非增殖期糖尿病視網膜病變微血管直徑的變化

陳奕璇，溫 力，裴存文，楊洪濤，趙 靜，王媛媛，王 梅

0引言

糖尿病是一種可致多類并發癥的代謝性疾病，在眼部疾病中以糖尿病視網膜病變最為常見[1]，據統計，每3例糖尿病患者中，就有1例患有糖尿病視網膜病變[2]。糖尿病視網膜病變的最初表現為因視網膜血管受損而導致的微血管瘤與小出血點[3-4]，隨后糖尿病視網膜病變出現滲出物與無灌注區，無灌注區的出現使視網膜的缺血缺氧逐漸加重，導致了視網膜新生血管的生成，最后玻璃體機化而致視網膜脫離。其中，唯一的可視血管：視網膜血管，其發生的病理改變對疾病及病程的診斷與研究均有著至關重要的意義。直接檢眼鏡是一種傳統的方便快捷的觀察眼底血管的眼科儀器，但眼科醫師在使用時只能用手繪圖的方式來記錄視網膜病情，這種記錄方法的短板不言而喻。近年來，新型計算機技術：免散瞳眼底照相被廣泛應用，因其可真實可靠記錄并比對視網膜各階段病情的特點，成為了眼科患者的常規檢查之一[5]。這一技術的出現，使我們可以更準確地分析糖尿病視網膜病變的病程并對其記錄。目前，免散瞳眼底照相的普及也推進了數字化標準化的眼底彩照分析軟件的發展，人們開始測量視網膜血管直徑，并分析相關疾病與視網膜血管直徑的關系[6]。在糖尿病視網膜病變標志性的眼底表現出現前，我們沒有標準且有效的方式預測糖尿病視網膜病變的出現，而這也導致我們不能給予患者更積極的治療。因此我們希望能借助自動化眼底彩照分析軟件測量血管直徑，分析比對不同時期的糖尿病患者的視網膜情況，以使我們可以更好地預測糖尿病視網膜病變的發展。本次研究分析了非增殖期糖尿病視網膜病變的不同病程與視網膜微血管直徑的關系。

1對象和方法

1.1對象前瞻性病例對照研究。選取2020-09/2021-03于承德市中心醫院確診為2型糖尿病的患者200例納入試驗組，納入標準：(1)符合1999年WHO的糖尿病診斷標準的2型糖尿病；(2)年齡18～70歲；(3)糖尿病病程1～20a；(4)眼軸長度：22～25mm；(5)眼壓：10～21mmHg；(6)屈光度：-3.0～+3.0D。排除標準：(1)患糖尿病視網膜病變之外的其他眼底疾病者；(2)屈光間質(角膜、房水、晶狀體、玻璃體)混濁者；(3)患青光眼、虹膜睫狀體炎等其他眼部疾病者；(4)既往行過眼科手術或眼部激光治療及眼部外傷史者；(5)患有高血壓、肝腎疾病等其他可引起眼底病變的全身疾病者。另選取于承德市中心醫院眼科就診的健康體檢者50例納入對照組，納入標準：(1)血糖、血壓等相關指標正常者；(2)年齡18～70歲；(3)屈光間質透明；(4)眼軸長度：22～25mm；(5)眼壓：10～21mmHg；(6)屈光度：-3.0～+3.0D。排除標準：(1)患眼部疾病者；(2)既往行過眼科手術或眼部激光治療及眼部外傷史者；(3)患有全身疾病者。據我國中華醫學會于1985年制定的“糖尿病視網膜病變分期標準”[6]將試驗組眼底彩照圖診斷并分期，并分別收錄于糖尿病無視網膜病變組、糖尿病視網膜病變Ⅰ期組、Ⅱ期組、Ⅲ期組，對照組請眼底病專業醫師診斷為正常眼底后收錄于無糖尿病正常對照組，共計5組，每組均隨機挑選50例50眼，于每例眼底彩照圖的不同范圍內分別取4段血管直徑值進行統計學分析：0～<0.5PD范圍內和0.5～1.0PD范圍內分別收錄200段動脈直徑、200段靜脈直徑與距黃斑周圍1.0PD的200段毛細血管直徑。據統計本次研究對象年齡50.82±7.31歲。性別：男103例，女147例。糖尿病病程6.1±0.4a。5組研究對象的年齡，性別等一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05，表1)，具有可比性。

表1 5組一般資料比較

1.2方法

1.2.1測量及記錄方法患者充分休息20min后，使用復方托吡卡胺滴眼液對患者進行30min的散瞳，期間每隔10min滴1次，共3次，觀察患者瞳孔大于6mm，使用醫用手電筒照射瞳孔無回縮為已充分散瞳，先使用間接檢眼鏡初步檢查患者眼底并記錄相關情況，再使用免散瞳眼底照相機Kowa vx-10a對患者進行眼底信息采集，為了更好地進行糖尿病視網膜病變的分期，應攝取患者后極部、顳上、顳側、顳下、下方、鼻下、鼻側、鼻上、上方共9個方位的眼底彩照圖。每個方位進行兩次照相，選取最清楚的其一來進一步分析記錄，請我科專業醫師進行分期后，隨機選取任意眼別的以黃斑為中心的眼底彩照錄入測量軟件ARIA1.0(圖1)，該測量軟件將自動標定視乳頭，清晰勾畫各血管分支并將其編號，對邊界不清的、測量可能造成誤差的血管該軟件將自動排除。分別選取距離視盤0～<0.5視盤直徑范圍的顳側與鼻側上下兩端動靜脈血管段，動靜脈各取4段，共8段；距視盤0.5～1.0視盤直徑范圍的顳側與鼻側上下兩端動靜脈血管段，動靜脈各取4段，共8段；距離黃斑1.0視盤直徑范圍的毛細血管段，共計4段。在ATIA1.0中選取想要測量的血管段編號，軟件將自動標定血管段并顯示該段血管直徑平均值(圖2)。如選取范圍內ARIA標定了兩段血管，將取該兩段的平均值。比對眼底彩照圖，若遇動靜脈距離過近等原因致使軟件血管勾畫錯誤等現象，此處數據將予以剔除，另取最近的正確勾畫段測量。記錄各個血管段直徑數值，分別比對不同分組下同一范圍的血管直徑。

圖1 ARIA測量示意圖。

圖2 ARIA標定血管示意圖。

1.2.2分期標準收錄我國中華醫學會于1985年制定的“糖尿病視網膜病變分期標準”[7]的非增殖性的前三期用于記錄研究。分期標準：Ⅰ期：視網膜微血管瘤及出血點的生成；Ⅱ期：視網膜出現硬性滲出；Ⅲ期：視網膜出現棉絨狀的軟性滲出。

2結果

2.1不同病程下的視網膜動脈直徑比較利用單因素方差分析研究不同組別動脈直徑的差異性，從表2可以看出：不同組別的0～<0.5PD范圍與0.5～1.0PD范圍的動脈直徑差異均無統計學意義(P>0.05)。

表2 不同病程下視網膜動脈直徑比較

2.2不同病程下的視網膜靜脈直徑比較利用單因素方差分析研究不同組別靜脈直徑的差異性，從表3可以看出：不同組別的距視盤0～<0.5PD范圍與0.5～1.0PD范圍的靜脈直徑差異均有統計學意義(P<0.01)，進行事后檢驗分析，具體進行LSD-t兩兩比較發現，有著較為明顯差異的組別平均值得分對比結果為“視網膜病變Ⅲ期組>視網膜病變Ⅱ期組>視網膜病變I期組>糖尿病無視網膜病變組>正常對照組，見表3。

表3 不同病程下視網膜靜脈直徑比較

2.3不同病程下的黃斑周圍毛細血管直徑比較用單因素方差分析研究正常對照組(5.08±0.82pixels)、糖尿病無視網膜病變組(6.29±1.30pixels)、糖尿病視網膜病變Ⅰ期組(6.40±1.35pixels)、糖尿病視網膜病變Ⅱ期組(7.13±1.64pixels)、糖尿病視網膜病變Ⅲ期組(6.82±1.29pixels)的黃斑周圍毛細血管直徑的差異性，發現不同組別樣本對于黃斑周圍毛細血管直徑呈現出顯著性差異(F=71.806，P<0.01)，意味著不同組別樣本對于黃斑周圍毛細血管直徑均有著差異性。進行事后檢驗分析，發現有著較為明顯差異的組別平均值得分對比結果為：視網膜病變Ⅲ期組黃斑周圍毛細血管直徑大于視網膜病變Ⅰ期組、正常對照組、糖尿病無視網膜病變組；視網膜病變Ⅱ期組黃斑周圍毛細血管直徑大于視網膜病變Ⅰ期組、正常對照組、糖尿病無視網膜病變組；視網膜病變Ⅰ期組>正常對照組；糖尿病無視網膜病變組>正常對照組；而視網膜病變Ⅲ期組與視網膜病變Ⅱ期組，視網膜病變Ⅰ期組與糖尿病無視網膜病變組均無顯著差異。

3討論

糖尿病視網膜病變是眼科最為常見的眼底疾病之一，因其潛伏期長，病程不可逆，若病變不累及黃斑則不引起明顯視力下降的特點，患者就診時往往處于糖尿病視網膜病變的增殖期，此期視網膜新生血管生成，玻璃體積血，最后因玻璃體增殖膜的形成而會導致視網膜脫離，這也是糖尿病視網膜病變成為致盲率較高的眼底疾病之一的原因。隨著眼底彩照技術的普遍應用，患者視網膜的情況可以被更好的記錄與對比，在我們分析糖尿病視網膜病變的眼底彩照時發現視網膜的微血管有擴張的趨勢，因此我們借助最新的計算機技術，數字化標準化分析不同分期下的非增殖期糖尿病視網膜病變患者的眼底彩照。

本研究排除其他因素的影響，收錄了糖尿病無視網膜病變組50例，糖尿病視網膜病變Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期各50例，無糖尿病正常對照組50例，共計250張的眼底彩照圖。用ARIA1.0分析血管直徑發現，不同分期的非增殖性糖尿病視網膜病變的視網膜動脈直徑差異無統計學意義(P>0.05)；視網膜靜脈與黃斑旁毛細血管受糖尿病的影響，事后多重分析結果顯示不同的非增殖期糖尿病視網膜病變的分期中視網膜靜脈與黃斑旁毛細血管均成逐步擴張的趨勢(P<0.05)。人們對于糖尿病視網膜病變血管直徑變化均有不同層次與方面的研究分析，關于非增殖期視網膜病變的視網膜靜脈呈逐步擴張趨勢這一研究結果，本文與普遍研究相一致，在郭倩茹等[6]的相關研究中，發現了視網膜血管隨糖尿病病程的改變：動脈直徑縮小、靜脈直徑增寬。在2017年吳慶峰等[9]研究討論了糖尿病病程、糖尿病視網膜病變分期等相關因素對視網膜血管的影響，發現年齡、糖尿病病程、糖尿病視網膜病變分期是影響視網膜動脈直徑縮小、靜脈直徑增寬的因素。在Kifley等[10]的相關研究中，糖尿病視網膜病變程度較輕時動脈開始擴張，而糖尿病視網膜病變進展到中重度時靜脈的擴張則更為明顯。在本次研究中，也同樣發現糖尿病視網膜病變的加重使視網膜靜脈直徑增寬，Tikellis等[11]發現靜脈直徑的增寬可作為糖尿病視網膜病變的預測因子，糖尿病病程也可使小動脈擴張，但小動脈在糖尿病視網膜病變中的改變則有待討論。Klein等[12]的相關研究中也證實了視網膜靜脈直徑隨著糖尿病視網膜病變的發展而增寬，但并未證實視網膜動脈直徑與糖尿病視網膜病變之間的相關性。而本次研究結果也同樣顯示不同的非增殖期糖尿病視網膜病變分期中動脈直徑間的差異無統計學意義。在不同的相關研究報告中，對于糖尿病視網膜病變的動脈直徑變化的討論未能達成一致，這可能與研究對象地域、人種的差別與研究人數的區別有關。

在本次研究中，不同分組間的視網膜靜脈直徑的改變有著顯著差異，在分析結果中我們可以看到糖尿病患者的視網膜靜脈與正常人的視網膜靜脈相比直徑增寬，并當糖尿病患者有視網膜病變時，其視網膜靜脈直徑會隨著病程的進展而逐漸增寬，另外，本文還研究了糖尿病視網膜病變患者黃斑周圍毛細血管直徑的變化，我們發現患者的黃斑周圍毛細血管的直徑雖然在糖尿病視網膜正常組與視網膜病變Ⅰ期組之間、視網膜病變Ⅱ期組與Ⅲ期組之間無顯著差異，但在糖尿病患者與正常人的對比分析結果中呈顯著增寬，并在視網膜病變病程的進展中總體上呈逐步擴張趨勢。對于這一結果，我們在姜春英[13]的研究中找到了相應的理論支持：糖尿病視網膜病變使得視網膜內皮細胞受損、血管舒縮功能障礙，黃斑周圍毛細血管區的血管舒縮功能也同樣受損，致使黃斑區血管流體靜壓力升高，出現血管擴張、出血。然而，在我們對糖尿病視網膜病變患者的動脈直徑分析結果中，不同的非增殖期分期下的動脈直徑并沒有發現顯著性的差異，針對這一結果，我們分析或許是促使糖尿病視網膜病變進展的一些因素僅對視網膜靜脈作用，卻對動脈無明顯影響而導致的。吳澤丹等[14]的研究發現血清胱抑素C的升高會加速糖尿病視網膜病變進展，分析血清胱抑素是血管內皮功能受損的因素之一，并進一步研究了血清胱抑素與視網膜動靜脈直徑的關系，發現血清胱抑素使靜脈擴張，卻與動脈直徑無明顯相關。在王習哲等[15]的研究中，糖化血紅蛋白與視網膜靜脈直徑正相關，未發現糖化血紅蛋白與動脈直徑的相關性。分析高血糖使得視網膜靜脈最早受到影響，糖尿病早期視網膜靜脈就有擴張的表現，而未見視網膜動脈的縮窄，視網膜動脈需在全身血管均有受損表現時才會有所改變。在本次研究中，未發現動脈改變的一關鍵原因可能是研究對象的樣本量還不足以顯現不同病程下視網膜動脈直徑的差異。本次的研究結果使得我們可以進一步推測糖尿病視網膜病變發生的機制：長期的血糖升高使毛細血管壁功能受損致使視網膜血管擴張，視網膜缺血缺氧最終導致相關病變如出血點、硬性滲出、棉絨斑的出現。而視網膜血管擴張的機制，張瀚文等[16]與李瑩瑩等[17]的相關論文中進行了更詳細的討論：周細胞是一種可從多方面維持毛細血管生理與功能的細胞，由于高血糖致使機體的免疫系統功能紊亂，過量分泌的細胞因子IL-1使周細胞數量不斷減少、收縮血管的功能降低，從而導致血管擴張與視網膜進一步的損傷。通過本次的研究，我們或許可以攝取后續就診的暫無視網膜病變的糖尿病患者的眼底彩色照片，通過新型的計算機軟件測量其眼底血管直徑并分析其的改變，評估患者糖尿病的病程，從而為眼科和內分泌科的臨床工作提供患者病程的信息，也可在典型的糖尿病視網膜病變I期改變前更早地發現將要糖尿病視網膜病變，預先給予積極的、針對性的治療，延緩糖尿病患者視網膜病變出現的時間。對于已經出現糖尿病視網膜病變的患者，我們可以測量其視網膜靜脈與黃斑周圍毛細血管的直徑，作為糖尿病視網膜病變判斷病情、預后的有效指標之一，更好地評估視網膜病變的嚴重程度，為臨床工作提供一些依據，及時給予正確的治療，以降低糖尿病視網膜病變的致盲率。