不同分期糖尿病視網膜病變患者黃斑區結構和微血管改變定量分析

劉長穎，李玲娜，張懷強，劉慶華，梁 麗，趙旭錚

0引言

糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy，DR)是糖尿病患者最常見的眼部并發癥，以微血管病變為主要特征，不同程度的損害患者視功能，晚期發生的增殖性病變如玻璃體積血、新生血管性青光眼等更是極大地降低患者的生活質量[1-2]。因此，早期診斷、干預與定期隨訪對預防DR進一步發展而造成的嚴重視力下降至關重要。臨床迫切需求敏感、快速、無創的檢查方法，以能更早地篩查、診斷DR，并能作為長期的隨訪監測手段，以指導DR的診治。光相干斷層掃描血管造影(optical coherence tomography angiography，OCTA)不僅能清晰觀察到視網膜毛細血管形態學變化，還可以對DR視網膜血管病變進行量化分析，憑借其快速、無創、可重復性的特點被廣泛應用于臨床[3]。此外研究表明視網膜神經退行性變是DR發生的起始機制，早在視網膜發生微血管病變之前[4-5]。本研究擬通過相干斷層掃描(optical coherence tomography, OCT)結合OCTA檢查，觀察并定量分析不同分期DR患者黃斑區神經節細胞-內叢狀層(ganglion cell inner plexiform layer, GCIPL)厚度及各象限視網膜淺層毛細血管特征，為DR的早期診斷及長期監測提供更多的診療信息。

1對象和方法

1.1對象回顧性病例對照研究。選取2019-12/2020-05于唐山市眼科醫院確診為DR患者33例54眼。納入標準：(1)符合2型糖尿病診斷標準[6]；DR診斷標準以FFA為基礎，依據我國DR臨床診療指南中的分期標準將DR組分為無糖尿病視網膜病變(non-diabetic retinopathy，NDR)組6例8眼、非增殖型糖尿病視網膜病變(nonproliferative diabetic retinopathy, NPDR)組18例28眼和增殖型糖尿病視網膜病變(proliferative diabetic retinopathy, PDR)組9例18眼。排除標準：(1)既往患有其他眼底疾病及眼外傷患者；(2)既往行眼底激光、玻璃體腔注藥及玻璃體視網膜手術等治療患者；(3)因患者固視差、屈光間質混濁等原因導致OCT及OCTA成像質量差，信號強度小于6/10；(4)患有高血壓及嚴重心、腦血管等全身性疾病患者。選取同期與患者年齡相匹配的健康志愿者18名26眼作為對照組。排除眼底血管性疾病、黃斑疾病、青光眼、視神經疾患、屈光介質不清及高度近視患者。所有受試者均簽署知情同意書，遵循自愿原則和《赫爾辛基宣言》。本研究經醫院倫理委員會同意。

1.2方法所有受試者均行最佳矯正視力(BCVA)、眼底彩色照相、眼壓、OCT、OCTA及FFA檢查。OCT檢查采用Macular Cube 512×128掃描模式，掃描范圍6mm×6mm，OCTA檢查選擇Angiography 3mm×3mm掃描模式，選取視網膜淺層毛細血管層(內界膜至內叢狀層)，將所得圖像劃分為以黃斑中心凹為圓心，直徑3mm內顳側(temporal)、下方(inferior)、鼻側(nasal)及上方(superior)的血管線性密度(vascular density，VD)和血管灌注密度(perfusion density，PD)，分別記為VD-T、VD-I、VD-N、VD-S、PD-T、PD-I、PD-N、PD-S。VD是將每條血管看作線條，計算區域內線性的長度與區域面積的比值；PD通過描繪血管直徑寬度，計算血管管徑在區域內的覆蓋面積與區域面積的比值。對所有OCT及OCTA圖像采用系統內置分析軟件進行黃斑區GCIPL厚度平均值與最小值及各象限視網膜淺層毛細血管VD和PD量化分析。

表2 不同分期DR組受試者臨床資料比較

統計學分析：采用統計學軟件SPSS 21.0進行分析，兩組間計數資料比較采用χ2檢驗，符合正態分布的計量資料，以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗或單因素方差分析，GCIPL厚度與各象限血管密度的關系采用Pearson相關性分析，P<0.05為差異有統計學意義。描繪受試者工作特征曲線(receiver operating charac-teristic curve，ROC)，分析各指標對DR的分級診斷價值，當曲線下面積(area under the curve，AUC)大于0.5且P<0.05時，認為診斷有統計學意義。AUC>0.5且AUC越接近于1，說明診斷效能越高。

2結果

2.1各組受試者臨床資料比較DR組與對照組受試者及不同分期DR組患者臨床資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1、2。

表1 DR組與對照組受試者的臨床資料比較

2.2DR組與對照組受試者黃斑區各項定量指標比較DR組受試者黃斑區各象限視網膜淺層毛細血管VD、PD及GCIPL厚度最小值均小于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)，黃斑區GCIPL厚度平均值與對照組比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 DR組與對照組受試者黃斑區各項定量指標比較

2.3不同分期DR組受試者黃斑區各項定量指標比較NDR組、NPDR組、PDR組三組間的VD-T、VD-I、VD-N、VD-S及GCIPL厚度最小值比較，差異均有統計學意義(P<0.05)，而三組間各象限視網膜淺層毛細血管PD比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表4。DR的分期與VD-T、VD-I、VD-N、VD-S、GCIPL厚度最小值均呈負相關(r=-0.336、-0.446、-0.371、-0.364、-0.431，均P<0.05),與各象限視網膜淺層毛細血管PD值均無明顯相關性(均P>0.05)。

表4 不同分期DR組受試者黃斑區各項定量指標比較

2.4黃斑區各項指標對DR的診斷價值對黃斑區各象限的VD和PD及GCIPL厚度最小值進行分析，繪制每個指標的ROC曲線，其中VD-I對DR的診斷效能最高見圖1、表5。

表5 黃斑區各項指標對DR的診斷價值

圖1 黃斑區各指標的ROC曲線。

2.5DR組中GCIPL厚度最小值與黃斑區各象限VD及PD的相關性DR組中GCIPL厚度最小值與黃斑區各象限視網膜淺層毛細血管VD均呈正相關(r=0.342、0.480、0.384、0.342，均P<0.05)，與黃斑區各象限視網膜淺層毛細血管PD均無相關性(均P>0.05)。

3討論

DR是一種以微血管損害為主的致盲性眼病，是糖尿病患者最常見的眼部并發癥，不同程度地影響患者的視功能，因此早期診斷、干預與定期隨訪對預防DR進一步發展而造成的嚴重視力下降尤為重要。OCTA是一種新型血管成像技術，憑借其快速、無創、可重復性的特點被廣泛應用于臨床。研究表明，OCTA能準確直觀地顯示DR視網膜內循環異常、視網膜毛細血管血流信號區等變化，并且多方位OCTA檢查對視網膜和視盤新生血管的檢出率高達85%以上[7-9]，不僅實現了對血管形態學的觀察，還可以對DR的血管病變進行量化分析[10-11]。近年來，越來越多的學者認為DR不僅發生微血管病變，同時視網膜神經也發生退行性改變，且視網膜周細胞凋亡和膠質細胞活化發生在微血管改變之前[4,12]。其中，視網膜神經節細胞最早受到影響，凋亡率最高[13]。既往有研究表明糖尿病患者在早期即發生視網膜形態及功能的改變，但并沒有進行量化分析[10]，本研究擬通過OCT結合OCTA檢查，觀察并定量分析不同分期DR患者黃斑區GCIPL厚度及各象限視網膜淺層毛細血管VD和PD的變化，為DR的早期診斷及長期監測提供更多的診療信息。

VD不隨血管管徑變化而變化，因而能更敏感地發現血管數量的改變；PD可以了解一定區域面積內血管覆蓋所占的比例，能更好地反映血管內血流的灌注量，視網膜淺層毛細血管VD與PD的綜合觀察，能更好地評估DR患者微血管的變化。本研究結果顯示，DR患者黃斑區各個象限視網膜淺層毛細血管VD及PD均較對照組下降，DR組間各象限VD比較差異有統計學意義，隨著DR病情嚴重程度的進展，VD不同程度的下降，與Ghassemi等[14]研究具有一致性，而PD沒有明顯的差異，分析原因可能為：黃斑區范圍觀察有限，DR多先在周邊視網膜形成無灌注區，黃斑區淺層視網膜血管線性密度的改變，還不足以引起相應區域血管灌注變化[15]。但黃斑區是視覺最敏感的部位，觀察黃斑區結構變化最具有意義和代表性，視網膜毛細血管是視網膜組織代謝的結構基礎[16]。高血糖狀態下視網膜周細胞凋亡，從而發生視網膜血管退行，黃斑區因其特殊的組織解剖而最先受累，從而造成視功能不同的下降[17]。因此，及早發現糖尿病患者黃斑區微血管變化對預防DR病情進展具有重要意義。OCTA檢查不受血管滲漏的影響，較FFA相比可以做到準確定量，且淺層視網膜血管的定量分析很好地避免了視網膜血管投射偽影的影響，因此診斷參考價值更大[18]。另外，本研究發現視網膜淺層毛細血管VD值對DR的診斷具有一定意義，其中下方VD的診斷價值最高，提示我們OCTA中的視網膜淺層毛細血管VD可以作為隨訪觀察DR病情進展的一個參考指標，但仍需要進一步的深入研究來證實。

此外，本研究結果顯示,DR組患者較對照組GCIPL厚度最小值明顯下降，隨著DR病情的進展，GCIPL厚度最小值同時不同程度變薄，并且與黃斑區各象限視網膜淺層毛細血管的VD呈正相關，有學者認為視網膜神經退行性病變參與了微血管異常的發展[19-21]，本研究結果提示視網膜淺層微血管密度減低可能和內層視網膜變薄存在一定的關系。但仍需要深入的研究來評估DR患者微血管的變化與視網膜神經退行性的改變之間的相關性。

綜上所述，OCT結合OCTA檢查為早期評估及定期隨訪DR的進展提供了可重復、可定量的檢測方法和監測指標，對DR早期診斷、干預與定期隨訪具有重要作用。但本研究存在樣本量較小不足以對NPDR進行更詳細分組的不足，對DR患者不同層次的視網膜脈絡膜結構及功能的損害值得進一步研究。