開角型青光眼患者結(jié)膜微血管結(jié)構(gòu)的臨床研究*

劉康成 ，葉蕾 ，駱仲舟 ，鐘菁 ，容蓉 ，劉榮強(qiáng) ，朱佩文，姜楠，袁進(jìn)，邵毅

（1.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 眼科，江西 南昌 330006；2.中山大學(xué)中山眼科中心，廣東 廣州 510060；3.中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院 研究生1院，廣東 廣州 510060）

以視神經(jīng)損害為主要病理改變的原發(fā)性開角型青光眼（primary open angle glaucoma，POAG）作為不可逆性致盲眼病常見病，其發(fā)病率逐年升高，致盲率已達(dá)到全世界致盲眼病的第2位[1]。有文獻(xiàn)顯示[2]，2020年，世界范圍內(nèi)青光眼人數(shù)可能達(dá)到7960萬(wàn)，其中74%為POAG，而中國(guó)地區(qū)青光眼患者可能達(dá)到600萬(wàn)。而目前POAG的病因及發(fā)病機(jī)制尚不完全明晰，全身系統(tǒng)疾病、遺傳因素、近視及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子等都有可能引起視神經(jīng)的損傷[3]，眼壓升高僅是導(dǎo)致視功能受損的其中1個(gè)因素[4]。由于POAG早期不易檢出，尋找POAG某些指標(biāo)的改變對(duì)于早期發(fā)現(xiàn)POAG有一定意義。功能裂隙燈活體顯微鏡（functional slit lamp biomicroscopy，F(xiàn)SLB）改進(jìn)于傳統(tǒng)的裂隙燈顯微鏡，通過與數(shù)字相機(jī)連接，借助其裁剪影像的功能，極大改進(jìn)裂隙燈光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率，從而獲得較高的空間分辨率。同時(shí)可根據(jù)需要對(duì)放大倍率及錄制速度進(jìn)行設(shè)定，在不損傷圖像質(zhì)量的前提下使得研究人員進(jìn)行高速視頻錄制，對(duì)球結(jié)膜上數(shù)百血管進(jìn)行成像，獲得非侵入性球結(jié)膜微循環(huán)血流灌注圖（non-invasive bulbar conjunctival microvascular perfusion maps，nMPMs），清晰得到現(xiàn)實(shí)微血管網(wǎng)絡(luò)和微血管循環(huán)細(xì)節(jié)，并通過各種軟件對(duì)所得圖像進(jìn)行處理、分析，從而對(duì)所需指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)定，評(píng)估血流形態(tài)學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)。JIANG等人[5]最近證明，F(xiàn)SLB可以用于在正常人的球結(jié)膜上成像，本研究通過FSLB對(duì)開角型青光眼患者進(jìn)行檢查，測(cè)定相關(guān)血流指標(biāo)，觀察其球結(jié)膜微循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)的改變。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院和中山眼科中心確診的開角型青光眼患者18例（均為雙眼起?。?。其中，男性8例，女性10例；年齡24～45歲，平均35歲；裸眼視力0.4～1.0，平均0.6；平均眼軸22.78 mm。開角型青光眼患者分為兩組：右眼為A組；左眼為B組。雙眼結(jié)膜血流動(dòng)力學(xué)測(cè)量指標(biāo)包括結(jié)膜微血管的上側(cè)、下側(cè)、鼻側(cè)、顳側(cè)微血管密度、微血管長(zhǎng)度、微血管直徑以及微血管血液流速。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者具有典型的視野缺損；②經(jīng)檢查確定視盤改變；③房角開放；④眼壓＞2.8 kPa。排除標(biāo)準(zhǔn)：①具有其他眼部并發(fā)癥（如視網(wǎng)膜病變、眼部感染等）；②眼科疾病手術(shù)；③各種血液系統(tǒng)疾病及心腦血管疾病等。本研究符合《赫爾辛基宣言》，并通過兩醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

按照J(rèn)IANG等[5]人方法，在雙眼顳側(cè)球結(jié)膜選定約為5 mm×5 mm區(qū)域，對(duì)所選區(qū)域的上側(cè)、下側(cè)、鼻側(cè)及顳側(cè)進(jìn)行視頻剪輯，每次剪輯面積約2 mm×2 mm。nMPM需經(jīng)拍攝所得的靜止圖像進(jìn)行平均分形分析，借助所得結(jié)果計(jì)算血管密度。測(cè)量雙眼的微動(dòng)脈及微靜脈，獲得微動(dòng)脈流速（Va）、微靜脈流速（Vs）、血管直徑（D）及血流速度（V）值。

1.3 微血管血液流速測(cè)定方法

連接數(shù)字照相機(jī)，快門速度（SS）設(shè)置為1/60 s，應(yīng)用血流動(dòng)力學(xué)定制軟件[6-7]，所獲血流圖像大小設(shè)置為0.94 mm×0.70 mm（每像素1.47 μm，×210），通過相機(jī)的電影裁減功能確定血管壁，對(duì)血管中心線進(jìn)行標(biāo)記后創(chuàng)建時(shí)空?qǐng)D像，勾勒出紅細(xì)胞運(yùn)動(dòng)空間的條帶，對(duì)其斜率進(jìn)行測(cè)量，以獲得V（mm/s）。D（μm）通過對(duì)半全寬的測(cè)量進(jìn)行計(jì)算，最后測(cè)得Va（mm/s）和Vs（mm/s）。每個(gè)方位分別選取4個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，取平均值。

1.4 微血管密度測(cè)定方法

以靜止圖像模式進(jìn)行拍攝，將數(shù)字相機(jī)SS設(shè)置為1/15 s，圖像大小設(shè)定為5 184×3 456像素，光學(xué)放大倍率設(shè)置為×22，在設(shè)置綠色濾光片后，對(duì)顳結(jié)膜15.74 mm×10.50 mm的視野區(qū)域進(jìn)行捕捉。使用定制軟件[5]將所獲得的圖像進(jìn)行分段，使用軟件（BenoitTM，Tru Soft Inc，St.Petersburg，F(xiàn)L，美國(guó)）對(duì)其進(jìn)行分形分析，獲得血管密度情況，評(píng)估nMPM的復(fù)雜性。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，并行t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者結(jié)膜微動(dòng)脈血流速度比較

A、B兩組間微動(dòng)脈血流速度比較采用t檢驗(yàn)，與A組比較，B組不同攝像方位結(jié)膜微動(dòng)脈血流速度均無(wú)變化，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組上、下方微動(dòng)脈血流速度＜鼻、顳側(cè)微動(dòng)脈血流速度，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

2.2 兩組患者結(jié)膜微靜脈血流速度比較

A、B兩組間微靜脈血流速度比較采用t檢驗(yàn)，與A組比較，B組不同攝像方位結(jié)膜微靜脈血流速度均無(wú)變化，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。兩組上、下方微靜脈血流速度＜鼻、顳側(cè)微靜脈血流速度，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 兩組患者結(jié)膜微血管密度、長(zhǎng)度、直徑比較

A、B兩組間結(jié)膜微血管密度、長(zhǎng)度、直徑比較采用t檢驗(yàn)，與A組比較，B組不同攝像方位結(jié)膜微血管密度、長(zhǎng)度、直徑均無(wú)改變，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；A、B兩組內(nèi)結(jié)膜各方位微血管的密度、長(zhǎng)度、直徑比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)膜微血管密度、長(zhǎng)度、直徑由大到小排列為顳側(cè)/鼻側(cè)＞下方＞上方。見表3～5。

表1 開角型青光眼患者結(jié)膜不同部位微動(dòng)脈血流流速的比較 （n =18，mm/s，±s）

表1 開角型青光眼患者結(jié)膜不同部位微動(dòng)脈血流流速的比較 （n =18，mm/s，±s）

注：1）與上方比較，P ＜0.05；2）與下方比較，P ＜0.05；3）與鼻側(cè)比較，P ＜0.05；4）與顳側(cè)比較，P ＜0.05

組別 鼻側(cè) 顳側(cè) 上方 下方A 組 0.47±0.161）2） 0.47±0.161）2） 0.36±0.143）4） 0.36±0.133）4）B 組 0.47±0.171）2） 0.45±0.171）2） 0.35±0.123）4） 0.36±0.113）4）t值 0.001 0.011 0.002 0.001 P值 0.999 0.972 0.992 0.999

表2 開角型青光眼患者結(jié)膜不同部位微動(dòng)脈血流流速的比較 （n =18，mm/s，±s）

表2 開角型青光眼患者結(jié)膜不同部位微動(dòng)脈血流流速的比較 （n =18，mm/s，±s）

注：1）與上方比較，P ＜0.05；2）與下方比較，P ＜0.05；3）與鼻側(cè)比較，P ＜0.05；4）與顳側(cè)比較，P ＜0.05

組別 鼻側(cè) 顳側(cè) 上方 下方A 組 0.35±0.151）2） 0.34±0.131）2） 0.26±0.093）4） 0.25±0.093）4）B 組 0.35±0.141）2） 0.34±0.141）2） 0.24±0.113）4） 0.26±0.083）4）t值 0.001 0.001 0.016 0.012 P值 0.999 0.999 0.956 0.971

表3 開角型青光眼患者結(jié)膜微血管密度比較 （n =18，±s）

表3 開角型青光眼患者結(jié)膜微血管密度比較 （n =18，±s）

注：1）與上方比較，P ＜0.05；2）與下方比較，P ＜0.05；3）與鼻側(cè)比較，P ＜0.05；4）與顳側(cè)比較，P ＜0.05

組別 鼻側(cè) 顳側(cè) 上方 下方A 組 1.61±0.151）2） 1.62±0.161）2） 1.43±0.123）4） 1.51±0.163）4）B 組 1.63±0.161）2） 1.63±0.151）2） 1.43±0.083）4） 1.53±0.153）4）t值 0.001 0.001 0.001 0.009 P值 0.993 0.994 0.999 0.984

表4 開角型青光眼患者結(jié)膜微血管長(zhǎng)度比較 （n =18，μm，±s）

表4 開角型青光眼患者結(jié)膜微血管長(zhǎng)度比較 （n =18，μm，±s）

注：1）與上方比較，P ＜0.05；2）與下方比較，P ＜0.05；3）與鼻側(cè)比較，P ＜0.05；4）與顳側(cè)比較，P ＜0.05

組別 鼻側(cè) 顳側(cè) 上方 下方A 組 186.24±22.251）2） 184.65±22.571）2） 157.67±15.963）4） 168.65±16.433）4）B 組 186.62±22.191）2） 186.67±22.541）2） 155.74±16.673）4） 167.58±17.543）4）t值 0.007 0.001 0.018 0.011 P值 0.982 0.993 0.941 0.974

表5 開角型青光眼患者結(jié)膜微血管直徑比較 （n =18，μm，±s）

表5 開角型青光眼患者結(jié)膜微血管直徑比較 （n =18，μm，±s）

注：1）與上方比較，P ＜0.05；2）與下方比較，P ＜0.05；3）與鼻側(cè)比較，P ＜0.05；4）與顳側(cè)比較，P ＜0.05

組別 鼻側(cè) 顳側(cè) 上方 下方A 組 17.99±2.761）2） 17.76±2.371）2） 14.37±1.583）4） 15.89±2.723）4）B 組 18.04±2.661）2） 18.86±2.661）2） 14.46±2.073）4） 15.92±2.923）4）t值 0.009 0.016 0.014 0.011 P值 0.973 0.944 0.952 0.971

3 討論

POAG作為眼科常見的預(yù)后較差的致盲眼病，發(fā)病率高，且其目前在國(guó)內(nèi)呈上升趨勢(shì)[8]。自1985年，KLAVER等[9]人首次發(fā)現(xiàn)。相比于正常人，原發(fā)性開角型青光眼患者血液黏度增高，血流率下降可引起視神經(jīng)損害，越來越多的學(xué)者開始從血流動(dòng)力學(xué)等方面開始對(duì)開角型青光眼進(jìn)行研究。有研究發(fā)現(xiàn)，POAG患者視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈處于高阻力狀態(tài)，血液流速低，視盤及視網(wǎng)膜供血減少；眼動(dòng)脈在舒張期血流速度也有一定降低；睫狀后動(dòng)脈收縮期和舒張期阻力增加，血流供應(yīng)減少，導(dǎo)致脈絡(luò)膜血液供應(yīng)降低[10-15]。因此，對(duì)開角型青光眼患者進(jìn)行血流測(cè)定的相關(guān)指標(biāo)的研究勢(shì)在必行。另外，相關(guān)指標(biāo)出現(xiàn)改變時(shí)，對(duì)其進(jìn)行評(píng)估和干預(yù)，可作為疾病診斷、治療等方面的重要依據(jù)，也可作為治療后改善程度的參考指標(biāo)。

目前，共焦顯微鏡能在活體條件下對(duì)角膜各種細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察[16]，但對(duì)于球結(jié)膜微血管系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)相關(guān)參數(shù)的檢測(cè)仍有許多問題需要解決。雖然其中某些參數(shù)可以在疾病的晚期階段檢測(cè)到，但在疾病早期難以對(duì)異常血管征象和細(xì)微的生物圖像標(biāo)志進(jìn)行檢測(cè)[17-19]。功能裂隙燈生物顯微鏡則可以通過連接數(shù)字相機(jī)，自由設(shè)置所需參數(shù)，利用高速視頻記錄的方式，獲得高分辨率、高放大倍率的非侵入性圖像，在一定程度上具有在疾病早期檢測(cè)球結(jié)膜微血管某些細(xì)小和特異性變化的能力，對(duì)球結(jié)膜微血管形態(tài)進(jìn)行定量分析，提供更多的信息用于疾病病因、病情進(jìn)展和患者護(hù)理。值得一提的是，F(xiàn)SLB通過數(shù)字縮放，僅僅增加了像素的尺寸來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)攝，保留圖像質(zhì)量，使得微血管網(wǎng)絡(luò)的成像范圍更廣，細(xì)節(jié)更為清晰。

本研究利用FSLB對(duì)開角型青光眼患者球結(jié)膜微血管系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)所測(cè)開角型青光眼患者A組和B組同方位各項(xiàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)均無(wú)差異。但就單眼而言，上側(cè)和下側(cè)微動(dòng)脈血流速度＜鼻顳側(cè)微動(dòng)脈血流速度，結(jié)膜微血管的密度、長(zhǎng)度、直徑由大到小均為顳側(cè)/鼻側(cè)＞下方＞上方。曾有報(bào)道，正常人球結(jié)膜血流速度范圍0.2～2.0 mm/s[5，20-23]，而本研究所測(cè)開角型青光眼患者血流速度有差異，其原因可能是由于開角型青光眼患者因眼壓升高等病理改變所引起[24]。有研究認(rèn)為，開角型青光眼患者眼壓升高可導(dǎo)致血液黏度升高，可引起組織缺血、缺氧，并通過正反饋方式而使情況加重，最終導(dǎo)致眼部血流動(dòng)力學(xué)變化。生理狀態(tài)下，微循環(huán)的主要影響因素是血管管徑和灌注壓的改變，血液黏度對(duì)其無(wú)較大的影響。但血液黏度可以隨作用力而發(fā)生改變，血流和血管管徑與切變率成反比。切變率升高，紅細(xì)胞分散，紅細(xì)胞為適應(yīng)血流的最理想狀態(tài)變形；切變率降低，紅細(xì)胞聚集，血液黏度增加。此外，血流量與血管直徑成正比，與血液黏度成反比，如果眼壓阻止血管擴(kuò)張時(shí)，血流量將減少。在視網(wǎng)膜微循環(huán)受到切變率減少的影響時(shí)，紅細(xì)胞壓積、紅細(xì)胞聚集性、紅細(xì)胞剛性的增加就足以使局部血液黏度增加。因此，眼壓升高導(dǎo)致的血液黏度的改變可能對(duì)結(jié)膜微血管的密度、長(zhǎng)度和直徑產(chǎn)生影響。

其次，選擇性FP前列腺素受體激動(dòng)劑對(duì)血管周圍和壁內(nèi)感覺神經(jīng)造成一定的刺激，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO，在降低眼部血壓的同時(shí)，導(dǎo)致眼部充血，血管舒張，結(jié)膜過度紅化，且血管周圍和壁內(nèi)感覺神經(jīng)一定程度上受到刺激，也可能導(dǎo)致血流速度一短時(shí)間內(nèi)的增加。本研究所選受試者并不是首次確診的患者，其經(jīng)過各種藥物治療后均有可能引起其血流動(dòng)力學(xué)的改變。其次，密度等指標(biāo)下方＞上方，可能是因?yàn)槿缣K為坦等抗青光眼藥物由于重力作用積于下結(jié)膜囊。

許多研究均表明，血流動(dòng)力學(xué)在開角型青光眼發(fā)病機(jī)制方面是1個(gè)重要方面。但是，目前開角型青光眼患者球結(jié)膜微血管相關(guān)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)并無(wú)明確的指標(biāo)，而使用FSLB可以較簡(jiǎn)便地測(cè)量人類球結(jié)膜的微血管網(wǎng)絡(luò)的分形和血液動(dòng)力學(xué)，從而獲得相關(guān)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，對(duì)開角型青光眼的早期診斷、干預(yù)提供一定的依據(jù)。

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