基于光学相干层析气冲印压技术研究角膜生物力学特性

摘要

结合频域光学相干断层层析术(SDOCT)以及空气脉冲印压技术(OCT气冲印压系统)研究了角膜的生物力学特性.采用热成型硅胶模拟角膜形态设计制作了8种不同硬度的角膜仿体,通过联接吊瓶和压力传感器控制并设定角膜仿体的前房压力.运用快速气脉冲作用于角膜,同时用OCT记录角膜整个动态形变过程,测得了角膜仿体形变参数——最大压陷深度(DA),并分析得到了反映角膜生物力学特性的硬度系数.结果显示:角膜仿体中央的实际厚度为(504.12±17.04)μm,不同硬度硅胶的角膜仿体的杨氏模量为90～1 400 kPa,同一角膜仿体的杨氏模量值与模拟前房眼内压成正相关.同一眼内压下3次重复性实验表明OCT系统测量参数DA具有很高的重复性(ICC=0.992 6);不同观察者A和B的一致性实验表明,DA具有很好的一致性(差值均值为1.1 μm).不同眼压下所得仿体角膜的硬度系数与传统的拉伸实验测得的该仿体的杨氏模量具有明显的相关性(r=0.99,P＜0.001).得到的测试结果表明,OCT气冲印压系统可以用来检测角膜生物力学特性,系统测量结果精确可靠.