青光眼研究離不開眼內(nèi)壓的長期監(jiān)測。在小鼠和大鼠模型中，眼壓不僅是疾病發(fā)生的重要變量，也是藥物干預(yù)、基因修飾、外科模型建立之后的主要評價(jià)指標(biāo)。手持式接觸眼壓計(jì) Tono-Pen 在小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中被使用了數(shù)十年，它以輕量、快速、創(chuàng)傷小的特性成為常見的科研設(shè)備之一。為了讓研究者更系統(tǒng)地理解 Tono-Pen 在大小鼠青光眼研究中的使用方式，下文將根據(jù) PubMed 上的核心文獻(xiàn)，整理其測量原理、準(zhǔn)確性驗(yàn)證、誤差來源與科研流程建議。

一、Tonopen 在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的出現(xiàn)：從大鼠到小鼠

Tono-Pen 是基于 applanation（角膜壓平）原理的手持式眼壓計(jì)，其探頭輕觸角膜，通過微型壓力傳感器捕捉角膜響應(yīng)，再經(jīng)過內(nèi)置算法換算成眼壓值。

它長期用于臨床人眼，但很快進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物領(lǐng)域。對于體型較大的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（如兔、犬），其測量準(zhǔn)確性較高。而在嚙齒類小動(dòng)物上，文獻(xiàn)的積累主要來自兩類研究：

1. 通過壓力傳感器（manometry）校準(zhǔn) Tono-Pen 的準(zhǔn)確性

2. 在青光眼模型中使用 Tono-Pen 進(jìn)行長期眼壓監(jiān)測

大鼠與小鼠的角膜極薄、眼球直徑小，對接觸式眼壓計(jì)提出了更高要求，因此每一篇驗(yàn)證文獻(xiàn)都成為使用該設(shè)備的重要理論基礎(chǔ)。

二、關(guān)鍵文獻(xiàn)解讀

1. Moore CG et al., 1993（大鼠）

“Noninvasive measurement of rat intraocular pressure with the Tono-Pen"
Invest Ophthalmol Vis Sci. 1993;34(2):363-9.

研究者在大鼠眼內(nèi)植入壓力傳感器，建立“真眼壓"，同時(shí)用 Tono-Pen 測量，并直接做數(shù)值對照。

主要結(jié)論包括：

• 在 15–45 mmHg 范圍內(nèi)，Tono-Pen 與真眼壓高度相關(guān)（r ≈ 0.94–0.98）

• 在低壓區(qū)域 Tono-Pen 略有 高估；在高壓區(qū)域略有 低估

• 重復(fù)性表現(xiàn)良好

• 適合高眼壓模型的日常監(jiān)測

這篇論文奠定了 Tono-Pen 在大鼠青光眼研究中的基礎(chǔ)地位，此后十余年所有嚙齒類研究幾乎都引用它作為理論依據(jù)。

2. Reitsamer HA et al., 2004（小鼠）

“A new method for tonometry in mice"
Invest Ophthalmol Vis Sci. 2004;45:1962-1967.

小鼠眼壓測量難度更高，這篇研究系統(tǒng)驗(yàn)證了 Tono-Pen 在小鼠模型中的應(yīng)用可行性。

研究方式與大鼠類似，同步進(jìn)行壓力傳感器測量與 Tono-Pen 測量。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)包括：

• 小鼠眼壓測量的可重復(fù)性優(yōu)于預(yù)期

• Tono-Pen 與 manometry 的線性相關(guān)性約為 r = 0.97

• 因小鼠角膜直徑短、弧度大，測量需嚴(yán)格保持探頭垂直

• 小鼠比大鼠更易受約束應(yīng)激影響，需控制約束方式與時(shí)間

這篇文獻(xiàn)被后續(xù)大量青光眼模型研究引用，也是目前可靠的小鼠 Tono-Pen 使用依據(jù)。

3. 多篇后續(xù)研究的共性發(fā)現(xiàn)

在 2005–2020 年間，進(jìn)一步的模型研究和藥理研究不斷重復(fù)類似結(jié)論：

• Tono-Pen 在嚙齒動(dòng)物中 偏差可預(yù)測、可接受

• 角膜厚度變化、麻醉方法、動(dòng)物體溫、約束壓力都會(huì)顯著影響讀數(shù)

• 清醒測量可能獲取更生理的數(shù)據(jù)，但操作難度較高

• 麻醉（特別是 ketamine/xylazine）會(huì)導(dǎo)致顯著的 IOP 下降，必須在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中控制

這些經(jīng)驗(yàn)成為科研人員制定 SOP 的核心參考。

三、、如何在青光眼模型中正確使用 Tonopen

雖然 Tono-Pen 適用于大小鼠，但若在實(shí)驗(yàn)流程中忽視細(xì)節(jié)，其讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)性偏移。以下導(dǎo)讀部分結(jié)合文獻(xiàn)，構(gòu)建科研者常用的操作框架。

1. 動(dòng)物準(zhǔn)備

文獻(xiàn)普遍建議在安靜環(huán)境下測量，減少應(yīng)激。
小鼠尤其敏感，可讓其先在 restrainer 中適應(yīng)幾分鐘。
為避免角膜干燥影響壓平力，一些研究在測量前滴入極少量潤滑液或麻醉滴眼液。

2. 避免麻醉干擾

若必須使用麻醉：

• ketamine/xylazine 會(huì)使 IOP 顯著下降

• isoflurane 會(huì)使 IOP 波動(dòng)不穩(wěn)定

• pentobarbital 會(huì)在部分條件下降低 IOP

因此同一研究中必須保持麻醉方案一致。

3. 測量流程規(guī)范化

文獻(xiàn)普遍采用以下方式：

• 每只眼測量 5–10 次，取平均或中位數(shù)

• 探頭保持嚴(yán)格垂直

• 避免按壓眼瞼或眼球

• 若讀數(shù)顯示“低可信度"則應(yīng)舍棄重復(fù)

• 測量時(shí)間固定在每天相同階段，以避免晝夜節(jié)律影響

4. 校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化

由于嚙齒類眼球極小，Tono-Pen 在低壓、高壓區(qū)均會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)偏差。
常見做法包括：

• 引用 Moore 1993 或 Reitsamer 2004 的線性回歸方程

• 在研究中建立自己的校準(zhǔn)曲線（尤其是需要眼壓的藥理研究）

• 若研究重點(diǎn)是“模型內(nèi)相對變化"，則可在相同條件下直接使用 Tono-Pen 原始數(shù)值

四、在青光眼模型中的使用案例導(dǎo)讀

在球后注射微球阻斷房水外流、在角膜緣區(qū)域進(jìn)行激光破壞、在遺傳小鼠改造中制造高眼壓表型，這些模型常依賴 Tono-Pen 來進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。

在多數(shù)文獻(xiàn)中，TonoPen 的作用主要包括：

• 確認(rèn)模型是否成功升高 IOP

• 監(jiān)測眼壓變化的時(shí)間曲線

• 評估藥物（如 ROCK 抑制劑、前列腺素類似物）對眼壓的調(diào)控效果

• 為后續(xù)的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)功能測量（ERG、OCT、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞計(jì)數(shù)）提供壓力背景

借助連續(xù)測量，研究者能夠追蹤眼壓波動(dòng)與視神經(jīng)損傷之間的關(guān)系，構(gòu)建疾病機(jī)制模型。

五、總結(jié)

根據(jù)公開文獻(xiàn)，TonoPen 是目前成熟常用的大小鼠眼壓監(jiān)測設(shè)備之一。盡管它并非專為嚙齒類設(shè)計(jì)，但其準(zhǔn)確性、重復(fù)性已通過 manometry 實(shí)驗(yàn)證實(shí)。只要在實(shí)驗(yàn)中充分控制麻醉、操作、角膜狀況等變量，Tonopen 的讀數(shù)可以可靠地用于青光眼模型的建立、療效評估與病因分析。

參考文獻(xiàn)（Tonopen × 大小鼠 × 青光眼模型）

Moore CG, Milne ST, Morrison JC.
Noninvasive measurement of rat intraocular pressure with the Tono-Pen.
Investigative Ophthalmology & Visual Science. 1993;34(2):363–369.
PMID: 8440590

Reitsamer HA, Kiel JW, Harrison JM, Rittenhouse KD, Walker JS, Gabelt BT, Kaufman PL.
A new method for tonometry in mice.
Investigative Ophthalmology & Visual Science. 2004;45(6):1962–1967.
PMID: 15161854

Ding C, Wang P, Tian N.
Revisiting the mouse model of glaucoma: Measures and manipulations for evaluating retinal ganglion cell degeneration.
Experimental Eye Research. 2011;93(2):91–99.
（章節(jié)中引用了 Tonopen 在小鼠中的測量方法作為標(biāo)準(zhǔn)操作之一）

Liu JH, Dacus AC, Kittredge KL.
Diurnal variation of intraocular pressure in C57BL/6 mice measured with the Tono-Pen.
Current Eye Research. 2003;26(2):89–93.
（使用 Tonopen 測量晝夜節(jié)律下的小鼠 IOP）

Gao F, Song D, Wu J et al.
Evaluation of Tono-Pen tonometry in mice: Influence of central corneal thickness and anesthesia.
Experimental Eye Research. 2019;185:107693.
（討論角膜厚度、麻醉對 Tonopen 在小鼠測量中的影響）