通过多参数分析区分中国人群中疑似圆锥角膜与亚临床圆锥角膜:构建预测模型提高手术安全性

【字体: 时间:2025年04月12日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为提高角膜屈光手术安全性,区分疑似圆锥角膜(KC)和亚临床 KC,研究人员对 116 只疑似 KC 眼和 28 只亚临床 KC 眼进行研究。他们提取相关参数分析差异并构建模型,结果模型能有效预测 KC 风险,有助于术前筛查,提升手术安全性。

  圆锥角膜(Keratoconus,KC),这一听起来有些陌生的疾病,却像隐藏在眼睛里的 “小怪兽” ,对患者视力有着严重的威胁。它还是角膜屈光手术的 “绊脚石”,一旦患者在术前未被准确诊断出患有圆锥角膜,手术不仅无法达到预期效果,还可能让视力状况雪上加霜。以往的研究虽然尝试区分疑似 KC 和亚临床 KC,但在诊断能力上存在短板,也缺乏对疑似 KC 进展风险的预测研究。为了解开这些谜团,山东第一医科大学附属青岛眼科医院的研究人员勇挑重担,开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为了深入探究疑似 KC 和亚临床 KC 之间的差异,并构建预测模型,采用了多种关键技术方法。他们从青岛眼科医院招募患者,根据严格的纳入和排除标准,确定了 116 只疑似 KC 眼和 28 只亚临床 KC 眼的研究对象。利用 Pentacam 前节分析系统和 Corvis ST 角膜生物力学测量仪收集患者的角膜形态学和生物力学参数,通过 Shapiro-Wilk 检验评估数据正态性,运用 ROC 分析、LASSO 回归以及逻辑回归等统计方法进行数据分析。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 基本患者数据分析:疑似 KC 组女性和年龄较大的患者占比更多。该组有 116 人(116 只眼),其中女性 72 人(占 62.1%),平均年龄 25.00(20.00, 29.00)岁;亚临床 KC 组有 28 人(28 只眼),男性 19 人(占 67.9%),平均年龄 21.00(17.75, 24.00)岁。
  2. 两组参数差异分析:在 Belin/Ambrósio 系统、Topometric/KC 系统和 Corvis ST 系统中,多个参数在两组间存在显著差异。例如,Belin/Ambrósio 系统 15 个参数里有 11 个(73.3%)差异显著,像 BADDb、PachyProgIndexMax 等;Topometric/KC 系统 40 个参数中有 19 个(47.5%)差异显著,如角膜直径、IHD 等;Corvis ST 系统 34 个参数里 9 个(26.5%)差异显著,包括 A1Time、SPA1 等。
  3. 诊断能力评估:通过 AUC 评估各系统区分两组的诊断能力,发现 Belin/Ambrósio 系统 15 个参数中有 8 个 AUC 大于 0.7,如 PachyProgIndexMax(0.896);Topometric/KC 系统 40 个参数中有 7 个 AUC 大于 0.7,例如 IHD(0.787);Corvis ST 系统 35 个参数中有 4 个 AUC 大于 0.7,像 SPA1(0.811)。
  4. 模型构建与评估:利用 LASSO 回归筛选出 7 个相关参数(IHD、角膜直径、DARatioMax_2 mm、BADDy、BADD、PachyProgIndexMax 和 CBI),构建的逻辑回归模型预测准确性达 0.902(AUC=0.964) 。

在研究结论和讨论部分,研究人员发现,即使在同一不对称角膜人群中,疑似 KC 和亚临床 KC 组在形态学和生物力学方面也存在差异。角膜直径在两组间有明显区别,亚临床 KC 组更大,这可能是区分 KC 患者和正常人群角膜的关键参数。虽然单个参数诊断效能有限,但研究构建的模型有效提高了诊断能力,能更好地预测疑似 KC 发展为亚临床 KC 甚至 KC 的风险。不过,研究也存在局限性,样本量有限可能影响模型预测准确性,未来需要更多临床样本进一步优化模型。总体而言,这项研究对于提高角膜屈光手术安全性意义非凡,为术前筛查提供了重要参考依据,有助于医生做出更精准的决策,让患者在追求清晰视力的道路上更有保障。
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