

Hwan[39]对接受肺部手术的非青光眼患者卧位时间长短对IOP的影响进行研究，术中患者保持侧卧位，发现主导眼IOP较仰卧位时明显升高，且这种变化会持续到手术结束。很多手术中需要有特殊体位，比如腹腔镜手术、脊柱手术等。关于围手术期的IOP变化有很多研究。Gence[40]发现在俯卧位的脊柱手术中俯卧位相比仰卧位IOP升高。妇科腹腔镜手术常采用头低臀高截石位。在进行腹腔镜手术前应严格掌握手术适应证,对于IOP较高或存在眼部疾患的患者，要尽量避免采用腹腔镜手术。尽管IOP不是导致术中视力丧失的唯一原因，但尽量减少头低位的度数以及持续时间，以避免IOP波动，可以作为预防术中视力下降的一种方法。

4. 体位增高导致IOP增高的治疗药物

Steigerwalt[41]发现局部应用拉坦前列腺素能够降低高眼压和POAG患者因仰卧所导致的IOP升高，但都不能完全消除体位改变导致的IOP变化。Kiuchj[42]研究结果与Steigerwalt不同，他发现噻吗洛尔、溴莫尼定和拉坦前列腺素类药物均不能减少患者体位变化引起的IOP改变。目前关于药物治疗对体位导致的IOP变化影响研究较少，还需要进一步研究。

三、脉络膜

青光眼是一种不可逆的致盲性眼病，发病机制尚不明确，研究发现青光眼视神经损害的原因主要是病理性IOP增高引起的机械性压迫和眼部血液供应障碍。供应视神经区域的血流障碍会导致青光眼视神经损害，而视神经筛板前区的血液供应主要来自脉络膜。脉络膜厚度会受到多种因素影响：年龄、性别、眼轴长度、屈光不正、疾病、眼压[43-46]等。李敏[46]等对黄斑中心凹下脉络膜厚度(subfoveal choroidal thickness ,SFCT)、IOP及等效球镜度数进行多元线性回归分析得出，SFCT(μm)=345.22-4.54×IOP(mmHg)-7.57×等效球镜度数(D)(F=12.51，P<0.01)。

(一) 脉络膜厚度测量的研究进展

对于脉络膜的研究，以往有吲哚青绿血管造影、眼底荧光血管造影、眼科B 超、传统光学相干断层扫描(optical coherence tomography，OCT)，但是都有一定的局限性，吲哚青绿血管造影、眼底荧光血管造影检查有助于观察脉络膜内血管形态及功能变化，但是无法提供脉络膜形态以及厚度的变化；眼科B 超分辨率较低，无法对脉络膜厚度进行精确测量；OCT虽然能够对视网膜的各层结构进行清晰的成像，但是对脉络膜的成像却十分有限。近年来出现的增强深部成像的相干光断层扫描(enhanced depth imaging optical coherence tomography，EDI-OCT)技术可以清晰地显示脉络膜的结构并进行定量分析，EDI-OCT是目前活体研究脉络膜变化的有效工具之一。

(二) 体位对脉络膜厚度的影响

1. 体位对正常人脉络膜厚度的影响

Shinojima[47]对9名健康人脉络膜与体位的关系进行研究，发现体位变化会导致IOP、脉络膜厚度变化。坐位时IOP和SFCT分别为(14±1)mmHg、(300±31)μm，保持10°头低倾斜位30 min后IOP和SFCT变为(21±2)mmHg、(333±31)μm，IOP增高了54%。头低倾斜位导致了IOP及SFCT的变化，但是黄斑中心凹下的视网膜厚度的变化无统计学意义。黄斑中心凹下的视网膜厚度没有变化的原因可能有两点：(1)当平均动脉压低于115 mmHg时视网膜有足够的自动调节能力；(2)黄斑中心凹下视网膜没有血管，所以不会受到平均动脉压的影响。Shinojima的这项发现恰好解释了之前研究的宇航[48]以及头低倾斜位[49]时眼压增高的原因，巩膜是一个薄而且坚硬的外壳，当眼内容体积增加时，巩膜不会随之而改变，因此当脉络膜厚度增加时，脉络膜只能影响玻璃体侧，而无法影响巩膜侧，进而导致玻璃体向前拥挤，IOP增高，而且Chakraborty[50]发现当脉络膜厚度增加时，眼轴长度减小，这也证明了脉络膜扩张是朝向玻璃体侧，而不是巩膜侧。有研究表明脉络膜血容量突然增加20 μl，可能会导致IOP急性增加20 mmHg[51]。所以当宇航员处于失重状态或者头低位时，轻微的脉络膜血容量增加就会导致突然的IOP增加。也有可能是另一个原因，巩膜静脉压增加或者前部葡萄膜的厚度增加导致房角狭窄，导致了房水排出受阻。

Anderson[8]发现仰卧位脉络膜体积相对俯卧位、坐位更大，俯卧位和仰卧位SFCT相比坐位都增加，但保持俯卧、仰卧相同时间后两者SFCT无差异。仰卧位时脉络膜体积随时间延长而明显增加(平均体积在<5 min时为(8.8±2.3)mm3,在60 min时为(9.0±2.4)mm3，P=0.03)，而且在60 min时也未达到稳定水平，在观察对象中，脉络膜体积变化幅度最大的一个个体是在60 min内增加了5.6%。因脉络膜没有自动调节机制，仰卧位时头部的液体流量增加，头部的静脉压也增加，所以脉络膜体积增加。但是本研究中俯卧位时脉络膜体积没有增加，而且更有趣的是不论在俯卧位还是仰卧位，SFCT都随时间增加而增厚。头部增高的静水压可能会导致脉络膜的扩张，而增高的IOP会阻止脉络膜的扩张。他们假设俯卧位时增高的IOP导致玻璃体扩张，阻碍脉络膜的扩张，这个机制可能对周边脉络膜的作用大于对黄斑中心凹下脉络膜的作用，所以黄斑中心凹下的脉络膜厚度随时间增加而增厚。

2.体位对青光眼患者脉络膜厚度的影响

研究发现头低位会刺激微重力发生变化，SFCT和IOP会改变[52]。而且，Quigley[53]认为脉络膜膨胀增厚是诱发急性闭角型青光眼的原因之一。国内也有很多研究发现原发性闭角型青光眼、可疑性房角关闭眼及急性原发性房角关闭眼的对侧眼脉络膜厚度均增加[54]。脉络膜厚度发生轻微的变化就会导致IOP改变，即使全脉络膜仅膨胀增厚50 μm，也会导致IOP显著增高[55]。体位改变会导致眼灌注压改变，脉络膜厚度改变与眼灌注压呈正相关[56]。Quigley[57]提出房角关闭可能与脉络膜膨胀有关，脉络膜厚度增加可能会导致急性闭角型青光眼发作。随着EDI-OCT技术的出现，脉络膜厚度测量变得简单可行，所以在未来可以对脉络膜厚度与青光眼发病机制的关系进行进一步研究，特别是对不同体位脉络膜厚度变化进行研究，以便指导临床工作中青光眼患者的生活。

3.体位对正常人和年龄相关性黄斑变性患者脉络膜厚度影响的对比

Almeida[58]和他的同事们对坐位和仰卧位10 min后的脉络膜进行了研究，研究对象是健康对照组和中度年龄相关性黄斑变性患者，他们研究发现不论是在健康人还是中度年龄相关性黄斑变性患者，黄斑中心凹厚度、黄斑区总体积、脉络膜厚度在坐位及仰卧10 min后差异均无统计学意义，但是脉络膜毛细血管等效厚度在仰卧位10 min后都变薄了。在健康组4例(8只眼)中发现CCET减少15%，坐位时平均CCET为9.89 μm，仰卧10 min后为8.4 μm；在中度年龄相关性黄斑变性组7例(8只眼)中，脉络膜毛细血管等效厚度减少11%，坐位时平均脉络膜毛细血管等效厚度为16.73 μm，仰卧10 min后为14.88 μm。本次研究有很大一个优点就是仰卧位时脉络膜厚度测量是在仰卧位状态下进行的，本次研究所用的海德堡OCT可以在被测量者仰卧位时进行测量，进而避免了体位改变所产生的影响。但是本次研究两组研究对象的年龄有差异，健康组平均年龄小于年龄相关性黄斑变性组，而且本次研究的样本量太小，所以还需要进一步的研究分析。

四、 总结

IOP波动是导致青光眼视神经损害的重要原因，IOP波动值比平均IOP对青光眼的诊断及治疗更有意义，且与视野变化有关。综上所述，体位变化会影响IOP，而且体位变化导致的IOP变化青光眼患者大于正常人。目前的抗青光眼药物对巩膜静脉压无明显作用，青光眼患者在用药后体位变化仍会引起IOP变化，夜间应该选用长效降眼压药物。目前关于药物对体位变化导致的IOP变化研究较少，所以在未来研究工作中，这是一个重要研究方向，以企发现某种药物可以减弱甚至抵消体位改变所导致的IOP变化，减少视神经损害。

脉络膜急剧膨胀会诱发急性闭角型青光眼发作，关于体位对脉络膜的影响，现在研究较少，特别是对青光眼患者脉络膜厚度的影响研究更少。以后可以增加对体位相关性脉络膜厚度变化与青光眼发病机制的研究，研究暗室俯卧试验中体位相关性脉络膜厚度变化对房角关闭所产生的作用，以企发现新的青光眼激发试验，提高激发试验的阳性率，在门诊可疑青光眼患者，可以对他们进行不同体位下IOP、脉络膜厚度等眼部参数的测量，为青光眼的早期诊断提供新的思路及方法。

在围手术期应尽量减少体位导致的IOP变化，有研究表明长时间俯卧位、大量失血、缺氧、大量输液、使用缩血管药物、静脉压升高等因素会共同作用，导致视神经区域血供不足，导致视力下降。因此手术中应关注IOP变化，特别是青光眼患者的IOP波动情况。在围手术期，应在不影响手术操作的情况下，尽量增高头部的高度，减少对眼部的直接压迫，尽量减少手术时间，尽量保持脊柱没有侧弯或者屈曲，使头部静脉回流通畅，减少对眼部视神经的损伤。而且在夜间睡眠时，不同的睡姿以及枕位也会影响IOP，临床工作中应告知青光眼患者体位对IOP的影响，在日常生活中尽量减少体位的变化，睡眠时适当抬高枕头高度，避免患眼方向的侧卧位。随着对体位变化引起眼部生物学参数影响的研究，可以为青光眼的诊断及治疗提供新的思路，也对围手术期的体位选择提供指导意义。