利用頻域光學(xué)相干斷層掃描儀檢測糖尿病患者角膜厚度的改變△

劉小偉 陳迪 徐婧 李瑩

糖尿病可使角膜的厚度發(fā)生改變［1-2］，并導(dǎo)致角膜病變。既往我們對角膜厚度的測量多數(shù)是通過超聲和角膜內(nèi)皮計(jì)進(jìn)行的，其缺點(diǎn)是不能對角膜各層進(jìn)行分別測厚。頻域光學(xué)相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)是20世紀(jì)90年代初發(fā)展起來的應(yīng)用于眼科的新的影像學(xué)檢查方法，能顯示眼后段和眼前段的顯微結(jié)構(gòu)，可起到類似于活體組織病理學(xué)觀察的作用。高分辨前節(jié)OCT的發(fā)明，使我們能夠精確地測量角膜上皮和基質(zhì)的厚度［3］。本研究中，我們通過眼前段頻域OCT觀察糖尿病患者的角膜全層、上皮層和基質(zhì)層厚度的改變。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2012年4月至6月于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院眼科門診就診的人群資料。其中非糖尿病對照組40名(80眼)、2型糖尿病不合并糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)組患者55例(110眼)、2型糖尿病合并單純性 DR組患者55例(110眼)、2型糖尿病合并增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)組患者33例(66眼)。排除干眼癥、角膜病變、眼部炎癥和長期使用滴眼液和眼膏者。對照組男23例，女17例，年齡47～75歲，平均63.9歲。2型糖尿病不合并DR組患者中，男30例，女25例，年齡53～78歲，平均69.7歲。糖尿病合并單純性DR組患者中，男28例，女27例，年齡43～81歲，平均64.4歲。糖尿病合并 PDR組患者中，男18例，女 15例，年齡49～75歲，平均67.1歲。

1.2 方法 采用海德堡頻域 OCT儀(HRA+OCT Spectralis，高視遠(yuǎn)望公司，德國)，以儀器自帶的前段鏡頭對受檢者的中央?yún)^(qū)角膜進(jìn)行檢測，以儀器自帶的軟件進(jìn)行角膜全層、上皮層和基質(zhì)層的厚度測量(圖1)。檢查由同一位經(jīng)驗(yàn)豐富、對本實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹懊ぁ钡募紟熯M(jìn)行。檢查前，避免使用任何眼液和任何角膜的接觸性檢查。接受前節(jié)OCT檢查后，所有患者均接受眼壓測量和散瞳眼底檢查，以明確 DR的程度和分期。

2 結(jié)果

對照組中，角膜全層、上皮層和基質(zhì)層的厚度分別為(516.9±26.5)μm、(44.2±8.6)μm 和(473.8±27.5)μm。143例糖尿病組患者角膜全層、上皮層和基質(zhì)層的厚度分別為(542.8±31.9)μm、(44.7±9.4)μm 和(502.9±33.7)μm。糖尿病組患者與對照組的角膜全層厚度和基質(zhì)層厚度差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為 P=0.000)。角膜上皮層厚度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.240)。

2型糖尿病不合并 DR組患者中，角膜全層、上皮層和基質(zhì)層的厚度分別為(533.2±17.4)μm、(44.1±5.4)μm 和(492.5±20.8)μm。2 型糖尿病合并單純性DR組患者中，各指標(biāo)分別為(524.7±22.6)μm、(43.0±8.6)μm 和(482.7±28.4)μm。2型糖尿病合并PDR組患者中各指標(biāo)分別為(572.1±31.3)μm、(44.7±4.7)μm 和(528.9±37.3)μm。糖尿病3個(gè)亞組間進(jìn)行比較，角膜全層厚度的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=8.4，P=0.001)，角膜基質(zhì)層厚度的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=16.3，P=0.000)，角膜上皮層厚度的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.4，P=0.250)。

Figure 1 Image of each corneal layer thickness measured by OCT.1:Tear film layer(19 μm);2:Epithelium layer(49 μm);3:Stromal layer(507 μm);4:Full corneal layer(572 μm)OCT 測量角膜各層厚度示意圖。1:淚膜層(19 μm);2:上皮層(49 μm);3:基質(zhì)層(507 μm);4:全層角膜(572 μm)

3 討論

頻域OCT是一種非接觸性的無創(chuàng)性檢查，具有掃描速度快、分辨率高、操作簡單、圖像清晰直觀、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，可觀察掃描部位的微細(xì)結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)記錄掃描結(jié)果，并可進(jìn)行微米級(jí)的定量分析。眼前段頻域OCT可對角膜全層及各層進(jìn)行準(zhǔn)確的厚度測量［3-4］。

本研究通過眼前段頻域OCT分別測量了糖尿病患者的角膜全層、上皮層和基質(zhì)層的厚度。目前，國內(nèi)相關(guān)報(bào)道尚少。本研究表明，與對照組相比，糖尿病組患者的角膜全層和基質(zhì)層顯著增厚，而上皮層厚度無明顯改變。

角膜上皮層是角膜的最外層，是角膜抵御外來侵犯的第一道重要防線。臨床上糖尿病患者角膜上皮的再生遲緩、反復(fù)的上皮糜爛和絲狀角膜炎等較常見。那么，高糖環(huán)境是否會(huì)導(dǎo)致角膜上皮層增厚呢?本研究表明，與對照組相比，糖尿病組患者的角膜上皮層平均厚度無顯著改變。我們以往的研究［5］和王偉等［6］的研究通過激光共聚焦顯微鏡觀察到，糖尿病患者角膜上皮下神經(jīng)叢神經(jīng)分支密度減少，并分析這種改變使神經(jīng)纖維對角膜上皮的營養(yǎng)作用消失，從而影響角膜上皮損傷后的修復(fù)速度。本研究結(jié)果表明，高糖并未導(dǎo)致角膜上皮層增厚，造成糖尿病患者角膜上皮抵御能力低和修復(fù)能力差的原因是糖尿病導(dǎo)致的角膜上皮下神經(jīng)叢神經(jīng)纖維的損傷。

有研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者的角膜內(nèi)皮數(shù)減少、形態(tài)異常［7-9］，內(nèi)皮細(xì)胞之間的半橋粒和緊密連接致密度下降［10］，內(nèi)皮泵功能減退［11］，從而導(dǎo)致角膜厚度增加［2］。因此，角膜厚度的改變是角膜內(nèi)皮功能低下的重要指征。我們的研究表明，糖尿病患者的角膜厚度明顯增加，這與上述文獻(xiàn)報(bào)道一致。

角膜厚度的維持依賴于強(qiáng)吸水性基質(zhì)層的脫水程度，而這種脫水主要依靠上皮的液體屏障和內(nèi)皮泵功能來維持。正常情況下，角膜依賴內(nèi)皮細(xì)胞的Na+-K+-ATP酶泵功能維持基質(zhì)層離子與水動(dòng)力平衡，使角膜處于相對脫水的狀態(tài)，從而保持角膜的透明性。而糖尿病患者角膜內(nèi)皮細(xì)胞的Na+-K+-ATP酶活性降低，泵功能減退，導(dǎo)致基質(zhì)層水腫。我們的研究也證實(shí)了糖尿病患者的角膜基質(zhì)層明顯增厚?；|(zhì)層占角膜全層厚度的90%，該層厚度的改變可直接使角膜全層厚度發(fā)生變化。我們通過高分辨的頻域OCT證實(shí)了糖尿病患者角膜全層厚度明顯增加，并且主要?dú)w因于基質(zhì)層的顯著增厚，而角膜上皮層厚度無改變。角膜厚度會(huì)影響非接觸性眼壓計(jì)的測量結(jié)果，因而，我們在分析糖尿病患者的眼壓時(shí)，需考慮角膜增厚對于結(jié)果的影響［12］。

本研究還發(fā)現(xiàn)，與不合并DR及合并單純性DR的糖尿病患者比較，在合并PDR的糖尿病患者中，角膜全層和基質(zhì)層厚度增加更明顯。DR的進(jìn)展是與糖尿病的病程相關(guān)的。因而，我們的研究提示，糖尿病患者角膜全層和基質(zhì)層厚度的增加與糖尿病病程相關(guān)。這與Lee等［13］關(guān)于糖尿病患者角膜全層厚度改變的研究結(jié)果一致。

綜上所述，本研究結(jié)果表明，利用眼前段頻域OCT可對角膜上皮層、基質(zhì)層和全層厚度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。與對照組相比，2型糖尿病患者角膜全層和基質(zhì)層明顯增厚，而角膜上皮層厚度無顯著改變。合并PDR的2型糖尿病患者，角膜全層和基質(zhì)層的厚度顯著增厚，這提示角膜全層和基質(zhì)層的增厚與糖尿病的病程呈正相關(guān)。

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