陳 萱 霍 炎 李夢迪 王 雁

圓錐角膜是全球致盲性眼病之一,其在亞洲的發(fā)病率高于全球其他地區(qū)[1-3]。角膜生物力學指數(shù)(CBI)可以輔助診斷圓錐角膜,且在亞臨床圓錐角膜診斷方面具有一定優(yōu)勢[4-5]。研究發(fā)現(xiàn),CBI不僅受眼壓、角膜厚度等混雜因素的影響[6-9],在不同種族人群間也存在差異[10]。臨床上原有采用的CBI是基于綜合人種的國際數(shù)據(jù)構(gòu)建的,未考慮不同地區(qū)、不同種族對診斷圓錐角膜準確性的影響。因此,有人提出應該基于中國本土人口數(shù)據(jù)構(gòu)建新的CBI(cCBI)[11]。本研究探討cCBI對中國本土人口圓錐角膜和亞臨床圓錐角膜的診斷能力,并與原有的診斷指標進行比較。

1 資料與方法

1.1 一般資料及分組

病例對照研究。本研究共納入天津市眼科醫(yī)院收治的眼病患者558例(558眼)。其中,雙側(cè)圓錐角膜患者200例(200眼),記為圓錐角膜組,男134例,女66例,年齡(22.73±5.10)歲;單側(cè)圓錐角膜患者112例(112眼),記為亞臨床圓錐角膜組,男82例,女30例,年齡(23.06±5.40)歲;預行屈光手術的屈光不正患者246例(246眼),記為對照組,男152例,女94 例,年齡(23.96±5.98)歲。三組患者年齡差異無統(tǒng)計學意義(P=0.058)。

1.2 患者納入和排除標準

圓錐角膜組患者納入標準[1]:(1)由兩位經(jīng)驗豐富的專家共同確診為雙側(cè)圓錐角膜的患者;(2)有近視和散光史,最佳矯正視力<1.0;(3)角膜地形圖顯示患眼存在異常;(4)裂隙燈生物顯微鏡檢查顯示患眼出現(xiàn)陽性表現(xiàn)(至少有以下一項體征:Vogt線、Fleischer環(huán)、Munson征等);(5)隨機選擇患者一眼納入研究。亞臨床圓錐角膜組患者納入標準[12]:(1)一眼確診為圓錐角膜者,診斷標準同圓錐角膜組;(2)另一眼角膜地形圖檢查相對正常,未達到圓錐角膜的診斷標準,選擇該眼納入研究。對照組患者納入標準:(1)最佳矯正視力 ≥ 1.0;(2)裂隙燈生物顯微鏡及角膜地形圖檢查正常;(3)隨機選擇患者一眼納入研究。所有受試者在進行檢查前停止配戴角膜接觸鏡(軟鏡至少2周,硬鏡至少4周)。

患者排除標準:(1)患屈光不正和圓錐角膜以外的其他眼部疾病者;(2)既往有眼部手術史或眼外傷史;(3)患有全身性疾病者。

本研究已經(jīng)獲得了天津市眼科醫(yī)院倫理委員會的批準(批號:2022032),并遵循《赫爾辛基宣言》所要求的倫理學原則,患者均知情并簽署知情同意書。

1.3 檢查方法及觀察指標

1.3.1 常規(guī)檢查

詳細詢問所有患者病史,并進行常規(guī)眼科檢查,包括最佳矯正視力、客觀和主觀驗光、非接觸眼壓、裂隙燈以及眼底檢查等。

1.3.2 角膜地形圖檢查

采用德國Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)進行角膜地形圖檢查,應用Scheimpflug相機獲取患者眼前節(jié)圖像,合成受試者眼前節(jié)三維立體圖像。所有患者均在暗室進行測量,體位端正靜坐于檢查設備前,下頜放置于下頜托上,額頭貼住額托,使用操縱桿進行調(diào)整和對焦,囑患者多次瞬目后睜大眼睛,注視前方閃爍的紅點,且在設備旋轉(zhuǎn)測量過程中保持眼睛睜開不動,獲取一系列角膜地形數(shù)據(jù),所有患者檢查重復3次取平均值。

1.3.3 角膜生物力學檢查

使用德國Oculus公司生產(chǎn)的可視化角膜生物力學分析儀進行角膜生物力學檢查,應用超高速Scheimpflug斷層掃描技術以每秒4 330幀的速度對患眼進行掃描,在噴氣脈沖作用下采集140幅圖像。所有患者均在暗室進行測量,體位端正靜坐于檢查設備前,下頜放置于下頜托上,額頭貼住額托,囑患者多次瞬目后睜大眼睛并注視藍點,調(diào)整操縱桿,測壓頭對準患者角膜后自動噴氣,獲得一系列角膜動態(tài)反應參數(shù),所有患者檢查重復3次取平均值。

1.4 統(tǒng)計學方法

本研究采用SPSS 26.0和MedCalc 20.0.27軟件進行統(tǒng)計學分析。采用 Kolmogorov-Smirnov檢驗數(shù)據(jù)的正態(tài)性,符合正態(tài)分布的變量以均值±標準差表示。三組之間的比較采用單因素方差分析或 Kruskal-Wallis 秩和檢驗,行事后 LSD-t檢驗或多重比較 Bonferroni 法。

使用受試者操作特征(ROC)曲線分析原有的CBI、cCBI、Belin/Ambrósio增強擴張顯示(BAD)、斷層掃描聯(lián)合生物力學指數(shù)(TBI)診斷圓錐角膜、亞臨床圓錐角膜的能力,并通過診斷能力最佳時所對應的截斷值計算診斷亞臨床圓錐角膜的敏感度和特異度。使用DeLong檢驗進一步分析ROC曲線下面積(AUC),比較cCBI和原有的CBI診斷圓錐角膜和亞臨床圓錐角膜的準確性。檢驗水準:α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 三組患者BAD、原有的CBI、cCBI、TBI比較

亞臨床圓錐角膜組和圓錐角膜組患者BAD、原有的CBI、cCBI、TBI均高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均為P<0.05);圓錐角膜組患者各指數(shù)均高于亞臨床圓錐角膜組,差異均有統(tǒng)計學意義(均為P<0.05)(表1)。

表1 三組患者基線資料比較

2.2 4項指數(shù)對圓錐角膜和亞臨床圓錐角膜的診斷能力

2.2.1 圓錐角膜

BAD、原有的CBI、cCBI、TBI對圓錐角膜均顯示出優(yōu)異的診斷能力(均為AUC ≥ 0.900),其中TBI和BAD的診斷能力最佳,AUC均高達1.000,cCBI(AUC = 0.999)對圓錐角膜診斷能力優(yōu)于原有的CBI(AUC = 0.995)。

2.2.2 亞臨床圓錐角膜

BAD、原有的CBI、cCBI、TBI對亞臨床圓錐角膜均顯示出較好的診斷能力(均為AUC ≥ 0.800),其中cCBI診斷能力最佳,AUC可達 0.891,優(yōu)于原有的CBI (AUC=0.856)、TBI(AUC=0.856)和BAD(AUC=0.847)。

2.3 4項指數(shù)對圓錐角膜和亞臨床圓錐角膜診斷的準確性

2.3.1 圓錐角膜

cCBI對圓錐角膜診斷的準確性稍高于原有的CBI,但DeLong檢驗顯示二者之間差異無統(tǒng)計學意義(Z=1.774,P=0.076)。其中診斷圓錐角膜的cCBI和原有的CBI的截斷值分別為 0.105、0.635。cCBI診斷圓錐角膜的敏感度和特異度分別為 0.970、0.996,原有的CBI診斷圓錐角膜的敏感度和特異度分別為0.965、0.984。

2.3.2 亞臨床圓錐角膜

cCBI對亞臨床圓錐角膜診斷的準確性仍高于原有的CBI,且DeLong檢驗顯示二者之間的差異有統(tǒng)計學意義(Z=1.985,P=0.047)。其中診斷亞臨床圓錐角膜的cCBI和原有的CBI的截斷值分別為 0.014、0.362。cCBI診斷亞臨床圓錐角膜的敏感度和特異度分別是0.786、0.874,原有的CBI診斷亞臨床圓錐角膜的敏感度和特異度分別是0.750、0.833。

3 討論

角膜地形圖是目前臨床上檢測圓錐角膜的主要工具。然而,早期或非典型的圓錐角膜患者角膜形態(tài)變化并不顯著。隨著光學成像技術的發(fā)展,通過綜合考慮多個角膜形態(tài)學參數(shù)可以一定程度地提高診斷早期圓錐角膜的準確性[13],但對于臨床醫(yī)師尤其是年輕醫(yī)師來說,準確的診斷早期圓錐角膜仍然是一大挑戰(zhàn)。近年來,研究指出,圓錐角膜的發(fā)病可能與局部角膜生物力學失代償導致的角膜形態(tài)學變化有關[14-18]。

CBI由Vinciguerra等[19]結(jié)合角膜動態(tài)反應參數(shù)和Ambrósio 相關水平厚度引入臨床,旨在從生物力學角度診斷圓錐角膜[20-21]。最新一項國際多中心研究對503名中國人和452名高加索人進行分析,結(jié)果顯示不同種族間第一次壓平角膜硬度(P=0.008)、Ambrósio 相關水平厚度(P=0.008)和應力-應變指數(shù)(P<0.001)均有差異[10],表明不同種族人群的角膜生物力學存在顯著差異。然而,臨床所用的Corvis ST本機軟件中的參數(shù)大多是根據(jù)南美洲和歐洲人群計算的[11],其他種族人群的數(shù)值很少[22-24],也就是說現(xiàn)有力學診斷指數(shù)未考慮種族差異,而圓錐角膜的發(fā)病與種族密切相關。因此,有必要考慮不同種族帶來的力學差異是否會影響對圓錐角膜診斷的準確性。

本研究評估了cCBI診斷圓錐角膜和亞臨床圓錐角膜的能力,并與原有的CBI進行了比較。我們發(fā)現(xiàn),無論是對于圓錐角膜還是亞臨床圓錐角膜,cCBI和原有的CBI均具有較好的診斷能力,特別是在診斷亞臨床圓錐角膜時,cCBI的診斷準確性顯著優(yōu)于原有的CBI,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.047)。應用基于國人數(shù)據(jù)構(gòu)建的cCBI提升了亞臨床圓錐角膜的診斷效力,說明基于本土數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的生物力學指數(shù)可能更適用于對本土患者的診斷。除了原有的CBI和cCBI,本研究還評估了BAD和TBI對圓錐角膜、亞臨床圓錐角膜的診斷能力,我們發(fā)現(xiàn)在診斷圓錐角膜時,TBI的診斷能力最佳(AUC=1.000),這與以往研究報道相一致[25]。TBI是由Ambrósio等[26]將角膜形態(tài)學和角膜生物力學的數(shù)據(jù)進行組合引入臨床的新參數(shù),旨在提高臨床醫(yī)師對正常角膜和所有階段圓錐角膜的區(qū)分能力,與其他單純的角膜地形檢測、斷層掃描和生物力學參數(shù)相比,它可以準確檢測角膜擴張,顯示出在診斷亞臨床圓錐角膜時應用生物力學的優(yōu)勢。

我們在診斷能力最佳時計算了cCBI和CBI的敏感度和特異度,為臨床醫(yī)師在診斷亞臨床圓錐角膜時提供敏感閾值。在診斷圓錐角膜時,敏感度和特異度均達0.950以上,然而在診斷亞臨床圓錐角膜時,敏感度并不是很高。一方面可能是因為在疾病的早期患者生物力學各項指標并不是均勻整體的變化[5],各項指標分布參差不齊;另一方面可能是因為使用儀器測量時參數(shù)的重復性受限或者是在體測量角膜生物力學的真實性受限?；诒狙芯拷Y(jié)果,建議將cCBI用作臨床參數(shù),在角膜地形圖和斷層掃描等檢查相對正常的情況下輔助篩查潛在的圓錐角膜患者,提高屈光手術患者的安全性。

4 結(jié)論

本研究基于中國本土人口數(shù)據(jù)構(gòu)建的cCBI診斷中國人圓錐角膜和亞臨床圓錐角膜的AUC均超過 0.85,表明cCBI更適用于篩查中國人的早期圓錐角膜。這提示不同的種族構(gòu)建基于本種族人口信息的生物力學診斷指數(shù),有利于提高對本種族早期圓錐角膜患者診斷的準確性。