巩膜快速交联术交联效果的理论预测及实验研究

目的核黄素-紫外线A巩膜交联术可通过提高巩膜力学性能,有望成为治疗病理性近视的有效方法。如何在保证安全有效的情况下,缩短手术时间,是将该术式推向临床亟需解决的关键问题之一。方法基于Ⅱ型光化学反应机制和蒙特卡洛方法构建考虑氧气渗透的巩膜交联理论模型,对快速交联效果进行预测,优化交联参数,并用离体交联实验对预测结果进行验证;对在体兔巩膜进行加氧快速交联,采用拉伸方法检测兔巩膜组织的弹性模量,验证交联方案的有效性,采用视网膜电图验证安全性;采用基因测序及生物信息学等方法研究交联后巩膜重塑相关基因的表达。结果氧气浓度、核黄素浓度和渗透时间、紫外光强、照射时间均对平均交联键浓度(可以用来反映交联程度)产生影响,提高环境氧浓度可以促进更多交联键产生,离体力学性能检测与理论预测结果基本一致。富氧快速巩膜交联可以显著提高在体兔巩膜组织力学性能,交联对视网膜电生理和细胞凋亡产生一定影响,术后巩膜组织基因表达谱也发生了改变。结论理论预测可实现交联效果预测和交联参数的优化;提高环境氧气浓度可以缩短巩膜交联手术时间,提高交联效率,具有一定的安全性。本研究为获得安全、有效的巩膜交联方案提供了理论和实验支持。