角膜生物力学改变与屈光手术后角膜膨隆的研究

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1、申请上海交通大学博士学位论文角膜生物力学改变与屈光手术后角膜膨隆的研究本研究得到国家重点基础研究发展规划973计划项目（2011CB707500）：国家自然科学基金面上项目（81171377）,上海交通大学医工交叉项目（YG2011MS62）的资助学校：上海交通大学院系：生命科学与技术学院学科：生物医学工程班级：A0608021学号：0060802022姓名：陶晨导师：任秋实（教授）上海交通大学生命科学与技术学院二〇一四年四月I万方数据角膜生物力学改变与屈光手术后角膜膨隆的研究ADissertationSubmittedtoShanghai

2、JiaoTongUniversityfortheDegreeofPhilosophyDoctorRESEARCHOFBIOMECHANICALALTERATIONANDCORNEALECTASIAAFTERREFRACTIVESURGERYSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYCandidate：ChenTaoSpecialty:BiomedicalEngineeringAdvisor:Pro.RenQiushiSchoolofLifeScienceandTechnologyShanghaiJiaoTongUniversity

3、Shanghai,P.R.ChinaApr,2014II万方数据万方数据万方数据万方数据角膜生物力学改变与屈光手术后角膜膨隆的研究上海交通大学博士学位论文角膜生物力学改变与屈光手术后角膜膨隆的研究摘要随着近视眼屈光手术大量开展，尤其是准分子激光角膜原位磨镶术手术广泛开展并取得良好的疗效，当然在大量的实践中也发现有少数的患者术后出现角膜膨隆扩展的情况。与此同时在大量的临床分析中提出针对圆锥角膜同时采用使用紫外光/核黄素的治疗方式，在本着安全、高效、可靠的分析方向和医学价值观基础上，通过逐步探索、步步为营的科学分析思路，将最为基本的动物模型一直

4、到高级数理模型解决医学问题作为本次课题研究的切入点，结合临床的结果进行分析讨论回答如下一些问题（1）探讨紫外光/核黄素角膜交联对角膜层间粘合力的影响；（2）角膜迟滞与眼内压、粘弹性和角膜的质量的相互关系，以及角膜弹性的实验基础和理论模拟；（3）不同准分子激光手术后的角膜生物力学改变的研究。课题的主要研究内容包括下述三部分：1．角膜胶原交联对猪角膜层间粘合力的影响通过应用生物测量器,对离体角膜组织紫外光/核黄素角膜交联后进行单轴拉伸和层间拉伸实验，同时通过对角膜组织进行染色切片观察其拉伸实验前后的组织学上改变以及角膜胶原交联以后的组织V万方数

5、据角膜生物力学改变与屈光手术后角膜膨隆的研究化学结构变化。分析角膜胶原交联以后角膜的层间粘合力与角膜本身的弹性模量变化。我们的研究表明，1%核黄素联合紫外光对猪眼角膜交联以后，能增加角膜层间粘合力。这一结果提示由于增加角膜瓣和角膜基质床之间的层间粘合力，角膜胶原交联可以用来预防激光原位角膜磨镶术以后角膜瓣的移位，同时还可以运用于临床上阻止准分子激光手术以后出现的医源性的圆锥角膜的进展。2.角膜迟滞的相关因素的实验与理论拟合通过采用离体实验方法，研究角膜迟滞与眼内压的关系。改变眼内压的值,采用眼反应分析仪测定眼内压和角膜迟滞。二次多项式回归方

6、程计算角膜迟滞与眼内压之间的非线性关系。模拟采用ORA检测时角膜的内外往复运动，根据角膜质量，阻尼系数，粘弹性和眼内压等因素建立角膜运动粘弹性模型。改变不同的参数值，研究各个因素对角膜运动的影响。从而用角膜迟滞解释其数理结果。CH在正常眼内压情况下为一个常数（10-25mmHg）,但是在眼压处于25-60mmHg范围内，CH有下降的趋势。非线性、粘弹性和动态角膜模型提示角膜运动过程中同时伴有振动。这一结果有助于了解在进行ORA检查的时候，角膜具有生物力学粘弹性，在此可以探究青光眼或者圆锥角膜等疾病的眼角膜生物力学的特点。3.LASIK和LA

7、SEK手术前后的生物力学变化的比较通过研究不同的准分子激光屈光手术方法，测量角膜的生物力学改变与角膜切削厚度、眼内压以及角膜形态之间的关系。角膜CH值在角膜激光手术以后都有下降，而且在LASIK和LASEK手术后两者下降VI万方数据角膜生物力学改变与屈光手术后角膜膨隆的研究的程度接近，差异无显著性。这对于选择进行薄瓣LASIK手术其达到的效果和安全性与表面切削具有相同性，同时避免了由于表层切削带来的手术后有一段时间疼痛，恢复慢，以及需要用较长时间的激素眼药水等不利因素。两种近视眼激光方法之间的CH改变没有明显的差异性，也就是两种手术方法在一

8、定的屈光矫正度数内，对角膜的生物力学影响是相同的。关键词：胶原交联，紫外光/核黄素，生物力学，角膜膨隆，准分子激光原位角膜磨镶术，准分子激光上皮下角膜磨镶术VII万方数据角膜生物