非增生期糖尿病视网膜病变患者黄斑区血流密度变化：基于OCTA的定量分析

李海东 方伟 吴素兰 廉恒丽 徐小琼 董思思 沈丽君

糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病最常见的微血管并发症，也是劳动年龄人群最常见的致盲原因之一[1]。DR致盲的最主要原因是黄斑区缺血，而这被认为是黄斑区毛细血管网阻塞、丢失或退化所致黄斑微循环障碍的最终结果[2]，因此，评估和监测黄斑微循环状态对DR的科学防治具有重要意义。目前，临床上对DR黄斑区微循环检查的主要方法是荧光素眼底血管造影(FFA)检查，并将其视为评估DR的“金标准”，但该检查存在有创、耗时的缺点，以及无法分层显示视网膜内主要毛细血管结构且难于定量分析的不足。近年来应用于临床的光学相干断层扫描血管成像(OCTA)技术是一种快速、无创的新型血管成像方法，能清晰显示眼底血管尤其是黄斑区血管形态变化，如黄斑中心凹无血管区(FAZ)形态、视网膜血流密度(retinal vessel density，RVD)等参数，这使精确定量分析DR黄斑区微循环改变成为可能[3]。本研究旨在利用OCTA定量分析2型糖尿病(T2DM)非增生期糖尿病视网膜病变(NPDR)患者黄斑旁中心凹区RVD的变化特征。

1 资料与方法

1.1 一般资料本研究为回顾性横断面观察性研究，符合赫尔辛基宣言原则，经医院伦理委员会审核批准并获得患者知情同意。选择2019年1月至12月在温州医科大学附属眼视光医院杭州院区就诊的临床检查确诊为T2DM并NPDR的患者28例45眼(NPDR组)纳入研究。纳入标准：(1)符合T2DM诊断标准[4]；(2)符合NPDR诊断标准[5]；(3)年龄18～70周岁；(4)屈光不正≤3.00 D；(5)眼压10～21 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)。排除标准：(1)PDR患者；(2)眼外伤(包括眼球钝挫伤等)或接受过任何眼内手术者(包括玻璃体内注药、视网膜激光光凝等)；(3)各种类型的黄斑疾病者(如中心性浆液性脉络膜视网膜病变、脉络膜新生血管、年龄相关性黄斑变性、先天性黄斑病变及黄斑前膜等)；(4)非糖尿病引起的各种类型视网膜脉络膜病变者(如视网膜动静脉阻塞、Coats病、高血压视网膜病变及葡萄膜炎等)；(5)各种类型的视神经病变者(如视神经炎、缺血性视神经病变等)；(6)青光眼；(7)活动性眼前节炎症者(如结膜炎、角膜炎等)；(8)屈光间质混浊影响眼底观察者；(9)存在可能影响微循环系统的全身系统性疾病(如高血压、高血脂、心脑血管疾病、肾病、血液系统疾病及风湿免疫疾病等)。选择同期健康体检者20人40眼作为正常对照组。

1.2 方法所有受检眼均行视力、眼压、裂隙灯显微镜等眼科常规检查以及散瞳后眼底彩色照相、OCTA检查。眼底彩色照相拍摄受检眼视盘和黄斑部50°的眼底后极部、上方、下方、鼻侧、颞侧、鼻上、鼻下、颞上和颞下象限各1张。OCTA检查采用RTVue-XR OCT仪(OptovueInc,Fremont,California,美国)进行，选择黄斑区3 mm×3 mm血流成像扫描模式，保存扫描质量大于5/10的图像。设备采用分频幅去相关血流成像(SSADA)算法，自带软件(版本2017.1.0.155)对受检眼黄斑区RVD进行量化分析。软件将图像划分为以黄斑中心凹为中心直径 1 mm 和3 mm的内外两个环，定义黄斑中心凹区为直径1 mm圆环内的区域，黄斑旁中心凹区为内外两个环之间宽1 mm的带状区域，黄斑旁中心凹区又分为颞侧、上方、鼻侧和下方(以45°～225°线和135°～315°方向且交点为黄斑中心点的垂直交线分界)的亚象限。定义“浅层”RVD测量区为内界膜(ILM)到内丛状层(IPL)上10 μm，“深层” RVD测量区为内丛状层(IPL)上10 μm到外丛状层(OPL)下10 μm。定义血流密度为图像血流面积占取样面积的百分比。自动测量黄斑旁中心凹区整体平均及各象限浅层和深层RVD。眼底彩照和OCTA检查均由同一名操作熟练的技师完成。所有眼底照片均由两名有经验的眼科医师独立进行诊断和分型，排除两者之间诊断不一致者。重复进行2次扫描测量，取平均值作为最后结果进行分析，比较以上各数据在两组受检者之间的差别。

1.3 统计学处理应用SPSS 22.0统计学软件行统计分析处理。计量资料经Kolmogorov-Smirmov检验呈正态分布，采用均数±标准差表示，NPDR组和正常对照组组内黄斑旁中心凹区浅层与深层对应象限RVD比较采用配对样本t检验，组间对应象限RVD比较采用独立样本t检验。计数资料采用χ2检验。检验水准：α=0.05 。

2 结果

2.1 两组研究对象基本资料正常对照组20人40眼，男9人，女11人，年龄36～67(53.95±8.64)岁；NPDR组28例45眼，男15例，女13例，年龄44～65(57.61±5.95)岁；两组年龄、性别分布差异均无统计学意义(t=-1.738，P=0.089；χ2=0.343，P=0.558)。

2.2 两组不同象限浅层、深层RVD正常对照组黄斑旁中心凹区浅层RVD的平均值低于深层，但差异无统计学意义(P>0.05)；浅层颞侧、鼻侧RVD均低于深层，差异均有统计学意义(均为P<0.05)，而浅层与深层的下方、上方RVD差异均无统计学意义(均为P>0.05)(见表1)。

表1 正常对照组黄斑旁中心凹区浅层和深层RVD比较

NPDR组黄斑旁中心凹区浅层RVD的平均值低于深层，但差异无统计学意义(P>0.05)；浅层各象限RVD均低于深层，其中浅层颞侧和鼻侧与深层差异均有统计学意义(均为P<0.05)，而浅层上方和下方与深层差异均无统计学意义(均为P>0.05)(见表2)。

NPDR组黄斑旁中心凹区浅层和深层RVD平均值与正常对照组相比分别下降6.47%和6.06%；NPDR组浅层各象限RVD均低于正常对照组，差异均有统计学意义(颞侧：t=4.119，P<0.001；上方：t=3.323，P=0.001；鼻侧：t=2.645，P=0.010；下方：t=2.261，P=0.026)，下降比例分别为颞侧8.07%、上方7.49%、鼻侧5.57%和下方4.91%。NPDR组深层各象限RVD均低于正常对照组，除了上方RVD差异无统计学意义(t=1.849，P=0.068)外，其他象限差异均有统计学意义(颞侧：t=3.199，P=0.002；鼻侧：t=2.388，P=0.019；下方：t=2.054，P=0.043)，下降比例分别为颞侧7.48%、上方5.01%、鼻侧5.91%和下方5.93%。

表2 NPDR组黄斑旁中心凹区浅层和深层RVD比较

3 讨论

DR是糖尿病最为常见和严重的微血管并发症之一，同样也是视网膜缺血性病变之一。目前的理论认为视网膜在缺血缺氧状态下，毛细血管会发生阻塞、丢失或退化等改变，而黄斑区毛细血管网受损、密度下降正是DR引起视力丧失的一个最主要原因[1-2]。OCTA不仅可以非侵入性地清晰显示视网膜血管的形态与分布，同时还能区分浅层与深层的毛细血管并量化分析，目前已成为DR诊断和评估治疗效果的重要检查手段[3]。OCTA能获取3 mm×3 mm、6 mm×6 mm等多种图像模式，但由于其分辨率与扫描范围成反比，故3 mm×3 mm扫描模式获取的图像分辨率最高，更利于视网膜微血管的观察，另外，正常人眼FAZ面积范围存在较大变异[6]，DR患眼FAZ面积比正常人明显扩大[3]，所以，目前RVD检测主要集中在黄斑旁中心凹区。本研究采用OCTA的3 mm×3 mm扫描模式定量分析NPDR患者黄斑旁中心凹区浅层和深层RVD的变化情况。

本研究结果显示，正常对照组黄斑旁中心凹区浅层平均RVD低于深层，虽然差异无统计学意义(P=0.063)，但已接近统计学检验水准(α=0.05)，这与Iafe等[7]的研究结果相似。另外，本研究进一步将黄斑旁中心凹区按象限划分后比较发现，浅层的颞侧和鼻侧RVD均明显低于深层，差异均有统计学意义(均为P<0.05)，而浅层的上方和下方RVD与深层比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)；在NPDR组，黄斑旁中心凹区浅层和深层RVD平均值均低于正常对照组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)，这与以往研究[8-9]结果基本一致。Hwang等[8]利用OCTA(RTVue-XR Avanti)对12例12眼DR患者研究，包括3例NPDR患者和9例增生期DR(PDR)患者，结果显示，DR患者黄斑旁中心凹区全层RVD平均值较正常对照组明显下降，但该研究未对RVD进行浅层和深层的分层比较。Kim 等[9]利用OCTA(Carl Zeiss Meditec)采用光微血流成像(OMAG)算法，比较分析了50例84眼DR患者(48眼NPDR患者和36眼PDR患者)黄斑部RVD受损情况，结果显示，DR患者黄斑浅层和深层RVD均较正常组明显降低，PDR患眼较NPDR患眼下降更明显。但有研究[10-11]发现采用不同OCTA设备和算法测量的RVD变化可达30%～60%，这可能是由于图像伪迹的影响或毛细血流密度算法的不同导致的差异。通过分析RVD参数可以评估视网膜毛细血管损失的程度，本研究中NPDR患者黄斑RVD下降的结果提示黄斑区视网膜毛细血管部分丢失，表明NPDR患者存在明显的视网膜缺血性改变。Sambhav等[12]利用OCTA(RTVue)对102例102眼NPDR患者研究，结果显示，NPDR患者黄斑浅层和深层RVD较正常组均降低，而且深层灌注指数的下降与NPDR严重程度的关系更密切。本研究结果显示，NPDR组患者黄斑旁中心凹区各象限浅层RVD均低于正常对照组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)，同时本研究还发现以上各象限深层RVD也均低于正常对照组，其中除了深层上方象限差异无统计学意义(P=0.068)之外，其他深层象限差异均有统计学意义(均为P<0.05)。目前理论认为视网膜毛细血管主要分为浅层毛细血管丛(SCP)和深层毛细血管丛(DCP)，SCP位于神经节细胞层，而DCP位于内核层[13]。NPDR组患者黄斑浅层和深层RVD较正常对照组均明显降低，表明糖尿病对视网膜浅层和深层毛细血管的微循环系统均有破坏。Ishibazawa等[13]通过OCTA研究发现，DR浅层闭塞的范围与深层闭塞的范围并不一致；随着DR的进展，视网膜深层灌注指数的下降比浅层更显著[14]。本研究结果显示，与正常对照组比较，NPDR组黄斑旁中心凹区浅层和深层RVD平均值分别下降6.47%和6.06%，两者差别不大，进一步分象限比较后发现，不论是浅层还是深层，颞侧象限RVD下降幅度均为最大，这提示NPDR病变过程中，黄斑旁中心凹区毛细血管受影响的程度存在象限差异性，其原因和机制有待更深入的研究。

综上所述，NPDR患眼存在不同程度的黄斑区浅层和深层RVD的下降，其中以颞侧象限最显著，提示NPDR患者黄斑区浅层和深层均存在视网膜毛细血管损害，其中颞侧尤甚。OCTA为DR患者视网膜微循环受损情况的评估和病情监测提供了一种方便、快捷、无创并能定量分析的有效方法。