研究背景

儿童群体中,过敏性结膜炎(Allergic conjunctivitis,AC)的某些临床表现如慢性揉眼行为,这一行为不仅会对角膜上皮和基质产生机械刺激,破坏上皮屏障,还可能损伤角膜的胶原结构,诱发结构性异常。
近期,武汉大学人民医院杨燕宁教授团队发表在《Translational Vision Science & Technology》上的研究,试图评估过敏性结膜炎患儿的揉眼频率与眼部结构改变的关联,结果发现揉眼会改变角膜前表面高度,存在引发生物力学失衡的潜在风险。

研究方法

研究对象:该研究共纳入2023年1月至2025年3月期间接受治疗的66名8至14岁的常年性/季节性过敏性结膜炎患儿,并纳入20名年龄和性别相匹配的健康儿童作为对照组。
评估方法:所有受试者均接受常规眼科检查、角膜地形图检查和角膜生物力学评估(包括角膜滞后量[CH]和角膜阻力因子[CRF])。
数据分析:记录揉眼频率,并将其与角膜地形图参数和生物力学参数的改变进行相关性分析。
▶ 测量角膜形态学参数:包括中央角膜厚度(CCT)、角膜直径、平坦角膜曲率(Kf)、陡峭角膜曲率(Ks)、中央平均角膜曲率(Km)、最大角膜曲率(Kmax)、最薄点处前表面及后表面高度、表面变异指数(ISV)、垂直非对称指数(IVA)、圆锥角膜指数(KI)、中央圆锥角膜指数(CKI)、高度非对称指数(IHA)及高度轴偏心指数(IHD)
▶ 用于增强角膜扩张检测的参数:包括前表面高度偏差值(Df)、后表面高度偏差值(Db)、平均厚度进展偏差值(Dp)、最薄点厚度偏差值(Dt)、Ambrósio厚度最大变化率偏差值(Da)及Belin/Ambrosio综合偏差值(BAD-D)
▶ 评估角膜生物力学参数:包括眼压(IOP)、生物力学校正眼压、中央角膜厚度(CCT)、第一次压平时间(A1T)、第一次压平速度、第一次压平长度(A1L)、第二次压平时间(A2T)、第二次压平速度、第二次压平长度(A2L)、变形幅度(DA)、达到最大凹陷时间、峰值距离、最大凹陷处的曲率半径、2mm处最大变形幅度比、Ambrosio水平相关厚度、第一次压平时的硬度参数(SP-A1)、Corvis生物力学指数(CBI)及断层生物力学指数(TBI)。
研究结果

关键参数识别与相关性分析
在角膜形态学参数中,除Df、Db、Dp、Dt、Da外,其余参数均呈正态分布。统计分析显示,过敏性结膜炎(AC)患者的角膜最薄点处前表面高度(Fe)为4.83±2.66,显著高于正常对照组(3.10±1.33)。
在所有角膜生物力学参数中,除CBI和TBI外,其余参数均呈正态分布。两组角膜生物力学参数对比显示,A1L和SP-A1存在差异,过敏性结膜炎患者的这两项参数均低于正常对照组。
对Fe、Df、A1L、SP-A1与揉眼频率进行相关性分析发现,Fe和Df均与揉眼频率呈显著正相关,而A1L和SP-A1与揉眼频率未发现明显关联。
揉眼频率对参数影响的效能评估
为量化揉眼频率的影响,研究绘制了受试者工作特征(ROC)曲线。

图1.揉眼行为对角膜形态学及生物力学差异参数影响的ROC曲线
结果显示,Fe的曲线下面积(AUC)高达0.844,表明其与揉眼行为关联极为密切。Df的AUC为0.676,也显示出一定的关联性。
相比之下,A1L和SP-A1的AUC分别为0.534和0.532,表明它们区分揉眼频率的效能很差,进一步证实了它们与揉眼行为关联微弱。
回归分析确认独立影响
为进一步探讨揉眼频率与参数的关系,排除了年龄、性别和角膜厚度等混杂因素后,对AC患者的揉眼频率、Fe和Df进行了回归分析。控制变量后,揉眼频率对Fe的影响为1.144。对Df的影响为1.021,在Bonferroni校正后均显示出显著的影响(图2)。

图2.校正混杂因素(年龄、性别、角膜厚度)后,揉眼频率与Fe、Df的回归分析
中介效应分析揭示作用路径
为了解揉眼如何影响最终的角膜生物力学稳定性,研究以圆锥角膜诊断最重要的生物力学参数——TBI衡量,进行了中介效应分析。

图3.平行多重中介模型中,自变量X为揉眼频率,中介变量M1包含Fe和A1L,M2包含Df和SP-A1,因变量Y为TBI。
核心发现:
角膜形态参数(Fe和Df)在“揉眼频率→角膜形态和生物力学→TBI”的路径中起到了完全中介效应。这意味着,揉眼行为主要是通过先改变角膜的形态,使其前表面高度和不规则性增加,进而影响整个角膜的TBI。揉眼对TBI的直接影响不显著。
生物力学参数A1L和SP-A1在该路径中未显示出显著的中介效应,再次印证了揉眼的早期和主要影响在于角膜形态,而非其生物力学属性本身。
病理机制探讨

既往研究已表明,揉眼是过敏性结膜炎患者发生圆锥角膜的危险因素,并能提高泪液中蛋白酶和炎症因子的水平。研究作者指出,在过敏性结膜炎中,眼表炎症导致炎症介质增加,而揉眼造成的机械损伤进一步影响角膜的上皮和基质纤维。这些变化最终会损害角膜的生物力学稳定性。因此,机械和炎症刺激可能协同导致角膜形态和生物力学的改变,可能引发圆锥角膜。
研究结论

本研究通过多层次统计分析证实,过敏性结膜炎(AC)患者的角膜前表面高度及Df升高,这些异常与揉眼频率相关,且揉眼会通过改变Fe和Df影响TBI。此外,过敏性结膜炎患儿的揉眼行为会引发特异性角膜地形图改变,早期检测这些变化可及时干预以减少揉眼行为,有助于降低角膜进行性变形的风险。
研究团队指出,其研究结果进一步支持了“过敏性结膜炎患者的揉眼行为最初主要作用于角膜前表面”的观点,随着疾病进展和病程延长,这种前表面的改变是否会导致生物力学失衡,最终损害角膜稳定性并导致角膜扩张,仍需进一步研究证实。
期刊来源:
https://tvst.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2810966
引用文献:
Niu X, Qin A, Zhang W, et al. The effects of eye rubbing on corneal topography and biomechanics in children with allergic conjunctivitis. Transl Vis Sci Technol. 2025;14(10):18.

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