糖尿病视网膜病变不同分期角膜及角膜上皮厚度变化

张海宁 王晓刚 贾志杰 张亚琴

作者单位：山西省眼科医院，太原 030006

糖尿病视网膜病变（Diabetic retinopathy，DR）是糖尿病常见的慢性微血管性并发症之一[1]，是工作年龄人群第1位的致盲性疾病。我国糖尿病患者中，DR患病率为24.7%～37.5%[2]，并随DR发病率逐年增加。当糖尿病患者的视网膜结构发生变化后，疾病的进程就会加快，当出现视网膜病变时大部分的治疗都是创伤性治疗。因此，如果患者可以及时发现DR并及时给予适当的控制治疗是防治糖尿病患者视力丧失的基本方法。

糖尿病患者同时会引起各种各样的角膜并发症，其角膜上皮、上皮基底膜和基底膜复合体、基底层和内皮会发生形态改变，正因为这些结构的自身平衡被改变，从而引起原发或继发于手术造成的角膜改变，所以糖尿病患者更难耐受眼部手术创伤[3]。还有研究表明糖尿病可导致中央角膜厚度变化以及角膜内皮细胞形态、密度和功能等方面的改变引起的角膜上皮损伤[4]。糖尿病患者的视网膜病变和角膜病变是否存在联系，当DR患者的角膜结构发生改变，如何才能用最简单的方法检查出来，并且方便随访观察，这是本研究的目的之一。

本研究主要是将本院门诊确诊的DR患者通过眼底检查分为非增殖组和增殖组，进行频域前节光学相干断层扫描（Anterior segment optical coherence tomography，AS-OCT）检查角膜，并与同年龄组的正常人进行比较，观察角膜及角膜上皮的变化及差异，探讨不同分期DR与角膜及角膜上皮变化的相关性，为临床的诊断提供部分依据。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①年龄40～60岁（避免患者年龄导致角膜厚度的数据差异）；②正常人组：散瞳后经检查眼底无任何异常，视力≥0.8；③依据DR国际临床分期标准将DR患眼分为2组。NPDR组：散瞳后眼底可见散在微血管瘤或合并小出血点，或可见散在黄白色硬性渗出、软性渗出或局灶性视网膜无灌注区、视网膜血管的异常；PDR组：除可见 NPDR表现外，眼底出现新生血管或纤维增殖膜，玻璃体积血或视网膜脱离。

排除标准：①干眼症；②眼部激光和手术史；③眼部外伤史；④既往配戴角膜接触镜者；⑤眼部炎症、青光眼、翼状胬肉等眼部疾病患者；⑥晶状体或玻璃体混浊影响眼底检查的患者；⑦全身免疫性疾病患者；⑧前节OCT信号指数低于20。

选 择2018 年1 月1 日 至2020 年1 月31 日 于山西省眼科医院就诊并确诊为DR的患者100 例（103眼）。另选择年龄相匹配的正常人志愿者46例（48眼）作为对照组。本研究共纳入研究对象146例（151眼）。所有DR组研究对象行散瞳后眼底检查、眼底荧光血管造影等检查，根据眼底视网膜情况及国际分期标准将病变程度分为非增殖性糖尿病视网膜病变组（Non-proliferative diabetic retinopathy，NPDR）53眼，其中男23例，女27例，其中双眼3例，年龄（56.0±7.4）岁；增殖性糖尿病视网膜病变组（Proliferative diabetic retinopathy，PDR）50眼，其中男23例，女27例，年龄（54.0±7.9）岁。同时选取眼底正常、年龄相匹配的正常人组48眼，男35例，女11例，其中双眼2例，年龄（55.3±7.5）岁。依据纳入标准NPDR组患者屈光介质较清楚，所以有3例双眼入组；PDR组因屈光介质混浊，并多数患者双眼眼底情况存在差别，所以符合研究要求的人数较少，均为单眼入选。正常人组眼别是随机选择。本研究符合赫尔辛基宣言原则，所有被检查者对本研究目的和方法知情并自愿参加。

1.2 方法

所有的研究对象均接受视力检查、眼压检查、裂隙灯显微镜检查、散瞳后的裂隙灯眼底检查，最后采用美国光视频域OCT（RTVue，版本2015.1.1.98，美国OptoVue光视公司）进行眼前节检查，检查模式为Cornea-PachymetryWide，对角膜及角膜上皮进行检查并统计分析相关检查数据。

1.3 检测指标

每位患者采用眼前节OCT角膜Pachymetry Wide模式检查，通过机器自带的软件计算得到角膜9 mm×9 mm区域内详细数据，检查结果将角膜扫描范围分为中心2、5、7、9 mm共4个同心圆区域，将角膜平均分为上方（Superior，S）、鼻上方（Superior nasal，SN）、鼻侧（Nasal，N）、鼻下方（Inferior nasal，IN）、下方（Inferior，I）、颞下方（（Inferior temporal，IT）、颞测（Temporal，T）、颞上方（Superior temporal，ST）8个方位，角膜中央9 mm范围内就被分成25个扇形区域（见图1─3），3组患者两两比较各组相同区域内角膜及角膜上皮各区域平均厚度数据，以及平均角膜前表面曲率、后表面曲率。同时为避免测量误差，所有检查均由同一名检查人员完成。在患者做检查时，请患者瞬目后，在泪膜较完整的情况下采集数据，每位患者每个资料重复进行3次测量，取平均值为最后结果，检查结果信号指数低于20的不予采纳。

1.4 统计学方法

图1.正常人中央9 mm区域内角膜及角膜上皮厚度地形图Figure 1.Corneal pachymetry map and epithelium map in the 9 mm central corneal area in the eyes of the normal group.

图2.非增殖期糖尿病视网膜病变患者中央9 mm区域内角膜及角膜上皮厚度地形图非增殖期糖尿病视网膜病变患者角膜上皮厚度从中央区域开始变薄Figure 2.Corneal pachymetry mapand epithelium map in the 9 mm central corneal area in the eyes of the NPDR group.The corneal epithelial thickness in the NPDR group begins to be thining from the central area.NPDR,non-proliferative diabetic retinopathy.

图3.增殖期糖尿病视网膜病变患者中央9 mm区域内角膜及角膜上皮厚度地形图增殖期糖尿病视网膜病变患者角膜上皮厚度变薄面积向周边扩大Figure 3.Corneal pachymetry map and epithelium map in the 9 mm central corneal area in the eyes of the PDR group.The corneal epithelial thickness in the PDR group expands to the periphery.PDR,proliferative diabetic retinopathy.

系列病例研究。所有数据使用SPSS 13.0统计学软件分析。对于符合正态分布的参数，计算其平均值，以均数±标准差表示。采用单因素方差分析比较3 组DR患者的角膜及角膜上皮各区域平均厚度，采用LSD多重比较进行两两比较。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

3 组DR患者年龄差异无统计学意义（F=0.93，P>0.05）。性别分布差异有统计学意义（χ2=11.547，P=0.003）。见表1。

3 组数据方差分析显示：正常组、NPDR组、PDR 组3 组角膜各区域厚度差异无统计学意义（P>0.05）。见表2─4。

正常组、NPDR组、PDR组角膜上皮在中心2 mm CET，5 mm S、SN、N、IN、I、IT、T、ST区域，7 mm S、SN、N、I、IT、T、ST区域，9 mm SN、N、IT、T、ST区域平均厚度差异均有统计学意义（P<0.05）。进一步两两比较3 组角膜上皮各区域平均厚度显示：正常组与NPDR组角膜上皮厚度多区域差异均有统计学意义（P<0.05）；正常组与PDR组角膜上皮厚度多区域差异均有统计学意义（P<0.05）；NPDR组与PDR组角膜上皮厚度只有S 5 mm、SN 5 mm、ST 5 mm、T 7 mm这4个区域差异有统计学意义（P<0.05），其余区域差异无统计学意义（P>0.05）。见表5─7。

2.2 正常组和NPDR组角膜曲率、角膜及角膜上皮各区域平均厚度的比较

角膜前后表面曲率、角膜平均厚度、2 mm角膜最薄点各区域两两比较差异无统计学意义（P>0.05）；角膜上皮平均厚度在S 7 mm、IN 7 mm、T 7 mm、ST 7 mm、S 9 mm、IN 9 mm、I 9 mm、IT 9 mm、T 9 mm、ST 9 mm区域差异均无统计学意义（P>0.05），其余中心2 mm中央角膜厚度、S 5 mm、SN 5 mm、N 5 mm、IN 5 mm、I 5 mm、IT 5 mm、T 5 mm、ST 5 mm、SN 7 mm、N 7 mm、I 7 mm、IT 7 mm、SN 9 mm、N 9 mm各区域差异均有统计学意（均P<0.05）。说明NPDR患者角膜上皮厚度在角膜中间2、5、7 mm以内区域变化比较明显，较正常人差异大。

表1.正常组、NPDR组、PDR组3组一般临床资料比较Table 1.Comparison of characteristic among normal group,NPDR group and PDR group

表2.正常组、NPDR组、PDR组角膜中央2 mm与5 mm区域内各象限平均角膜厚度比较Table 2.Corneal thickness clinical data of patients in 2 mm and 5 mm central corneal area at different groups

表3.正常组、NPDR组、PDR组角膜中央7 mm区域内各象限平均角膜厚度比较Table 3.Corneal thickness clinical data of patients in 7 mm central corneal area at different groups

表4.正常组、NPDR组、PDR组角膜中央9 mm区域内各象限平均角膜厚度比较Table 4.Corneal thickness clinical data of patients in 9 mm central corneal area at different groups

表5.正常组、NPDR组、PDR组角膜中央2 mm和5 mm区域内各区域平均角膜上皮厚度比较Table 5.Corneal epithelium thickness clinical data of patients in 2 mm and 5 mm central corneal area at different groups

表6.正常组、NPDR组、PDR组角膜中央7 mm区域内各区域平均角膜上皮厚度比较Table 6.Corneal epithelium thickness clinical data of patients in 7 mm central corneal area at different groups

表7.正常组、NPDR组、PDR组角膜中央9 mm区域内各区域平均角膜上皮厚度比较Table 7.Corneal epithelium thickness clinical data of patients in 9 mm central corneal area at different groups

2.3 正常组和PDR组角膜曲率、角膜及角膜上皮各区域平均厚度的比较

角膜前后表面曲率、角膜各区域平均厚度差异无统计学意义（P>0.05）；2 mm角膜最薄点厚度及中央角膜厚度差异有统计学意义（P=0.033；P<0.001）（P<0.05）；角膜上皮平均厚度除IN 7 mm、S 9 mm、IN 9 mm这3 个区域差异无统计学意义（P>0.05）外，其余S 5 mm、SN 5 mm、N 5 mm、IN 5 mm、I 5 mm、IT 5 mm、T 5 mm、ST 5 mm、S 7 mm、SN 7 mm、N 7 mm、I 7 mm、IT 7 mm、T 7 mm、ST 7 mm、SN 9 mm、N 9 mm、I 9 mm、IT 9 mm、T 9 mm、ST 9 mm各区域差异均有统计学意义（均P<0.05）。本研究发现PDR患者角膜上皮厚度与正常组比较在全角膜2、5、7、9 mm各区域均有明显的变化。

2.4 NPDR组和PDR组角膜曲率、角膜及角膜上皮各区域平均厚度的比较

角膜前后表面曲率及角膜各区域平均厚度差异无统计学意义（P>0.05）。角膜上皮平均厚度在S5 mm、SN5 mm、ST5 mm、T7 mm这4个区域差异有统计学意义（均P<0.05），其余区域差异无统计学意义（P>0.05）。

3 讨论

糖尿病患者在病程的发展过程中，不仅眼底视网膜的毛细血管结构会发生病变，也可使角膜发生改变[5，6]，并导致角膜病变。糖尿病可损伤角膜神经，降低角膜敏感性，减少泪液分泌量[7]。此外，角膜触觉阈值的增加可引起反应性瞬目减少，进而导致泪膜蒸发速度加快[7]，因此许多研究将糖尿病患者的泪液、泪膜作为DR病变的观察指标，但是因为泪液、泪膜容易受外界和个人因素的影响，所以数据准确性和稳定性变化较大。在临床检查工作中发现，大部分DR患者对本身眼部病变的病程表述不清，多数因出现视力下降或者糖尿病体检时才发现眼底已出现病变，所以本研究旨在观察DR患者病情发展的随访过程中采用无创的、客观的频域OCT对DR患者角膜及角膜上皮进行无创的眼前节检查，减少患者本身及检查过程中带来的误差，提高数据的客观性及精确性。

本次研究为避免患者年龄导致角膜厚度的数据差异，患者年龄选在40～60岁之间，3组患者年龄，差异无统计学意义。虽然各组患者的性别分布差异有统计学意义，但角膜总体厚度及角膜上皮厚度在性别（男、女）及眼别（右、左）上差异均无统计学意义[8]，所以对研究结果无显著影响。同时因DR患者进行全视网膜光凝治疗可能造成角膜朗格汉斯细胞（Langerhans cell，LC）密度明显增加[9]，从而造成角膜上皮细胞的微损伤，所以本研究排除有眼部激光治疗史的DR患者。

研究结果显示3 组比较时，正常人与DR组患者的角膜上皮各区域平均厚度比较有明显的变化。正常组与NPDR组及PDR组两两比较时在角膜各区域平均厚度整体上差异无统计学意义，但是在NPDR组与正常组、PDR组与正常组的两两比较中角膜上皮各区域平均厚度的比较结果大部分有统计学意义（见表1、2 ─7）。说明DR患者的角膜上皮各区域平均厚度随着糖尿病病程的进展有一定明显的变化。DR是糖尿病患者微血管病变在眼底独特环境中的表现，作为周围感觉运动神经一部分的角膜神经，在DR患者病程进行中也应存在相应的改变；有研究表明糖尿病患者角膜神经丢失比视网膜微血管病变更早发现[10]。DR患者角膜上皮下神经分支密度、神经纤维长度、神经纤维密度较正常者减少，角膜基质中形态异常的神经纤维在DR患者中出现的概率也明显高于正常人[11]。糖尿病患者角膜上皮下神经丛神经分支密度减少，并分析这种改变使神经纤维对角膜上皮的营养作用消失，从而影响角膜上皮损伤后的修复速度[12，13]。因此DR患者角膜上皮的厚度变化可能与这些角膜结构变化有关。统计结果显示首先是角膜的中央区域角膜上皮厚度发生变化，其次是周边区域。NPDR组与PDR组分别与正常组比较时，PDR组角膜上皮厚度有差异的区域增加了中央2 mm最薄点、周边S 7 mm、ST 7 mm、T 7 mm、I 9 mm、ST 9 mm、T 9 mm、IT 9 mm共8个区域。NPDR组与PDR组比较结果显示在角膜中央上方的S 5 mm、SN 5 mm、ST 5 mm、T 7 mm这4个区域变化较大，其余各区域角膜上皮平均厚度的差异虽然不存在统计学意义，但是2组之间在数据上呈现下降趋势。本研究发现DR患者在视网膜病变非增殖期早期，首先是角膜中央区域角膜上皮厚度发生改变，尤其是角膜中间5 mm以内区域变薄比较明显。随着DR患者病情从非增殖期发展至增殖期，角膜上皮变薄的区域逐渐向周边扩大。角膜上皮病变的病程越长，病变越严重，角膜上皮变薄的区域就越多，面积就越大。但是本研究由于研究对象例数少，人群没有更大的代表性，NPDR组与PDR组角膜上皮各区域的比较差异性不大，没有将角膜内皮及神经方面的分析纳入等，下一步我们将进一步对角膜神经的变化与角膜上皮的厚度变化相关性进行研究。

综上，DR是糖尿病最常见的并发症之一，严重破坏患者的视力，影响患者的生活，采用前节OCT观察糖尿病患者的角膜相关数据，通过量化的、精确的数据，随访观察DR患者角膜上皮各区域平均厚度的改变与眼底糖尿病病程的相关变化，为DR患者的诊断提供详细的临床资料。DR发展的不同阶段会对角膜上皮各区域组织厚度产生潜在影响，这种变化可能作为DR筛查的客观指标之一。

利益冲突申明本研究无任何利益冲突

作者贡献声明张海宁：收集数据；参与选题、设计及资料的分析和解释；撰写论文；对编辑部的修改意见进行修改。王晓刚：参与选题、设计和统计分析。贾志杰、张亚琴：参与部分收集数据