【摘要】：原發(fā)性閉角型青光眼(primary angle closure glaucoma, PACG)是我國最常見的致盲性眼病。可疑原發(fā)性房角關(guān)閉(primary angle closure suspect, PACS)患者在某些因素的促發(fā)下房角突然或進(jìn)行性關(guān)閉,最終導(dǎo)致PACG不可逆的視功能損害。深入認(rèn)識房角關(guān)閉機(jī)制,篩選高危PACS是臨床防治工作的核心和重點(diǎn)。 目前房角關(guān)閉機(jī)制大體分為兩類：靜態(tài)解剖危險(xiǎn)因素和動態(tài)促發(fā)因素。前者主要是指淺前房、窄房角、厚且曲率大的虹膜、晶狀體、短軸長等“小眼球”解剖特征。這些擁擠的解剖結(jié)構(gòu)在某些動態(tài)因素的促發(fā)下更易發(fā)生房角關(guān)閉。但是受技術(shù)手段的限制,鮮有研究深入探討這些靜態(tài)解剖因素本身是否會改變房水循環(huán)特征,影響前節(jié)組織性質(zhì),從而可能參與到房角關(guān)閉的進(jìn)程中。 此外,單純靜態(tài)因素難以解釋具有相同解剖特征的PACS患者發(fā)病概率的差異。越來越多的研究關(guān)注到促發(fā)房角關(guān)閉的動態(tài)危險(xiǎn)因素中。如目前普遍接受的瞳孔阻滯機(jī)制—房水由后房流經(jīng)虹膜晶狀體間隙時(shí),虹膜與晶狀體相貼產(chǎn)生了一個(gè)增加房水外流的阻力,尤其是在瞳孔中等散大時(shí),該阻力最大,可促使虹膜膨隆關(guān)閉房角。但是,正常人也存在一定程度的生理性瞳孔阻滯力。如何在體定量瞳孔阻滯力大小,判定生理與病理性瞳孔阻滯力的臨界點(diǎn),是臨床工作擬解決的另一個(gè)問題。 瞳孔阻滯不是房角關(guān)閉的唯一機(jī)制。虹膜周切手術(shù)消除瞳孔阻滯后,仍有部分患者發(fā)生房角關(guān)閉。越來越多的證據(jù)表明,房角關(guān)閉機(jī)制復(fù)雜多樣且交錯(cuò)關(guān)聯(lián)�？紤]到虹膜是阻塞房角的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),虹膜形變差異及相應(yīng)的力學(xué)特征無疑是房角關(guān)閉動態(tài)機(jī)制研究的重點(diǎn)。 生物力學(xué)指以守恒定律等基本物理學(xué)原理為基礎(chǔ),利用力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)測量生物解剖特征和力學(xué)性能,通過計(jì)算機(jī)模擬或?qū)嶒?yàn)探索生物流體、固體以及運(yùn)動過程中相關(guān)的力學(xué)問題。近些年,隨著多學(xué)科交叉整合,生物力學(xué)的原理和方法更廣泛地用于醫(yī)學(xué)研究,為闡明機(jī)體的力學(xué)過程,明確疾病發(fā)生發(fā)展提供了新的方向。 本研究基于上述三個(gè)方面問題,借助生物力學(xué)理論或研究手段,從靜態(tài)到動態(tài),從離體模擬到在體測量,提出探索PACS房角關(guān)閉機(jī)制的新方法： 1.以房水流體動力理論為切入點(diǎn),采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),模擬PACS靜態(tài)解剖危險(xiǎn)因素下房水流動過程,探索對虹膜等前節(jié)組織生物力學(xué)行為影響。 2.以Mopstone力學(xué)矢量公式為基礎(chǔ),結(jié)合圖像測量軟件,計(jì)算PACS患者暗室下瞳孔阻滯力大小,評估病理性瞳孔阻滯力閾值。 3.以虹膜形變特征為關(guān)注點(diǎn),利用擴(kuò)瞳激發(fā)試驗(yàn),分析PACS患者虹膜形變與房角關(guān)閉的相關(guān)性,探究虹膜“壓縮”特征在動態(tài)房角關(guān)閉中的保護(hù)作用。 第一部分可疑原發(fā)性房角關(guān)閉患者前房三維重建與房水流場數(shù)值模擬 目的：利用光學(xué)相干斷層掃描(optical coherence tomography, OCT)影像重建人眼前房三維仿真模型,探究PACS患者和正常對照者不同前房解剖特征對房水流動的影響。 方法：選取33名PACS患者和33名年齡、性別匹配的正常對照者的OCT影像,用UG參數(shù)化造型的方法分別對兩者前房進(jìn)行三維建模,并用CFX軟件的有限體積分析方法對整個(gè)前節(jié)的房水流動過程進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得流線、流速、溫度分布特征以及虹膜等組織壁面切應(yīng)力和熱通量數(shù)值。 結(jié)果：構(gòu)建了PACS患者和正常對照者前節(jié)三維有限體積模型。模擬結(jié)果顯示,與正常對照者相較,PACS的前房解剖結(jié)構(gòu)對房水流線和溫度分布特征無顯著影響。房水在前房主要受浮升力驅(qū)動,呈渦流樣流動。立位時(shí)房水流動呈現(xiàn)與前房形狀一致的橢圓形渦流,臥位時(shí)則呈現(xiàn)沿瞳孔軸向360°方向擴(kuò)散的環(huán)形渦流。前房的熱傳遞方式與固體導(dǎo)熱類似,呈線性分布。PACS患者窄小的解剖結(jié)構(gòu)限制了前房水自然對流的空間,故各體位下平均流速較正常對照者小,對上方前房加熱作用弱,各壁面切應(yīng)力值均小于正常對照者,而熱通量值均大于正常對照者。立位下兩者房水平均流速分別為0.875×10-4m·s-1和1.22x10-4m·s-1；角膜平均切應(yīng)力分別為3.24x10-4Pa和4.52－10-4Pa,虹膜平均切應(yīng)力分別為3.01×104Pa和4.73×104Pa；角膜平均熱通量分別為-1765.05W·m"2和-992.474W·m-2,虹膜平均熱通量分別為2574.5W·m-2和1646.94W·m-2,晶狀體平均熱通量分別為709.514W·m-2和633.012W·m2。 結(jié)論：該模型模擬了PACS患者前房解剖參數(shù)下的房水流動過程,數(shù)值模擬結(jié)果從房水動力學(xué)角度為研究PACG的靜態(tài)危險(xiǎn)因素提供了數(shù)理依據(jù)。 第二部分可疑原發(fā)性房角關(guān)閉患者瞳孔阻滯力的定量研究 目的：定量比較PACS患者和正常對照者的瞳孔阻滯力(pupil-blocking force, PBF)大小,探究PBF的診斷價(jià)值和相關(guān)前節(jié)危險(xiǎn)因素。 方法：選取54名PACS患者54眼和與之年齡、性別匹配的正常對照者34名34眼,由青光眼�？漆t(yī)師采集病史后,接受以下臨床檢查：視力、眼壓、房角鏡檢查、軸長測量、視盤分析、視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度和視野檢查。所有受試者在標(biāo)準(zhǔn)暗室下采用OCT和Pentacam三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)(pentacam scheimpflug system, Pentacam)完成眼前節(jié)掃描。利用圖像處理軟件測量虹膜、房角參數(shù),計(jì)算PBF大小。利用ROC曲線分析PBF的診斷價(jià)值。采用相關(guān)分析和回歸分析明確影響PBF大小的危險(xiǎn)因素。 結(jié)果:PACS患者前房(中央前房深度CACD、周邊前房深度PACD、前房容積ACV、房角開放距離AOD500、房角度數(shù)ACA)較正常對照者淺窄(P0.001)。虹膜厚度(IT2000)薄(P=0.003),且曲率(I-curv)大(P0.001)。兩者瞳孔直徑(PD)、虹膜厚度(IT750)、虹膜截面積(IS)、體積(IV)及中央角膜厚度(CCT)、角膜容積(CV)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。PACS患者的PBF是正常對照者兩倍(0.0792±0.0522λvs.0.0300±0.0226λ,λ指虹膜基質(zhì)楊氏模量,P0.001)。PBF預(yù)測PACS的ROC曲線下面積為0.840,臨界值為0.0321λ,靈敏度為0.926,特異度為0.588；預(yù)測高危PACS的ROC曲線下面積為0.741,臨界值為0.0768λ,靈敏度為0.615,特異度為0.855。多元線性回歸分析顯示影響PBF大小的因素包括性別(P=0.024)、發(fā)作史(P0.001)、IT750(P0.001)以及I-curv (P0.001)。 結(jié)論：PACS患者PBF明顯大于正常對照者,在體PBF定量分析有助于深入研究房角關(guān)閉機(jī)制,為PACS患者預(yù)防處理提供參考依據(jù)。 第三部分可疑原發(fā)性房角關(guān)閉患者藥物性擴(kuò)瞳后前節(jié)變化的研究 目的：比較PACS患者和正常對照者藥物性擴(kuò)瞳后前房動態(tài)變化,尤其是虹膜形態(tài)改變,探究虹膜動態(tài)形變在閉角型青光眼發(fā)病中的作用和可能機(jī)制。 方法：納入19名PACS患者19眼和與之年齡、性別匹配的19名正常對照者19眼。所有受試者經(jīng)完整的采集病史后進(jìn)行以下檢查：視力、眼壓、房角鏡檢查、軸長測量、視盤分析、視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度及視野檢查。在標(biāo)準(zhǔn)暗室下采用OCT以及pentacam完成眼前節(jié)掃描。局部滴用復(fù)方托吡卡胺眼水一滴,30分鐘后再次采集OCT以及Pentacam圖像。利用圖像處理軟件測量前節(jié)虹膜、房角等參數(shù),對比擴(kuò)瞳前后組內(nèi)和組間變化差異,分析與AOD500變化相關(guān)的危險(xiǎn)因素。 結(jié)果：擴(kuò)瞳前PACS患者與正常對照者角膜參數(shù)(曲率Km、散光Astig、CV、CCT)和虹膜參數(shù)(IT750、IS、IV)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。PACS患者的PD較正常對照者小(P0.05)；前房CACD、PACD、ACV、AOD500窄(P0.001)；軸長(AL)短(P0.05);I-curv更為膨隆(P0.001)。組內(nèi)比較顯示：藥物性擴(kuò)瞳后兩組IT750均增加,前房CACD和PACD變深,ACV變寬大,而I-curv、IS及IV均變小(P0.001)；PACS患者擴(kuò)瞳后AOD500變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(-0.020±0.087mm,P0.05),而正常對照者明顯增大(-0.074±0.111mm,P0.05)。組間比較示：PACS組虹膜體積隨瞳孔擴(kuò)大而縮小(△IV/△PD)的程度小于正常對照組(-2.47±1.33mm2vs.-3.63±1.58mm2, P0.05)。線性回歸分析示擴(kuò)瞳后AOD500變化與CACD變化以及△IV/△PD最為相關(guān)(P=0.002),其次為性別(P0.05)。 結(jié)論：藥物性擴(kuò)瞳后虹膜體積減少的不足與PACS患者狹窄的房角相關(guān)。虹膜“壓縮”形變在房角動態(tài)關(guān)閉中可能起保護(hù)作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R775.2

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本文編號：2478242