《BMC Ophthalmology》:Age-related changes in corneal parameters in the Turkish population: a Pentacam-based study
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目的:利用Pentacam评估土耳其人群的角膜前表面、后表面及眼前段参数,并分析其随年龄的变化。
方法:这项回顾性研究纳入3–86岁在Dokuz Eylül大学医学院接受Pentacam成像的健康受试者。受试者层面的描述性统计基于右眼测量值,而推
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目的:利用Pentacam评估土耳其人群的角膜前表面、后表面及眼前段参数,并分析其随年龄的变化。
方法:这项回顾性研究纳入3–86岁在Dokuz Eylül大学医学院接受Pentacam成像的健康受试者。受试者层面的描述性统计基于右眼测量值,而推断性分析则采用含受试者层面随机截距的线性混合效应模型纳入双眼数据。年龄既按分类变量评估(3–19、20–39、40–59及≥60岁),也以中心化线性及二次年龄项作为连续变量评估。
结果:共纳入601名受试者(49.1%男性,50.9%女性;平均年龄35.25±23.02岁)的1202只眼。年龄组效应在前表面K2、Kmean、Rflat、Rsteep、Rmean、前表面散光幅度及非球面性、后表面K1、后表面散光幅度及非球面性、角膜最薄点、角膜体积、前房体积及前房深度方面均得到支持(名义p<0.05)。前表面K1、后表面K2、后表面Rsteep及前、后表面陡峭散光轴的年龄效应呈侧别依赖性。连续年龄模型显示前表面K1、K2、Kmean、Rflat、Rsteep、Rmean及前表面非球面性呈二次曲线轨迹,近似转折点位于32至46岁之间。角膜最薄点、角膜体积、前房体积及前房深度随年龄增长而减小;前房体积和前房深度的年龄斜率存在性别差异。
结论:Pentacam衍生的角膜及眼前段参数呈现非均匀的年龄相关变化。最一致的变化涉及前表面角膜曲率与形态、角膜及前房尺寸,而若干后表面角膜及散光轴测量呈侧别依赖性。这些发现支持对角膜断层扫描进行年龄感知的解读,而非采用单一统一的衰老模式。
论文解读
一、研究背景与目的
角膜屈光力由前、后角膜表面参数及角膜厚度共同决定。与人体其他器官一样,衰老会导致角膜参数发生变化。了解不同人群中角膜随年龄的变化,对于区分病理性改变与生理性变化至关重要。角膜参数在评估以进行性结构变形为特征的角膜扩张性疾病以及确定最佳治疗方案中具有关键作用。此外,角膜厚度在青光眼诊断中也是重要参数。
既往文献报道了不同人群中角膜厚度、角膜非球面性、前表面及后表面散光值及其轴位随年龄的变化,但结果并不一致。后表面角膜散光(PCA)对总角膜散光的影响日益受到重视,这凸显了角膜参数在白内障手术中计算和植入人工晶状体(IOL)度数时的重要性。当后表面角膜散光无法直接测量时,基于年龄、性别或其他生物测量参数估算PCA可能显著减少散光型人工晶状体(toric IOL)的计算误差。因此,研究人员旨在利用Pentacam(Oculus Optikger?te GmbH, Wetzlar, Germany)地形图设备确定土耳其人群的前、后角膜表面参数及眼前段参数,并分析这些参数的年龄相关变化。
二、研究设计与方法
这是一项回顾性、单中心研究,纳入2021年10月1日至2022年12月31日期间在Dokuz Eylül大学医学院眼科门诊就诊的患者。纳入标准包括:完成全面的眼科检查、获取角膜地形图、年龄超过3岁、无可能改变角膜解剖结构的手术史或疾病史。排除标准包括存在屈光不正以外的任何眼部病理、眼部疾病史或眼部手术史。
研究共纳入601名受试者(1202只眼),其中49.1%为男性,50.9%为女性,平均年龄35.25±23.02岁。年龄范围为3至86岁。受试者按年龄分为四组:3–19岁(196人,32.61%)、20–39岁(163人,27.12%)、40–59岁(114人,18.97%)及60岁以上(128人,21.30%)。性别间平均年龄差异无统计学意义(Welch t检验,p=0.436)。
所有受试者均接受了详细的屈光检查和裂隙灯生物显微镜评估,记录裸眼视力(UCVA)和最佳矫正视力(BCVA),并进行常规眼底检查。角膜地形图测量使用高分辨率Scheimpflug成像系统Pentacam,由两名技术人员在上午8:30至下午5:00之间按统一方案完成。每日早晨对设备进行校准,测量时关闭室内灯光,患者按要求眨眼数次并注视蓝色固视灯中心目标。所有测量完成后检查误差范围,仅纳入最高质量的图像数据。
统计分析方面,受试者层面的描述性统计基于右眼测量值,推断性分析采用含受试者层面随机截距的线性混合效应模型(REML估计)纳入双眼数据。分类年龄模型包含年龄组、性别、侧别及其预设交互项;连续年龄模型将年龄中心化于样本均值(35.246岁)后计算二次项,包含年龄线性项、二次项、性别、侧别及相关交互项。整体固定效应采用Wald检验评估。由于评估参数众多且未预设单一主要终点,未进行跨结局的多重比较校正,报告的名义p值被视为探索性和假设生成性质。
三、主要研究结果
年龄组效应分析:显著的总体年龄组效应见于前表面K2-steep(p<0.001)、前表面Kmean(p<0.001)、前表面Rflat(p=0.001)、前表面Rsteep(p<0.001)、前表面Rmean(p<0.001)、前表面散光幅度(p<0.001)、前表面非球面性(p<0.001)、后表面K1-flat(p=0.029)、后表面散光幅度(p<0.001)、后表面非球面性(p<0.001)、角膜最薄点(p<0.001)、角膜体积(p<0.001)、前房体积(p<0.001)及前房深度(p<0.001)。年龄组效应呈交互依赖性的指标包括前表面K1-flat(年龄组×侧别p=0.045)、前表面陡峭散光轴(p<0.001)、后表面K2-steep(p=0.022)、后表面Rsteep(p=0.038)及后表面陡峭散光轴(p<0.001)。
连续年龄模型分析:前表面K1-flat(p=0.022)、K2-steep(p=0.003)、Kmean(p=0.006)、Rflat(p=0.024)、Rsteep(p=0.002)、Rmean(p=0.006)及前表面非球面性(p<0.001)均显示显著的二次年龄项,对应模型平均轨迹的近似转折点分别位于32.2、40.1、36.5、32.5、40.2、37.4及45.6岁。前表面陡峭轴位显示显著的二次年龄×侧别交互(p=0.006)。平均线性年龄关联见于前表面散光幅度(β=?0.0061 D/年,95%CI ?0.0091至?0.0031,p<0.001)、后表面散光幅度(β=?0.00157 D/年,95%CI ?0.00219至?0.00094,p<0.001)、后表面非球面性(β=?0.00259/年,95%CI ?0.00321至?0.00197,p<0.001)、角膜最薄点(β=?0.327 μm/年,95%CI ?0.465至?0.189,p<0.001)及角膜体积(β=?0.0534 mm3/年,95%CI ?0.0681至?0.0388,p<0.001)。前房体积和前房深度的年龄斜率存在性别差异(年龄×性别p=0.038和p=0.045):男性ACV斜率为?0.922 mm3/年,女性为?1.213 mm3/年;男性ACD斜率为?0.00470 mm/年,女性为?0.00828 mm/年。
参数间相关性分析:基于右眼测量值(n=601)的Pearson相关分析显示,前表面角膜曲率测量值间呈强相关,包括K1-flat与Kmean(r=0.966,p<0.001)及K2-steep与Kmean(r=0.964,p<0.001)。前房深度与前房体积亦呈强相关(r=0.724,p<0.001)。
四、讨论与结论
讨论部分总结:前表面角膜屈光力在该队列中呈非线性年龄轨迹而非单调增减,前表面角膜曲率变化信号比后表面更强且更一致。前表面散光从顺规性(WTR)向逆规性(ATR)和斜轴方向转变的描述性趋势与既往研究一致,但陡峭轴位模型显示强侧别依赖性,不能简单概括为双眼和双角膜表面的统一轴位转变。前表面非球面性呈二次曲线年龄轨迹(转折点约45.6岁),后表面非球面性随年龄进行性负向增加,但整个角膜并非以恒定速率均匀变得更扁长。角膜最薄点随年龄下降约0.33 μm/年,虽具统计学支持,但幅度相对个体间变异较小,不应解释为每个个体均有临床意义的变薄。前房深度和前房体积随年龄下降且女性下降更快,与晶状体生长和前移一致。多项后表面曲率和散光轴指标呈侧别依赖性或仅在分类与连续年龄模型之一中获得支持。
研究局限性:研究为回顾性、单中心设计,存在选择偏倚;推断分析虽纳入双眼但受试者层面描述表仅基于右眼;未进行跨结局多重比较校正,分析属探索性;部分参数残差呈重尾分布因源验证的极端观测值保留;陡峭轴位属圆形数据,线性混合模型结果需谨慎解读;所有测量基于单一Scheimpflug平台,限制了对其他设备和人群的推广。
研究结论翻译:本研究为健康土耳其队列提供了Pentacam衍生的规范数据,并证明眼前段衰老是多维度的而非统一的。前表面角膜曲率和半径呈现可重复的非线性年龄轨迹,角膜非球面性在双表面均随年龄变化,角膜最薄点、角膜体积、前房体积和前房深度随年龄增长而减小。相比之下,若干后表面曲率和散光轴测量依赖于侧别。这些结果支持在常规临床和术前评估中对角膜断层扫描进行年龄感知和情境感知的解读。