Eficiencia de un algoritmo derivado de parámetros de tomografía corneal para distinguir córneas altamente susceptibles a ectasia de sanas

Se consideró que los pacientes eran muy asimétricos (VAE-NT) si el diagnóstico de ectasia se confirmaba en un ojo según los criterios descritos anteriormente y el otro ojo tenía un mapa de curvatura (topométrica) de la superficie frontal normal. Se aplicaron criterios objetivos para considerar la topografía normal para definir los casos de VAE-NT, incluidas las métricas objetivas de curvatura de la superficie frontal derivadas de Pentacam. La topografía normal se consideró rigurosamente en base a criterios objetivos de una curvatura máxima Kmax (Queratometría frontal más pronunciada)

El estudio incluyó 148 ojos con KC, 351 con córneas sanas y 88 ojos con sospecha de KC. Los pacientes fueron divididos en tres grupos:

• Grupo control - Ojos normales (GC): 351 ojos sin KC de 351 pacientes que se sometieron a LASIK o queratectomía fotorrefractiva (PRK), estables después de al menos 18 meses de seguimiento, sin cambios en la elevación posterior a los 18 meses de Pentacam en relación al examen preoperatorio (cirugías realizadas en 2012-2018). El criterio de inclusión para ser un caso normal fue tener córneas normales en el examen general de la vista en ambos ojos, incluyendo biomicroscopía con lámpara de hendidura normal, agudeza visual lejana corregida de 20/20 o mejor, exámenes de tomografía y topografía general subjetivos normales. Nuestro objetivo Los criterios topográficos fueron: ambos ojos con un índice KISA% de menos del 60 %, Kmax de 47,2 D o menos y una diferencia de I-S de menos de 1,45 D. Debido a que no se establecieron verdaderamente parámetros tomográficos/puntos de corte para Para diferenciar los ojos normales de los sospechosos de queratocono, adaptamos nuestra clasificación para ojos normales a la publicación reciente de Ambrósio et al.(31) agregando el criterio de "exámenes topográficos y tomográficos normales subjetivos en general" basado en la evaluación de un cirujano refractivo experimentado ( GCAJ). Solo un ojo fue seleccionado al azar para un análisis estadístico adicional. El GC incluyó un ojo seleccionado al azar de 323 pacientes con córnea normal; se incluyó aleatoriamente un ojo por paciente para evitar el sesgo de selección relacionado con el uso de ambos ojos del mismo paciente
• Grupo de ectasia muy asimétrica con topografía normal (VAE-NT G): 88 ojos de 88 pacientes con ectasia muy asimétrica con topografía normal (VAE-NT) en un ojo y ectasia franca (VAE-E) en el otro ojo. Los criterios de inclusión siguieron estudios previos (28, 32, 33) Ojos en este grupo con hallazgos topográficos insuficientes para cumplir con los criterios de diagnóstico de queratocono, y después de características de córnea de apariencia normal en biomicroscopia con lámpara de hendidura, queratometría, retinoscopia. Estos casos fueron el ojo menos afectado (otro ojo) de un paciente con queratocono y se incluyó si se cumplían los siguientes criterios: índice KISA% de menos del 60%, diferencia I-S de menos de 1,45 D y Kmax de 47,2 D o menos (es decir, , mismos criterios topográficos que en ojos normales, excepto que en ojos normales ambos ojos del paciente cumplían los criterios). Estos pacientes pueden considerarse con córneas altamente susceptibles a la ectasia.
• Ojos muy asimétricos con ectasia (VAE-E): los ojos contralaterales del VAE-NT que muestran un índice KISA% superior al 100 % y al menos uno de los siguientes signos biomicroscópicos: estrías de Vogt, anillo de Fleischer o adelgazamiento estromal focal. Oculus implementó su propio sistema de estadificación en el software Pentacam, que debería imitar los sistemas Amsler/Krumeich: la clasificación topográfica de queratocono (TKC) (34). TKC clasifica el KC en cuatro etapas (más cuatro etapas intermedias) e identifica otras patologías de la córnea, como la cirugía refractiva de la córnea o la degeneración marginal pelúcida (PMD). Clasificación TKC del índice tomográfico Pentacam que muestra el algoritmo grau de KC variando de 1-4.
• Grupo de queratocono (KCG): 148 pacientes (un ojo cada uno) con QC clínico bilateral. El KCG incluyó un ojo seleccionado al azar de 148 pacientes con queratocono; se incluyó aleatoriamente un ojo por paciente para evitar sesgos de selección relacionados con el uso de ambos ojos del mismo paciente. Los criterios de inclusión fueron los mismos que para VAE-E, excepto que ambos ojos del paciente cumplían los criterios de ectasia.

Todos los sujetos se sometieron a un examen ocular completo, así como a una evaluación de refracción, biomicroscopía, retinoscopía, fundoscopía, topografía y tomografía. Todos los pacientes fueron evaluados en el Visum Eye Center entre enero de 2012 y enero de 2018.

Este estudio se adhirió a los principios de la Declaración de Helsinki y fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la Facultad de Medicina de São José do Rio Preto. Todos los pacientes fueron informados sobre los objetivos del estudio y firmaron formularios de consentimiento informado por escrito antes de ser incluidos.

La validación externa se realizó con 140 pacientes, cuyos datos no se incluyeron en la construcción del algoritmo. Cumplieron los mismos criterios de inclusión que los demás, con un total de 82 ojos de 82 pacientes con córneas sanas, 19 ojos de 19 pacientes con EAV-NT y 39 ojos de 39 pacientes con KC.

TOMOGRAFÍA PENTACAM: Todos los ojos fueron examinados mediante tomografía rotatoria de segmento anterior y corneal de Scheimpflug (Pentacam HR; Oculus GmbH, Wetzlar, Alemania). Se verificó la calidad de la imagen para que solo se incluyeran en el estudio los casos con imágenes de calidad aceptable. Un experimentado especialista en córnea capacitado en becas (GCAJ) revisó todos los casos para clasificarlos correctamente en los grupos KC y VAE-NT. Los datos sin procesar (archivos u12) se obtuvieron de todos los casos; por lo tanto, se usó el mismo software personalizado (versión 1.20r118) para procesar todos los archivos de exportación, y todas las variables de Scheimpflug se descargaron directamente del software Pentacam usando la función "call-all".

ALGORITMO MATEMÁTICO: Para construir la ecuación extraída de SVM se utilizaron 58 variables, algunas de ellas extraídas de la hoja de cálculo. Después de la construcción de estos 58 vectores de características (FV), se creó un índice derivado de SVM, que se denominó índice multivariado de tomografía corneal derivado de una máquina de vectores de soporte (CTMVI). Teniendo en cuenta que cada paciente representa un punto en un plano cartesiano con 58 dimensiones (cada coordenada representa una de las 58 FV), el papel de SVM es encontrar el hiperplano que mejor separa a los sujetos CG, KCG y VAE-NT G. Un hiperplano se describe algebraicamente mediante una ecuación lineal; en este caso, hay 59 coeficientes, 58 de los cuales están relacionados con el FV y un coeficiente independiente que representa el sesgo (que es una posible dislocación paralela de un hiperplano dado). Los FV analizados fueron:

ARC (Zona de 3 mm): Radio anterior de curvatura en la zona de 3,0 mm centrada en la ubicación más delgada de la córnea; ARTmax: espesor máximo relacional de Ambrosio; ARTmin: Mínimo de espesor relacional de Ambrosio; BAD D: valor de desviación total de ectasia mejorada de Belin/Ambrosio; BAD Daa: Desviación del promedio de ART; MALA Presa: Desviación del ART max; BAD Db: Desviación del mapa de diferencia de elevación trasera; MALA De: Desviación de la elevación posterior en el más delgado considerando BFS 8 mm; BAD Df: Desviación del mapa de diferencia de elevación frontal; MAL Df: Desviación del espesor mínimo; BAD Dk: Desviación de Kmax; BAD Dp: Desviación de la progresión paquimétrica media; BAD Dr: Desviación del valor más negativo en el mapa de espesor relativo; MALO Dy: Desviación del desplazamiento vertical del punto más delgado del ápice; C.Vol D 3mm: volumen corneal de 3 mm de diámetro de área; C.Vol D 5mm: volumen corneal de 5 mm de diámetro de área; C.Vol D 7mm: volumen corneal de área de 7 mm de diámetro; C.Vol D 10mm: volumen corneal de área de 10 mm de diámetro; D2 mm / Pachy Min: El cociente de D2 mm / Pachy Min; D2 mm: espesor corneal promedio de círculo de 2 mm centrado en la ubicación más delgada; D4 mm / Pachy Min: El cociente de D4 mm / Pachy Min; D4 mm: grosor corneal promedio de un círculo de 4 mm centrado en la ubicación más delgada; D6 mm / Pachy Min: El cociente de D6mm / Pachy Min; D6 mm: grosor corneal promedio de un círculo de 6 mm centrado en la ubicación más delgada; D8 mm / Pachy Min: El cociente de D8 mm / Pachy Min; D8 mm: espesor corneal promedio de un círculo de 8 mm centrado en la ubicación más delgada; Ele B BFS 8 mm Máx. Zona de 4 mm: parámetro de elevación derivado de la superficie posterior centrada en el punto con el valor más alto dentro de los 4 mm (diámetro) utilizando la esfera de mejor ajuste de 8 mm; Ele B BFS ápice de 8 mm: parámetro de elevación derivado de la superficie posterior centrada en el ápice calculado utilizando la esfera de mejor ajuste de 8 mm; Ele B BFS 8 mm más delgado: parámetro de elevación derivado de la superficie posterior centrada en el punto más delgado utilizando la esfera de mejor ajuste de 8 mm; Ele B BFTE 8 mm Máx. Zona de 4 mm: parámetro de elevación derivado de la superficie posterior centrada en el punto con el valor más alto dentro de los 4 mm (diámetro) utilizando el elipsoide tórico de mejor ajuste de 8 mm; Ele B BFTE ápice de 8 mm: parámetro de elevación derivado de la superficie posterior centrada en el ápice calculado utilizando el elipsoide tórico de mejor ajuste de 8 mm; Ele B BFTE 8 mm más delgado: parámetro de elevación derivado de la superficie posterior centrada en el punto más delgado utilizando el elipsoide tórico de mejor ajuste de 8 mm; Ele F BFS 8 mm Máx. Zona de 4 mm: Parámetro de elevación derivado de la superficie frontal centrada en el punto con el valor más alto dentro de los 4 mm (diámetro) utilizando la esfera de mejor ajuste de 8 mm; Ele F BFS ápice de 8 mm: parámetro de elevación derivado de la superficie frontal centrada en el ápice calculado utilizando la esfera de mejor ajuste de 8 mm; Ele F BFS 8 mm más delgado: parámetro de elevación derivado de la superficie frontal centrada en el punto más delgado utilizando la esfera de mejor ajuste de 8 mm; Ele F BFTE 8 mm Máx. Zona de 4 mm: Parámetro de elevación derivado de la superficie frontal centrada en el punto con el valor más alto dentro de los 4 mm (diámetro) utilizando el elipsoide tórico de mejor ajuste de 8 mm; Ele F BFTE 8 mm Apex: Parámetro de elevación derivado de la superficie frontal centrada en el ápice calculado utilizando el elipsoide tórico de mejor ajuste de 8 mm; Ele F BFTE 8 mm más delgado: parámetro de elevación derivado de la superficie frontal centrada en el punto más delgado utilizando el elipsoide tórico de mejor ajuste de 8 mm; IHA: Índice de mayor asimetría; IHD: índice de mayor descentración; ISV: índice de varianza superficial; IVA: Índice de asimetría vertical; KI: índice de queratocono; Pachy Min: Espesor corneal en el punto más delgado; Pachy Min Y: Posición del grosor corneal mínimo en relación con el eje Y centrado en el ápice de la córnea; PRC (Zona de 3 mm): radio de curvatura posterior en la zona de 3,0 mm centrada en la ubicación más delgada de la córnea; Rel Pachy Min: Espesor corneal relativo en el punto más delgado; RMS HOA (CB): raíz cuadrada media de la aberración de alto orden de la parte posterior de la córnea; RMS HOA (CF): raíz cuadrada media de la aberración de alto orden del frente de la córnea; RMS HOA (córnea): raíz cuadrada media de la aberración de alto orden de la córnea total; RPIavg: índice de progresión paquimétrica promedio; RPImax: índice máximo de progresión paquimétrica; RPImin: índice mínimo de progresión paquimétrica; Z 3 -1 (CB): aberración de coma vertical de tercer orden en la parte posterior de la córnea; Z 3 -1 (CF): aberración de coma vertical de tercer orden del frente de la córnea; Z 3 -1 (Córnea): córnea total de aberración de coma vertical de tercer orden; Z 5 -1 (CB): aberración de coma vertical de quinto orden de la parte posterior de la córnea; Z 5 -1 (CF): aberración de coma vertical de quinto orden del frente de la córnea. Todas las medidas de Zernike se realizaron para un diámetro corneal de 6 mm.