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摘要

这R.本研究于2010年1月1日至2015年9月30日在密苏里大学角膜移植服务中心进行回顾性研究，以确定吸烟是否会增加角膜移植失败的风险。角膜移植患者的记录通过完整性生物学信息学和床边数据查询门户确定，使用穿透性角膜移植(11.64)、内皮性角膜移植(11.62、11.63和11.69)和角膜移植失败的996.51 ICD-9编码。共确诊151例患者。研究样本为52%的女性和48%的男性。穿透性角膜移植术106例，内皮性角膜移植术106例。有吸烟史的穿透性角膜移植患者移植失败率(73%)明显高于无吸烟史的患者(53%)。有吸烟史的角膜移植患者移植失败率(33.3%)略高于无吸烟史的患者(30%)。有吸烟习惯的青光眼患者的移植失败率(70%)也高于无吸烟史的青光眼患者(52%)。此外，研究表明，女性吸烟者和年轻吸烟者(<54岁)的移植失败率更高。总的来说，研究发现有吸烟史的患者比不吸烟的患者有更高的角膜移植失败率。

关键词

角膜移植，穿透性角膜移植，吸烟

介绍

角膜是一种副经性透明组织，用作整个视觉系统的主要窗口。角膜的健康可能会受到损害，并且可能无法由于角膜疾病而导致光线，包括FUCHS的角膜营养不良[1]，大疱性角膜病变[2]，角膜不透明度[3]，病毒角膜炎和来自创伤性角膜损伤的瘢痕形成[4,5]。角膜不透明度可以在任何年龄和大多数与年龄相关的角膜不透明度开始于生命的第五十年[6,7]。角膜不透明是盲目的第四个主要原因，旁边是白内障，青光眼和年龄相关黄斑变性[8]。美国眼银协会报告称，由于角膜障碍，全世界1000万人是盲目的[9]。

角膜移植是当角膜变得混浊，无法将光线传送到视网膜时，恢复视力的有效方法。角膜移植是最成功的组织移植类型，在美国平均每年进行4万例角膜移植手术。穿透性角膜移植(PKP)是一种全层移植手术，其中所有5层角膜都被供体角膜取代。PKP是一种较好的视觉恢复选择，但术后恢复时间相对较慢，且常因不可预测的散光导致屈光不正。PKP术后长期使用类固醇也有相关的副作用。在移植后10年，PKP的平均成功率约为50%。尽管PKP曾是最主要的角膜移植类型，但外科手术的进展导致了部分厚度角膜移植的使用，如板层角膜移植(LK)和内皮角膜移植(EK)，包括深前板层角膜移植(DALK)， Descemet剥离内皮角膜移植(DSEK)，Descemet膜内皮角膜移植术(DMEK)。近年来，DMEK和DSEK已经成为该领域流行的手术，因为它们经常产生更好的视觉效果。

许多研究报告了可能降低角膜移植成功率的因素。这些包括：营养不良，穿孔，感染，瘢痕疙瘩，角膜血管化，青光眼，青光眼药物和免疫介导的失败的复发。然而，缺乏有关吸烟对角膜移植物的影响的信息。案例控制研究表明了有关吸烟在器官移植中吸烟的影响的混合信息，但流行病学研究表明，吸烟是一种严重的健康问题，与晚期同种异体移植失败有关[10]。香烟烟雾与各种眼部疾病有关，包括黄斑变性，白内障和视神经损伤[11,12]。关于吸烟对角膜移植吸烟的影响非常少，我们通过使用信息学，通过分析来自密苏里州医疗保健系统大学的电子健康记录（EHR）来衡量吸烟者和非吸烟者中PKP和eks的结果用于整合生物学和床头柜（I2B2）数据库。

材料和方法

Mu Health Care是MIS-I2B2数据门户中可以通过I2B2数据门户访问的大量数字化临床数据中最大的健康网络之一。Cerner EHR系统，PathNet System和Pharmny系统提供了可以使用疾病（ICD）代码的国际分类来提取的编码数据。我们从2010年1月1日提取的数据提升到2015年9月30日，该医院通过了ICD-10代码。

按照图1所示的方法进行数据收集，包含和排除标准。使用PKP（11.64），EK（11.62,11.63和11.69）和角膜移植衰竭（996.51）。使用相应的关键词来确定吸烟状态和其他变量。在年龄，性别，种族和其他变量的特征是接受角膜移植的个体。具有人口统计详细信息和临床事件的时间戳的去识别的数据集被出口到Excel工作表。密苏里州大学机构审查委员会批准了研究议定书。

图1。研究设计流程图

获得了两百五十七个角膜移植记录，其中包括151个PKP和106羊肉。如果患者患有PKP和EK，那么它们在每组中独立计算。所有吸烟状态都包含在内，因为它随着时间的变化而变化（前吸烟者，目前的吸烟者，重型吸烟者和轻吸烟者）。没有获得角膜捐赠者的吸烟状态。其他因素包括青光眼地位，高血压和人口统计学信息也被包括分析。

通过单变量分析评估角膜移植衰竭和吸烟状态之间的关联。根据DALY [13]描述的方法计算相对风险（RR）和95％置信区间（CI）。选择统计显着性作为烟熏组对非吸烟者组的P <0.05。在PKP和EK之间计算RR，没有吸烟状态。

结果

鉴定了总共257名角膜移植患者。一百五十一（58.7％）患者PKP和106（41.3％）有ek（Dmek和Dsek）。女性（133）略高于男性患者（124）。在角膜移植时，超过80％的患者患者55岁或以上。比赛被记录在大约一半的医疗记录（56.8％）和所有角膜移植患者中的种族分布如下：51％高加索人，43％未知/其他，5％非洲裔美国，> 1％亚洲，> 1％西班牙裔。高加索患者的比例较高是密苏里州中期人口的反映。表1中报告了所有257例患者的人口统计数据和临床事件。

表1。所有角膜移植患者的人口统计学和临床​​资料

	描述	全部的	角膜移植手术并发症	％
角膜移植		257	113	43.97
	穿透角膜移植术(11.64)	151	61	40.40
	其他角膜移植（11.63,11.69）	106	52	49.06
青光眼	没有	216	69	31.94
	是的	41	25	60.98
青光眼手术	没有	240	84	35.00
	是的	17	10	58.82
青光眼服药	没有	161	56	34.78
	是的	96	38	39.58
吸烟者	没有	195	76	38.97
	是的	62	37	59.68
高血压	没有	135	46	34.07
	是的	122	48	39.34
角膜的诊断	大疱的角膜病(371.23)	44	20.	45.45
	角膜麻醉和脓肿（371.81）	1	0.	0.00
	角蛋白（166）	25	11	44.00
	内皮角膜营养不良（371.57）	83	35	42.17
	戴隐形眼镜导致角膜水肿(371.24)	1	0.	0.00
	其他后后角膜营养不良（371.58）	1	1	100.00
性别	男性	124	52	41.94
	女	133	61	45.86
年龄	0-17	4.	2	50.00
	18-54	47	24	51.06
	55 - 74	107	41	38.32
	> 75.	99	46	46.46
比赛	非裔美国人	13	9.	69.23
	白色的	130	67	51.54
	亚洲	2	1	50.00
	拉美裔	1	1	100.00
	其他/英国	111	35	31.53

没有吸烟病史的PKP患者角膜移植衰竭为73％，患者没有吸烟病史（P <0.001; 95％CI 1.2006至2.0745）。男性和女性非吸烟者之间的角膜移植衰竭率没有差异，然而，女性吸烟者的角膜移植衰竭率明显较高（92.8％）与男性吸烟者（62.9％）（p <0.001）。在没有吸烟历史的比赛之间没有显着差异。患有吸烟病史的年轻年龄群（> 55岁）的角膜移植失效率较高，比较大年龄组（P <0.005; 95％CI 1.2986至4.575）。对PKP数据的详细分析可以在表2中找到。在PKP患有青光眼的患者中，吸烟者比非吸烟者（52.3％）（表3）具有更高的角膜移植衰竭（70％）。

表2。吸烟者和非吸烟者的PKP与角膜移植失败

表3。吸烟者和非吸烟者的青光眼和角膜移植失败

总PKPs	青光眼	青光眼+吸烟者	青光眼+吸烟者+失败		青光眼+ 不吸烟的人	青光眼+非吸烟者+失败
N	N	N	N	％	N	N	％
151	41	20.	14	70	21	11	52.3

没有ek的吸烟和禁烟患者的角膜移植衰竭率没有明显差异（表4）。需要使用更多ek患者进行进一步分析来验证此发现。

表4。吸烟者和非吸烟者的EK与角膜移植失败

总体而言，PKP的患者的角膜移植失效率高于ek的患者。同样，吸烟病史的患者与PKP与EK的角膜移植失败率较高（图2）。

图2。PKP和EK患者角膜移植衰竭的比较

讨论

许多危险因素都与角膜移植物的差，包括糖尿病，青光眼，青光眼手术及其相关药物的不良活力。然而，没有任何研究已经解决了吸烟对角膜移植的影响。文献没有一致的结果关于吸烟对其他器官移植物的影响。角膜移植失败的流行病学是复杂的，多样化的，不同的是个人。许多因素决定了角膜移植的存活率，包括各种内源性和外源性因子的遗传变异和暴露[14-16]。虽然许多临床医生进行角膜移植物，但很少有研究才能调查他们的结果。短期后续研究（最多2年）报告了特定地区的成功率高达90％或更高，而几年的长期研究报告了10岁以上的生存率超过50％[17]。澳大利亚角膜移植注册表显示10年的生存率为50％至70％[18]。国家眼科协作角膜移植研究报告了类似的观察[19]，英国和爱尔兰共和国角膜移植后续研究[20]，以及加拿大角膜移植结果研究[21]。In 2008, the Australian Corneal Graft Registry reported a 10-year corneal transplant survival rate of 40% when the transplant was performed for pseudophakic and aphakic corneal edema, 60% for herpetic corneal scars, 73% for Fuchs’ corneal dystrophy, and 89% for keratoconus [18]. This present study from MU healthcare data reports a 60% overall cumulative survival rate (0-6 years) with the rate of corneal transplant failures of 53% and 30% in PKPs and EKs respectively.

香烟燃烧时会释放6000多种不同的化合物，包括尼古丁、烟草糖蛋白和许多有毒的化学物质，如碳氢化合物、一氧化碳、醛和重金属[22]。这些有毒物质可对蛋白质和细胞系统造成不可逆的损害，多项研究报道称，吸烟是眼表损害的主要原因[23-26]。角膜的外层提供了一种防御机制和外部环境的屏障。吸烟可通过被动或主动吸入烟雾直接影响角膜上皮组织。角膜最内层的内皮层是一层薄薄的单层立方细胞，覆盖在Descemet膜的后侧，它通过活性ATP和碳酸氢盐依赖泵在调节角膜水化水平方面起着关键作用。有研究报道，香烟烟雾影响内皮细胞计数、滴度发育和形态改变[27-29]。角膜内皮细胞对缺氧非常敏感，吸烟引起的缺氧可能会使角膜内皮细胞面临移植失败的危险。

吸烟会影响天生和适应性免疫，包括许多疾病条件下的炎症和自身免疫[30]。被证明香烟烟雾增加了许多促炎细胞因子，例如IL-1,6,8和TNF-α，并降低抗炎分子IL-10 [30,31]。VitteCoq等人报告说，吸烟病史和携带至少一份HLA DRB1副本的患者对炎症疾病的风险增加了[32]。具有基因组和蛋白质组学分析的进一步案例控制研究可能导致吸烟历史患者潜在标记的鉴定，以预测角膜移植衰竭。

i2b2数据库有很多优点，但是它也有局限性，包括不能进行诊断和过程编码以外的全面查询。它还受到医院提供的数据的限制。这些局限性是回顾性分析的典型特征。

总体而言，该研究表明香烟烟雾在角膜移植失败中起着作用。未来的研究将检查分子水平对烟雾患者失败的角膜移植发生的情况。

承认

我们感谢Bree Jensvold-Vetsch对手稿准备的帮助。我们还要感谢健康管理和信息学研究主任Abu Mosa博士在访问i2b2数据库方面的帮助。

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