OCTA评价无糖尿病视网膜病变患者黄斑区微循环特征的Meta分析

刘丹丹 ,石 蕊 ,何 媛 ,龚小羽 ,卢 瑶 ,杨 洁

作者单位：1(710021)中国陕西省西安市，西安医学院；2(710068)中国陕西省西安市，陕西省人民医院眼科；3(710038)中国陕西省西安市，西安医学院第二附属医院眼科

0引言

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)是糖尿病最常见的眼部微血管并发症[1]，其发病率逐年上升，病变晚期视网膜新生血管增殖牵拉导致视力不可逆性丧失，治疗棘手且效果有限[2-3]，因此，不断探索DR的早期诊断方式是控制其进展的有效方法。光学相干断层扫描血管成像技术(optical coherence tomography angiography，OCTA)是一种快速、开创性、非侵入性的实时横断面成像技术，可根据红细胞的运动检测视网膜毛细血管中的血流变化，目前已被广泛应用于包括DR在内的多种视网膜血管性疾病的诊断和随访中。对DR发生机制的研究发现，视网膜周细胞丢失及内皮细胞基底膜增厚，导致毛细血管管壁损伤引起血-视网膜内屏障的破坏可能是DR最早期的病理改变[4]。多个研究证实，OCTA可用于检测无糖尿病视网膜病变(no diabetic retinopathy，NDR)患者早期视盘旁和黄斑区的血流密度变化情况以评价视网膜的微血管损伤的程度，然而，作为影响糖尿病患者视力预后的重要部位，DR病变早期黄斑区的微循环特征尚缺乏大样本的数据支持。

本研究采用Meta分析的方法，将多个临床研究中关于NDR患者的黄斑区OCTA的检测数据进行合并，扩大样本量，分析黄斑区不同深度及不同位置的血流密度(vessel density，VD)、浅层中心凹无血管区(foveal avascular zone，FAZ)面积的变化规律，以探索糖尿病患者早期黄斑区的微循环特征，为DR的临床诊断及随访提供依据。

1资料和方法

1.1资料对PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library数据库进行了全面检索。使用关键词diabetic、diabetes、diabetes mellitus、optical coherence tomography angiography、OCT angiography、OCTA、angio-OCT进行检索。检索发表于2011-01-01/2021-01-05在同行评审期刊中发表的文章。纳入标准 ：(1)研究类型：病例对照研究；(2)研究分组：NDR组及正常对照组，其中正常对照组定义为同期年龄、性别与NDR组患者相匹配的健康人群；(3)检查方法：OCTA评估黄斑区微循环状态的研究；(4)结局指标：黄斑区VD、浅层FAZ面积及最佳矫正视力(best-corrected visual acuity，BCVA)；(5)数据：OCTA测量结果报告数据为平均值和标准差(SD)。排除标准： (1)NDR与其他阶段DR混合；(2)综述文章、病例报道、队列研究或基础研究；(3)数据不可靠或不能提取完整数据的研究；(4)重复研究人群。

1.2方法

1.2.1文献原始资料的提取由两位独立的研究人员按照确定的检索策略对每篇文献进行审阅和评价，确定符合纳入标准的文献。通过与第三名审查员讨论解决分歧。提取包括第一作者的姓名、发表时间、影响因素、研究类型、参与人群、涉及患眼的数量、OCTA型号和扫描范围以及评价指标。

1.2.2OCTA检查采用OCTA检查NDR组和对照组的视网膜微循环指标。以中心凹为中心，OCTA分别扫描黄斑区3mm×3mm和6mm×6mm区域，形成3个直径为1、3和6mm的ETDRS图像。直径1～3mm的同心圆定义为旁中心凹区域，直径3～6mm的同心圆定义为中心凹周围区域(图1)。分别分析两组患者黄斑浅层毛细血管丛(superficial capillary plexus，SCP)和深层毛细血管丛(deep capillary plexus，DCP)的旁中心凹区和中心凹周围区的血流密度，以及浅层FAZ面积，并比较BCVA的差异。主要结局指标：浅层旁中心凹血流密度(superficial parafoveal vessel density，spafVD)及浅层中心凹周围区血流密度(superficial perifoveal vessel density，spefVD)、深层旁中心凹血流密度(deep parafoveal vessel density，dpafVD)及深层中心凹周围区血流密度(deep perifoveal vessel density，dpefVD)；(2)次要结局指标：浅层FAZ面积、BCVA。由于不同研究和不同类型OCTA器械结局指标的术语不同，因此在本Meta分析中对术语进行了标准化。例如，VD代表使用Optovue的血流面积与扫描总面积的比值，以及使用Zeiss器械的血流长度与总面积的比值。

图1 黄斑区的分区及扫描范围 A:黄斑区的分区示意图;B:OCTA 3mm×3mm范围扫描图;C:OCTA 6mm×6mm范围扫描图。

1.2.3文献质量评估根据Cochrane系统评价指南，采用Newcastle-Ottawa(NOS)量表评估病例对照研究的偏倚风险，该量表由3个方面组成：NDR组与正常对照组的选择方法、NDR组与正常对照组临床特征的可比性、接触暴露评估方法，NOS量表的指标共包括8项，其中4项(4分)为选择方法，1项(2分)可比性，3项(3分)为暴露评估，总分为9分，5分以上的研究可以被纳入Meta分析。文献质量评估结果见表1。

表1 文献质量评估结果

统计学分析：采用RevMan 5.4软件进行Meta分析，对收集的数据进行异质性检验。采用随机效应模型分析存在异质性的研究(I2>50%，P<0.1)，固定效应模型分析不存在异质性的研究(I2<50%，P>0.1)。连续变量的效应量指标为加权均数差(weighted mean difference，WMD)或均数差(mean difference，MD)计算95%CI并绘制森林图。采用省略法进行敏感性分析。Stata 14.0软件进行Egger和Begger检验，评估研究文献的发表偏倚。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2结果

2.1文献检索结果共检索到相关文献811篇，将所有文献导入NoteExpress(V.3.2.0)，严格按照纳入和排除标准进行筛选，然后对文献进行汇总整理。排除重复文献后得到796篇，排除不符合纳入标准的文献753篇，排除数据不可靠或不能提取、无法获取全文的文献30篇，最终纳入文献13篇[5-17]，共纳入NDR组669眼，正常对照组558眼(图2)。纳入研究的基本特征见表2。

表2 纳入研究基本特征

图2 文献筛选流程图。

2.2Meta分析结果

2.2.1两组患者黄斑浅层视网膜血流密度比较的Meta分析对spafVD和spefVD分别进行了亚组分析。结果显示：对比NDR组与正常对照组的spafVD的研究10项[6-7,9-12,14-17]，研究间不存在异质性(P=0.14，I2=34%)，选择固定效应模型进行效应值合并，结果可见合并效应值位于无效线左侧，差异有统计学意义(MD=-1.90，95%CI：-2.43～-1.37，P<0.00001)。对比NDR组与正常对照组的spefVD的研究5项[5-6,9-11]，研究间存在异质性(P=0.0007，I2=79%)，选择随机效应模型进行效应值合并，结果可见合并效应值位于无效线左侧，差异有统计学意义(MD=-1.29，95%CI：-2.14～-0.44，P=0.003)。spafVD和spefVD合并结果显示：与正常对照组相比，NDR组spafVD和spefVD降低，差异有统计学意义(MD=-1.61，95%CI：-2.09～-1.13，P<0.00001)，见图3。

图3 两组患者黄斑浅层视网膜血流密度比较的Meta分析。

2.2.2两组患者黄斑深层视网膜血流密度比较的Meta分析对dpafVD和dpefVD进行了亚组分析。结果显示：对比NDR组与正常对照组的dpafVD的研究9项[6-7,9-10,12,14-17]，研究间不存在异质性(P=0.23，I2=24%)，选择固定效应模型进行效应值合并，结果可见合并效应值位于无效线左侧，差异有统计学意义(MD=-2.18，95%CI：-2.69～-1.67，P<0.00001)。对比NDR组与正常对照组的dpefVD的研究4项[5-6,9-10]，研究间不存在异质性(P=0.17，I2=40%)，选择固定效应模型进行效应值合并，结果可见合并效应值位于无效线左侧,差异有统计学意义(MD=-2.37，95%CI：-3.27～-1.46，P<0.00001)。dpafVD和dpefVD合并结果显示：与正常对照组相比，NDR组dpafVD和dpefVD降低，差异有统计学意义(MD=-2.22，95%CI：-2.67～-1.78，P<0.00001)，见图4。

图4 两组患者黄斑深层视网膜血流密度比较的Meta分析。

2.2.3两组患者浅层FAZ面积比较的Meta分析6项研究[8,11,13-14,16-17]分析了NDR组与正常对照组浅层FAZ面积，研究之间不存在异质性(P=0.77，I2=0%)，选择固定效应模型进行效应值合并，结果显示合并效应值位于无效线右侧，差异有统计学意义(MD=0.04，95%CI：0.03～0.06，P<0.00001)，见图5。结果显示与正常对照组相比，NDR组浅层FAZ面积显著增大。

图5 两组患者浅层FAZ面积比较的Meta分析。

2.2.4两组患者BCVA比较的Meta分析4项研究[5,8,12,14]分析了NDR组与正常对照组的BCVA，研究之间不存在异质性(P=0.41，I2=0%)，选择固定效应模型进行效应值合并，合并效应值位于无效线上，差异无统计学意义(MD=0.00，95%CI：-0.01～0.02，P=0.44)，见图6。结果显示：NDR组与正常对照组BCVA无明显差异。

图6 两组患者BCVA比较的Meta分析。

2.3敏感性分析和发表偏倚分析为证明各研究间是否存在发表偏倚，对纳入文献数量超过2篇的研究数据进行敏感性分析，将纳入的研究逐一删除后未见明显的结论性差异，筛选出权重最大和最小的文献数据再次进行敏感性分析，结果提示：spafVD、spefVD、dpafVD、dpefVD、浅层FAZ面积、BCVA与未剔除前的结果一致，提示研究结果较稳健。通过Begger检验、Egger检验评估各研究间的发表偏倚程度，结果显示各研究间未见明显的发表偏倚(表3)。

表3 敏感性分析和发表偏倚分析结果

3讨论

黄斑区是人视觉最敏感的区域，黄斑区的缺血导致微循环损伤，血流密度降低，无血管区面积增大，是糖尿病患者最终视力丧失的重要原因。然而，由于以眼底荧光血管造影的方式评估DR黄斑的血流状态存在一定的风险，因此，寻找一种无创、便捷且可重复测量分析黄斑微循环状态的有力工具是早期DR检查的方向。OCTA是近年来新发现的无创且可通过精确测量血流密度评估视网膜微循环状态的有力工具。研究发现，OCTA检测提示在NDR患者中即可发现黄斑区血流密度的降低[18]，然而，由于多个研究结果存在一定的差异，因此，黄斑区早期的微循环状态并不明确。本研究通过Meta分析的方法，将多个临床研究中关于NDR患者的黄斑区OCTA的检测数据进行合并，扩大样本量，分析黄斑区不同深度及不同位置的VD、浅层FAZ面积的变化规律，以探索糖尿病患者早期黄斑区的微循环特征，为DR的临床诊断及随访提供依据。我们的研究发现，糖尿病早期，临床可见的微血管病变发生之前黄斑区即可出现血流密度的降低，spafVD、spefVD、dpafVD、dpefVD较正常对照组显著降低，其中dpefVD降低最显著；其次，与正常对照组相比，糖尿病患者黄斑浅层FAZ面积显著增大，而BCVA组间无差异。

黄斑区被认为是感受亮光和色觉的主要部位，根据其解剖部位不同可分为黄斑浅层及深层毛细血管网，且黄斑区血流密度被认为与DR的严重程度密切相关[19]。Mastropasqua等[15]研究未发现NDR组黄斑spafVD较正常对照组明显下降，而Temel等[6]和Ragkousis等[9]则发现NDR组黄斑spafVD较正常对照组明显下降，因此，多个研究在NDR组患者黄斑区各层血流密度的情况观点并不统一。为了进一步明确黄斑浅层及深层毛细血管网在糖尿病早期的病理状态，我们首先将所有研究中观察NDR组及正常对照组患者黄斑区不同深度(浅层和深层)的血流密度进行合并分析，并根据常用的OCTA扫描方式，将黄斑区分为旁中心凹及中心凹周围区，分别录入数据，进行亚组分析。结果显示，黄斑各区域浅层及深层血流密度较正常对照组均存在不同程度的降低，而dpefVD减低更显著，是糖尿病最早期的受影响部位。根据DR的发生机制及黄斑解剖结构，我们推测：(1)黄斑深层毛细血管网位于内核层及外丛状层，血供相对于受视网膜中央血管系统支持的浅层毛细血管网来说更容易发生缺血，这也是DR患者视网膜首先出现深层暗红色点状出血的原因。(2)黄斑区根据解剖部位不同，OCTA扫描分为3mm×3mm和6mm×6mm区域，然而由于黄斑中心凹1mm×1mm无血管区的存在，3mm×3mm区域接近黄斑中心凹无血管区，更易受个体差异的影响，而6mm×6mm区域远离黄斑中心，不受中心凹无血管区的影响，可以更好地反映患者的病理状态。为了进一步弱化无血管区对于统计结果的影响，我们在本Meta分析中根据纳入研究的情况将黄斑分为旁中心凹区(直径1～3mm的同心圆)和中心凹周围区(直径3～6mm的同心圆)，由于旁中心凹区可能受到中心凹无血管区的影响，且NDR患者浅层FAZ的面积较正常对照组明显扩大，其可能对旁中心凹区的血流密度产生影响，因此，中心凹周围区可能更好地反映患者黄斑区的血流情况，这与我们的结论是一致的，眼科医生应重点关注深层中心凹周围区血流密度，以评价和预测DR的严重程度。

黄斑无血管区面积是DR进展的敏感指标。多项临床研究发现，与正常对照组相比，NDR组浅层FAZ面积无显著差异[20-21]，他们认为这种可能与正常人浅层FAZ面积的变异性大有关[20]。而另一些研究则发现，糖尿病人群中浅层FAZ面积早期增加[13]；我们将多个临床研究进行合并分析发现，与正常对照组相比，NDR组患者浅层FAZ面积明显扩大。因此，我们认为，浅层FAZ面积的增加可能是糖尿病患者发生临床可见的微血管病变前早期视网膜微血管变化的标志。视力是糖尿病患者最为关注的指标之一。Li等[12]和Bontzos等[5]研究发现，与正常对照组相比，NDR组BCVA下降，浅层血管密度减少和FAZ扩大可能是导致NDR人群BCVA下降的主要原因[22-23]；然而，其他研究发现，NDR组与正常对照组的BCVA无明显差异。我们将多个研究合并分析后发现，NDR组与正常对照组相比，BCVA无明显差异。我们推测可能与早期黄斑微循环损伤并未显著影响视网膜感光细胞的功能有关，因此，两组间BCVA无明显差异。

综上，OCTA测量黄斑区血流密度降低和浅层FAZ增大是糖尿病患者早期视网膜微循环损伤的主要临床特征，其中黄斑区dpefVD是临床DR随访和关注的关键指标。