采用OCTA分析非增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變患者黃斑區(qū)血流密度

張占榮，臧冬曉，劉 華，郝 義，王秋靜，宋 琛，王 禹

0引言

糖尿病視網(wǎng)膜病變由于視網(wǎng)膜各層結(jié)構(gòu)甚至感光細(xì)胞缺血缺氧，可導(dǎo)致微視野、對(duì)比敏感度甚至中心視力下降。更嚴(yán)重的黃斑缺血可致Müller細(xì)胞的嚴(yán)重功能受損引起黃斑水腫。許多患者就診時(shí)病情已經(jīng)發(fā)展到了增殖期，預(yù)后效果不理想，故糖尿病視網(wǎng)膜病變的早期發(fā)現(xiàn)、適時(shí)干預(yù)將對(duì)避免進(jìn)入增殖期起著重要作用。

表1 各組患者基本資料比較

表2 糖尿病性視網(wǎng)膜病變國(guó)際臨床分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(2002)

1對(duì)象和方法

1.1對(duì)象前瞻性研究。收集2018-03/07于撫順市眼病醫(yī)院病房和門診糖尿病患者113例113眼，符合糖尿病性視網(wǎng)膜病變新的國(guó)際臨床分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(2002)NPDR診斷標(biāo)準(zhǔn)。其中NDR 30例30眼，男/女13/17，年齡58.6±8.4歲。輕度NPDR 18例18眼，男/女9/9，年齡60.0±7.4歲。中度NPDR 35例35眼，男/女19/16，年齡59.6±6.8歲。重度NPDR 30例30眼，男/女17/13，年齡58.3±7.7歲。正常對(duì)照組選取來(lái)院免費(fèi)體檢的正常人38例38眼，男/女15/23，年齡58.6±7.5歲。各組患者基本資料見(jiàn)表1。本研究符合《赫爾辛基宣言》原則，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)并獲患者知情同意后簽署相應(yīng)的文件。

1.1.1入組標(biāo)準(zhǔn)(1)病例組：1)年齡：40歲≤年齡≤70歲。2)2型糖尿病病史。3)無(wú)高血壓病，或2級(jí)以下高血壓并且測(cè)時(shí)血壓低于160/90mmHg。4)屈光度：-3.00D≤等效球鏡≤+3.00D，且22mm≤眼軸≤25mm。5)兩名有經(jīng)驗(yàn)眼底病醫(yī)師散瞳查眼底后并閱讀七方位眼底標(biāo)準(zhǔn)照片后，意見(jiàn)一致，認(rèn)為符合糖尿病性視網(wǎng)膜病變新的國(guó)際臨床分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(2002)NPDR診斷標(biāo)準(zhǔn)(表2)。任意一眼符合非增殖期標(biāo)準(zhǔn)便行OCTA等上述檢查并記錄。(2)正常對(duì)照組：1)健康成年人且年齡符合：40歲≤年齡≤70歲。2)-3.00D≤等效球鏡≤+3.00D，22mm≤眼軸≤25mm；經(jīng)裂隙燈、眼底檢查無(wú)眼部疾患，且最佳矯正視力≥1.0。3)無(wú)糖尿病、高血壓病史，并且檢查時(shí)血壓低于160/90mmHg。

1.1.2排除標(biāo)準(zhǔn)(1)增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變患者。(2)眼球先天發(fā)育異常性疾病。(3)眼部手術(shù)史及視網(wǎng)膜光凝史。(4)屈光度：等效球鏡超出±3.00D范圍；或眼軸>25mm或<22mm。(5)屈光間質(zhì)混濁。(6)合并其他全身慢性疾病、免疫性疾病、感染、腫瘤等。在所做檢查患者及志愿者中每人各選一眼入組，雙眼均可入組的選取OCTA圖片質(zhì)量較高的入組，若雙眼圖片質(zhì)量相同選右眼入組。

1.2方法

1.2.1檢查方法入選患者行視力、屈光度、眼壓、眼軸、裂隙燈檢查、散瞳前置鏡眼底檢查、眼底照相檢查后，Angio-OCT(RTVue XR version2017.1.0.151)retina3.0模式下掃描黃斑,選取Q≥6圖像保存。

1.2.2 Angio-OCT檢查由同一操作熟練的技師對(duì)所有入組研究對(duì)象進(jìn)行Angio-OCT retina3.0模式下掃描黃斑的檢查。設(shè)備光源波長(zhǎng)為840nm，A-scan頻率為70 000次/s，具有3D PAR去偽影技術(shù)及人工智能分層編輯。受檢者坐位，下頜置于頜托上，眼部穩(wěn)定于鏡頭前，調(diào)整鏡頭使在屏幕可見(jiàn)完整的較清晰的近紅外光眼底像和enface像，進(jìn)行對(duì)焦后見(jiàn)到清晰黃斑斷層圖進(jìn)行掃描。以黃斑中心凹為中心3mm×3mm的正方形范圍進(jìn)行橫向及縱向兩次掃描，每次掃描包含304條B-scan掃描線且在同一個(gè)位置重復(fù)2次，每次B-scan包含304個(gè)A-scan，兩次掃描合成最終圖片。選取圖片質(zhì)量Q≥6的圖片。ETDRS(Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study)的定義，將黃斑區(qū)分同心圓，直徑分別為1、3mm。設(shè)備自帶軟件分析給出的數(shù)據(jù)中選取深層及淺層3mm×3mm血流密度(whole vessel density，3mm×3mm VD)、旁中心凹血流密度(parafoveal vessel density，parafoveal VD)、中心凹血流密度(foveal vessel density,foveal VD)記錄(圖1～4)。定義：(1)設(shè)備自動(dòng)選定黃斑中心凹區(qū)域1mm圓圈定義為中心凹；1～3mm為旁中心凹；圖中whole image指3mm×3mm正方形掃描范圍。(2)自動(dòng)識(shí)別：淺層視網(wǎng)膜：內(nèi)界膜-內(nèi)叢狀層上10μm；深層視網(wǎng)膜：內(nèi)叢狀層上10μm-外叢狀層下10μm。

圖1 OCTA 3mm×3mm掃描模式下淺層血流圖像。 圖2 OCTA 3mm×3mm掃描模式下深層血流圖像。

圖3 OCTA顯示淺層各分區(qū)血流密度值。 圖4 OCTA顯示深層各分區(qū)血流密度值。

2結(jié)果

2.1各組深層血流密度的比較深層3mm×3mm VD、深層旁中心凹VD、深層中心凹VD分別在正常組、NDR組、輕度NPDR、中度NPDR、重度NPDR組間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，見(jiàn)表3。深層3mm×3mm VD、深層旁中心凹VD分別在中度NPDR、重度NPDR與正常組、NDR組、輕度NPDR組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其余組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表4。深層中心凹VD比較：僅重度NPDR與正常組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.006)，其余組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表5。

2.2各組淺層血流密度的比較淺層3mm×3mm VD、淺層旁中心凹VD分別在在正常組、NDR組、輕度NPDR、中度NPDR、重度NPDR組間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，且逐漸減低；淺層中心凹VD在各組間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.387，P=0.818)，見(jiàn)表3。

淺層3mm×3mm VD、淺層旁中心凹VD分別在組間兩兩比較：中度NPDR組與正常組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，重度NPDR組與正常組、NDR組、輕度NPDR組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，其余組間比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表6。

2.3與視力的關(guān)系各組間LogMAR視力呈逐漸上升趨勢(shì)(表1，圖5)。深層3mm×3mm VD、旁中心凹VD、中心凹VD均與LogMAR視力呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.585，P<0.01；rs=-0.595，P<0.01；rs=-0.214，P=0.014)；淺層3mm×3mm VD、旁中心凹VD與LogMAR視力呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.521，P<0.01；rs=-0.529，P<0.01)，見(jiàn)表7，圖6。

表3 正常組和糖尿病各組血流密度的比較 [M(P25，P75)，%]

表4 正常組和糖尿病組深層血流密度的比較P值

表5 正常組和糖尿病組深淺層中心凹血流密度的比較P值

表6 正常組和糖尿病組淺層血流密度的比較P值

圖5 各組LogMAR視力在各組間呈逐漸上升趨勢(shì)。

表7 血流密度與視力(LogMAR)的相關(guān)性

3討論

糖尿病視網(wǎng)膜病變是眼底血管類疾病中的一大類。有研究表明，糖尿病視網(wǎng)膜病變有慢性炎癥的參與，糖化血紅蛋白比例升高攜氧能力下降致細(xì)胞缺氧，兩者共同作用損傷視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及周細(xì)胞導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞失去支持、連接破壞，血管局部膨出形成微血管瘤、同時(shí)通透性增加伴有滲出，管壁失去周細(xì)胞支持加之慢性炎癥可致血管閉塞，加重視網(wǎng)膜缺氧，因而對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變血流狀態(tài)監(jiān)測(cè)非常重要。因黃斑是中心視力的決定部位，所以黃斑區(qū)血供的監(jiān)測(cè)對(duì)于判斷及預(yù)測(cè)病情尤為重要。

圖6 深層3mm×3mm血流密度、旁中心凹血流密度均與視力呈線性關(guān)系 A:深層旁中心凹血流密度與LogMAR視力的散點(diǎn)圖；B:深層3mm×3mm血流密度與LogMAR視力的散點(diǎn)圖。

此次研究發(fā)現(xiàn)，在正常組、NDR、輕度NPDR、中度NPDR、重度NPDR組間，深層3mm×3mm VD、旁中心凹VD及淺層3mm×3mm VD、旁中心凹VD均在各組間逐漸減低，深層中心凹VD整體呈較緩慢的下降趨勢(shì)。淺層中心凹VD組間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.387，P=0.818)，而同時(shí)LogMAR視力是逐漸升高的(圖6)。說(shuō)明隨著病情加重，深淺層血流密度均減低且在3mm×3mm、旁中心凹較中心凹更明顯，Tsai等[1]的研究結(jié)論是深層、淺層旁中心凹血流密度及深層中心凹血流密度與糖尿病視網(wǎng)膜病變嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，淺層中心凹血流密度與糖尿病視網(wǎng)膜病變嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，與本次研究結(jié)論基本一致，淺層中心凹的血流密度的結(jié)論稍有差異可能與不同設(shè)備間深淺層的分層劃分稍有偏差有關(guān),比如此設(shè)備的淺層視網(wǎng)膜血流密度指(內(nèi)界膜-內(nèi)叢狀層上10μm)內(nèi)的血流，深層指(內(nèi)叢狀層上10μm-外叢狀層下10μm)，而設(shè)備升級(jí)以前的淺層測(cè)定的是(內(nèi)界膜-內(nèi)叢狀層以下15μm),深層測(cè)定的是(內(nèi)叢狀層以下15μm-內(nèi)叢狀層以下75μm)。

3mm×3mm、旁中心凹的深層血流密度分別在中度NPDR組、重度NPDR組與前三組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。深層中心凹血流密度僅重度NPDR與正常組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.006)。而淺層血流密度中的3mm×3mm VD、旁中心凹VD分別在中度NPDR組與正常組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，重度NPDR與正常組、NDR組、輕度NPDR組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。然而淺層中心凹VD各組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.387，P=0.818)。進(jìn)一步說(shuō)明中、重度NPDR血流密度下降更顯著，且在深層及3mm×3mmVD、旁中心凹VD降低更明顯。Nesper等對(duì)旁中心凹的血流密度研究發(fā)現(xiàn)不論淺層、深層、全層血流密度,在正常人、NDR、NPDR、PDR組間均逐步減低,隨著糖尿病情加重深層血流密度下降明顯[2-4]。Cao等[3]發(fā)現(xiàn)NDR患者通過(guò)OCTA可發(fā)現(xiàn)血流密度下降、部分微血管瘤及部分無(wú)灌注區(qū)，Tsai等[1]、Sun等[5]的研究有同樣的結(jié)論，且說(shuō)明深層血流密度與DR嚴(yán)重程度相關(guān)。以上文獻(xiàn)結(jié)果均與此次研究結(jié)論類似。從解剖上講，淺層與深層血管相互交通，隨著糖尿病視網(wǎng)膜病變加重，周細(xì)胞破壞加重加之炎性因子的作用，致小血管的閉塞增加，可能導(dǎo)致深淺層血流密度減低。因?yàn)槿巳洪gFAZ面積變異較大導(dǎo)致各個(gè)組間存在重疊的部分[2]，而中心凹血流密度測(cè)定的是中心凹1mm范圍內(nèi)的血流，所以FAZ的面積會(huì)對(duì)結(jié)果有一定影響，故中心凹的血流密度在各組間的差異顯著性不及旁中心凹及3mm×3mm區(qū)域。之前有研究證實(shí)在拱環(huán)外300μm內(nèi)的血流密度在正常組、NDR、輕度NPDR、中度NPDR、重度NPDR組間逐漸減低，從另一方面支持了此結(jié)論(此測(cè)量區(qū)域不包括FAZ內(nèi)區(qū)域)[2]。此外在對(duì)研究對(duì)象圖片的觀察中發(fā)現(xiàn)，一部分患者拱環(huán)還存在完好，但拱環(huán)相鄰的毛細(xì)血管有大片無(wú)灌注，說(shuō)明毛細(xì)血管的閉塞并不是一定從最末端的拱環(huán)開始，拱環(huán)存在完好，可能旁中心的受損已經(jīng)較重，隨著病情加重，拱環(huán)也破壞。可能此次研究中未納入病情更重的增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變的患者，至中心凹血流差異不顯著。深層缺血顯著的機(jī)制還不是很明確，有Miyamoto等[6]學(xué)者發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者血液中細(xì)胞間黏附分子-1表達(dá)較高，毛細(xì)血管阻塞與暫時(shí)性的白細(xì)胞凝集相關(guān)。從我們獲得的深層與淺層血流的圖片上看，深層血流走形較淺層彎曲很多，血流速度是否更慢，有可能更容易有白細(xì)胞聚集導(dǎo)致血管閉塞，還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。此外，淺層血管較多為動(dòng)脈血管，而深層血管更多為引流血液回流的靜脈，靜脈中氧含量要比動(dòng)脈低，血管壁受到的損害越重，導(dǎo)致血管閉塞更多，血流密度下降，此推測(cè)還需進(jìn)一步證實(shí)。

同時(shí)在本次研究中發(fā)現(xiàn)，深層、淺層血流密度與視力均呈線性關(guān)系，深層較淺層血流密度與視力的相關(guān)性更強(qiáng)(圖7)，而淺層中心凹密度與視力無(wú)線性關(guān)系且旁中心凹的血流密度與視力的相關(guān)性更高(rs深層旁中心凹=-0.595，rs深層3mm×3mm=-0.585，rs淺層旁中心凹=-0.529，rs淺層3mm×3mm=-0.521)。Gozlan等對(duì)糖尿病患者黃斑區(qū)毛細(xì)血管無(wú)灌注進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)其與中心視力相關(guān)[7-8]。Samara等又利用OCTA的分層功能對(duì)糖尿病患者黃斑區(qū)淺層和深層血流密度觀察，發(fā)現(xiàn)呈正相關(guān)，且均與視力相關(guān)[2，9]。Tang等[10]的研究結(jié)果亦認(rèn)為深層及旁中心凹的血流密度與視力相關(guān)性更強(qiáng)。中心視力取決于光感器及神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的健康程度，隨病情加重，導(dǎo)致血流密度下降，光感受器及神經(jīng)節(jié)細(xì)胞氧供減低，導(dǎo)致其細(xì)胞水腫、萎縮或功能下降，最終導(dǎo)致視力下降，而此次研究中亦發(fā)現(xiàn)隨著病情加重LogMAR視力逐漸增大(圖6)。Tang等[11]的研究證實(shí)糖尿病視網(wǎng)膜病變患者旁中心凹血流密度下降同時(shí)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞復(fù)合體亦變薄，都有可能是導(dǎo)致視力下降的原因。

綜上所述，此次研究得出以下結(jié)論：(1)NPDR患者黃斑區(qū)血流密度、LogMAR視力在不同分級(jí)間存在差異，且隨病情加重而呈下降(血流密度)或上升趨勢(shì)(LogMAR視力)；(2)隨著病情加重，深層及淺層血流密度均下降，在中度、重度NPDR下降更明顯，深層血流密度及旁中心凹血流密度減少更顯著；(3)血流密度與視力相關(guān)，深層血流密度及旁中心凹與視力的相關(guān)性更顯著。由于本次研究未進(jìn)行病情隨訪，還需進(jìn)一步縱向觀察研究證實(shí)及結(jié)合患者糖化血紅蛋白及炎性因子等其他生化指標(biāo)。

致謝：撫順市眼病醫(yī)院王禹院長(zhǎng)指導(dǎo)及撫順市眼病醫(yī)院臨床科室、技檢人員的幫助！