糖尿病性白內障患者術后發生角膜水腫的預測模型

田 靖，蘭長駿，廖 萱，林 佳

0 引言

糖尿病會對代謝、角膜形態造成影響，是引起眼部疾病的主要原因之一，且糖尿病病程越長，白內障發生風險越高[1]。與傳統小切口手術相比，白內障超聲乳化手術憑借創口小、手術時間短、恢復快的優勢廣泛用于白內障的臨床治療，但術后易出現角膜水腫等并發癥，使術后恢復及視力改善受到較大影響[2]。與年齡相關性白內障相比，糖尿病性白內障患者的病情進展更快，術后并發癥發生風險更高，考慮與長期高血糖狀態對患者視網膜、眼底等造成一定影響有關。近年有關糖尿病性白內障超聲乳化術后角膜水腫的影響因素受到臨床關注，明確角膜水腫的影響因素是減少術后角膜水腫的重要舉措。已有研究發現，角膜水腫的影響因素較多，且對角膜水腫發生風險的影響程度也不同[3]，建立囊括角膜水腫各種影響因素的科學預測模型以預測術后角膜水腫發生風險對于確保糖尿病性白內障的手術效果具有重要意義。本研究納入312例糖尿病性白內障患者為研究對象，探討糖尿病性白內障患者術后發生角膜水腫的危險因素并構建預測模型，現報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象選取本院2017-01/2019-12收治的糖尿病性白內障患者312例312眼，其中男164例，女148例；年齡37～83(平均67.21±6.87)歲；晶狀體核硬度Emery分級：Ⅰ級47眼(15.1%)，Ⅱ級51眼(16.3%)，Ⅲ級94眼(30.1%)，Ⅳ級116眼(37.2%)，Ⅴ級4眼(1.3%)。納入標準：(1)糖尿病病程超過5a，均采取擇期超聲乳化白內障摘除聯合人工晶狀體(IOL)植入手術；(2)單眼發病；(3)無角膜炎、角膜接觸鏡配戴史、眼外傷及眼手術史；(4)臨床資料完整；(5)對治療方案知情同意并簽署知情同意書。排除標準：(1)先天性、外傷性白內障患者；(2)伴精神障礙者；(3)伴惡性腫瘤者；(4)術中出現虹膜損傷、后囊破裂等并發癥者；(5)伴全身免疫性疾病者；(6)長期服用免疫抑制劑者。本研究經本院倫理委員會審批通過。

1.2 方法所有患者均行超聲乳化白內障摘除聯合IOL植入術，手術均由同一位經驗豐富的醫師完成。根據術后1wk內裂隙燈顯微鏡檢查是否出現角膜水腫，將患者分為角膜水腫組與非角膜水腫組。比較兩組患者性別、年齡、吸煙史、飲酒史、糖尿病病程、高血壓病史、青光眼病史、角膜營養不良、慢性葡萄膜炎、晶狀體核硬度Emery分級、前房深度(前房深度≤2.5mm為淺前房、前房深度>2.5mm為正常)、術中超聲能量和有效超聲時間、IOL材料和IOL植入位置、術后1d的角膜內皮細胞數量和六邊形細胞比例。角膜內皮細胞檢查方法：采用非接觸式角膜內皮檢測儀對中央區和手術切口區角膜內皮進行照相，中央區檢查時囑受檢者注視鏡頭內燈源進行照相，切口區檢查時于儀器左下角做紅色標識，叮囑受檢者注視該紅色標識，使鏡頭對準手術切口區即11∶00位區域。每眼連續拍照3次，以最清晰的照片為準使用微機系統進行分析。

角膜水腫評定及分級標準：(1)評定標準：術后出現角膜上皮水腫、角膜內皮局限性混濁及上皮水腫或角膜基質彌漫水腫。(2)分級標準：1)0級：角膜透明，無水腫；2)1級：角膜內皮面光滑，虹膜紋理清晰，局部薄霧狀水腫；3)2級：角膜內皮面粗糙，虹膜紋理較模糊，淺灰色水腫；4)3級：角膜內皮面龜裂，虹膜紋理模糊，彌散性灰白水腫；5)4級：眼內結構不清，角膜乳白色水腫。

統計學分析：采用SPSS 19.0軟件進行數據分析。計數資料n(%)表示，組間整體比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義，進一步兩兩比較采用分割卡方，校正檢驗水準為α’=0.017。應用逐步Logistic回歸分析確定糖尿病性白內障患者術后角膜水腫的危險因素，入選標準為P<0.05。根據危險因素的回歸系數得到危險權重構建危險評分體系，繪制ROC曲線分析危險評分模型對糖尿病性白內障患者術后角膜水腫的預測價值。

2 結果

2.1 術后角膜水腫發生情況本研究納入糖尿病性白內障患者312例312眼，術后角膜水腫發生率為19.9%(62/312)。角膜水腫分級：1級38眼(61.3%)、2級13眼(21.0%)、3級8眼(12.9%)、4級3眼(4.8%)。

2.2 術后發生角膜水腫的影響因素分析本研究納入患者中角膜水腫組患者62例62眼，非角膜水腫組患者250例250眼，兩組患者性別、吸煙史、飲酒史、角膜營養不良、術后六邊形細胞比例的差異均無統計學意義(P>0.05)。角膜水腫組年齡>60歲、糖尿病病程>10a、有高血壓病史、有青光眼病史、伴慢性葡萄膜炎、晶狀體核硬度Emery分級Ⅳ～Ⅴ級、術前淺前房、術中超聲能量≥15%、術中有效超聲時間≥8s、IOL材料為PMMA、IOL植入位置為囊袋內、術后角膜內皮細胞數量丟失≥10%的患者占比明顯高于非角膜水腫組，見表1。

表1 術后發生角膜水腫的影響因素

表2 糖尿病性白內障患者術后角膜水腫的逐步Logistic回歸分析

表3 不同評分患者的分布情況及角膜水腫發生率

2.3 術后發生角膜水腫的危險因素分析將單因素分析中有統計學意義的因素作為自變量，以術后角膜水腫作為因變量(是=1，否=0)進行逐步Logistic回歸分析，結果顯示年齡>60歲(OR=2.657，95%CI：1.135～6.220)、糖尿病病程>10a(OR=6.932，95%CI：1.911～25.145)、高血壓病史(OR=2.783，95%CI：1.037～14.510)、青光眼病史(OR=3.679，95%CI：1.128～11.999)、慢性葡萄膜炎(OR=2.601，95%CI：1.099～6.156)、晶狀體核硬度Ⅳ～Ⅴ級(OR=8.658，95%CI：2.595～28.887)、術前淺前房(OR=3.431，95%CI：1.679～7.011)、術后角膜內皮細胞數量(OR=3.026，95%CI：1.137～8.053)是糖尿病性白內障患者術后發生角膜水腫的危險因素(P<0.05)，見表2。

2.4 構建危險評估模型將逐步Logistic回歸分析所選出的危險因素中最小的標準化β值所對應的變量賦分為1，其它變量的標準化β值除以最小值后四舍五入取整數[4]，得到相應的整數分值后構建危險評分體系，其中年齡>60歲、高血壓病史、青光眼病史、慢性葡萄膜炎、術前淺前房、術后角膜內皮細胞丟失≥10%：1分；糖尿病病程>10a、晶狀體核硬度Ⅳ～Ⅴ級：2分。該評分系統總分0～10分。分析所有患者的臨床資料，并根據危險評分體系進行評分，分析不同評分的患者分布情況及術后角膜水腫發生率。結果顯示，評分越高，角膜水腫發生率也越高，其中0分和1分的患者中，無患者發生角膜水腫；10分患者的角膜水腫發生率為100%，見表3。

圖1 危險評估模型預測糖尿病性白內障患者術后角膜水腫的ROC曲線。

2.5 危險等級分層根據表3結果，并結合臨床實際經驗，對低危、中危、高危人群的分值區間進行定義：總分0～4分為低危組，總分5～7分為中危組，總分8～10分為高危組。低危組、中危組、高危組患者角膜水腫發生率分別為4.3%(8/187)、24.0%(18/75)、72.0%(36/50)，差異有統計學意義(χ2=114.69，P<0.001)，其中中危組患者角膜水腫發生率高于低危組(χ2=23.293，P<0.017)，高危組高于中危組(χ2=28.169，P<0.017)和低危組(χ2=119.676，P<0.017)，見表4。

表4 不同危險等級分層的角膜水腫發生率

2.6 危險評估模型的預測價值驗證繪制危險評估模型預測糖尿病性白內障患者術后發生角膜水腫的ROC曲線，以危險評分總分作為自變量，以術后角膜水腫作為因變量(是=1，否=0)。結果顯示ROC曲線下面積0.848(95%CI：0.772～0.934)，以8.94分為最佳臨界值，此時的敏感度和特異度分別為85.3%和80.2%，Hosmer-Lemeshow擬合優度檢驗r=4.4，P=0.479，見圖1。

3 討論

角膜是屈光系統的重要組成部分，術后角膜水腫的發生可能損害患者視力，影響手術效果。雖然短期內部分輕微角膜水腫可自愈，但多數角膜水腫患者仍出現視力損害，如何減少糖尿病性白內障患者術后發生角膜水腫引起臨床關注。

本研究入選的糖尿病性白內障患者均采取超聲乳化白內障摘除聯合IOL植入手術，術后角膜水腫發生率為19.9%(62/312)，與既往報道的15%～25%相符。通過單因素比較及逐步Logistic回歸分析發現，年齡>60歲、糖尿病病程>10a、高血壓病史、青光眼病史、慢性葡萄膜炎、晶狀體核硬度Ⅳ～Ⅴ級、術前淺前房、術后角膜內皮細胞數量是糖尿病性白內障患者術后角膜水腫的危險因素(P<0.05)。白內障屬于不可逆疾病，進展情況與年齡有關。角膜內皮細胞會隨著年齡的增長而逐漸丟失，年齡越大，角膜內皮細胞密度越低，尤其六角形細胞占比降低，且角膜內皮細胞形態也會發生變化，增加了術后角膜水腫的發生風險[5]。長期處于高血糖狀態，會使房水代謝受到一定程度的影響。高血壓可通過對患者眼壓的影響增加超聲乳化白內障摘除聯合IOL植入術患者術后并發癥的風險，眼壓>21mmHg時術后并發癥風險相對增大[6]。但眼壓的影響因素較多，如合并青光眼、伴前房無菌性炎癥、高血壓等均可能影響血眼屏障而增加眼壓，因此對合并高血壓的患者積極降壓非常重要。國外研究發現，糖尿病性白內障患者的角膜內皮細胞數量與非糖尿病性白內障患者相比減少約18%，且角膜內皮細胞減少這一現象在病程超過10a的患者中尤為明顯[7]。高豐等[8]研究也顯示，病程>10a的患者中央角膜厚度(581.72±3.17μm)顯著高于病程<5a的患者(569.41±4.01μm)和5～10a的患者(557.21±3.51μm)，病程>10a的患者角膜內皮細胞計數為2092.58±52.36個/mm2，顯著低于病程<5a的患者(2401.42±26.74個/mm2)和5～10a的患者(3015.37±34.92個/mm2)，這一結果說明隨著病程的延長，糖尿病角膜病變患者的中央角膜厚度明顯增大，而角膜內皮細胞計數明顯減少。閆愛民等[9]研究也發現，白內障超聲乳化術對糖尿病患者角膜內皮細胞的影響與病程有較大關聯，病程>10a的白內障患者術后1、3mo的中央角膜內皮細胞密度、中央角膜內皮六邊形細胞均顯著少于病程≤10a的患者。因此，糖尿病病程越長，角膜內皮細胞結構和數量受到的影響越大，術后發生角膜水腫的風險越高。高血壓是全身性疾病，可對全身器官造成不良影響。高血壓患者的角膜內皮細胞結構組成與非高血壓患者相比存在顯著差異，在顯微鏡下可發現高血壓患者角膜內皮細胞中六邊形細胞比例顯著減少、變異系數增加，角膜內皮細胞的穩定性下降，更易在術中丟失，使術后發生角膜水腫的風險增大[10-11]。但本研究中六邊形細胞比例并未入選角膜水腫的影響因素，考慮與本研究角膜水腫患者以1級為主，2級、3級和4級患者均較少，角膜損傷對角膜細胞形態的影響較輕，因此六邊形細胞比例并未受到明顯影響有關，與謝田華等[12]研究結論一致。

青光眼易引起虹膜缺血，使血眼屏障功能受到影響，此外抗青光眼藥物、手術損傷等綜合作用也會造成角膜內皮細胞喪失約8%～25%，從而增加術后角膜水腫的發生風險[13]。慢性葡萄膜炎患者本身存在角膜內皮細胞密度下降和角膜內皮細胞損傷，因此術后角膜水腫發生風險會升高。本研究中角膜水腫組有22.6%(14/62)的患者術后角膜內皮細胞丟失≥10%，高于非角膜水腫組的16.8%(42/250)，術后角膜內皮細胞丟失情況與曹端榮等[14]報道接近，提示角膜內皮細胞過度丟失會增加術后角膜水腫的發生風險。角膜內皮細胞數量受到多種因素影響，如年齡增大、角膜內皮受損等均會造成角膜內皮細胞丟失，引起角膜失代償，從而造成角膜內皮屏障功能和內皮細胞鈉泵功能障礙，使Na+-K+-ATP酶代謝活性降低，最終造成角膜水腫。

術中超聲能量和有效超聲時間對術后角膜水腫也有一定影響，但這種影響取決于晶狀體核硬度，晶狀體核硬度越高(Ⅳ～Ⅴ級)，所需超聲能量和有效超聲時間往往也會升高，超聲乳化能量的釋放所產生的能量和熱量對角膜內皮細胞造成的損傷也會越嚴重，因此晶狀體核硬度越高，術后角膜水腫發生風險也會隨之升高[15-16]。同時手術過程中儀器探頭的震動也會造成機械性損傷并產生羥基自由基，損傷角膜內皮細胞。李謨漢等[17]對292例患者進行研究后同樣得出結論，晶狀體核硬度較大會影響術后角膜水腫。前房深度是角膜后至晶狀體前的距離，術前淺前房意味著超聲乳化手術的操作空間較小，不利于手術操作，從而增加術中能量和機械損傷，增加術后角膜水腫的風險[18]。趙慶一等[19]根據不同的前房深度將患者分為正常組和淺前房組，在同樣條件下進行白內障手術，術后發現淺前房組患者角膜內皮細胞丟失情況相對更為嚴重[20]，與本研究結論一致。

本研究明確糖尿病性白內障患者術后角膜水腫的危險因素后，為建立預測模型，根據危險因素的回歸系數設定不同危險因素的評分，并結合所有患者的實際情況劃分不同評分的患者分布，發現隨著危險評分總分的升高，術后角膜水腫發生率也更高。當評分≥9分時，術后角膜水腫發生率≥78.6%。結合臨床經驗劃分危險分層，總分0～4分為低危組，總分5～7分為中危組，總分8～10分為高危組。為驗證這一模型對術后角膜水腫的預測價值，繪制ROC曲線，發現危險評分總分預測術后角膜水腫的ROC曲線下面積達0.848(95%CI：0.772～0.934)，敏感度和特異度分別為85.3%和80.2%。該模型的優勢在于直接根據各種危險因素的權重進行不同評分的賦值，根據患者實際情況即可確定所處的危險分層，從而明確術后角膜水腫發生風險，是一種簡單、易操作的預測模型，有利于盡早評估術后角膜水腫發生風險，從而為重點人群的監控和防治提供參考。但需強調的是，該預測模型是針對糖尿病性白內障采取超聲乳化白內障摘除聯合IOL植入手術患者的危險因素所構建的模型，因此也只適用于該類患者，其他類型白內障(如年齡相關性白內障)患者術后角膜水腫的預測模型的建立有待后續探討。

綜上所述，根據糖尿病性白內障患者術后角膜水腫的危險因素構建的危險評分模型對術后角膜水腫有較大預測價值，且簡單方便，適合臨床應用。

1嚴宏, 賓玥. 糖尿病患者白內障手術的綜合治療策略. 中華實驗眼科雜志 2019; 37(10): 769-772