引用本文
胡启迪, 许玲俐, 朱冬青, 张哲, 毛伟, 周雨声, 李钦波. 亚临床期圆锥角膜与单纯高度散光的Pentacam角膜地形图比较[J]. 中华眼视光学与视觉科学杂志, 2017,19(7): 433-437.
Qidi Hu, Lingli Xu, Dongqing Zhu, Zhe Zhang, Wei Mao, Yusheng Zhou, Qinbo Li. A Comparison of Corneal Topography between Subclinical Keratoconus and Simple High Myopic Astigmatism Using a Pentacam Analyzer[J]. CHINESE JOURNAL OF OPTOMETRY OPHTHALMOLOGY AND VISUAL SCIENCE, 2017,19(7): 433-437.
Doi:10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2017.07.009  
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亚临床期圆锥角膜与单纯高度散光的Pentacam角膜地形图比较
胡启迪, 许玲俐, 朱冬青, 张哲, 毛伟, 周雨声, 李钦波
315040 宁波市眼科医院屈光手术中心（朱冬青现在上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科）
通信作者：胡启迪,Email：huqidi2007@163.com
收稿日期: 2017-02-15
基金资助: 宁波市自然科学基金（2010A610033）
摘要

目的 评价Pentacam三维眼前节分析系统在亚临床期圆锥角膜与单纯高度散光鉴别诊断中的作用。方法 病例对照研究。选取亚临床期圆锥角膜患者（符合Rabinowitz诊断标准）46例（50眼,亚临床期圆锥角膜组）及单纯高度散光患者（散光度>2.5 D）52例（76眼,单纯高度散光组）。使用Pentacam三维眼前节分析系统测量各组角膜最薄点的前后表面高度、角膜最薄厚度、曲率对称性指数（IVA）、高度偏中心指数（IHD）、平均角膜厚度进展指数及Belin角膜扩张分析D值,采用独立样本t检验分析各指标的组间差异并进行受检者工作特征（ROC）曲线分析,筛选出有用参数,通过ROC曲线分析确定出最佳诊断界点。结果 亚临床期圆锥角膜组与单纯高度散光组间角膜最薄点前表面高度（t=6.77,P < 0.001）、角膜最薄点后表面高度（t=9.00,P < 0.001）、角膜最薄厚度（t=3.12,P=0.002）、IVA（t=8.35,P < 0.001）、IHD（t=8.94,P < 0.001）、平均角膜厚度进展指数（t=5.59,P < 0.001）、Belin角膜扩张分析D值（t=13.01,P < 0.001）之间差异均有统计学意义。Pentacam对亚临床期圆锥角膜和单纯高度散光鉴别诊断价值较高的指标（ROC曲线下面积≥0.9）为角膜最薄点后表面高度和Belin角膜扩张分析D值。结论 应用Pentacam三维眼前节分析系统对高度散光患者的角膜参数进行分析,有助于亚临床期圆锥角膜的筛查。

关键词: 角膜地形图; 圆锥角膜; 亚临床期; 散光; Pentacam
A Comparison of Corneal Topography between Subclinical Keratoconus and Simple High Myopic Astigmatism Using a Pentacam Analyzer
Qidi Hu, Lingli Xu, Dongqing Zhu, Zhe Zhang, Wei Mao, Yusheng Zhou, Qinbo Li
Refractive Surgery Center, the Ningbo Eye Hospital, Ningbo 315040, China
Corresponding author: Qidi Hu, Refractive Surgery Center, the Ningbo Eye Hospital, Ningbo 315040, China(Email: huqidi2007@163.com)
Fund:This study was funded by Ningbo Natural Science Foundation (2010A610033)
Abstract

Objective: To evaluate the differential diagnosis between subclinical keratoconus and simple high myopic astigmatism by using a Pentacam anterior segment analyzer.Methods: Fifty eyes of 46 patients with subclinical keratoconus (Rabinowitz diagnosis standard) and 76 eyes of 52 patients with simple high myopic astigmatism (>2.5 diopter) were included in this retrospective case control study. A Pentacam was used to measure the anterior and posterior corneal elevation parameters, minimum pachymetry (MinPachy), the index of vertical asymmetry (IVA), the index of highest decentration (IHD), the average corneal thickness progression index, and the Belin D value of the Belin/Ambrosio Enhanced Ectasia Display. An independent samples t-test was used to analyze the differences between the two groups. Receiver operating characteristic (ROC) curves were used to screen the useful parameters and determine the best diagnosis point.Results: There were significant differences between the two groups for the anterior corneal elevation parameters ( t=6.77, P<0.001), posterior corneal elevation parameters ( t=9.00, P<0.001), MinPachy ( t=3.12, P=0.002), IVA ( t=8.35, P<0.001), IHD ( t=8.94, P<0.001), the average corneal thickness progression indexes ( t=5.59, P<0.001), and the D values of the Belin/Ambrosio Enhanced Ectasia Display ( t=13.01, P<0.001). The posterior corneal elevation parameter and the D value of the Belin/Ambrosio Enhanced Ectasia Display had the highest relevance in the differential diagnosis between subclinical keratoconus and simple high myopic astigmatism (area under the ROC curve ≥0.9).Conclusion: Analyzing the corneal indexes of high myopic astigmatism contributes to the screening of subclinical keratoconus.

Keyword: corneal topography; keratoconus; subclinical; astigmatism; Pentacam

圆锥角膜是一种表现为局限性角膜圆锥样突起, 伴突起区角膜基质变薄的先天性发育异常。在临床上圆锥角膜早期表现为近视及不规则近视散光而引起视力下降, 矫正视力低常。早期圆锥角膜裂隙灯显微镜检查并没有圆锥角膜体征, 而单纯高度散光也表现为视力低常, 且矫正视力多不能达到0.9, 所以亚临床期的圆锥角膜患者常被误诊为高度散光和弱视。而早期发现圆锥角膜并配戴硬性透氧性角膜接触镜（Rigid gas permeable contact lens, RGP）或进行角膜胶原交联术可以延缓圆锥角膜的发展, 避免角膜瘢痕的形成和视力丧失。本研究应用Pentacam三维眼前节分析系统对亚临床期圆锥角膜和单纯高度散光的角膜最薄点前后表面高度、角膜最薄厚度、曲率对称性指数（Index of vertical asymmetry, IVA）、高度偏中心指数（Index of highest decentration, IHD）、平均角膜厚度进展指数、Belin角膜扩张分析D值等指标进行检测并比较分析, 从而探讨有关亚临床期圆锥角膜的鉴别诊断问题。

1 对象与方法
1.1 对象

选取2014年1月至2016年7月于宁波市眼科医院就诊的亚临床期圆锥角膜患者46例（50眼）和单纯高度散光患者（散光度 > 2.5 D）52例（76眼）。所有患者均排除青光眼、葡萄膜炎、眼表慢性炎症等其他眼部疾病, 单纯高度散光患者无圆锥角膜及其他遗传性眼病家族史, 且停戴软性角膜接触镜2周以上, 硬性透气性角膜接触镜（RGPCL）1个月以上。亚临床期圆锥角膜组病例纳入标准：裂隙灯显微镜检查未发现Vogt条纹及角膜形态变化、未见Fleischer环, 矫正视力≥ 0.8。同时角膜地形图符合Rabinowitz诊断标准[1]：①角膜中央的屈光力 > 46.5 D; ②角膜中央下方与上方3 mm屈光力差值（I-S值） > 1.26 D; ③同一患者双眼角膜屈光力差值 > 0.92 D。

1.2 检查方法

常规进行视力、裂隙灯显微镜、直接检眼镜检查; 采用Pentacam三维眼前节分析系统（2.73版, 德国Oculus公司）检测角膜各项参数, 操作均由同一位经过培训的熟练的技术人员完成, 每眼重复检测3次, 采纳最清晰的图像。记录包括角膜最薄点前后表面高度、角膜最薄厚度、IVA、IHD、平均角膜厚度进展指数和Belin角膜扩张分析D值等指标。

1.3 统计学方法

病例对照研究。所有数据均采用SPSS 22.0统计软件分析处理。采用两样本的方差齐性检验, 若2组方差齐, 采用成组设计独立样本均数的t检验, 若2组方差不齐则采用Satterthwaite t'检验, 以P < 0.05为差异有统计学意义。并对所有指标作受试者工作特征（ROC）曲线分析, 确定这些指标在鉴别亚临床期圆锥角膜和单纯高度散光患者时的最佳诊断界点以及对应的敏感度和特异度。

2 结果
2.1 2组间年龄的比较

本研究共纳入亚临床期圆锥角膜组46例（50眼）, 其中男32例, 女14例, 平均年龄（19.5 ± 6.1）岁; 单纯高度散光组52例（76眼）, 其中男28例, 女24例, 平均年龄（21.4 ± 8.2）岁。2组之间年龄差异无统计学意义。

2.2 2组Pentacam角膜地形图各参数的比较

亚临床期圆锥角膜组除角膜最薄厚度外其余各项指标均高于单纯高度散光组, 角膜最薄厚度则低于单纯高度散光组, 2组间角膜最薄点前表面高度（t=6.77, P < 0.001）、角膜最薄点后表面高度（t=9.00, P < 0.001）、角膜最薄厚度（t=3.12, P= 0.002）、IVA（t=8.35, P < 0.001）、IHD（t=8.94, P < 0.001）、平均角膜厚度进展指数（t=5.59, P < 0.001）、Belin角膜扩张分析D值（t=13.01, P < 0.001）差异均有统计学意义。见表1。

表1 亚临床期圆锥角膜组与单纯高度散光组各项参数测定 Table 1 Parameters of the subclinical keratoconus group and simple high myopic astigmatism group
2.3 各项参数的ROC曲线分析

除角膜最薄厚度外各项参数都有较高的曲线下面积（Area under curve, AUC）, 其中角膜最薄点后表面高度和Belin角膜扩张分析D值比较明显(AUC≥ 0.9), 为Pentacam诊断亚临床期圆锥角膜的敏感指标（见表2-3, 图1）。

表2 亚临床期圆锥角膜组相对于单纯高度散光组的ROC分析 Table 2 ROC of parameters from subclinical keratoconus group and simple high myopic astigmatism group
表3 诊断界值及对应的敏感度与特异度 Table 3 Cutoff and corresponding sensitivity and specificity

图1. Pentacam各参数ROC曲线图
AE：角膜最薄点前表面高度; PE：角膜最薄点后表面高度; IVA：曲率对称性指数; IHD：高度偏中心指数; PI：平均角膜厚度进展指数; D value：Belin角膜扩张分析D值。Figure 1. ROC curves of Pentacam parameters
AE, anterior corneal elevation; PE, posterior corneal elevation; IVA, index of vertical asymmetry; IHD, index of highest decentration; PI, average corneal thickness progression index; D value, D value of Belin/Ambrosio Enhanced Ectasia Display.

3 讨论

圆锥角膜的早期临床症状不明显, 往往易被误诊为近视、散光和弱视, 晚期治疗效果不佳。早期发现圆锥角膜对于角膜屈光手术尤其重要[2, 3]。计算机辅助的角膜地形图在眼科临床的应用为圆锥角膜的早期诊断提供了可靠的参考依据[4, 5]。

传统的基于Placido盘设计的角膜地形图仪测量所得的角膜曲率值是根据角膜前表面镜面反射角度换算出来, 同一位点角膜曲率值可能由于测量方向和参考点的轴位不同而不同, 导致曲率地形图并不总是唯一的形态[6]。同时测量范围受限, 检查的可重复性较差, 也使得此类角膜地形图仪对亚临床期圆锥角膜的筛查存在一定的局限性[7]。Pentacam眼前节成像分析系统是根据Scheimpflug光学成像的原理设计, 通过18° 旋转式扫描可产生25 000个真实高度点, 能精确测量角膜表面高度, 不受轴位、方位的影响[8]。此外, Pentacam系统能计算角膜上所有位点厚度, 自动定位角膜最薄点。因此, Pentacam系统比传统角膜地形图仪可重复性和精确性更高, 且能实现三维成像, 便于对亚临床期圆锥角膜进行诊断[9]。

本研究显示, 亚临床期圆锥角膜组的角膜最薄点前后表面高度、IVA、IHD、平均角膜厚度进展指数和Belin角膜扩张分析D值均明显高于单纯高度散光组, 角膜最薄厚度则低于单纯高度散光组, 与近年来国外学者[3, 10, 11]研究的结果一致。由于角膜的最薄点是角膜上测量重复性最好的一个点, 因此角膜最薄点处的参数也是筛查圆锥角膜的重要参考指标。ROC曲线是反映一项指标诊断敏感度和特异度的曲线, 某项指标的AUC越大, 说明该指标的诊断能力越强[12]。通过计算AUC, 我们发现区分亚临床期圆锥角膜组和单纯高度散光组的敏感指标为角膜最薄点后表面高度和Belin角膜扩张分析D值。本研究得出后表面高度诊断亚临床期圆锥角膜的诊断界值及灵敏度和特异度分别为11.72 μ m、78%、97.4%。de Sanctis等[13]得出结论, 应用Pentacam后表面高度值来区分亚临床期圆锥角膜的诊断界值及灵敏度和特异度分别为29 μ m、68%、90.8%。本研究得出的诊断界值偏低, 可能与我们对照组选取人群不同有关。角膜后表面高度较前表面诊断亚临床期圆锥角膜更为敏感, 说明角膜后表面的形态变化是早期圆锥角膜的重要特点, 这一结果与国内学者相关报道的结论相符[14, 15, 16]。国外方面, Nilforoushan等[17]也认为Pentacam在筛查亚临床期圆锥角膜时有着更大的角膜后表面高度差（角膜后表面最高值– 角膜后表面最低值）。此外, 角膜厚度的差异也是二者的鉴别点之一, 但由于人群中角膜厚度的变异较大, 故角膜最薄厚度对于亚临床期圆锥角膜诊断的特异度也较差。IVA和IHD主要反映的是角膜的对称性和规则性。圆锥角膜的主要特征是角膜局限性变薄扩张致角膜前凸呈锥形, 可导致角膜曲率的不均匀性重新分布, 使患者的IVA和IHD值明显变大。而单纯高度散光虽也有角膜曲率增高, 但多为对称分布, 故IVA和IHD值一般不增大。本研究和Hashemi等[18]的研究均证实了这一点。

Pentacam系统提供的Belin软件是基于角膜前后表面的高度数据以及角膜的厚度相关性设计的早期圆锥角膜筛查软件, 平均角膜厚度进展指数和D值是Belin软件的2个重要数据指标。角膜厚度进展指数体现的是角膜厚度变化率, 即从角膜最薄点到最周边的厚度变化快慢情况, 其平均值正常人在0.8~1.2之间。本研究显示, 亚临床期圆锥角膜组该指数的平均值大多高于1.2（由于圆锥角膜在顶点附近变薄, 因此它从顶点至周边变厚得更快）, 而单纯高度近视散光组则大多处于正常范围, 提示平均角膜厚度进展指数对于二者的鉴别具有一定意义。D值是Belin角膜扩张分析综合结果的体现, 它是通过对角膜前后表面高度变化、角膜厚度变化、角膜最薄点变化以及角膜最薄点的移位进行综合计算的结果, 每一部分所占权重各不相同, 其中角膜厚度分布占有最大的权重。本研究结果表明, D值是鉴别亚临床期圆锥角膜与单纯高度散光的一个重要高敏感性指标。Ruiseñ or等[3]研究也显示, 亚临床期组对比对照组的Belin角膜扩张分析指标均有较高的敏感性。而在Bae等[2]的研究中所有亚临床期组Belin角膜扩张分析指标较对照组差异均无统计学意义, 分析原因可能是由于亚临床期组研究对象诊断标准和样本量的不同所导致。

综上, Pentacam三维眼前节分析系统可以正确完整地反映角膜形态上的细微变化, 为亚临床期圆锥角膜的诊断提供可靠的检测手段。虽然理想的ROC曲线分析试验组样本量要多于对照组[5, 13], 而在本研究中, 由于试验组样本量有限, 可能会导致研究参数的可靠性被高估。但从目前的研究看, 我们认为角膜最薄点的后表面高度和Belin角膜扩张分析D值对于鉴别亚临床期圆锥角膜与单纯高度散光最为敏感。临床上对于近视和散光进行性增长, 高度散光和角膜曲率较高的患者行Pentacam角膜地形图检查有助于鉴别有无圆锥角膜, 避免误诊和漏诊。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 胡启迪：课题设计, 收集数据, 资料分析及解释, 撰写论文, 对编辑部的修改意见进行修改。许玲俐：参与收集数据, 修改论文并参与编辑部修改意见的修改。朱冬青：参与编辑部修改意见的修改。张哲、毛伟、周雨声、李钦波：参与收集数据, 参与修改论文中关键性结果、讨论

The authors have declared that no competing interests exist.

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