糖尿病視網(wǎng)膜病變激光治療后視網(wǎng)膜的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化

張磊，劉大川，邊俊杰，吳航

糖尿病視網(wǎng)膜病變激光治療后視網(wǎng)膜的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化

張磊，劉大川，邊俊杰，吳航

目的研究糖尿病視網(wǎng)膜病變經(jīng)氪激光治療后光凝斑視網(wǎng)膜的微觀形態(tài)學(xué)變化。方法對(duì)15例非增殖型糖尿病視網(wǎng)膜病變患者行全視網(wǎng)膜氪激光治療，應(yīng)用SD-OCT技術(shù)觀察激光治療后1小時(shí)，1周，1個(gè)月時(shí)光凝斑在視網(wǎng)膜各層的微觀形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果光凝治療后1 d，視網(wǎng)膜內(nèi)層結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)未發(fā)生變化，顯著的結(jié)構(gòu)變化開始于外叢狀層，經(jīng)過外核層，外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)，交叉區(qū)，最后到達(dá)色素上皮層。光凝治療后1周，光凝斑的直徑較前明顯減小，界限不清楚；視網(wǎng)膜的內(nèi)層結(jié)構(gòu)的內(nèi)核層、內(nèi)叢狀層向下突出，而外層結(jié)構(gòu)的外叢狀層則完全呈“V”型結(jié)構(gòu)變化，外核層消失。肌樣體區(qū)、橢圓體區(qū)、交叉區(qū)同色素上皮層相互融合，與周圍未損傷區(qū)域形成斷裂。光凝治療后1個(gè)月，兩個(gè)相鄰光凝斑之間的外叢狀層形成拱門樣結(jié)構(gòu)，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，交叉區(qū)這三層所形成的高密度復(fù)合體的厚度變薄，寬度變窄，呈萎縮狀態(tài)，色素上皮層的連續(xù)性完好。結(jié)論視網(wǎng)膜各層在激光治療后所發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)一步驗(yàn)證了激光對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變的治療作用。

糖尿病視網(wǎng)膜??；頻域光學(xué)相干斷層掃描；超微結(jié)構(gòu)；激光光凝

糖尿病視網(wǎng)膜病變是糖尿病嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，嚴(yán)重影響患者的視力和生活質(zhì)量。當(dāng)糖尿病血管病變引起視網(wǎng)膜缺血，抗血管生成和促血管生成因子失衡，導(dǎo)致新生血管生成和血管的滲漏〔1-4〕。而全視網(wǎng)膜光凝術(shù)能夠有效地預(yù)防和阻止增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生和發(fā)展。那么，激光作用于視網(wǎng)膜后會(huì)發(fā)生哪些變化呢？我們應(yīng)用頻域光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)（SD-OCT），觀察到糖尿病患者在接受激光治療后不同時(shí)間點(diǎn)，光凝斑在活體視網(wǎng)膜各個(gè)層次的超微結(jié)構(gòu)變化。

1 對(duì)象和方法

對(duì)2015年5月至2015年7月在宣武醫(yī)院眼科門診確診為糖尿病視網(wǎng)膜病變的患者15例20只眼納入本研究?；颊咧?，男性8例，女性7例；年齡55～67歲。均為2型糖尿病，病程10～15年，且均未行眼底激光和抗VEGF治療，所有患者在治療前均行彩色眼底照相、熒光素眼底血管造影（fundus fluorescein angiography，F(xiàn)FA）及SD-OCT檢查，并確診為重度非增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變，需要激光治療。

1.2治療方法及觀察指標(biāo)

治療方法：所有患眼均行全視網(wǎng)膜光凝，光凝方法：距視盤上、下、鼻側(cè)1PD到周邊部，黃斑中心凹外顳側(cè)1PD到周邊部，氪綠光，能量150～200 mW，曝光時(shí)間0.2～0.3秒，光斑直徑200 μm，III級(jí)光凝斑反應(yīng)。

觀察指標(biāo)：患者在激光治療后1小時(shí)，1周，1個(gè)月時(shí)對(duì)光凝斑行SD-OCT（海德堡Spectralis HRA+ OCT）掃描，掃描面積為8.4 mm×1.4 mm，共七個(gè)層面，每個(gè)層面間距233 μm，每個(gè)OCT圖均由100個(gè)掃描圖疊加成像。SD-OCT掃描時(shí)使用追蹤技術(shù)，保證每個(gè)時(shí)段的掃描都位于視網(wǎng)膜的同一個(gè)位置，具有可重復(fù)性。

圖1 視網(wǎng)膜光凝治療后1天：視網(wǎng)膜內(nèi)層結(jié)構(gòu)（內(nèi)界膜，神經(jīng)纖維層，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層，內(nèi)叢狀層）形態(tài)學(xué)未發(fā)生變化。顯著的結(jié)構(gòu)變化開始于外叢狀層，激光的熱效應(yīng)經(jīng)過外核層，外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)，交叉區(qū)，最后到達(dá)色素上皮層。ILM=內(nèi)界膜；NFL=神經(jīng)纖維層；GCL=神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層；IPL=內(nèi)叢狀層；INL=內(nèi)核層；OPL=外叢狀層；ONL=外核層；ELM=外界膜；MZ=肌樣體區(qū)；EZ=橢圓體區(qū)；OSP=光感受器外節(jié)；IZ=交叉區(qū)；RPE=視網(wǎng)膜色素上皮

2 結(jié)果

2.1激光后1小時(shí)視網(wǎng)膜的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化

治療后1小時(shí)，在SD-OCT上就可清晰的觀察到視網(wǎng)膜在受到激光熱效應(yīng)后各層次的超微結(jié)構(gòu)變化。受損區(qū)與未受損區(qū)之間分界清晰，沒有過渡帶的出現(xiàn)，呈柱形結(jié)構(gòu)。在邊界清楚的被激光區(qū)域內(nèi)，從視網(wǎng)膜的內(nèi)層開始反射逐漸增強(qiáng)，雖然視網(wǎng)膜外層各層次之間的界限變得模糊，每層的厚度和輪廓沒有明顯改變，結(jié)構(gòu)仍是連續(xù)的，呈水平走向，但與周圍未受損區(qū)域相比，整體位置略有變化。在受損區(qū)域內(nèi)，最先發(fā)生變化的是從外叢狀層開始，然后穿過整個(gè)視網(wǎng)膜外層，一直到色素上皮層。我們可以觀察到，外叢狀層與外核層之間的界限模糊，相互粘合，不能清晰區(qū)分，而外核層變化最明顯，與周圍未受損區(qū)域相比，反射增強(qiáng)，縱向邊界清晰。而外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)，交叉區(qū)這5層結(jié)構(gòu)仍可隱約辨認(rèn)，雖然它們還是水平走向，但出現(xiàn)了向視網(wǎng)膜內(nèi)層或外層的結(jié)構(gòu)扭曲，呈波浪形改變。色素上皮層在受損區(qū)內(nèi)仍然是清晰可辨，呈強(qiáng)反射光帶，只是發(fā)生了不同程度的形變而已（圖1）。

2.2激光后1周視網(wǎng)膜的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化

與激光治療后1小時(shí)相比，激光后1周視網(wǎng)膜的表層結(jié)構(gòu)變得較不平滑，雖然這種變化是甚微的，但仍可以看到與光凝斑相對(duì)應(yīng)的神經(jīng)上皮層區(qū)域出現(xiàn)了向下凹的趨勢(shì)，并且這種趨勢(shì)越向視網(wǎng)膜外層越明顯，內(nèi)核層，內(nèi)叢狀層呈乳突樣向下凸起，而外叢狀層則完全呈“V”字樣與色素上皮層相接觸，外核層被擠壓向兩側(cè)，外界膜連續(xù)性破壞，完全中斷。肌樣體區(qū)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)模糊不清。光感受器外節(jié)之一弱反射帶完全消失。橢圓體區(qū)，交叉區(qū)和色素上皮這三層強(qiáng)反射帶相互融合呈一層更強(qiáng)的反射帶，無法清晰辨認(rèn)，同時(shí)也可觀察到，前兩層結(jié)構(gòu)與周圍未損傷區(qū)域形成斷裂，呈溝壑樣，而色素上皮層的連續(xù)性是完好的，這同我們?cè)跓o赤光照片上看到影像是相符的，光凝斑中央呈白色，而周圍的環(huán)形灰色區(qū)域相對(duì)應(yīng)的則是橢圓體區(qū)和交叉區(qū)斷裂部位（圖2）。

圖2 視網(wǎng)膜光凝治療后1周：光凝斑的直徑較前明顯減小，界限不清楚，視網(wǎng)膜的內(nèi)層結(jié)構(gòu)：內(nèi)核層，內(nèi)叢狀層向下突出，而外層結(jié)構(gòu)：外叢狀層則完全呈“V”型，外核層在光凝斑處消失。肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，交叉區(qū)同色素上皮層相互融合，無法清晰辨認(rèn)，前三層結(jié)構(gòu)與周圍未損傷區(qū)域形成斷裂。色素上皮層連續(xù)性好。ILM=內(nèi)界膜；NFL=神經(jīng)纖維層；GCL=神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層；IPL=內(nèi)叢狀層；INL=內(nèi)核層；OPL=外叢狀層；ONL=外核層；ELM=外界膜；MZ=肌樣體區(qū)；EZ=橢圓體區(qū)；OSP=光感受器外節(jié)；IZ=交叉區(qū)；RPE=視網(wǎng)膜色素上皮

2.3激光后1個(gè)月視網(wǎng)膜的微細(xì)結(jié)構(gòu)變化

激光治療后1個(gè)月，視網(wǎng)膜內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)變化雖不甚明顯，但也可通過SD-OCT觀察到，內(nèi)叢狀層，內(nèi)核層向下凸起較激光治療后一周略有好轉(zhuǎn)，而兩個(gè)相鄰光凝斑之間的外叢狀層形成“拱門樣”結(jié)構(gòu)，外核層與視網(wǎng)膜外層結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)了微小的空隙，橢圓體區(qū)，交叉區(qū)和色素上皮這三層強(qiáng)反射帶還是相互融合成一層，無法清晰辨認(rèn)，但它們的厚度較激光治療后一周略有變薄，同時(shí)直徑也變小，與周圍未打激光區(qū)域的溝壑較前變寬，外界膜與這一復(fù)合結(jié)構(gòu)的兩端相連接，而色素上皮層的連續(xù)性依舊是完整的（圖3）。

3 討論

糖尿病患者由于眼部脈絡(luò)膜血供不足，致使色素上皮及視網(wǎng)膜外層營(yíng)養(yǎng)異常，視網(wǎng)膜長(zhǎng)期處于缺氧缺血狀態(tài)，激光治療是作用于視網(wǎng)膜色素上皮而起作用的，通過激光在血-視網(wǎng)膜外屏障上發(fā)生變化，進(jìn)而促使血-視網(wǎng)膜內(nèi)屏障的內(nèi)皮細(xì)胞增殖。根據(jù)早期治療糖尿病性視網(wǎng)膜病變研究組ETDRS（Early treatmentdiabetic retinopathy study）報(bào)告〔5-6〕和多年臨床試驗(yàn)證實(shí)，目前激光已經(jīng)成為治療糖尿病視網(wǎng)膜病變最有效的方法之一。

圖3 視網(wǎng)膜光凝治療后1個(gè)月：兩個(gè)相鄰光凝斑之間的外叢狀層形成拱門樣結(jié)構(gòu)，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，交叉區(qū)這三層所形成的高密度復(fù)合體的厚度變薄，寬度變窄。色素上皮層的連續(xù)性完好。ILM=內(nèi)界膜；NFL=神經(jīng)纖維層；GCL=神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層；IPL=內(nèi)叢狀層；INL=內(nèi)核層；OPL=外叢狀層；ONL=外核層；ELM=外界膜；MZ=肌樣體區(qū)；EZ=橢圓體區(qū)；OSP=光感受器外節(jié)；IZ=交叉區(qū)；RPE=視網(wǎng)膜色素上皮

OCT技術(shù)早已廣泛應(yīng)用到眼底疾病的檢查，在對(duì)人群進(jìn)行視網(wǎng)膜及脈絡(luò)膜的正常值研究、疾病發(fā)病機(jī)制方面的研究、疾病鑒別診斷中的應(yīng)用、療效判定方面的研究等具有較大的價(jià)值〔7-8〕。而譜域光學(xué)相干斷層掃描（SD-OCT）則能比普通OCT得到更清晰的影像，本試驗(yàn)所用的模式由100個(gè)掃描圖疊加成像，它可以分辨出視網(wǎng)膜的細(xì)微組織結(jié)構(gòu)，并且SD-OCT的隨訪功能能夠在不同時(shí)間點(diǎn)重復(fù)測(cè)量視網(wǎng)膜的同一部位，這為觀察激光治療前后視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)變化提供了精確性和可重復(fù)性的研究方式。

本研究通過觀察糖尿病視網(wǎng)膜病變患者經(jīng)過激光治療后，光凝斑隨時(shí)間推移而發(fā)生的結(jié)構(gòu)性變化，進(jìn)一步論證了激光治療的有效性，以及激光治療對(duì)視網(wǎng)膜內(nèi)層和色素上皮層的作用及影響。從早期的觀察來看，即光凝后1小時(shí)，光凝斑主要作用于視網(wǎng)膜的外叢狀層及外核層，并且外核層受到激光的熱效應(yīng)后留有邊界清晰的高反射區(qū)，呈柱狀，結(jié)構(gòu)完整。同時(shí)外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)，交叉區(qū)這5層結(jié)構(gòu)雖可隱約辨認(rèn)，但已經(jīng)不夠清晰。我們知道，外界膜在OCT上為高反射信號(hào)；肌樣體區(qū)是光感受器細(xì)胞內(nèi)節(jié)肌樣組織的一部分，線粒體堆積密度較低，在OCT上為低反射信號(hào)；橢圓體區(qū)是光感受器的內(nèi)節(jié)外側(cè)段，與感光細(xì)胞橢圓體結(jié)構(gòu)密切，富含線粒體，因此在OCT上為高反射信號(hào)；光感受器外節(jié)在OCT上為低反射信號(hào)；交叉區(qū)是視錐細(xì)胞外節(jié)尖端與色素上皮頂部微絨毛相互交叉區(qū)，在OCT上為高反射信號(hào)。在OCT斷層圖片上，外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)這四層代表了光感受器細(xì)胞的完整性，并且這四層結(jié)構(gòu)的完整性與患者的視力水平高度相關(guān)。從最初的激光效果來看，即光凝后1小時(shí)，激光已經(jīng)開始對(duì)視網(wǎng)膜的外層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，只是損傷較輕，外層視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了扭曲形變，呈波浪樣改變，但連續(xù)性還是完好的。因此，我們從OCT上的結(jié)構(gòu)可以判斷，此時(shí)患者的視網(wǎng)膜功能應(yīng)該并未遭到嚴(yán)重破壞。激光治療后1周，從OCT上可以觀察到，外叢狀層出現(xiàn)了明顯的“V”型變化，外核層受到破壞，被擠向兩側(cè)，而對(duì)視功能最重要的外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)及交叉區(qū)受到了嚴(yán)重的破壞，結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)不連續(xù)性，在它們的周圍有溝壑樣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，在無赤光照片上表現(xiàn)為光凝斑周圍的環(huán)形灰色區(qū)域。此時(shí)我們可以判斷，患者此區(qū)域的視功能也同樣受到了破壞。在激光治療后1個(gè)月時(shí)，相鄰光凝斑之間的外叢狀層出現(xiàn)拱門樣結(jié)構(gòu)，“V”型結(jié)構(gòu)的尖端變鈍，有恢復(fù)原位的趨勢(shì)，隱約見到外核層，作者認(rèn)為這是視網(wǎng)膜內(nèi)層結(jié)構(gòu)在緩慢修復(fù)的過程。我們已經(jīng)知道，光凝可以破壞缺氧的視網(wǎng)膜處耗氧高的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，由瘢痕組織替代，減少了視網(wǎng)膜對(duì)氧的總需求，從而保證后極部視網(wǎng)膜的氧供；光凝后視網(wǎng)膜變薄，也有利于來自脈絡(luò)膜血循環(huán)的氧向視網(wǎng)膜內(nèi)層擴(kuò)散，改善視網(wǎng)膜缺氧狀態(tài)，以維持正常的氧張力。從本研究的結(jié)果也可看到，在激光后1個(gè)月視網(wǎng)膜外層的結(jié)構(gòu)變化更加顯著，外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)及交叉區(qū)完全融合呈一條強(qiáng)反射帶，與激光治療后1周相比，其厚度變薄，直徑變小，與周圍未損傷區(qū)域的溝壑加寬，呈現(xiàn)出一種萎縮狀態(tài)，因此作者判斷此時(shí)該區(qū)域的視功能已是不可逆的損傷。雖然在整個(gè)治療過程中我們也觀察到色素上皮層始終保持結(jié)構(gòu)的完整性和連續(xù)性，但本實(shí)驗(yàn)無法判斷激光治療對(duì)它的細(xì)胞層面上的影響。

我們知道，激光治療的原理就是通過作用于外層視網(wǎng)膜，破壞線粒體豐富的光感受器細(xì)胞，由膠質(zhì)瘢痕代替，外層視網(wǎng)膜耗氧減少，脈絡(luò)膜毛細(xì)血管的氧穿過外層視網(wǎng)膜供給內(nèi)層視網(wǎng)膜，提高氧壓，緩解內(nèi)層視網(wǎng)膜缺氧〔9〕。本文通過對(duì)光凝斑在OCT上的超微結(jié)構(gòu)的研究分析，以及在激光治療后1小時(shí)，1周和1個(gè)月這三個(gè)不同時(shí)間段的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)變化過程，觀察到了與視功能水平高度相關(guān)的外界膜，肌樣體區(qū)，橢圓體區(qū)，光感受器外節(jié)這四層光感受器細(xì)胞的形態(tài)學(xué)變化，進(jìn)一步驗(yàn)證了激光對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變的治療作用。

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Observation on ultrastructural changes of retina in diabetic retinopathy after laser treatment

ZHANG Lei，LIU Dachuan，BIAN Junjie，et al.Xuanwu Hospital，Capital Medical University，Beijing 100053，China

OBJECTIVETo study the micro-morphological changes of the laser spots on the retina in cases with diabetic retinopathy after laser treatment.METHODSFifteen patients underwent panretinal photocoagulation（PRP）for proliferative diabetic retinopathy.Retinal morphology and localization of effects owing to laser-tissue in鄄teraction were imaged at 1 day，1 week，and 1 month intervals.The characteristic，specific structural changes dur鄄ing the healing process were followed over time using an spectral-domain optical coherence tomography（SD-OCT）device.RESULTSAt day 1 after PRP，the structure of the inner retina was not changed.Significant changes began in the outer plexiform layer，through the outer nuclear layer，external limiting membrane，myoid zone，ellipsoid zone，outer segments of photoreceptor and the arteriovenouscrossing zone，arrived at the pigment epithelial layer at last.At week1，the laser spot diameter slightly reduced，the boundary was not clear.The structure of inner retina：inner plexiform layer and inner nuclear layer were all outward；the outer retina：outer plexiform layer was in V type completely，and outer nuclear layer disappeared.The myoid zone，ellipsoid zone，arteriovenouscrossing zone and pigment epithelial layer were combined.There was a fracture around the damage zone.At month 1：the outer plexi鄄form layer formed anarches like shape between two adjacent laser spots.The thickness of high-density complex formed by the myoid zone，ellipsoid zone，arteriovenouscrossing zone was thin，the width was narrowed and the shape was in atrophy.But the pigment epithelial layer continuity was intact.CONCLUSIONSIn this study，we ob鄄served the structural changes of retina after photocoagulation treatment through the analysis of ultrastructure of each layer in OCT.The effect of photocoagulation treatment on diabetic retinopathy remained to be further determined.

diabetic retinopathy；spectral-domain optical coherence tomography（SD-OCT）；ultrastructure；photocoagulation

R587.1；R774.1

：A

：1002-4379（2016）05-0310-05

10.13444/j.cnki.zgzyykzz.2016.05.009

首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院眼科，北京100053

劉大川，E-mail：zhangleixwyy@sina.com