光学相干断层成像评估高血压性视网膜病变神经元损伤应用价值的研究

赵润泽，孙小佳，Melba Marquez Hernandez，窦国睿*

1.710032 陕西省西安市，空军军医大学西京医院眼科 全军眼科研究所

2.10400 Calle San Lázaro #701 esq. a Belascoaín，Centro Habana，La Habana，Cuba，Hospital Clínico Quirúrgico “Hermanos Ameijeiras”（HHA）

我国高血压患病率从1959 年的5.1%增长到2018年的27.5%［1］，已成为重大公共卫生问题之一，日益受到重视。然而，高血压相关眼病较高血压心血管、肾脏疾病等并发症的关注度较低。高血压相关眼病包括高血压性视网膜病变（hypertensive retinopathy，HTNR）、脉络膜病变以及视神经病变，其中以HTNR最为常见。HTNR 的发生率与高血压的持续时间和严重程度呈正比［2］。研究表明，在非糖尿病患者中，高血压引起视网膜动脉狭窄的5 年发病率约为9.9%；在年龄和性别控制的情况下，血压未得到控制的高血压患者发生HTNR 的概率高于血压控制的患者［3］。

长期高血压损害视网膜血管和神经，其中血管结构和功能改变可通过直观的眼底镜或照像检查得以确诊，而对于视网膜神经结构，如神经节纤维和节细胞的病变较为隐匿，易被忽略［4］。光学相干断层成像检查（optical coherence tomography，OCT）作为一种无创的眼科检查手段为高血压视网膜神经结构病变提供了可能性，其优势在于可以发现普通眼底检查无法观察到的高血压性视网膜神经元损害［5-6］。本研究以OCT 为检查手段，将血压控制和未控制的高血压患者正常参与者视网膜神经结构进行对比，评估血压控制情况对于视网膜神经结构的影响，以提示OCT 检查对高血压患者视网膜神经元损伤筛查预防HTNR 致盲的重要性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究为横断面研究。 纳入2019 年3 月—2020 年7 月 于Hospital Clínico Quirúrgico “Hermanos Ameijeiras”（HHA 医院）就诊的102 例高血压患者为研究对象，同时纳入45 名健康受试者为对照组。高血压患者来自HHA 医院高血压专科门诊，非高血压受试者组由医院工作人员及病人家属等健康志愿者组成。所有参与者在HHA 医院眼科接受相关检查。本研究符合《赫尔辛基宣言》原则，并得到了HHA 医院科学委员会和研究伦理委员会的批准（编号：HHA-2018-1017）。参与者均签署知情同意书。

1.2 纳入、排除标准

纳入标准：（1）年龄18～60 岁。（2）依据欧洲高血压协会2018年高血压诊断和治疗指南［7］诊断为高血压，对照组为24 h 动态血压监测在正常范围的受试者。排除标准：（1）患有颈动脉狭窄疾病，糖尿病或其他血管病变的系统性疾病；（2）吸烟患者（定义为连续或累积吸烟6 个月或以上者）；（3）患有眼部疾病如青光眼、高度近视，有眼部手术史（滤过手术、白内障手术等）、最佳矫正视力低于0.8 以及眼部透明介质混浊而导致无法进行眼底和光学相干断层扫描检查的患者。

1.3 诊断标准及主要观察指标

1.3.1 依据欧洲高血压协会2018 年高血压诊断和治疗指南［7］，24 h 动态血压监测平均血压值≥130/80 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），和/或日间平均血压≥135/85 mmHg，和/或夜间平均血压≥120/70 mmHg 诊断为高血压。接受降血压药物治疗的高血压患者24 h 血压监测值在参考范围内定义为血压控制。

1.3.2 HTNR：Ⅰ级为轻中度的动脉狭窄或硬化；Ⅱ级主要为动脉硬化，明显的局部和/或广泛动脉血管狭窄，光反射增强，动静脉交叉压迫；Ⅲ级为视网膜动静脉狭窄和局灶性收缩，视网膜水肿，硬性渗出物，棉絮斑，视网膜出血；Ⅳ级为在上述病变基础上伴有视盘水肿［8］。

1.3.3 采用Hipermax 动态血压计监测24 h 动态血压，取24 h 舒张压和收缩压的平均动脉血压值。采用Perkins 压平式眼压计分别于8：00、10：00、12：00测量眼压，取3 次测量平均值为眼压值，计算眼灌注压，眼灌注压=2/3 平均动脉血压值-眼压值。

1.3.4 OCT 检查：使用Cirrus 5000 HD-OCT Carl Zeiss Meditec Inc. Dublín，California.，对视盘区采用Optic Disc Cube 200×200 模式检测视盘区视网膜神经纤维（retinal nerve fiber layer，RNFL）厚度，黄斑区采用Macular Cube 512×128 检测神经节细胞复合层（ganglion cell complex，GCC）厚度。

1.4 分组

依据血压控制情况将患者分为血压控制组（n=51）和血压未控制组（n=51），45 名健康受试者为对照组。

1.5 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计学软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料以（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析。计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson 相关性分析或Spearman 秩相关分析探究血压、眼灌注压、视网膜病变与GCC 厚度和血压、眼灌注压与视网膜病变的相关性，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

采用R 3.5.3 软件进行中介作用分析。自变量X 通过中介变量M 对因变量Y 产生一定影响，则称M 为X和Y 的中介变量。研究中介的目的是在已知X 和Y 关系的基础上，探索其关系的内部作用机制（图1）。X对Y 的总效应分为直接和间接效应，直接效应是指当M 固定在某一水平时，X 对Y 的效应；间接效应是指X通过M 对Y 施加的影响。图2 中c 为直接效应，间接效应则为a 与b 的结合。符合以下标准的变量可以判定为中介变量：（1）X 与M 的关联具有统计学意义；（2）M 与Y 的关联具有统计学意义；（3）X 与Y 的关联具有统计学意义［9-10］。

图1 中介效应示意图Figure 1 Diagram of the mediating effect

图2 GCC 平均厚度在收缩压与高血压性视网膜病变风险的中介效应Figure 2 Mediating effect of average GCC thickness in systolic blood pressure and risk of hypertensive retinopathy

2 结果

2.1 研究对象基本特征

3 组研究对象人种、收缩压、舒张压、平均动脉压、眼压、眼灌注压、视网膜病变比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 3 组研究对象基线资料比较Table 1 Comparison of baseline data among the 3 groups of subjects

2.2 3 组研究对象OCT 检查结果比较

血压未控制组平均RNFL 厚度低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。3 组研究对象上方、鼻侧、下方、颞侧RNFL 厚度比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。血压控制组、血压未控制组GCC 平均厚度低于对照组，血压未控制组GCC 最小值低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。3 组研究对象上方、颞上方、颞下方、下方、鼻下方、鼻上方GCC 厚度比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表2 3 组研究对象RNFL 厚度比较（±s，μm）Table 2 RNFL thickness comparison among the 3 groups

注：RNFL=视网膜神经纤维层；a 表示与对照组比较P＜0.05。

组别 例数 平均RNFL 厚度 上方RNFL 厚度 鼻侧RNFL 厚度 下方RNFL 厚度 颞侧RNFL 厚度对照组 45 101.5±7.6 125.4±11.9 78.5±15.0 134.7±13.7 62.6±9.2血压控制组 51 97.0±10.5 123.8±15.3 76.3±13.3 127.5±18.9 60.8±9.7血压未控制组 51 96.5±10.5a 118.5±16.6 76.2±13.3 129.2±21.3 59.5±8.7 F 值 3.862 2.903 0.402 1.969 1.366 P 值 0.023 0.058 0.670 0.143 0.258

表3 3 组研究对象黄斑区GCC 厚度比较（±s，μm）Table 3 Comparison of GCC thickness in macular region of the 3 groups

表3 3 组研究对象黄斑区GCC 厚度比较（±s，μm）Table 3 Comparison of GCC thickness in macular region of the 3 groups

注：GCC=神经节细胞复合层；a 表示与对照组比较P＜0.05。

鼻上方GCC 厚度对照组 45 85.7±4.6 82.1±5.9 85.8±5.8 83.1±6.5 83.6±5.8 82.8±5.9 84.9±5.6 86.9±5.0血压控制组 51 83.0±5.7a 79.2±6.2 85.1±7.1 82.0±6.4 82.2±5.9 80.6±6.6 83.9±7.0 86.1±7.3血压未控制组 51 82.8±7.3a 77.7±9.9a 83.2±8.9 81.7±8.2 81.0±9.6 80.3±8.6 82.9±7.7 84.5±6.9 F 值 3.514 4.088 1.606 0.474 1.458 1.612 1.075 1.637 P 值 0.032 0.019 0.204 0.624 0.236 0.203 0.344 0.198组别 例数 GCC平均厚度GCC厚度最小值上方GCC厚度颞上方GCC 厚度颞下方GCC 厚度下方GCC 厚度鼻下方GCC 厚度

2.3 血压未控制组血压、眼灌注压、视网膜病变与GCC 厚度的相关性分析

相关性分析结果显示，GCC 平均厚度、上方GCC厚度、颞下方CCG 厚度与收缩压、舒张压、眼灌注压、视网膜病变呈负相关（P＜0.05），颞上方GCC 厚度与收缩压、舒张压、眼灌注压呈负相关（P＜0.05），下方GCC 厚度与舒张压呈负相关（P＜0.05），视网膜病变与收缩压、舒张压、眼灌注压呈正相关（P＜0.05），见表4。

表4 血压、眼灌注压、视网膜病变与GCC 厚度的相关性（r 值/rs 值）Table 4 Correlation of blood pressure，ocular perfusion pressure，retinopathy with GCC thickness

2.4 OCT 参数在收缩压与HTNR 关系中的中介作用分析

中介效应结果显示，“收缩压→GCC 平均厚度→HTNR”效应显著，收缩压与GCC 平均厚度呈正相关，GCC 平均厚度与HTNR 呈正相关（P＜0.05）。收缩压对HTNR 发生风险具有直接影响（β=0.013，95%CI=0.007～0.020，P＜0.001），GCC 平均厚度部分介导了收缩压对HTNR 发生风险的影响（β=0.117，95%CI=0.014～0.360，P=0.04），中介效应占总效应的11.7%，“收缩压→GCC 平均厚度→HTNR”中介效应模型见图2。

3 讨论

本研究参与者均进行了24 h 血压监测，血压真实控制情况明确。研究中高血压患者血压分级集中在一级和二级，且大多数高血压患者病程时间≤10 年，对血管壁损害较小，因此本研究高血压患者的视网膜病变分级多集中在Ⅰ级和Ⅱ级。研究表明，收缩压和舒张压升高均可造成视网膜病变［8］，而本研究结果显示，仅收缩压升高与HTNR 的严重程度呈正相关，考虑与研究样本量较小有关。另有研究表明高血压病程长短较血压值对视网膜病变的影响更加明显［11］。

现有文献对于HTNR 中血管结构改变的报道较为多见［8，12-13］，然而对于高血压性视网膜神经病变的研究鲜有报道。本研究中高血压组患者较对照组参与者的GCC 厚度和RNFL 厚度平均值减少，在血压未控制组中表现尤为明显，视网膜神经结构病变与血压的相关性仅表现在血压未控制组，由此可见血压控制情况直接影响视网膜神经病变的进展。AKAY 等［14］通过对80 例年轻［（23.8±2.8）岁］高血压患者和80 名性别、年龄配对的健康对照组研究发现，两组研究对象RNFL 厚度未见明显差异，高血压患者部分象限GCC 厚度较正常患者明显减少且与血压值呈负相关。LEE 等［15］在一项为期1 年的前瞻性研究中，通过OCT 对高血压患者和对照组的GCC 厚度进行测量，结果证实高血压患者较正常对照组的GCC 厚度明显降低。本研究在既往报道基础上，进一步发现高血压患者的血压控制情况与视网膜神经结构的改变存在差异，且神经节细胞层受损较神经纤维层更为明显。在血压未控制的高血压患者中神经节细胞厚度的变薄与血压值之间存在负相关，但该相关性并未在血压控制的患者中发现，由此笔者推测高血压患者的血压控制情况对神经节细胞的保护起到关键性作用。后面的中介分析结果提示GCC 层变薄可能是高血压未控制，特别是收缩压未控制造成高血压视网膜神经结构病变的原因，该结果恰好印证了上述作者的推论，且在一定程度上揭示了其因果关系。因此对于高血压患者定期通过OCT 对GCC 的检查可提前诊断视网膜神经结构受损情况，对于避免不可逆的神经损伤尤为重要。

神经血管单元（neurovascular unit，NVU）最早在2001 年被提出，起初多在脑卒中等脑血管疾病中被广泛关注［16］。自2007 年起NVU 被引入视网膜相关研究中，视网膜神经血管单元（retinal neurovascular unit，RNVU）的组成包括：视网膜结构（3 层神经细胞体和2 层神经丛）；神经元（神经节细胞，无长突细胞，双极细胞，水平细胞）；光感受器细胞；胶质细胞（大胶质细胞：Müller 细胞，星形胶质细胞和小胶质细胞）；微血管（血管内皮细胞和周细胞）；免疫细胞（巨噬细胞）以及视网膜色素上皮层和脉络膜［16-17］。目前RNVU 概念在糖尿病视网膜病变中多被提及，但其在HTNR 中的报道并不多见。研究表明高血压可引起视网膜血管功能障碍，造成灌注不足进而诱发炎症反应及血视网膜屏障破坏，最后对神经元细胞、胶质细胞和血管结构及功能造成损伤［18］。而本研究结果则为RNVU 在高血压视网膜神经结构病变提供了新的临床证据，相关神经结构病变的机制研究以及与血管结构之间的关系有待今后进一步研究。

古巴的社区综合性门诊设有专科门诊，每周会安排不同的专科医生坐诊，与家庭医生共同参与社区卫生服务［19］。社区综合性门诊的眼科医生会对高血压患者每年进行至少1 次眼底检查，同时心脏内科、神经内科等其他专科医生也同样会对高血压患者的全身情况进行定期评估，根据评估结果多专科共同协作制定相应的治疗方案，由家庭医生全程参与并确保治疗方案的顺利实施。目前我国社区卫生服务中心专科门诊建设体系并不完善，仅在部分地区试点，社区居民对医联体下专科医生参与家庭医生签约服务的认知不足［20］，为HTNR 的筛查工作在基层大规模开展造成障碍。近年来，我国社区卫生服务体系在逐步完善的过程中取得了不错的成绩，但在基层医疗卫生服务的可及性、综合性、连续性等方面仍存在相关问题有待进一步提高［21］。虽然目前基于HTNR 的社区筛查已日益普及，然而，目前的社区筛查主要基于眼底照像或是联合人工智能发现血管病变，但视神经损害未受到广泛重视。OCT 检查是一种无创的眼科检查方法，可优于普通眼底检查提前发现高血压性视网膜神经结构的受损情况，从而可以对高血压导致视神经受损的不可逆盲和高血压靶器官受损进行早期预防和预警。

综上所述，光学相干断层成像检查是一种无创的眼科检查方法，可优于普通眼底检查提前发现高血压性视网膜神经元受损情况，对高血压导致视神经受损的不可逆盲和高血压靶器官受损进行早期预防和预警。

作者贡献：赵润泽负责数据收集、整理，并撰写论文；孙小佳负责数据关键性分析内容；Melba Marquez Hernandez 负责研究的构思与设计；窦国睿负责研究的构思与设计，进行论文的修订、质量控制与审校，对论文整体负责。

本文无利益冲突。