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작사 Ribeiro M., Barbosa C., Correia P., Torrao L., Neves Cardoso P., Moreira R., Falcao-Reis F., Falcao M., Pinheiro-Costa J.
마가리다 리베이로,1,2,*마가리타 리베이로, 1.2*클라우디아 바르보사, 3년*클라우디아 바르보사, 3년*2 바이오 의학 학부 - 포르투갈 포르토 포르토 대학교 의과 대학 3 포르투갈 포르토 포르토 대학교 의과 대학;4포르투갈 포르투대학교 의과대학 외과생리학교실4 Porto, Porto, Porto 대학 의과대학 외과 및 생리학과 *이 저자들은 이 작업에 동등하게 기여했습니다.Hernâni Monteiro Porto, 4200-319, Portugal, email [email protected] 목적: 시간 척도 측정(AdjEleBmax)과 BFSB 반경(BFSBR) 사이에 동일한 BFSB(Best Fit Sphere Back)에 대해 조정된 각막 후방 표면을 평가했습니다. 그 자체가 확장의 진행을 기록하기 위한 새로운 단층 촬영 매개변수로 사용되었으며 원추각막 진행(KK)의 최신 신뢰할 수 있는 매개변수와 비교되었습니다.결과.KC 진행(2개 이상의 변수로 정의됨)을 기록하기 위한 독립적인 매개변수로서 3.0mm 가장 얇은 점 중심(PRC), EleBmax, BFSBR 및 AdjEleBmax에서 Kmax, D 지수, 후방 곡률 반경 및 이상적인 절단점을 평가하고 민감도를 찾았습니다. 70%, 82%, 79%, 65%, 51% 및 63%, 및 91%, 98%, 80%, 73%, 80% 및 84%의 KC 진행 검출을 위한 특이성..각 변수에 대한 곡선 아래 면적(AUC)은 각각 0.822, 0.927, 0.844, 0.690, 0.695, 0.754였습니다.결론: 조정하지 않은 EleBmax와 비교할 때 AdjEleBmax는 유사한 감도로 더 높은 특이성, 더 높은 AUC 및 더 나은 성능을 나타냅니다.AUC.후방 표면의 형태는 전방 표면보다 더 비구면이고 구부러져 변화를 감지하는 데 도움이 될 수 있으므로 임상 평가 및 조기 발견의 신뢰성을 향상시키기 위해 다른 변수와 함께 KC 진행 평가에 AdjEleBmax를 포함하는 것이 좋습니다.진행.키워드: 원추 각막, 각막, 진행, 최상의 구형 등쪽 모양, 각막 후방 표면의 최대 높이.
원추 각막(KK)은 가장 흔한 원발성 각막 확장증입니다.지금은 간질이 얇아지고 흉터가 생기는 여러 가지 구조적 변화를 일으키는 양측성(비대칭적이지만) 만성 진행성 질환으로 간주됩니다.1,2 임상적으로 환자는 불규칙 난시, 근시, 광선 공포증 및/또는 시력 장애, 최대 교정 시력(BCVA) 및 삶의 질 저하를 동반한 단안 복시를 보입니다.3,4 RP의 징후는 일반적으로 인생의 두 번째 10대에 시작하여 40대까지 진행된 후 임상적 안정화가 이어집니다.위험과 진행률은 19세 미만의 사람들에게서 더 높습니다.5.6
아직 확실한 치료법은 없지만 현재의 안구 원추 각막 치료에는 시각 기능 개선과 팽창 진행 중지라는 두 가지 중요한 목표가 있습니다.7,8 전자는 안경, 강성 또는 반강성 콘택트 렌즈, 각막 내 링 또는 질병이 너무 심한 경우 각막 이식에서 볼 수 있습니다.9 후자의 목표는 현재 가교를 통해서만 달성할 수 있는 이러한 환자 요법의 성배입니다.이 수술은 각막의 생체역학적 저항과 강성을 증가시키고 추가 진행을 방지합니다.10-13 이것은 질병의 모든 단계에서 수행할 수 있지만 초기 단계에서 가장 큰 이점을 얻을 수 있습니다.14 진행을 조기에 발견하여 더 이상의 악화를 방지하고, 다른 환자의 불필요한 치료를 피하여 감염, 내피세포 소실, 수술 후 심한 통증 등 교차 합병증의 위험을 줄이도록 노력해야 한다.15.16
진행을 정의하고 감지하는 것을 목표로 하는 여러 연구에도 불구하고17-19 확장 진행에 대한 일관된 정의나 이를 문서화하는 표준화된 방법은 아직 없습니다.9,20,21 원추 각막 및 확장 질환에 대한 글로벌 컨센서스(2015)에서 원추 각막의 진행은 다음 지형적 매개변수 중 적어도 두 가지에서 순차적인 변화로 정의됩니다: 전방 각막 스티프닝, 후방 각막 스티프닝, 얇아짐 및/또는 두께 각막의 변화율은 둘레에서 가장 얇은 지점으로 갈수록 증가합니다.9 그러나 진행 상황에 대한 보다 구체적인 정의가 여전히 필요합니다.진행 상황을 감지하고 설명하기 위해 가장 강력한 변수를 찾기 위해 노력했습니다.19:22–24
각막 후방면의 형태가 전방면에 비해 비구면이고 굴곡이 있는 형태가 변화를 감지하는데 유용할 수 있다는 점에서25 본 연구의 주요 목적은 최대 후방각막거상각의 특성을 평가하는 것이다.동일한 가장 적합한 지역에 적응.시간 척도 측정(BFSB)(AdjEleBmax) 및 BFSB 반경(BFSBR) 단독으로 확장 진행을 기록하는 새로운 매개변수로 사용되었으며 KC 진행에 사용되는 가장 일반적으로 사용되는 매개변수와 비교했습니다.
포르투갈 São João 대학 중앙병원 안과의 후향적 코호트 연구에서 원추각막 진단을 받은 연속 환자 76명의 총 113안을 검사했습니다.이 연구는 Centro Hospitalar Universitário de São João/Faculdade de Medicina da Universidade do Porto의 지역 윤리 위원회의 승인을 받았으며 헬싱키 선언에 따라 수행되었습니다.모든 참가자, 그리고 참가자가 16세 미만인 경우 부모 및/또는 법적 보호자로부터 서면 동의서를 얻었습니다.
14세에서 30세 사이의 KC 환자를 식별하고 2021년 10월-12월 동안 안과 및 각막 추적 조사에 순차적으로 포함했습니다.
선택된 모든 환자는 각막 전문의에 의해 1년 동안 추적되었고 최소 3회의 Scheimpflug 단층 측정(Pentacam®; Oculus, Wetzlar, Germany)을 받았습니다.환자는 측정하기 최소 48시간 전에 콘택트렌즈 착용을 중단했습니다.모든 측정은 숙련된 정형외과 의사가 수행했으며 품질 검사가 "OK"인 스캔만 포함되었습니다.자동 이미지 품질 평가가 "OK"로 표시되지 않으면 테스트가 반복됩니다.진행을 감지하기 위해 각 눈에 대한 두 개의 스캔만 분석되었으며 각 쌍은 12 ± 3개월 간격으로 분리되었습니다.무증상 KC가 있는 눈도 포함되었습니다(이 경우 다른 눈은 임상 KC의 명확한 징후를 보여야 함).
이전에 안과 수술 (각막 가교, 각막 고리 또는 각막 이식)을받은 KC 눈과 매우 진행된 질병 (가장 얇은 각막 두께 <350 μm, 수두 각화증 또는 깊은 각막 흉터)이있는 눈은 그룹이 지속적으로 실패하므로 분석에서 제외했습니다. 내부 스캔 품질 확인 후 "OK".
분석을 위해 인구 통계학적, 임상적 및 단층 데이터를 수집했습니다.KC의 진행을 감지하기 위해 최대 각막 곡률(Kmax), 평균 각막 곡률(Km), 평평한 자오 각막 곡률(K1), 가장 가파른 자오 각막 곡률(K2), 각막 난시(Astig = K2 – K1)를 포함한 여러 단층 변수를 수집했습니다. ).), 최소 두께 측정(PachyMin), 최대 후방 각막 높이(EleBmax), 가장 얇은 지점을 중심으로 후방 곡률 반경(PRC) 3.0mm, Belin/Ambrosio D-index(D-index), BFSBR 및 EleBmax를 BFSB로 조정했습니다. (AdjEleBmax).그림과 같이.1에서 AdjEleBmax는 두 번째 추정치의 BFSR 값을 사용하여 두 기계 테스트에서 동일한 BFSB 반경을 수동으로 결정한 후에 얻습니다.
쌀.1. 검사 간 13개월 간격으로 실제 임상 진행과 함께 수직 후방 위치에서 Pentacam® 이미지의 비교.패널 1에서 EleBmax는 첫 번째 검사에서 68µm, 두 번째 검사에서 66µm였으므로 이 매개변수에서 진행이 없었습니다.각 평가에 대해 기계가 자동으로 제공하는 최상의 구 반경은 각각 5.99mm와 5.90mm입니다.BFS 버튼을 클릭하면 새 BFS 반경을 수동으로 정의할 수 있는 창이 나타납니다.두 번째 측정된 BFS 반경 값(5.90mm)을 사용하여 두 테스트에서 동일한 반경을 결정했습니다.패널 2에서 첫 번째 평가에서 동일한 BFS에 대해 수정된 EleBmax(EleBmaxAdj)의 새 값은 59µm이며, 이는 두 번째 평가에서 7µm 증가를 나타내며 7µm 임계값에 따른 진행을 나타냅니다.
진행을 분석하고 새로운 연구 변수의 효과를 평가하기 위해 진행 마커로 일반적으로 사용되는 매개변수(Kmax, Km, K2, Astig, PachyMin, PRC 및 D-Index)와 문헌에 설명된 임계값을 사용했습니다.경험적으로는 아니지만).표 1은 각 분석 매개변수의 진행을 나타내는 값을 나열합니다.KC의 진행은 연구된 변수 중 적어도 두 가지가 진행을 확인했을 때 정의되었습니다.
표 1 일반적으로 RP 진행의 마커로 인정되는 단층 촬영 매개변수 및 문헌에 기술된 해당 역치(확인되지는 않음)
이 연구에서는 적어도 두 가지 다른 변수의 진행 여부에 따라 세 가지 변수(EleBmax, BFSB 및 AdjEleBmax)의 진행 여부를 테스트했습니다.이러한 변수에 대한 이상적인 컷오프 포인트를 계산하고 다른 변수와 비교했습니다.
통계 분석은 SPSS 통계 소프트웨어(Mac OS용 버전 27.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 수행되었습니다.샘플 특성이 요약되고 데이터가 범주형 변수의 수와 비율로 표시됩니다.연속 변수는 평균 및 표준 편차(또는 분포가 왜곡된 경우 중앙값 및 사분위수 범위)로 설명됩니다.각막곡률 지수의 변화는 두 번째 측정에서 원래 값을 빼서 구했습니다(즉, 양의 델타 값은 특정 매개변수 값의 증가를 나타냅니다).진행성 또는 비진행성으로 분류된 각막 곡률 변수의 분포를 평가하기 위해 독립표본 t-검정, Mann-Whitney U-검정, 카이제곱 검정, Fisher's exact test(만약 필요).통계적 유의 수준은 0.05로 설정되었습니다.Kmax, D-index, PRC, BFSBR, EleBmax 및 AdjEleBmax의 개별 진행 예측 변수의 효과를 평가하기 위해 수신기 성능 곡선(ROC)을 구축하고 이상적인 컷오프 포인트, 감도, 특이성, 양성(PPV) 및 음성 예측을 계산했습니다. 값(NPV).) 및 최소 두 개의 변수가 특정 임계값(앞서 설명한 대로)을 초과하여 진행을 제어로 분류할 때 곡선 아래 영역(AUC).
RP 환자 76명의 총 113안이 연구에 포함되었다.대부분의 환자는 남성(n=87, 77%)이었고 최초 평가 시 평균 연령은 24.09 ± 3.93세였습니다.총 Belin/Ambrosio 확장 편차(BAD-D 지수) 증가에 따른 KC 계층화에서는 대다수(n=68, 60.2%)의 안구가 중등도였습니다.연구자들은 만장일치로 7.0의 컷오프 값을 선택했고 문헌에 따라 경미한 원추각막과 중등도 원추각막을 구별했습니다26.그러나 나머지 분석에는 전체 샘플이 포함됩니다.평균, 최소, 최대, 표준 편차(SD) 및 95% 신뢰 구간(IC95%)의 측정, 첫 번째 및 두 번째 측정을 포함한 샘플의 인구 통계학적, 임상적 및 단층 특성.12 ± 3개월 후 값의 차이는 표 2에서 확인할 수 있습니다.
표 2. 환자의 인구통계학적, 임상적 및 단층학적 특성.결과는 연속 변수에 대한 평균 ± 표준 편차로 표시됩니다(*결과는 중앙값 ± IQR로 표시됨), 95% 신뢰 구간(95% CI), 남성 성별 및 오른쪽 눈은 숫자 및 백분율로 표시됨
표 3은 각 단층 파라미터(Kmax, Km, K2, Astig, PachyMin, PRC 및 D-Index)를 개별적으로 고려하여 진행자로 분류된 안구의 수를 나타낸 것이다.최소 2개 이상의 단층 변수에서 관찰된 변화로 정의되는 KC의 진행을 고려하면 57안(50.4%)에서 진행을 보였다.
표 3 각 단층 파라미터를 개별적으로 고려한 진행자로 분류된 눈의 수와 빈도
KC 진행의 독립적인 예측 변수인 Kmax, D-index, PRC, EleBmax, BFSB 및 AdjEleBmax 점수는 표 4에 나와 있습니다. 이 매개변수는 49%의 민감도를 나타내고 특이도는 100%입니다(이 매개변수에서 진행성으로 확인된 모든 사례는 실제로 사실이었습니다).진행자 위) 100%의 긍정적인 예측 값(PPV), 66%의 부정적인 예측 값(NPV) 및 0.822의 곡선 아래 면적(AUC).그러나 kmax에 대해 계산된 이상적인 컷오프는 0.4였으며 민감도는 70%, 특이도는 91%, PPV는 89%, NPV는 75%였습니다.
표 4 KC 진행의 독립된 예측 변수인 Kmax, D-Index, PRC, BFSB, EleBmax 및 AdjEleBmax 점수(2개 이상의 변수에서 유의미한 변화로 정의됨)
D 지수로 환산하면 이상적인 컷오프 포인트는 0.435, 민감도는 82%, 특이도는 98%, PPV는 94%, NPV는 84%, AUC는 0.927이다.진행된 50안 중 2개 이상의 다른 매개변수에서 진행되지 않은 환자는 3명뿐임을 확인했습니다.D index가 호전되지 않은 63안 중 10안(15.9%)에서 2개 이상의 다른 항목에서 진행을 보였다.
PRC의 경우 진행을 ​​정의하는 이상적인 기준점은 79%의 민감도, 80%의 특이도, 80%의 PPV, 79%의 NPV 및 0.844의 AUC로 0.065의 감소였습니다.
후방 표면 융기(EleBmax)와 관련하여 진행을 결정하기 위한 이상적인 임계값은 65%의 민감도와 73%의 특이도로 2.5µm의 증가였습니다.두 번째로 측정된 BSFB로 조정했을 때 새 매개변수 AdjEleBmax의 민감도는 63%였으며 특이도는 6.5µm의 이상적인 컷오프 포인트로 84% 향상되었습니다.BFSB 자체는 51%의 민감도와 80%의 특이도로 0.05mm의 완벽한 컷오프를 보였다.
무화과.도 2는 각 추정 단층 파라미터(Kmax, D-Index, PRC, EleBmax, BFSB 및 AdjEleBmax)에 대한 ROC 곡선을 나타낸다.우리는 D-지수가 더 높은 AUC(0.927)와 PRC 및 Kmax가 뒤따르는 보다 효과적인 테스트임을 알 수 있습니다.AUC EleBmax는 0.690입니다.BFSB에 맞게 조정된 경우 이 설정(AdjEleBmax)은 AUC를 0.754로 확장하여 성능을 개선했습니다.BFSB 자체의 AUC는 0.690입니다.
그림 2. 원추각막의 진행을 결정하기 위해 D 인덱스를 사용하면 높은 수준의 민감도와 특이도를 달성하고 PRC와 Kmax가 그 뒤를 따른다는 것을 보여주는 수신자 성능 곡선(ROC).AdjEleBmax는 여전히 합리적인 것으로 간주되며 일반적으로 BFSB 조정 없이 Elebmax보다 우수합니다.
약어: Kmax, 최대 각막 곡률;D-지수, Belin/Ambrosio D-지수;PRC, 가장 얇은 지점을 중심으로 3.0mm부터 곡률의 후면 반경;구형 백에 가장 적합한 BFSB;키;AdjELEBmax, 최대 앙각.각막의 후방 표면은 가장 적합한 구형 도르섬으로 조정됩니다.
EleBmax, BFSB, AdjEleBmax를 각각 고려하여 각각 53안(46.9%), 40안(35.3%), 45안(39.8%)에서 각각의 분리된 매개변수에 대해 진행을 보임을 확인하였다.이 눈들 중 각각 16개(30.2%), 11개(27.5%), 9개(45%)는 적어도 2개의 다른 매개변수에 의해 정의된 진정한 진행이 없었습니다.EleBmax에서 진행성으로 간주되지 않은 60개의 눈 중 20개(33%)의 눈이 2개 이상의 다른 매개변수에서 진행성이었습니다.28안(38.4%)과 21안(30.9%)은 BFSB와 AdjEleBmax 단독으로 비진행성으로 판단되어 진정한 진행을 보였다.
우리는 KC 진행을 예측 및 감지하고 진행 마커로 일반적으로 사용되는 다른 단층 촬영 매개변수와 비교하기 위한 새로운 매개변수로서 BFSB의 효능과 더 중요한 것은 BFSB 조정 최대 후방 각막 높이(AdjEleBmax)를 조사하려고 합니다.Kmax 및 D-Index와 같이 문헌에 보고된 임계값(검증되지는 않았지만)과 비교했습니다.20
EleBmax를 BFSB 반경(AdjEleBmax)으로 설정할 때 민감도 값(65% 및 63%)에 영향을 미치지 않으면서 특이성이 크게 증가(조정되지 않은 매개변수의 경우 73%, 조정된 매개변수의 경우 84%)하는 것을 관찰했습니다.우리는 또한 BFSB 반경 자체를 팽창 진행의 또 다른 잠재적 예측 인자로 평가했습니다.그러나 이 매개변수의 민감도(51% vs 63%), 특이도(80% vs 84%) 및 AUC(0.69 vs 0.75)는 AdjEleBmax보다 낮았습니다.
Kmax는 KC의 진행을 예측하는 잘 알려진 매개변수입니다.27 어떤 컷오프 한계가 더 적절한지에 대한 합의가 없습니다.12,28 본 연구에서는 1D 이상의 증가를 진행의 정의로 간주했습니다.이 임계값에서 우리는 진행 중인 것으로 확인된 모든 환자가 100%의 특이성을 시사하는 적어도 두 가지 다른 매개변수에 의해 확인되었음을 관찰했습니다.그러나 민감도는 상대적으로 낮았고(49%) 29안에서 진행을 확인할 수 없었다.그러나 본 연구에서 이상적인 Kmax 임계값은 0.4D, 민감도는 70%, 특이도는 91%였으며, 이는 특이도가 상대적으로 감소(100%에서 91%로)함에 따라 개선되었음을 의미합니다.감도 범위는 49%에서 70%입니다.그러나 이 새로운 역치의 임상적 타당성은 의심스럽다.Pentacam® 측정의 반복성에 대한 Kreps 연구에 따르면 Kmax의 반복성은 경증 카타르암에서 0.61, 중등도 제왕절개 대장염에서 1.66이었습니다. 안정적인 상황.가능한 최대 진행이 다른 샘플에 적용될 때.반면에 Kmax는 작은 영역(29)의 가장 가파른 전방 각막 곡률을 특징으로 하며 전방 각막, 후방 각막 및 각막두께측정의 다른 영역에서 발생하는 변화를 재현할 수 없습니다.30-32 새로운 사후 매개변수에 비해 AdjEleBmax가 더 높은 민감도를 보였다(63% vs. 49%).20개의 진행성 눈이 이 매개변수를 사용하여 정확하게 식별되었고 Kmax를 사용하여 누락되었습니다(AdjEleBmax 대신 Kmax를 사용하여 감지된 12개의 진행성 눈과 비교).이 발견은 각막의 후방 표면이 전방 표면에 비해 중앙에서 더 가파르고 확장되어 변화를 감지하는 데 도움이 될 수 있다는 사실을 뒷받침합니다.25,32,33
다른 연구에 따르면 D-index는 가장 높은 민감도(82%), 특이도(95%) 및 AUC(0.927)를 갖는 격리된 매개변수입니다.34 실제로 이것은 다중 매개변수 인덱스이기 때문에 놀라운 일이 아닙니다.PRC는 두 번째로 가장 민감한 변수(79%)였으며 AdjEleBmax(63%)가 그 뒤를 이었습니다.앞서 언급한 바와 같이 민감도가 높을수록 위음성이 적고 스크리닝 매개변수가 더 좋아집니다.35 따라서 우리는 보정되지 않은 EleBmax 대신 AdjEleBmax(Pentacam®에 내장된 디지털 스케일이 이 매개변수에 대한 소수 자릿수를 포함하지 않기 때문에 6.5µm가 아닌 진행을 위한 7µm의 컷오프)를 사용할 것을 권장합니다. 평가의 다른 변수.임상 평가의 신뢰성과 진행의 조기 발견을 개선하기 위한 원추 각막의 진행.
그러나 우리 연구에는 몇 가지 한계가 있습니다.첫째, 우리는 진행을 정의하고 평가하기 위해 단층 셰이프플러그 이미징 매개변수만 사용했지만, 지형 또는 단층 변화에 선행할 수 있는 생체역학적 분석과 같은 동일한 목적을 위해 현재 다른 방법을 사용할 수 있습니다.36 둘째, 우리는 테스트된 모든 매개변수의 단일 측정을 사용하고 Ivo Guber et al.에 따르면 여러 이미지에 대한 평균을 구하면 측정 노이즈 수준이 낮아집니다.28 Pentacam®으로 측정한 결과 정상안에서는 재현성이 좋았으나 각막불균형과 각막확장증이 있는 눈에서는 재현성이 낮았다.37 이 연구에서는 Pentacam® 고품질 스캔 검증 기능이 내장된 눈만 포함했는데, 이는 진행성 질병이 배제되었음을 의미했습니다.17 셋째, 우리는 진정한 진행자를 문헌에 근거하지만 아직 확인되지 않은 적어도 두 가지 매개변수를 갖는 것으로 정의합니다.마지막으로 아마도 더 중요한 것은 Pentacam® 측정의 가변성이 원추 각막의 진행을 평가하는 데 임상적으로 중요하다는 것입니다.18,26 우리의 113안 샘플에서 BAD-D 점수에 따라 계층화했을 때 대부분(n=68, 60.2%) 눈은 중등도였으며 나머지는 준임상 또는 경미했습니다.그러나 샘플 크기가 작기 때문에 KTC의 심각도에 관계없이 전체 분석을 유지했습니다.전체 샘플에 가장 적합한 임계값을 사용했지만 이로 인해 측정에 노이즈(변동성)가 추가되고 측정 재현성에 대한 우려가 제기될 수 있음을 인정합니다.측정의 재현성은 Kreps, Gustafsson et al.18,26.따라서 향후 연구에서 질병의 여러 단계를 고려하고 적절한 진행을 위한 이상적인 컷오프 포인트를 평가할 것을 강력히 권장합니다.
결론적으로, 진행을 중단하기 위한 적시 치료를 제공하고(가교를 통해)38 환자의 시력과 삶의 질을 보존하는 데 도움을 주기 위해서는 진행의 조기 발견이 가장 중요합니다.34 우리 작업의 주요 목표는 시간 측정 사이에 동일한 BFS 반경으로 조정된 EleBmax가 EleBmax 자체보다 더 나은 성능을 가짐을 입증하는 것입니다.이 매개변수는 EleBmax와 비교하여 더 높은 특이성과 효능을 나타내며 가장 민감한 매개변수 중 하나(따라서 최고의 스크리닝 효율)이므로 잠재적인 초기 진행 바이오마커입니다.다중 매개변수 인덱스를 생성하는 것이 좋습니다.다변량 진행 분석과 관련된 향후 연구에는 AdjEleBmax가 포함되어야 합니다.
저자는 이 기사의 연구, 저자 및/또는 출판에 대해 어떠한 재정적 지원도 받지 않습니다.
Margarida Ribeiro와 Claudia Barbosa는 연구 공동 저자입니다.저자는 이 작업에 대한 이해 상충이 없다고 보고합니다.
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