圆锥角膜患者、其一级亲属及正常个体的角膜断层扫描、生物力学及角膜厚度特征的评估

《Cornea》：Evaluation of Corneal Tomographic, Biomechanical and Pachymetric Characteristics in Patients With Keratoconus, Their First-Degree Relatives, and Normal Individuals

早期角膜圆锥?诊断中，多模态成像技术（Pentacam HR、Corvis ST、Cirrus OCTA）在FDR（第一代亲属）与健康人群中的鉴别效能及最佳预测模型研究。采用118眼KCN患者、96眼FDR、126眼健康人群，通过ROC曲线和逐步逻辑回归分析发现，B.Ele.Th（AUC=0.990）、BAD_D（AUC=0.989）、TBI（AUC=0.975）、CBI（AUC=0.974）等参数对KCN诊断敏感且特异，联合三种模态参数的预测模型AUC达0.999。

　　
该研究针对角膜圆锥角膜（KC）患者的一级亲属（FDR）展开多模态影像学评估，旨在通过整合角膜地形图、生物力学及前节OCT参数，建立更精准的早期诊断模型。研究选取马来西亚国家大学医学中心的78例KC患者及其54例FDR，另选取63例健康人群作为对照组，通过Oculus Pentacam HR、Corvis ST和Cirrus OCTA 5000三种设备进行系统性分析。

**核心发现与临床意义**
1. **角膜结构特征**
FDR组在角膜厚度（CCT）、最薄点厚度（TP）、前/后表面高度（F.Ele.Th/B.Ele.Th）等参数上显著低于健康组。特别是B.Ele.Th（后表面最薄点高度）的敏感性达97.46%，特异性94.79%，成为区分FDR与KC患者的关键指标。这提示早期KC可能表现为后表面形态的微妙改变，而传统地形图参数（如K1/K2）对FDR的特异性仅为0.05%-0.02%。

2. **生物力学特性**
Corvis ST检测显示，FDR组的角膜刚度（SPA1）和抗变形能力（CBI、TBI指数）显著降低。CBI（0.974 AUC）和TBI（0.975 AUC）在鉴别FDR与KC患者中表现优异，其敏感性超过91%，特异性达95%以上。值得注意的是，F.Ele.Th（前表面最薄点高度）在KC患者与健康人群间的AUC达0.997，但对FDR的特异性（92.71%）低于B.Ele.Th（94.79%），显示后表面形态变化更具鉴别价值。

3. **OCTA前节参数**
Cirrus OCTA在FDR组中检测到pachymetry厚度最小值（Min）的AUC为0.906，而健康人群间的Min参数AUC高达0.974。这表明早期KC可能在周边角膜（>5mm区域）出现亚临床变薄，但需结合其他参数综合判断。

4. **联合诊断模型**
通过逐步逻辑回归整合Pentacam HR（ISV、IHD、F.Ele.Th）、Corvis ST（CBI、TBI）和Cirrus OCTA（Min pachymetry）数据，构建的联合模型AUC达0.999，敏感性99.0%，特异性98.8%。该模型相比单一设备（如Pentacam HR的AUC 0.998或Corvis ST的AUC 0.974）具有更优的预测性能，特别在区分亚临床FDR与正常人群时，特异性提升至98.92%。

**机制与遗传背景**
研究显示KC存在复杂遗传模式，FDR的KC患病风险比普通人群高10-15倍。基因多样性（如HMX1、TGFBI等已知KC相关基因）与环境因素（如紫外线暴露、隐形眼镜使用）共同作用，导致FDR的角膜变薄（平均CCT较健康组低12.7μm）和生物力学参数异常（CBI降低17.3%，TBI下降19.8%）。这些发现支持KC的“双因素模型”，即遗传易感性（占比约60-70%）与环境暴露（占比30-40%）的交互作用。

**技术革新与临床实践**
- **影像技术协同**：传统Pentacam地形图（BAD_D参数AUC 0.989）与生物力学设备（CBI TBI组合）的协同使用，可将亚临床KC的检出率从单一设备的85%提升至98.9%。
- **筛查策略优化**：对FDR建议采用“三阶段筛查法”：
1. 初筛：Pentacam HR的B.Ele.Th（>11mm）和Cirrus Min pachymetry（≤491μm）
2. 筛选：Corvis ST的CBI（>0.62）和TBI（>0.74）
3.确诊：联合模型（AUC 0.999）结合 slit-lamp观察Munson征、Vogt条纹等临床指征
- **预防医学价值**：早期干预可使KC进展率降低42%（5年随访数据），尤其对中央厚度≤500μm的FDR，联合模型可提前2-3年发现病变。

**与传统研究的差异**
相较于既往仅使用单一影像学设备的研究（如Awwad等使用BAD_D参数筛查KC FDR，特异性87.7%），本研究的联合模型在FDR组中的特异性提升至98.8%。同时，Cirrus OCTA检测的Min pachymetry在亚临床阶段（CCT 500-510μm）的敏感性达100%，填补了现有研究中对周边角膜变薄检测的空白。

**局限性及改进方向**
研究未纳入KC患者家族中非近亲的成员（如表亲），可能影响遗传模型的全面性。此外，Cirrus OCTA对前房深度敏感，未来需验证其在高度近视人群中的适用性。建议后续研究增加基因检测（如TGFBI rs1042531多态性分析）与环境暴露数据（年均紫外线暴露量、角膜接触镜使用时长）的整合。

**结论**
本研究证实多模态影像学联合分析可显著提升KC在FDR中的早期检出率，建议对KC患者一级亲属实施每1-2年的系统性筛查，采用Pentacam HR+B.Ele.Th、Corvis ST（CBI+TBI）和Cirrus OCTA（Min pachymetry）的三联检测模式，结合生物力学参数（CBI＞0.63、TBI＞0.74）的阈值，可将亚临床KC的漏诊率从常规筛查的23%降至2%以下。该模型为遗传性KC的预防医学提供了可量化的决策依据。