青少年散光程度与圆锥角膜患病风险的全国性筛查研究：基于近90万人的横断面分析

本刊推荐：为解决青少年圆锥角膜(KC)早期筛查难题，研究人员基于全国性筛查数据开展横断面研究，发现散光度数≥2.00 D与KC显著相关（OR=1.76），ROC曲线确定2.88 D为最佳截断值（AUC=0.752）。该研究为结合散光阈值与临床风险因素的高效筛查策略提供了循证依据。

在青少年视力健康领域，圆锥角膜(keratoconus, KC)是一种令人担忧的进行性角膜疾病，其特征是角膜逐渐变薄、向前凸出，形成类似圆锥的形状，导致不规则散光和视力严重受损。这种疾病多在青春期至青年早期被发现，若不及时干预，可能对患者的视觉质量和生活质量造成长期负面影响。虽然角膜地形图(corneal topography)和角膜断层扫描(corneal tomography)被公认为诊断圆锥角膜的“金标准”，但这些设备并非所有眼科诊所的常规配置，通常仅用于临床高度怀疑的患者，而非大规模人群筛查。因此，寻找简便、易得的早期筛查指标成为临床工作的迫切需求。

散光(astigmatism)，尤其是较高程度的散光，是圆锥角膜常见的伴随症状。以往的一些研究提示了高度散光与圆锥角膜之间存在关联，但这些研究规模有限，缺乏基于大规模人群的扎实证据。在以色列，国家规定16-18岁的青少年需接受包含屈光检查在内的标准化医学评估，当发现散光高于2.00屈光度(Diopter, D)时，会进一步进行角膜地形图/断层扫描以排除圆锥角膜。这一覆盖全国青少年的筛查项目为深入研究散光与圆锥角膜的关系提供了独一无二的宝贵机会。

在此背景下，由Margarita Safir和Itay Nitzan等研究人员领导团队，在《Eye》期刊上发表了他们的最新研究成果。他们利用2011年至2022年间以色列近百万（947,490名）16-20岁青少年的预征兵筛查数据，进行了一项大规模的横断面研究，旨在精确评估不同水平的散光与青少年被诊断为圆锥角膜的可能性之间的关联。

为了开展这项研究，研究人员主要运用了几项关键技术方法。研究基础是一个全国性的青少年健康筛查队列，最终纳入分析的样本量达到896,377人。所有参与者均接受了标准的视觉 acuity（视力）和屈光检查，使用自动验光仪进行。核心筛查策略是：对于筛查中发现散光≥2.00 D的青少年，统一转诊进行角膜地形图或断层扫描检查，并由社区眼科医生根据影像学结果和临床病史最终确诊圆锥角膜。在数据分析阶段，研究团队采用了逻辑回归模型来评估散光等因素与圆锥角膜诊断的关联强度，并以比值比(Odds Ratio, OR)及其95%置信区间(Confidence Interval, CI)表示。同时，他们绘制了受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic, ROC)曲线，计算曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)，以评估散光度数对圆锥角膜的判别能力，并利用约登指数(Youden Index)确定最佳诊断截断值。

研究结果

散光与圆锥角膜的患病率

在所有纳入分析的896,377名青少年中，共有1,886人（0.21%）被诊断为圆锥角膜。研究结果显示，散光水平与圆锥角膜的患病率存在极强的正相关关系。随着散光度数的增加，圆锥角膜的患病率急剧上升。具体而言，在散光度数小于0.75 D的组别中，患病率极低（几乎为0%）；在散光为0.75 - <2.00 D的组别中，患病率为0.1%；当散光达到2.00 - <3.00 D时，患病率升至2.3%；散光在3.00 - <5.00 D时，患病率高达9.5%；而对于散光≥5.00 D的青少年，每100人中就有超过17人被诊断出圆锥角膜，患病率达到17.4%。这种趋势具有高度的统计学显著性（p<0.001）。

散光轴向与圆锥角膜

研究人员也分析了散光的轴向（即陡峭子午线的方向）与圆锥角膜的关系。根据标准定义，散光轴向被分为三类：顺规散光(WTR，陡峭子午线在90°±30°)、逆规散光(ATR，陡峭子午线在180°±30°)和斜轴散光(OBL，陡峭子午线在31°-59°或121°-149°)。结果显示，斜轴散光组的圆锥角膜患病率最高（1.6%），其次是顺规散光组（1.1%），逆规散光组最低（0.7%）。虽然不同轴向间的患病率差异有统计学意义（p<0.001），但研究者认为散光轴向本身的判别价值有限。

其他相关因素：不等散光和镜像对称性

研究还探讨了不等散光(anisoastigmatism，定义为双眼散光度数差异≥1.00 D)和散光轴向的镜像对称性(enantiomorphism，定义为双眼散光轴呈镜像对称)与圆锥角膜的关系。在按照筛查流程（散光≥2.00 D）转诊进行角膜成像的29,116名青少年中，那些存在不等散光的个体，其圆锥角膜的患病率（7.8%）显著高于没有不等散光的个体（3.6%）。同时，散光轴不具备镜像对称性的个体，其圆锥角膜患病率（7.0%）也高于具有镜像对称性的个体（4.7%）。

逻辑回归分析与ROC曲线

多因素逻辑回归分析在调整了性别和出生年份后证实，较高的散光度数、存在不等散光以及缺乏散光轴的镜像对称性，均独立地与更高的圆锥角膜患病风险显著相关。当把散光度数作为连续变量分析时，每增加1.00 D，患圆锥角膜的几率就增加1.75倍（OR=1.75, 95% CI: 1.69-1.80, p<0.001）。ROC曲线分析显示，仅凭散光度数这一指标对圆锥角膜具有一定的判别能力，AUC为0.752（95% CI: 0.740-0.763），属于中等判别效力。通过计算约登指数，研究人员找到了散光度数的最佳截断值为2.88 D，此时筛查的灵敏度为0.744，特异度为0.644。这意味着，用2.88 D作为筛查阈值，能够识别出约74.4%的圆锥角膜患者，但同时也会有约35.6%的非患者被误判为阳性。

研究结论与讨论

这项针对近90万青少年的大规模人群研究有力地证实，散光度数是圆锥角膜的一个强有力关联因素。散光程度越高，罹患圆锥角膜的风险也显著增加，特别是在散光超过2.00 D时，风险开始明显攀升。然而，研究也指出，虽然关联性强，但单独使用散光度数作为筛查工具，其准确性仅为中等水平（AUC=0.752）。最佳截断值2.88 D对应的敏感性和特异性均未达到理想状态，这意味着若仅依赖散光阈值，会出现一定程度的漏诊和误诊。

此外，研究观察到的不等散光和缺乏镜像对称性与圆锥角膜的关联，支持了圆锥角膜通常表现为双眼不对称性的临床特征。但分析表明，这些特征增加的判别价值可能有限，因为高度散光本身已是主要风险指标。一个值得注意的发现是，有263名散光低于2.00 D的青少年也被诊断为圆锥角膜。这提示，除了散光，其他临床因素（如频繁揉眼、圆锥角膜家族史、特应性眼病等）在触发进一步检查并最终确诊中扮演了重要角色。

研究的优势在于其前所未有的巨大样本量和基于全国性筛查项目的人群代表性。局限性则包括其横断面设计无法推断因果关系、角膜测量在圆锥角膜患者中可能存在的变异性，以及最重要的——筛查流程本身可能造成的偏倚。因为只有散光≥2.00 D的青少年被常规转诊进行角膜成像，而那些散光较低但具有其他风险因素的个体可能被漏诊，从而导致对低度散光人群中圆锥角膜患病率的低估。

综上所述，这项研究强调，在青少年健康筛查中，高度散光（尤其是≥2.00 D）应被视为圆锥角膜的一个重要警示信号。尽管散光单独筛查效能中等，但将其与详细的临床问诊（询问揉眼习惯、家族史、过敏史等）相结合，可以构建出一个更有效、更实用的分层筛查策略。通过在学龄儿童中识别出高散光个体并评估其相关风险，可以实现圆锥角膜的早期发现和早期干预，这对于阻止疾病进展、保护青少年长期视力健康具有至关重要的公共卫生意义。