满慧 周恩亮 顾永昊 李晓俊 郭雨宁 柯根杰
糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病最常见的并发症之一,是全球范围内工作年龄人群致盲的主要原因,成为全球关注的卫生保健问题[1-5]。目前荧光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography,FFA)是诊断DR的重要标准[6],但是随着相干光层析成像术(optical coherence tomography,OCT)及相干光层析血管成像术(optical coherence tomography angiography,OCTA)的发展,OCTA逐渐成为检查DR的新方向[7,8],本次研究对一组不同级别的糖尿病患者进行OCTA检查,分析DR患者的血流改变,为糖尿病患者的临床治疗提供帮助。
回顾性横断面研究。连续收集2021年5~10月中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)门诊及住院确诊为糖尿病及未出现或出现DR的糖尿病患者73例(116只眼)纳入研究,这项研究获得患者及家属的同意,所以受试者均已签署同意书。将受试者分为无视网膜病变组(0期组)53只眼(右眼23只眼,左眼30只眼),非增生期视网膜病变(non-proliferative diabetic retinopathy,NPDR)组)25只眼(右眼14只眼,左眼11只眼),增生期视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy,PDR)组18只眼(右眼8只眼,左眼10只眼)。健康受试者20例(20只眼)作为对照组。
1.纳入标准:(1)根据我国糖尿病患者诊断标准,确诊的2型糖尿病患者;(2)眼底无或有视网膜病变的糖尿病患者;(3)依从性较好,可以配合检查;(4)屈光不正≤3 D;
2.排除标准:(1)存在一些严重的全身疾病患者;(2)眼底行激光治疗或行视网膜玻璃体手术患者;(3)眼底出现其他视网膜疾病(视网膜动、静脉阻塞、黄斑变性、青光眼等);(4)屈光间质不清晰,如玻璃体混浊、严重白内障患者。
1.所有患者均进行一般病史询问、最佳矫正视力(best corrected visual acuity BCVA)(logMAR)、眼压(mmHg)、扩瞳后裂隙灯检查眼底、扫描激光眼底照相(SLO)、全域高清扫频相干光层析血管成像术(sweep sourse optical coherence tomography,SS-OCTA)、糖化血红蛋白(HbA1c)、胆固醇、甘油三脂检查。所有患者均由我院经验丰富的医生进行散瞳后裂隙灯检查眼底,结合SLO检查,按照ETDRS标准,对患者进行准确分组。
2.OCTA扫描图像:所有受试者均由一名经验丰富的检查者完成,本研究采用SS-OCTA进行检查,设备为图湃公司的瑶光星全域高清扫频SS-OCTA,该仪器使用扫描波长为840 nm的光源,带宽为100 nm,以A扫描速率为10万次/秒的速度进行扫描,该设备的轴向分辨率为3.8 μm,横向分辨率为10 μm,扫描光源为近红外光源,眼底成像的方式为共焦激光眼底成像,该设备采取的算法为高阶矩去相关算法,单次OCTA最高分辨率为1024 mm×1024 mm,其血流成像拼图范围为28 mm×24 mm,其中最小B scan间距6 μm,对受试者进行检查时采取自动追踪模式,快速扫描2次,精准扫描4次,取得最佳图像。每次扫描均以视盘为中心,扫描范围为12×12 mm,使用自动分割模式,将其分为浅层视网膜血流密度(superficial capillary plexuses,SCP)、深层视网膜血流密度(deep capillary plexus,DCP)及脉络膜血流密度(choriocapillaris,CC),其中SCP层从内界膜(internal limiting membrane,ILM)到内丛状层(internal plexiform layer,IPL),DCP层从IPL到外丛状层(outer plexiform layer ,OPL),CC层边界为Bruch膜(BM0)-Bruch膜(BM29),使用设备自动量化模式对每一层血流密度进行量化,以视盘为中心分为9个区,将其命名为颞上方、上方、鼻上方、颞侧、视盘区、鼻侧、颞下方、下方、鼻下方。
一、基本资料观察结果
本研究共有116只眼,其中对照组为20只眼,0期组53只眼,NPDR组为25只眼,PDR组为18只眼,正常对照组与0期组、NPDR组、PDR组的眼别、性别、年龄、眼压、甘油三脂,其差异性无统计学意义(P>0.05);BCVA、糖化血红蛋白、胆固醇差异性有统计学意义(P<0.05)(表1)。BCVA在对照与NPDR组、PDR组之间差异有统计学意义(P<0.05),两两组之间差异有统计学意义(P<0.05),随着DR程度的加重,其视力下降明显,但是0期组与对照组之间BCVA无统计学差异(P=1,P>0.05),这表明,在未出现视网膜病变的糖尿病眼中,视力并不出现下降。
表1 患者一般资料及部分生化指标
二、SCP层血流密度观察结果:0期组、NPDR组、PDR组与对照相比,在SCP层存在显著差异性,其中,与对照相比,0期组在鼻上方及鼻侧差异性具有统计学意义(P=0.015,P<0.05;P=0.033,P<0.05),这表明在未出现视网膜病变的糖尿病眼中,其血流密度已经降低,NPDR组在颞上方、上方、鼻上方及鼻侧差异性有统计学意义(P=0.044,0.006,0.001,0.007,P<0.05),其血流密度广泛性降低,SCP层大部分血流密度减少,PDR组在颞上方、上方、鼻上方、鼻侧、视盘区、颞侧其差异性有统计学意义(P=0.021,0.017,0.012,0.004,0.001,P<0.05),其血流密度明显降低。0期组、NPDR组、PDR组进行两两比较,在SCP层,血流密度其差异性无统计学意义(P>0.05)。
表2 对照组与0期组、NPDR组、PDR组SCP血流密度分析
三、DCP层血流密度观察结果:0期组、NPDR组、PDR组与对照组相比在DCP层存在差异性,与对照相比,0期组、NPDR组血流密度降低,但差异性无明显统计学意义(P>0.05),PDR组在上方、鼻侧其差异性具有统计学意义(P=0.024,0,006,P<0.05),这表明,PDR组在DCP层的视盘上方及鼻侧其血流密度有所下降(见表3)。
表3 对照组、0期组、NPDR组、PDR组在DCP层血流密度的分析
对0期组、NPDR组、PDR组进一步分析,发现PDR组与NPDR组相比,在视盘鼻侧、下方及鼻下方,其差异性有统计学意义(P=0.022,0.011,0.016,P<0.05),这表明在DCP层随着视网膜病变的加重,其血流密度也发生改变。
四、CC层血流密度观察结果:0期组、NPDR组、PDR组与对照组相比,在CC层存在差异性,在CC层颞下方,与对照组相比,0期组、NPDR组的血流密度降低,0期组、NPDR组、PDR组之间互相比较,其中PDR组与0期组相比,在颞上方、上方、鼻上方、视盘区、鼻侧、颞下方、下方、鼻下方其差异性有统计学意义(P=0.016,0.006,0.024,0.001,0,0.003,0,0,P<0.05),血流密度出现广泛降低(表4);PDR组与NPDR组相比较,在视盘区、鼻侧、颞下方、下方、鼻下方差异性有统计学意义(P=0,0.001,0.012,0,0,P<0.05)其血流密度明显降低。
表4 对照组、0期组、NPDR组、PDR组在CC层血流密度的分析
DR是一种微血管并发症,OCTA作为与一项新的技术,具有无创性及其血流量化的优势,能够评估DR的血流密度改变,为DR的早期诊断与治疗提供依据[9,10]。已经有研究证明:应用OCTA对评估DR的血流改变,尤其是深层血流及脉络膜的血流改变时较FFA而言更精确[8,11]。
在糖尿病患者早期,视网膜的血流密度可以发生改变,并且随着DR严重程度的增加,其血流密度改变更加明显,而OCTA可以监测DR的SCP层、DCP层及CC层血流密度的异常[12,13],之前的研究中发现:SCP层是唯一可以与大级的视网膜血管之间相同的神经血管丛,位于视网膜中央小动脉及小静脉之间的平面,而DCP层是平面血管网络,以闭合的环为特点[14],随着DR的进展,不同层次的血流变化由于其血流循环模式和流入流出模式的不同,血流密度也有不同的改变。在我们的研究中,0期组、NPDR组及PDR组与健康对照组在SCP、DCP、CC层的不同部位其血流密度差异性出现统计学意义。Parravano等[15]的研究中,对16例无黄斑水肿的NPDR患者进行OCTA检查,并且将血管标志物放在OCTA的SCP层及DCP层水平上进行显示,比较两者的相关性,得出OCTA能够监测SCP及DCP层的血管异常,并且在DCP层高反射性的血管标志物在OCTA上检测率更高,然而在我们的研究中,0期组、NPDR组与对照相比,在DCP层血流密度降低,但是差异性无统计学意义,这或许跟视网膜血流的代偿机制有关。Yu等[16]应用氧敏感电极测量视网膜内的氧分布,发现OPL层的耗氧量相对较大,这反应了视杆细胞与椎体轴突及树突之间巨大能量活动需求[16],说明在糖尿病未出现视网膜眼底改变时,视网膜的DCP层就已经出现了代偿机制,以提供更多的氧。DR的早期表现为毛细血管损伤、微血管瘤及静脉异常,视网膜内出血、渗出,由于毛细血管阻塞、静脉异常,视网膜水肿等,引起视网膜内缺血、缺氧,最终导致VEGF等炎性因子的产生,视网膜动静脉短路及其串珠样的视网膜静脉血管,异常的血管通路也可以起到一定的代偿作用。Choi等[17]应用OCTA对NPDR及PDR患者进行3 mm×3 mm及6 mm×6 mm黄斑区中心凹进行扫描认为,在DR患者当中,其血流密度改变从早期就已经开始,而在DR的不同时期,脉络膜的血流也会发生改变,并且在DR的血流改变机制中发挥了重要作用,但是脉络膜在DR当中的影响机制是如何进行,需要进一步研究。
本研究是采用12 mm×12 mm的范围进行扫描,在视网膜面上至少有80°~90°的视野区域,视网膜中央动脉在视盘区分别发出乳头上动脉和乳头下动脉,及鼻侧支和颞侧支,最后形成鼻上支、鼻下支、颞上支、颞下支,视网膜鼻侧的血管比颞侧的血管丰富,但是由于管径的关系,颞侧的血流量比鼻侧大,另外,由于血管延伸的关系,视网膜周边部的血管细小,血流供应较差,SCP层包括了视盘放射状毛细血管,放射状毛细血管向周围延伸,尤其是颞上方及颞下方,在我们的研究中,0期组与对照组比较,在SCP层的视盘鼻上方及鼻侧的血流就已经出现血流密度减少,这与血流密度分布有密切关系。之前还有研究证明早期DR的缺血灌注病变是从视网膜中周部开始的,而监测视网膜中周部甚至是远周部[18],对诊断早期DR具有重要的意义,而目前的检查视野限制,扫描范围小,无论是眼底照相,还是传统的FFA检查及OCTA检查,限制在视网膜后极部的范围,随着广角FFA及广角OCTA的到来,监测周边血流改变,已经逐渐成为诊断早期血管疾病的依据,我们的研究证明了这点。由于视网膜周边的血管比较稀疏,这或许也是视网膜病变从周边发生的原因之一。应用OCTA的血流密度分析评估糖尿病患者血流变化,是有意义的[19]。我们的研究存在一定局限性,样本量较少存在一定的误差,由于伪影,数据统计出现一定偏差。
总之,糖尿病患者在早期就会出视网膜血流密度的减少,在浅层、深层、脉络膜层血流密度都会发生一定程度的降低;应用广域OCTA检查,能够发现更加早期的周边血流改变,而应用更加宽视野的检查,会发现更加周边的血流异常,这在一定程度上代替FFA检查,或者能够辅助FFA检查,在改变DR的诊断标准方法提供一定的帮助。