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本研究由李玲乔（Lingqiao Li）和鲍涵（Han Bao）作为共同第一作者，陈世豪（Shihao Chen）和郑晓波（Xiaobo Zheng）为通讯作者。研究团队主要来自温州医科大学附属眼视光医院的国家眼科与视光学工程技术研究中心、国家重点实验室以及国家临床研究中心等机构。该研究于2024年11月29日被接收，并将在《Experimental Eye Research》期刊上发表。

这项研究属于生物医学领域，特别是关于角膜交联技术（corneal cross-linking, CXL）对肿胀兔眼角膜生物力学特性的影响。角膜是眼球屈光系统的重要组成部分，提供了大约70%的屈光能力。圆锥角膜（keratoconus, KC）是一种进行性双侧且不对称的眼部疾病，其特征在于基质变薄和陡峭化，导致严重视力丧失。CXL结合低渗核黄素溶液是一种针对薄角膜的改良治疗方法，这些角膜被认为低于安全厚度阈值。本研究旨在探讨不同水合水平下CXL对兔眼角膜生物力学性能的影响，为临床实践中使用低渗核黄素溶液CXL提供生物力学参考。

研究包括多个步骤：首先，选取54只健康的三个月大的新西兰兔随机分为三组，每组分别应用0.1%核黄素与20%右旋糖酐、0.1%核黄素与10%右旋糖酐以及仅含0.1%核黄素的溶液。所有108只眼睛均经过上皮去除并用不同渗透压的核黄素-右旋糖酐溶液浸泡30分钟。随后，随机选择各组中的一只眼睛接受UVA照射进行CXL处理，另一只作为对照。其次，通过便携式超声测厚仪测量中央角膜厚度以间接评估角膜水合状态。再者，术后一个月使用前节光学相干断层扫描（AS-OCT）测量总角膜厚度（TCT）和界线深度（DLD），并计算比值（DLD/TCT）。最后，利用定制的充气平台进行充气测试，通过有限元求解器ABAQUS和优化软件包LS-OPT进行逆向分析，确定角膜材料参数，并计算切线模量（Et）。

研究结果显示，在去除上皮后和核黄素浸润后，CXL组的中央角膜厚度（CCT-preUVA）显著增加，分别为C-CXL组增加了67.2%，B-CXL组增加了25.1%，A-CXL组增加了3.1%。UVA照射完成后，三个CXL组的CCT-posCXL显著不同，并且小于相应的CCT-preCXL值。在三种应力水平下，各组的Et值显著不同（p<0.001）。CXL组与对应的对照组之间存在统计学差异（p<0.001）。平均而言，A-CXL组在所考虑的三个应力水平下的Et分别增加了74.3%、49.3%和41.0%；B-CXL组的Et分别增加了71.6%、48.5%和39.8%；C-CXL组的Et分别增加了67.6%、45.9%和38.9%。然而，CXL组在所有三个应力水平下的Et没有差异（p>0.05）。

研究表明，通过改变核黄素溶液的渗透压来实现交联前的不同水合水平，发现较少低渗溶液（10%右旋糖酐）可能更适合刚刚低于400微米（例如350-400微米）的角膜，而更多低渗溶液（0%右旋糖酐）可以用于更薄的角膜（例如约250微米）。此外，我们发现使用低渗核黄素溶液进行交联可以在一定角膜水合程度下达到相对良好的治疗效果。未来仍需进一步研究其长期效果和安全性。

这项研究的意义在于，它不仅验证了低渗核黄素溶液CXL在不同水合水平下的有效性，还提出了针对不同厚度范围的角膜选择合适的核黄素溶液的方法。这对于临床实践中如何更好地应用CXL技术具有重要的指导意义。同时，研究结果表明，角膜水合状态对CXL引起的机械硬化效果无显著影响，这为理解CXL机制提供了新的视角。

研究亮点包括：首次系统地探讨了不同水合水平下CXL对角膜生物力学性能的影响；开发了一种基于有限元模型的逆向分析方法，用于精确测定角膜材料参数；并通过详细的实验设计和数据分析，得出了具有实际应用价值的结论。此外，研究还指出了当前研究的一些局限性，如未记录角膜内皮细胞计数以评估CXL的安全性，未通过组织学研究进一步证实治疗后的生物力学变化，以及需要更高水合状态的样本组来进一步评估CXL在这些情况下的生物力学效应。

这项研究为CXL技术在临床实践中的应用提供了重要的科学依据，推动了角膜疾病的治疗进展。