不同角膜形態(tài)在Pentacam測量中的差異分析

袁冬青，鐘 華，陳 琴

1. 江蘇省人民醫(yī)院眼科（南京 210029）

2. 南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院眼科（南京 210029）

3. 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院眼科（昆明 650032）

Pentacam眼前節(jié)全景儀是以Scheimpflug攝像原理為基礎，光源為波長475 μm的二極管激光，采用360°旋轉的測量探頭進行眼前段的掃描，通過旋轉攝像，可以得到Scheimpflug圖像，根據測量數據計算分析并模擬眼前節(jié)的三維圖像[1-2]。Pentacam不僅可以測量角膜前表面曲率，還可以測量角膜后表面曲率，并通過與最佳擬合球面（best fit sphere，BFS）進行對比，預測角膜擴張情況，是圓錐角膜篩查和早期診斷的重要工具[3-4]。圓錐角膜是一種角膜擴張性病變，通常表現(xiàn)為雙側、非對稱性、進行性角膜擴張，其在Pentacam測量上表現(xiàn)為增強擴張圖（belin/ambrosio enhenced ectasia display, BAD）結果異常[5]。但是BAD結果與較多因素密切相關，其中角膜厚度、角膜曲率和角膜直徑等均被報道可影響結果判讀[6-8]。因此，在實際臨床工作中，經常會遇到一些角膜屈光圖、厚度圖、高度圖數據正常的眼在 Pentacam系統(tǒng)中提示 BAD 異常，且這些眼的角膜其他參數均不符合圓錐角膜的診斷，可能會對臨床醫(yī)師篩查可疑圓錐角膜造成較大的困擾。本研究通過收集不同角膜直徑患者相關資料，分析其pentacam各項參數值的變化，觀察不同角膜形態(tài)參數對總體正態(tài)性偏差（belin/ambrosio enhenced ectasia display-overall deviation of normality，BAD-Do）值的影響，并預測角膜的擴張趨勢，為圓錐角膜早期篩查提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2020年4至9 月在江蘇省人民醫(yī)院眼科行角膜屈光手術的近視患者120例（240眼）。納入標準：①患者無其他眼部疾病及全身病史；②近兩年屈光狀態(tài)穩(wěn)定；③最佳矯正視力≥ 1.0，眼壓正常范圍；④軟性隱形眼鏡停戴1周以上或硬性角膜接觸鏡停戴3周以上或塑形鏡停戴3個月以上；⑤術前裂隙燈檢查和特殊檢查均質量可靠。排除標準：①角膜營養(yǎng)不良患者；②有其他器質性眼病史或眼外傷史；③結締組織疾病、 自身免疫性疾病等全身疾病者。本研究得到了江蘇省人民醫(yī)院倫理委員會的批準，并遵循赫爾辛基宣言，所有患者均被告知研究的目的和意義，并簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

采用Pentacam檢查方法，在暗室、自然瞳孔狀態(tài)下完成測量。所有被檢查者的測量必須在睡醒睜眼后大于3 h，且在10:00至17:00完成，以避免生理節(jié)律的變化對角膜的影響。檢測儀器采用Pentacam 三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)（OCULUS，德國）利用單旋轉Scheimpflug原理，以特制的藍色二極管為光源，在不到2 s的時間內旋轉360°，采集25幅Scheimpflug圖像，分析138 000 個真實點的數據，對角膜前表面、后表面、前房及晶狀體進行定量測量。本研究中所有檢測均由同一位操作者完成，連續(xù)測量至少3次，并取平均值。

采集的數據包括前表面曲率（the anterior sim Ks，ASK）、后表面曲率（the posterior sim Ks，PSK）、前表面散光（the anterior astigmatism，AAstig）、后表面散光（the posterior astigmatism，PAstig）、中央角膜厚度（the central corneal thickness，CCT）、角膜直徑（white to white，W-W），與BFS比較的角膜前表面差異圖的偏差（Df）、角膜后表面差異圖的偏差（Db）、角膜平均厚度進展的偏差（Dp）、角膜最薄點的厚度偏差（Dt）、Ambrosio關聯(lián)厚度參數偏差（Da）和BAD-Do共12項患者角膜形態(tài)學參數。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件包進行數據處理。首先對所采集數據進行正態(tài)分布檢驗（Kolmogorov-Smirnov檢驗），P＞0.05 時服從正態(tài)分布。參數采用均數和標準差（±SD）表示，組間數據比較采用Kruskal-Wallis H檢驗，兩兩比較采用 LSD法。BAD-Do與 Pentacam參數間的相關性采用Pearson相關分析及線性回歸分析進行數據處理，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

本研究共納入120人（240眼），其中男性65人（54.2%）、女性55人（45.8%），平均年齡為23.4±5.7歲(范圍：18 ～43歲)。根據角膜直徑的大小，將240眼分為A、B、C、D四組[9]（表1），其中角膜直徑≤11.0 mm為A組，共36眼；直徑在11.1 ～11.5 mm為B組，共76眼；直徑在11.6 ～12.0 mm為C組，共82眼；直徑＞12.0 mm為D組，共46眼。其中，A組平均年齡為23.5±5.2歲，B組平均年齡為23.3±4.9歲，C組和D組的平均年齡分別為23.6±6.4歲和23.4±5.5歲。各組在年齡、性別、球鏡度數、柱鏡度數和角膜厚度等方面無統(tǒng)計學差異。

表1 各組近視患者眼角膜形態(tài)學參數比較Table 1. Comparison of parameters of corneal morphology of eyes with myopia in each group

2.2 Pentacam測量所得角膜參數

除Dt外，不同角膜直徑組在Pentacam測量所得角膜參數上均存在差異（表2）。通過LSD法進一步兩兩比較結果顯示（圖1），ASK除在C、D組間差異不顯著外，其余不同組間差異均有統(tǒng)計學意義。PSK方面，4組兩兩之間均有差異。AAstig僅A與B組間、C與D組間差異不顯著外，其余不同組間差異均有統(tǒng)計學意義。PAstig方面，C組和A、B、D組均有顯著差異，但其他各組之間差異無統(tǒng)計學意義。Df方面，A 、B組分別與C 、D 組間差異存在統(tǒng)計學意義，但 A組與 B 組，C 組與 D 組之間無顯著差異。Db方面，A組與B、C、D組均存在顯著差異，但其他組之間差異不具有統(tǒng)計學意義。Dp方面，除B、C組間差異不顯著外，其他組間差異均有統(tǒng)計學意義。Da方面，僅A、B組與C組間存在顯著差異，其他組間未見明顯差異。BAD-Do方面，僅A、B組間無統(tǒng)計學差異。

表2 各組近視患者Pentacam參數比較Table 2. Comparison of Pentacam parameters of myopia patients in each group

圖1 Pentacam各參數在不同角膜直徑組間的兩兩比較Figure 1. Pairwise comparison of Pentacam parameters in different corneal diameter groups

2.3 BAD-Do值與Pentacam其他參數間的相關關系

對各組及所有患者的 BAD-Do與角膜形態(tài)學參數進行相關分析，結果見圖2。BAD-Do與屈光度數、角膜厚度等參數在統(tǒng)計學上均無相關性（P＞ 0.05），但其與PSK存在低度相關（r=-0.27, P=0.001），與角膜直徑存在弱相關（r=-0.39, P=0.001）。以BAD-Do為因變量，以角膜形態(tài)學參數為自變量，建立的多元線性回歸分析模型，采用逐步回歸法進行變量篩選后，獨立影響共線性診斷結果顯示，PSK與BAD-Do有線性回歸關系（ t=-4.399，P＜0.001）。判定系數R2=0.073，調整后判定系數R2=0.069。經逐步擬合，最優(yōu)回歸方程為=-14.956-2.527X，其中代表BAD-Do，X代表PSK，見表3。

圖2 BAD-Do與角膜形態(tài)學參數的相關分析Figure 2. Correlation analysis between BAD-Do and corneal morphological parameters

3 討論

Pentacam檢查是屈光手術術前檢查的重要工具，可精確測量角膜前后表面的曲率和角膜直徑等參數，并通過與BFS進行比較，從而得到準確的角膜后表面高度等各項重要參數。但是，目前Pentacam測量儀是以BFS直徑為8.0 mm為對比的，且BFS的曲率隨著角膜直徑尺寸的擴大而增加[10]。除了屈光四圖以外，Scheimpflug系統(tǒng)還提供了幾種用于擴張檢測的標準化指標，包括BAD。前期有研究發(fā)現(xiàn)，中國患者的角膜直徑比白種人患者小，通過Scheimp斷層掃描測量，角膜直徑≤11 mm的占比為9%至13%，角膜直徑為11至12 mm的占比為75%至78%，角膜直徑≥12 mm的占比為9%至16%[11-12]。因此，對于角膜相對較?。ㄈ纭?1 mm）或較大（如≥ 12 mm）的眼睛，其與BFS（直徑8.0 mm）比較可能會導致BAD結果的異常。因此，比較不同角膜直徑間的BAD，并找到相關影響因素和線性關系是目前亟待解決的問題。本研究采用Pentacam眼前節(jié)分析儀測量擬手術的患者角膜形態(tài)學參數，并根據測量的角膜直徑進行分組，分析BAD-Do與角膜直徑之間的關系，結果發(fā)現(xiàn)，BAD-Do與角膜直徑呈負相關，角膜直徑越小，BAD-Do結果越大，且在不同角膜直徑中，BAD-Do與PSK也存在負相關。

前期有研究發(fā)現(xiàn)，BAD是識別圓錐角膜和臨床前期圓錐角膜的最佳Pentacam指標之一[13-15]。但是在臨床實際中，很多患者Pentacam檢查發(fā)現(xiàn)BAD可能異常，但通過詳細的臨床檢查和角膜生物力學檢查證實正常，推測角膜直徑的大小和角膜曲率的較大變化可能會影響B(tài)AD的檢測結果。本研究發(fā)現(xiàn)，在角膜直徑＜11 mm的患者中，其BAD-Do的值較角膜直徑＞11.5 mm組的患者明顯增大，角膜直徑越小的患者，其發(fā)生BAD-Do異常的可能性較角膜直徑大的患者更大。因此，將角膜直徑大小作為附加變量納入BAD的計算中，并分析它們的相關關系和角膜直徑在其中的權重是臨床醫(yī)生需解決的問題。臨床工作中為了排除小角膜直徑對BAD的影響，同時甄別是否存在亞臨床期圓錐角膜的風險，不僅僅應檢測角膜形態(tài)學參數，同時還要對患者進行角膜生物力學的檢查，最大程度的避免可能發(fā)生的誤診和漏診。

已知的Pentacam檢查儀中已經導入了亞洲人群的基線數據，且其中BFS是以直徑為8 mm作為正常對照進行計算，但對于小角膜患者，其中央角膜的直徑范圍較8 mm可能偏小，因此，在與BFS進行比較時，其周邊角膜曲率和厚度的變化可能被納入了與BFS的比較范圍內，從而導致計算結果出現(xiàn)偏差。本研究發(fā)現(xiàn)，角膜直徑最小組的患者其BAD-Do值最大，且BAD-Do與角膜直徑呈低度負相關，推測可能是由于角膜直徑減小，排除中央3.5 mm后，3.5 ～8.0 mm區(qū)域內的有效高度與健康人群有效高度存在偏差，所得結果更傾向于可疑圓錐角膜后表面高度特點，但不能真實客觀反映角膜后表面是否有錐形改變。有研究表明，平均形態(tài)的 BFS不能準確描述單一個體的角膜情況，而根據角膜最薄點為中心、直徑3.5 ～8.0 mm區(qū)域內的有效高度信息計算得到的增強型后表面高度 BFS效果更佳[16]。這與本研究結果基本一致，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是由于排除了中央3.5 mm以外的高度數據后8 mm內的高度值在正常角膜中不會對BFS造成影響，但對于圓錐角膜患者或者臨床前期圓錐角膜患者，其中央區(qū)域以外的高度數據會顯著影響與BFS比較的結果。

本研究還發(fā)現(xiàn)角膜后表面曲率PSK在不同角膜直徑患者組間有明顯差異，表面曲率越高，出現(xiàn)后表面高度異常的可能性越大。此外，研究還發(fā)現(xiàn)PSK與BAD-Do值呈弱負相關。在圓錐角膜的排除檢查中，我們特別關注患者角膜后表面高度的變化，其過高是診斷亞臨床期或者頓挫型圓錐角膜的重要依據[17]。對于角膜后表面曲率PSK而言，角膜直徑越小，代表角膜最薄點至角膜周邊的距離越短，角膜中央至角膜周邊的曲率變化越快，因此，PSK在小角膜患者中會顯示出更大的結果。對于BAD-Do而言，PSK的變化可以反映患者角膜后表面高度的變化，PSK越大，角膜后表面高度異常的可能性越高，BAD-Do顯示可疑或異常的風險越大。因此，在Pentacam的結果判讀中，臨床醫(yī)師需要考慮PSK對總體結果的影響，而不能單純依據BAD-Do值來判斷患者是否存在可疑圓錐角膜。

本研究也存在一定的局限性。其一，Pentacam檢查提供了多方面多層次的數據信息，其中還包括厚度進展指數（PPI）、Ambrósio的最大相關厚度指數（ARTMax）等，這些數據結果也可能在一定程度上影響結果判讀，因此，在后續(xù)的研究中，應納入更多的數據指標，進一步完善角膜形態(tài)學參數差異對Pentacam結果的影響；其二，本研究根據角膜直徑的大小直接分組，未予明確角膜直徑大小具體數值與BAD值的相關關系，后續(xù)研究應進一步擴大樣本量，將角膜直徑等參數以量化的形式，分析BAD值相關性及其在Pentacam檢查結果判讀中的權重。

綜上所述，角膜直徑的大小與Pentacam檢查中BAD密切相關，且角膜后表面曲率PSK也在一定程度上影響結果的判讀。因此，臨床醫(yī)師在評估屈光手術術前Pentacam檢查結果時，除考慮患者屈光度數、角膜厚度和角膜后表面高度等方面以外，仍需進一步關注患者角膜直徑的大小，如BAD值提示異常，需結合全面的眼部臨床檢查和角膜生物力學檢查進行綜合評估，從而有效排除手術禁忌，提高手術的遠期安全性。