近视是最常见的屈光不正.巩膜细胞外基质成分变化可引起巩膜重塑,巩膜重塑影响巩膜的生物力学特性,任何生物力学的改变均可导致屈光不正.近视的发病率以流行病的速度增长,已成为一个全球性的公共卫生问题.巩膜重塑是一个动态、复杂的过程,视黄酸、基质金属蛋白酶、缺氧诱导因子-1α等因子和信号通路被证实参与并调控巩膜重塑.本文对目前影响近视巩膜重塑的相关因子、信号转导通路及现有干预方法和靶点进行综述,为近视防控与治疗提供新思路.

近视是常见的眼部疾病之一，病理性近视主要由眼轴的异常增长引起，其中巩膜生物力学减弱是病理性近视的重要特征之一。近年来，通过加固后巩膜提高巩膜硬度来防止眼轴增长已成为治疗病理性近视的一个重要方法。通过巩膜交联来直接加强巩膜硬度是一种新的治疗方法，目前尚处于动物实验和体外研究阶段。主要的巩膜交联方式包括核黄素加紫外线A光照射交联法和化学交联剂交联法。通常情况下，近视，尤其是高度近视患者更易罹患原发性开角型青光眼。青光眼和近视早期临床表现相似，发病机制亦有相同之处，两者之间具有相互促进和相互影响的关系，而强化巩膜、改善巩膜的生物力学特性以减少眼轴增长和巩膜形变的机制在这2种疾病的治疗方面存在共同之处。此外，巩膜交联法是否在治疗青光眼、减少视网膜神经节细胞损伤方面有一定的作用已经成为新的研究热点。本文就巩膜交联在青光眼、近视治疗中的动物实验、体外研究进展以及存在的争议进行综述，并分析巩膜交联治疗未来的发展方向。

二次谐波（SHG）成像利用非线性光学效应，具有空间分辨率高、无需染色、无光毒性等优点，在医学领域已经得到广泛应用。眼部的角膜基质、小梁网、巩膜和神经节细胞轴突中的微管等结构主要呈高度非中心对称，可以采用SHG成像直观地评估。SHG成像在角膜扩张性疾病、角膜感染和青光眼等眼病的诊治方面已有初步应用。现对SHG的产生原理、成像特点及其在眼科的应用进行综述。

目的 探究角膜塑形镜(OK镜)不同几何设计参数对角膜生物力学影响的差异,揭示 OK镜影响角膜塑形机制.方法 建立非球面OK镜和角巩膜耦合三维有限元模型,数值分析OK镜不同近视矫正度数对应几何设计参数改变对角膜前表面轮廓和曲率分布规律、角膜前表面和角膜基质层上表面 von Mises应力(von Mises stress,VMS)和眼轴位移变化的影响.结果 角膜前表面的应力集中出现在中周区和周边区,而基质层上表面的应力集中仅出现在中周区.OK镜基弧的矢高随着近视矫正度数增加而减小,矫正度数为-2.0、-3.0、-4.0、-5.0、-6.0 D时,角膜最大VMS比-1.0 D增加 0.81%、1.86%、2.84%、3.81%和 7.04%,角膜中央区的曲率比未戴镜时平均减少2.59、3.78、4.51、4.99、5.33、6.41 D.结论 近视矫正度数增加使OK镜基弧的矢高减小,导致角膜中央曲率更加平坦.OK镜的基弧区对于近视矫正和控制起着十分重要的作用.

青光眼的最终结局是视神经损伤、视力丧失,早期诊治是青光眼病人保持良好视功能的最有效措施,然而青光眼复杂的发病机制目前尚不清楚.巩膜生物力学特征在青光眼发病过程中具有不可忽略的作用,近年来全球眼科医生与生物力学研究者在合作探究青光眼巩膜生物力学知识方面已取得很多研究成果,现对这些研究成果进行概括,以利于更深入地了解青光眼的发病机制,为青光眼的防治提供新思路,并探索一些有前景的新型的青光眼治疗途径.

可视化角膜生物力学分析仪(Corvis ST)是目前评估在体角膜生物力学最常用的临床设备.新参数应力-应变指数(SSI)是近年来临床研究的热点,其不仅可以直接反映角膜生物材料刚度,而且与某些疾病的进展密切相关.SSI是基于使用有限元(FE)数值建模模拟眼内压和Corvis ST喷气效果的角膜行为预测生成的.SSI算法不随着本身中央角膜厚度(CCT)、眼内压以及生物力学矫正眼压(BIOP)的变化而变化,但明显与角巩膜中的胶原纤维改变有关.本文将从SSI的原理、年龄与SSI的关系、眼轴与SSI的关系、近视程度与SSI的关系、SSI的应用等方面进行归纳和总结.

2004年Wollensak和Spoerl首次将物理交联和化学交联方法应用到巩膜组织中,发现核黄素/紫外线A、甘油醛和戊二醛交联巩膜可以提高巩膜的生物力学性能,提出巩膜胶原交联有望成为一种治疗病理性近视的新方法.近年来从多物种多方法近视动物模型的建立、交联方法的改良、巩膜组织生物力学性能测量方法的改进、增加对在体生物参数如视网膜神经纤维层厚度、视网膜电图波幅等的测量等多方面对物理交联和化学交联巩膜防治病理性近视的有效性和不良反应进行了一系列新的探索.京尼平交联巩膜胶原联合后巩膜收缩或加固术已经应用至临床研究,本文就巩膜胶原物理交联和京尼平化学交联方法做一综述来探讨该方法防治病理性近视的有效性及安全性.

目的 探讨慢性高眼压(IOP)青光眼食蟹猴巩膜及筛板(LC)各区域生物力学特性的变化.方法 选取健康雄性食蟹猴3只6眼,右眼建立慢性高IOP青光眼模型(实验组),左眼为正常对照眼(对照组).慢性高IOP青光眼模型建模成功后获取双眼眼球并测量眼球外径,在上方、下方、鼻侧、颞侧4个象限获取视盘周围巩膜(ppSCl)组织试件并测量ppSCl厚度,对各象限ppSCl组织进行双轴拉伸、应力松弛和蠕变试验,并比较两组食蟹猴ppSCl组织弹性模量、应力松弛模量和蠕变率.获取含有巩膜的视盘组织试件并对pp-SCl 和LC组织进行生物纳米压痕试验,比较两组食蟹猴ppSCl和LC组织压缩模量.结果 实验组食蟹猴眼球前后径和左右径均大于对照组(均为P＜0.05),实验组食蟹猴ppSCl厚度小于对照组(P＜0.001).实验组食蟹猴下方象限ppSCl横向弹性模量大于轴向,上方、下方2个象限ppSCl横向瞬时模量和上方、下方、鼻侧3个象限ppSCl横向平衡模量均大于轴向(均为P＜0.05).实验组食蟹猴上方、鼻侧、颞侧3个象限ppSCl弹性模量,鼻侧、颞侧2个象限ppSCl瞬时模量,颞侧象限ppSCl平衡模量和4个象限ppSCl蠕变率,两个拉伸方向间比较差异均无统计学意义(均为P＞0.05);对照组食蟹猴4个象限ppSCl横向弹性模量、瞬时模量和平衡模量均大于轴向(均为P＜0.05),横向蠕变率小于轴向(P＜0.05).实验组食蟹猴ppSCl组织两个拉伸方向的弹性模量、瞬时模量和平衡模量均大于对照组(均为P＜0.05),蠕变率均小于对照组(均为P＜0.05).实验组食蟹猴ppSCl组织压缩模量大于对照组(P＜0.05),LC压缩模量小于对照组(P＜0.05).结论 慢性高IOP青光眼改变了食蟹猴ppSCI及LC的生物力学特性,使ppSCl及LC对高IOP缓冲作用下降,导致视神经盘(ONH)对IOP抵抗力降低,最终造成ONH损伤,从生物力学角度提示为患者设定个性化目标IOP的重要性.

近视的发病机制与许多因素有关,巩膜重塑是近视眼轴增长的主要原因之一.近年来,许多研究开始关注近视潜在的危险因素,巩膜生物力学特性与近视的关系受到越来越多的重视.本文就巩膜生物力学特性及其与近视发生和发展的关系,以及近视治疗对巩膜生物力学特性的影响等方面进行综述,发现巩膜生物力学参数与近视的严重程度之间存在一定的关系,近视的巩膜生物力学特性以巩膜成分和结构变化为基础,是近视发生发展的重要机制和特征之一,也是探讨近视的发病机制的重要角度.

目的 研究微创核黄素-紫外线A行巩膜胶原交联后巩膜生物力学特性的改变及其安全性.方法 采用计算机取随机数法将56只清洁级新西兰大白兔随机分为非交联对照组和交联后1d、7d、15 d、1个月、2个月和3个月组,每组8只,其中6只用于巩膜生物力学性能检测,2只分别用于组织病理学检查和细胞凋亡检测.各组兔均取右眼为实验眼,左眼为正常对照眼.兔实验眼以质量分数0.1％核黄素溶液(不含右旋糖酐)作为光敏感剂点眼,1次/2 min,共10次,然后制作微创结膜切口,微创紫外线巩膜交联仪发光二极管(LED)端插入并贴近眼球后部巩膜照射30 min,紫外线波长为370 nm,辐照度为3 mW/cm2.照射期间用医用体温计测量巩膜温度;按照分组时间点获取实验兔球壁组织,采用千分尺测定巩膜厚度;采用微材料力学性能测试系统对巩膜条带行预拉伸、拉伸破坏试验,测定巩膜的极限应力、极限应变和8％弹性模量;制备兔眼球组织切片并行苏木精-伊红染色,评估眼球组织病理学变化;采用TUNEL法检测视网膜细胞凋亡情况. 结果 非交联对照组和交联后1d、7d、15d、1个月、2个月和3个月组实验兔及其左右眼间巩膜厚度的总体比较差异均无统计学意义(F眼别=0.02,P＞0.05;F组别 =1.71,P＞0.05).与非交联对照组比较,兔右眼交联后1d、7d、15 d、1个月、2个月和3个月组巩膜极限应力和8％弹性模量均明显增加,极限应变均明显下降,差异均有统计学意义(均P＜0.05),与交联后1d、7d、15d、1个月和2个月组比较,交联后3个月组实验眼极限应力、8％弹性模量值均下降,极限应变均增加,差异均有统计学意义(均P＜0.05);与非交联的左眼比较,交联后各时间点右眼极限应力、8％弹性模量值均增加,极限应变均下降,差异均有统计学意义(均P＜0.05).组织病理学检查显示,交联后实验兔眼角膜、巩膜、虹膜、睫状体和脉络膜组织均无明显病理学改变.细胞凋亡检测结果显示,非交联对照组和交联后1d、7d、15d、1个月、2个月和3个月组实验眼视网膜细胞凋亡率分别为(11.00±0.33)％、(12.33±1.58)％、(12.02±0.45)％、(11.81±0.85)％、(12.15±0.61)％、(12.14±0.25)％和(11.74±0.63)％,组间总体比较差异无统计学意义(F=1.78,P=0.14).结论 微创核黄素-紫外线A巩膜胶原交联术可有效增强兔巩膜的生物力学强度,且对眼球各组织无明显病理性损害.