原發(fā)性開角型青光眼視盤周圍血管密度變化的研究

劉 勇，郭 毅，曾洪波

0引言

青光眼是一種常見的不可逆性致盲眼病，其患病率居于致盲性眼病中的第二位[1-2]。原發(fā)性開角型青光眼(primary open angle glaucoma，POAG)一旦出現(xiàn)視力、視野等視功能損害，便無法逆轉。因此早診斷、早治療是防止視功能損害的有效途徑[3-4]。目前認為缺血學說是POAG發(fā)病的重要原因之一，由于局部血流自動調(diào)節(jié)障礙和局部血管痙攣等原因引起視乳頭供血不足，最終導致視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞損傷[5-6]。然而缺血學說尚未得到完全證實。近年光相干斷層掃描血流成像(OCT angiography，OCTA)技術得以迅速發(fā)展，可定量測量視網(wǎng)膜血管密度(vessel density，VD)[7-9]。按照POAG缺血學說，理論上POAG患者視盤周圍VD可能會低于正常人。因此，本研究旨在利用OCTA技術對POAG患者的視盤周圍VD進行測量并分析視盤周圍VD診斷POAG的價值。

表1 兩組研究對象的基本特征比較

變量對照組(n=60)POAG組(n=60)t/χ2P年齡(x±s, 歲)57.55±6.8158.57±7.55-0.7740.440性別(男/女,例)32/2825/351.6370.201用藥前眼壓(x±s,mmHg)14.53±3.2528.75±3.73-22.243<0.001中央角膜厚度(x±s,μm)550.62±30.47543.40±29.211.3240.213等效球鏡度(x±s,D)0.33±0.960.41±1.08-0.4230.673收縮壓(x±s, mmHg)127.05±14.68130.98±17.94-1.3140.791舒張壓(x±s,mmHg)75.95±7.8476.38±9.88-0.2660.683眼軸(x±s, mm)23.24±0.7623.39±0.54-1.2510.213杯盤比(x±s)0.29±0.090.78±0.16-20.959<0.001視野MD(x±s,dB)-1.41±1.05-16.57±4.8023.890<0.001視野PSD(x±s,dB)1.66±0.387.41±2.49-17.703<0.001

1對象和方法

1.1對象納入2018-03/12期間在我院初診的POAG患者60例，同時納入60例性別、年齡、屈光度以及眼軸長度匹配的正常志愿者作為對照組。POAG診斷標準：(1)房角開放；(2)眼壓高于21mmHg；(3)眼底視杯擴大，相應視盤盤沿組織丟失；(4)典型的青光眼視野缺損。POAG患者納入標準：(1)確診為POAG的患者；(2)年齡≥18歲；(3)屈光度-3 .00～+3.00D；(4)既往無糖尿病、高血壓等病史；(5)研究眼無外傷、手術史，除POAG外無其它眼部病變病史；(6)屈光介質(zhì)透明，可以獲得清晰的圖像。排除標準：(1)因配合欠佳或其他原因導致成像質(zhì)量不好的患者；(2)視野檢查中固視丟失率、假陽性率或假陰性率大于20%的患者；(3)孕婦或者哺乳期患者；(4)不能簽署知情同意書的患者。對照組入選標準：(1)可獲得清晰圖像的無任何眼部疾病以及手術史的研究對象；(2)年齡≥18歲；(3)等效球鏡度-3.00～+3.00D；(4)既往無糖尿病、高血壓等系統(tǒng)疾病病史。病例組單眼患病的納入患眼作為研究對象，雙眼患病的患者以及對照組患者均納入右眼作為研究對象。最終共納入POAG患者60例60眼，正常對照組60例60眼。POAG組納入女35例35眼，男25例25眼，對照組中女28例28眼，男32例32眼，兩組眼壓、杯盤比、視野MD、視野PSD的差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)，而年齡、性別、中央角膜厚度、等效球鏡度、收縮壓、舒張壓、眼軸等參數(shù)兩組之間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準，并遵循《赫爾辛基宣言》。所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1常規(guī)檢查所有研究對象均接受全面的眼科檢查：包括最佳矯正視力(best corrected visual acuity，BCVA)、非接觸眼壓計測量眼壓(intraocular pressure，IOP)、裂隙燈檢查、等效球鏡度(球鏡度數(shù)+1/2柱鏡度數(shù)[6])、房角鏡、眼底檢查、眼底照相、Humphrey視野計檢查視野、眼軸、IOL Master檢查前房深度以及Orbscan II 眼前節(jié)分析系統(tǒng)檢查角膜中央厚度。此外所有研究對象均接受基本檢查：心率、血壓、身高、體質(zhì)量等。

1.2.2 OCTA檢查方法所有OCTA檢查均由同一個操作熟練的檢查者采用RTVue-100 OCT血流成像系統(tǒng)完成。患者取坐位注視機器內(nèi)視標，以視乳頭為中心，選擇4.5mm×4.5mm大小的掃描模式掃描(圖1)。OCT掃描數(shù)據(jù)框掃描的OCT血流圖為304×304像素[10]。采用分頻幅去相關血流成像算法計算視網(wǎng)膜VD，視網(wǎng)膜非灌注區(qū)面積[10-11]。在掃描過程中研究對象因眼球掃視與固視改變會導致OCT出現(xiàn)運動偽跡，而運動校正技術可消除這些運動偽跡[11]。視盤周圍VD計算采用OCT系統(tǒng)自帶的軟件自動測量，自動計算視盤周圍上方、下方、鼻側、顳側視網(wǎng)膜VD，此外還提供上半部以及下半部的VD(圖1)。R測量視盤周圍RNFL厚度(包括視盤周圍平均RNFL厚度，視盤周圍上方、下方、鼻側、顳側以及上半部、下半部RNFL厚度)。OCTA的圖像質(zhì)量由兩位研究者進行單獨評價，如果兩位研究者之間的評價存在差異則通過第三個人重新評估。如果圖片的信號強度指數(shù)小于40，則定義為圖像質(zhì)量不好，不納入本研究中。此外如果圖像中有明顯的運動偽跡，也不納入本研究中。

統(tǒng)計學分析：采用SPSS 21.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計量資料采用獨立樣本t檢驗，分類變量則采用卡方檢驗。視盤周圍VD與視盤周圍RNFL的關系采用Pearson相關性分析。多元線性回歸分析視盤周圍VD及視盤周圍RNFL厚度的獨立相關因素。繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)及計算ROC曲線下面積(area under curve，AUC)；比較視盤周圍VD及視盤周圍RNFL厚度的診斷性能。以P< 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2結果

2.1兩組視盤周圍VD比較POAG組視盤周圍平均VD、視盤周圍上、下方的VD明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)；POAG患者平均RNFL、上方、下方RNFL厚度明顯薄于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)，見表2。

2.2視盤周圍VD與RNFL厚度相關性分析Pearson相關分析結果提示：所有研究對象視盤周圍平均VD與視盤周圍RNFL平均厚度呈顯著正相關(r=0.339，P<0.001，圖2)。

2.3多因素線性回歸分析將所有變量逐一采用進入法進行一元線性回歸分析，然后將一元回歸分析有顯著相關性的變量再納入多因素模型中，采用逐步法進行多元線性回歸分析。結果顯示POAG診斷、視野PSD、視野MD以及等效球鏡度是視盤周圍平均RNFL厚度的獨立相關因素。矯正了視野PSD、視野MD以及等效球鏡度混雜因素后，POAG診斷仍然與視盤周圍平均RNFL厚度存在顯著相關性。而POAG診斷與杯盤比則是視盤周圍平均VD的獨立相關因素(表3)。

變量對照組(n=60)POAG組(n=60)tP視盤周圍VD(%)平均58.40±3.9252.55±5.286.886<0.001上方58.43±4.1152.38±5.316.970<0.001下方58.36±3.4052.58±5.326.730<0.001視盤周圍RNFL厚度(μm)平均143.41±11.13108.21±16.7213.573<0.001上方140.08±10.0196.87±16.3517.459<0.001下方146.60±18.82118.82±19.038.041<0.001

表3 多因素線性回歸分析

因素OR(95%CI)標準誤回歸系數(shù)tP視盤周圍平均RNFL厚度 診斷(對照vs POAG)-32.488(-46.582～-18.393)7.115-0.702-4.566<0.001 視野PSD-4.724(-5.594～-3.855)0.439-0.704-10.759<0.001 視野MD0.907(0.223～1.591)0.3450.3252.6280.010 等效球鏡度2.660(0.482～4.837)1.0990.1222.4200.017視盤周圍VD 診斷(對照vs POAG)-9.696(-13.282～-6.211)1.805-0.864-5.328<0.001 杯盤比7.718(1.330～14.106)3.2550.3782.3530.018

圖1視盤周圍VD的OCTA圖A：淺層血流密度；B：彩色血管密度圖(視盤周圍毛細血管層)。

圖2視盤周圍平均VD與視盤周圍平均RNFL厚度相關性分析。

圖3視野MD、視盤周圍平均VD、視盤周圍平均RNFL厚度的ROC曲線。

2.4 ROC及ROC曲線下面積分析ROC及ROC曲線下面積分析結果顯示：視盤周圍平均VD、視盤周圍平均RNFL厚度、視野MD、視野PSD以及杯盤比均能有效診斷POAG(表4)。視盤周圍平均VD、視盤周圍平均RNFL厚度、視野MD、視野PSD以及杯盤比參數(shù)的ROC曲線見圖3、4。所有納入的參數(shù)AUC值均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。其中視野MD以及杯盤比診斷效能最大，AUC值均為1.000，其余指標診斷效能由大到小依次為視野PSD、視盤周圍平均RNFL厚度以及視盤周圍平均VD。

3討論

目前世界范圍內(nèi)總共大約有7000萬人患有青光眼，其發(fā)病隱匿，大約一半患者即使視力損傷卻沒有意識到患病[3]。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的損傷是青光眼的共同病理特征[12]。在疾病的早期，POAG的臨床表現(xiàn)不典型，診斷困難。當出現(xiàn)特征性臨床表現(xiàn)時，視功能已經(jīng)出現(xiàn)不可逆轉的損害。目前診斷青光眼的主要手段還是依賴觀察視盤形態(tài)改變，視功能的改變包括特征性的視野變化以及通過OCT檢查視盤周圍RNFL厚度。然而對于早期青光眼，經(jīng)常檢測不到特征性的視野缺損，因為青光眼的形態(tài)學改變往往發(fā)生在功能學改變之前，出現(xiàn)了可檢測到的視野異常時，RNFL已經(jīng)出現(xiàn)明顯的損害[13]。而杯盤比的改變，也存在假陽性的可能性，有部分患者本身就存在先天性大視杯。因此眾多眼科醫(yī)生一直在努力尋找相對敏感的診斷早期青光眼的方法。近年來隨著OCTA技術的發(fā)展，青光眼診斷又多了一個可能的工具。OCTA可清晰地顯示視網(wǎng)膜血管形態(tài)(包括淺層以及深層)，并可定量計算出視網(wǎng)膜血流面積、VD以及非灌注區(qū)的面積[14-15]。有研究發(fā)現(xiàn)青光眼的視盤周圍VD較正常人明顯降低[16-17]。因此本研究利用視網(wǎng)膜血流成像技術測量POAG患者視盤周圍VD，并開發(fā)它作為診斷POAG工具的可能性。由于VD的計算方法為一定區(qū)域內(nèi)大血管和微血管所占的面積的百分比。視網(wǎng)膜VD分為淺層VD以及深層VD，其中淺層VD測量的是視網(wǎng)膜淺層毛細血管網(wǎng)的VD，深層VD測量的是視網(wǎng)膜深層毛細血管網(wǎng)的VD。在本研究中我們僅將視網(wǎng)膜內(nèi)層VD作為評價指標。

表4 各參數(shù)診斷POAG的敏感性及特異性

變量敏感性(%)特異性(%)AUC(95%CI)P視盤周圍平均VD91.765.00.808 (0.730～0.887)<0.001視盤周圍平均RNFL厚度91.786.70.956 (0.919～0.993)<0.001視野MD96.71001.000(1.000～1.000)<0.001視野PSD96.798.30.989 (0.968～1.000)<0.001杯盤比91.71001.000 (1.000～1.000)<0.001

圖4視野PSD、杯盤比的ROC曲線。

研究結果發(fā)現(xiàn)，POAG患者視盤周圍VD與視盤周圍RNFL厚度均較正常人低，差異有統(tǒng)計學意義。關于RNFL厚度，青光眼患者低于正常人已經(jīng)成為共識并且作為青光眼診斷的指標之一。Yarmohammadi等[18]通過檢測58例伴有視野受損的POAG患者以及28例正常人的視盤周圍以及黃斑部的VD，發(fā)現(xiàn)POAG患者視盤周圍以及黃斑VD明顯低于正常人。并且發(fā)現(xiàn)降低的VD與視野受損存在相關性。VD降低有可能比視野診斷POAG的敏感性更高。Hou等[19]亦發(fā)現(xiàn)POAG患者VD明顯低于正常人。與我們的研究結論類似。國內(nèi)學者也做了類似研究同樣也發(fā)現(xiàn)POAG患者視乳頭周圍VD明顯下降。所有的研究結果趨勢均與本研究一致，說明POAG患者視盤周圍VD下降結果可靠。由于納入本研究的POAG患者的眼壓、杯盤比以及視野的相關參數(shù)與正常人存在顯著差異。因此我們進一步做了多因素線性回歸分析，結果提示在排除了這些混雜因素后，發(fā)現(xiàn)POAG患者視盤周圍平均VD較對照組少9.7%。證明視盤周圍VD降低與視盤周圍RNFL厚度均是發(fā)生POAG的獨立危險因素，是POAG患者獨立而有特征性的改變，可作為診斷POAG的重要參數(shù)。我們進一步將視盤周圍VD與視盤周圍RNFL厚度做了相關性分析，結果提示視盤周圍VD與視盤周圍RNFL厚度具有高度相關性。這種相關性并不難解釋：按照缺血理論，視神經(jīng)受損是眼部血流障礙引起的RGC細胞軸突缺血的結局[6, 20]。反之，青光眼患者受損的神經(jīng)組織會進一步導致視網(wǎng)膜微循環(huán)的改變，形成一個相輔相成的病理循環(huán)[21]。

多元線性回歸提示：視盤周圍VD與POAG的發(fā)生呈獨立相關。我們進一步做了ROC曲線及AUC分析。AUC值在1.0和0.5之間。如果AUC值位于0.5～0.7時，該參數(shù)有較低準確性，AUC值位于0.7～0.9時該參數(shù)有一定準確性，AUC值位于0.9以上時該參數(shù)有較高準確性。分析結果顯示：已經(jīng)用于臨床診斷青光眼的相關指標如：杯盤比、視野MD、PSD值以及視盤周圍RNFL厚度均是診斷POAG的重要指標，AUC值均>0.95以上。而視盤周圍VD參數(shù)的AUC值為0.808，說明用它來診斷POAG時有一定準確性，但是比目前常用診斷指標杯盤比、視野指標以及RNFL厚度等相比，診斷青光眼的效能略低。因此在臨床工作中，我們認為視盤周圍VD可作為其它常規(guī)診斷青光眼的補充手段。

本研究納入的病例樣本量相對比較大，共納入了60例POAG患者，之前相關研究納入的樣本量低于本研究。其次本研究有嚴格的納入、排除標準。同時為了減少混雜因素的影響，我們運用多因素線性回歸模型對這些混雜因素進行校正，得出獨立相關因素。雖然有不少研究證實POAG患者視盤周圍VD明顯低于正常人，但是本研究理由統(tǒng)計學方法層層遞進，證實不僅POAG患者視盤周圍VD明顯低于正常人，而且是獨立影響因素，更能作為診斷POAG的輔助指標。本研究仍存在不足之處和局限性。首先，研究表明降眼壓藥物可能會改變眼部血流[22-23]，本研究尚不能排除降眼壓藥物引起的眼部血流變化。其次早期和晚期POAG在病理特征上有可能存在一些差異，眼部血流可能也存在一定差異，如果將研究對象按照早期和晚期POAG進行區(qū)分，研究所得出的結論將更精確。再次，由于本研究僅僅為一個橫斷面研究，我們無法評估視盤周圍VD測量在評估青光眼進展方面的有效性。將來設計一個縱向隊列研究則可評估青光眼視盤周圍VD與進展的關系。

總之，POAG患者視盤周圍VD明顯變低，視盤周圍RNFL厚度均明顯變薄，視盤周圍VD與視盤周圍RNFL厚度均是POAG的獨立相關因素。它們均有較好的POAG診斷價值，視盤周圍VD可作為其它診斷青光眼的補充手段。值得一提的是，青光眼的早期診斷仍需要綜合患者的視野、眼壓、視盤、房角、神經(jīng)纖維層以及血流等多種因素分析并動態(tài)觀察來獲得。