視網(wǎng)膜微循環(huán)檢測(cè)技術(shù)及其臨床應(yīng)用

張厚檢，葛倩敏，邵 毅

0 引言

視網(wǎng)膜微循環(huán)由于其可視性，能非侵入性地檢查和監(jiān)視體內(nèi)的循環(huán)系統(tǒng)狀況，反映局部及全身血管系統(tǒng)疾病，近年來(lái)備受關(guān)注。研究表明，糖尿病性視網(wǎng)膜病變、青光眼和年齡相關(guān)黃斑變性等眼科疾病均可引起視網(wǎng)膜微循環(huán)改變，此外，視網(wǎng)膜微循環(huán)與系統(tǒng)性疾病如心血管疾病也有密切關(guān)系，視網(wǎng)膜微循環(huán)評(píng)估可能有助于預(yù)測(cè)心血管疾病的發(fā)生[1]。隨著研究進(jìn)一步深入，視網(wǎng)膜微循環(huán)改變有望成為診斷和評(píng)估視網(wǎng)膜乃至全身疾病的重要指標(biāo)。因此，了解視網(wǎng)膜微循環(huán)的檢測(cè)和評(píng)價(jià)有重要臨床意義。目前視網(wǎng)膜微循環(huán)的成像方法包括熒光素眼底血管造影(fluorescein fundus angiography，F(xiàn)FA)以及光學(xué)相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)、多普勒血流測(cè)量和視網(wǎng)膜功能影像和視網(wǎng)膜血氧測(cè)定等無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法。普及與發(fā)展視網(wǎng)膜微循環(huán)檢測(cè)手段方法對(duì)視網(wǎng)膜疾病診斷與全身性疾病評(píng)估有重要價(jià)值。

1 視網(wǎng)膜微循環(huán)的影響因素

視網(wǎng)膜微循環(huán)系統(tǒng)是維持視網(wǎng)膜微環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要系統(tǒng)，如上所述，多種眼科疾病均可引起明顯的視網(wǎng)膜微循環(huán)改變。此外，許多眼外的因素也可輕微影響視網(wǎng)膜微循環(huán)。例如，研究表明生活習(xí)慣與視網(wǎng)膜微循環(huán)狀態(tài)相關(guān)。美國(guó)的社區(qū)動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)(the Atherosclerosis Risk in Communities,ARIC)研究的數(shù)據(jù)顯示，膳食纖維攝入量的增加可導(dǎo)致視網(wǎng)膜動(dòng)脈口徑增寬和靜脈口徑狹窄[2]。另外，缺乏體育鍛煉和長(zhǎng)時(shí)間注視電子屏幕等不良生活習(xí)慣也會(huì)導(dǎo)致微血管結(jié)構(gòu)的變化，主要表現(xiàn)為小靜脈直徑增寬[3-4]，研究發(fā)現(xiàn)此過(guò)程與一氧化氮合成酶抑制劑(ADMA)的作用有關(guān)[5]。還有研究發(fā)現(xiàn)炎癥因子水平與視網(wǎng)膜小靜脈直徑呈正相關(guān)關(guān)系，表明視網(wǎng)膜小靜脈直徑擴(kuò)大可提示系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)[6]。某些物質(zhì)攝入如長(zhǎng)期吸煙也可引起視網(wǎng)膜小靜脈口徑增大[7]，而有研究發(fā)現(xiàn)女性視網(wǎng)膜小動(dòng)脈直徑大于男性，可能與雌激素的影響有關(guān)[8]。有環(huán)境流行病學(xué)的研究提出，暴露于空氣污染可引起微血管功能受損并導(dǎo)致心血管疾病的發(fā)病率和死亡率顯著增加[9]。上述研究表明，影響視網(wǎng)膜微循環(huán)的因素眾多，視網(wǎng)膜微循環(huán)改變不僅反映典型的視網(wǎng)膜病變，也提示身體處于特殊狀態(tài)，利于臨床綜合評(píng)估。

2 視網(wǎng)膜微循環(huán)檢查技術(shù)及臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 FFA檢測(cè)視網(wǎng)膜微血管改變FFA是臨床常用的眼底血管造影技術(shù)，可較清晰顯示視網(wǎng)膜血管。FFA檢查前需靜脈注射造影劑，約10～30s后出現(xiàn)眼底血管圖像，之后每隔一段時(shí)間拍攝一次照片，若出現(xiàn)熒光素滲漏和著染提示視網(wǎng)膜血管異常[10]。

FFA是目前臨床上所有涉及視網(wǎng)膜血管病變的疾病包括糖尿病性視網(wǎng)膜病變、視網(wǎng)膜血管阻塞、青光眼和年齡相關(guān)黃斑變性等診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。FFA因?yàn)榭梢杂^察到熒光素染料滲漏、池化、染色等動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，因此不僅可以提示視網(wǎng)膜微循環(huán)改變，還有助于評(píng)估疾病動(dòng)態(tài)變化[11]。FFA雖然是評(píng)價(jià)視網(wǎng)膜微循環(huán)改變的金標(biāo)準(zhǔn)，但是仍有一些局限，例如FFA的結(jié)果是2D圖像，無(wú)法區(qū)分視網(wǎng)膜血管結(jié)構(gòu)層次，故不能分辨病變深度[11]。此外，盡管FFA屬于相對(duì)安全的檢查技術(shù)，但是由于其有創(chuàng)且耗時(shí)長(zhǎng)，故無(wú)法作為常規(guī)檢查和隨訪手段，且注射造影劑后患者可能發(fā)生皮膚瘙癢、惡心、嘔吐等不良反應(yīng)[11]。

2.2 OCTA檢測(cè)視網(wǎng)膜微血管改變OCTA是近年來(lái)新興的一種非侵入性血管成像技術(shù)，可清晰顯示血管的灌注細(xì)節(jié)，目前臨床主要用于視網(wǎng)膜微血管成像。與標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)光學(xué)相干層析成像(optical coherence tomography,OCT)相比，OCTA不僅分析反射光的強(qiáng)度，還分析OCT信號(hào)的時(shí)間變化，這也是OCTA成像原理，即對(duì)視網(wǎng)膜同一位置重復(fù)的OCT成像，將由運(yùn)動(dòng)粒子(如流經(jīng)血管的紅細(xì)胞)引起的時(shí)間信號(hào)變化與其他相對(duì)靜止的信號(hào)變化來(lái)源區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此，灌注血管與周圍靜態(tài)組織的圖像對(duì)比可清晰呈現(xiàn)。在高頻率的掃描下，即獲得類似于熒光血管造影圖像的OCTA圖像。與傳統(tǒng)的血管染色成像，如FFA相比，OCTA是一種無(wú)創(chuàng)的、高效的成像技術(shù)，不需要注射任何染料，且可以對(duì)視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)進(jìn)行三維成像[12-13]，可以分別清晰顯示玻璃體、視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜內(nèi)的微血管結(jié)構(gòu)和血流，OCTA尤其對(duì)黃斑部有清晰成像，且將OCTA圖像進(jìn)行數(shù)字化整合還可進(jìn)行定量分析[14]。

臨床上，OCTA可用于輔助診斷各種涉及視網(wǎng)膜微循環(huán)改變的疾病，主要有：(1)糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)：根據(jù)眼底立體彩色照片將糖尿病性視網(wǎng)膜病變分為不同階段。其典型特征為小動(dòng)脈瘤、視網(wǎng)膜出血、視網(wǎng)膜微血管異常、靜脈串珠、棉絨斑、硬性滲出和新生血管。過(guò)去確診DR的金標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)FFA顯示血管泄漏和灌注情況確診[15]。但FFA只提供二維圖像，淺層和深層毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)的熒光信號(hào)重疊，難以分辨。OCTA可以對(duì)視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行三維成像，很好地彌補(bǔ)了FFA的不足，但因?yàn)镺CTA視野的局限性，因此還未能完全替代FFA檢查，有待OCTA技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[16]。(2)視網(wǎng)膜血管阻塞：視網(wǎng)膜血管阻塞仍以FFA為診斷和確定治療方案的金標(biāo)準(zhǔn)，但視網(wǎng)膜阻塞最急迫的并發(fā)癥是黃斑部水腫，而OCTA尤其可對(duì)黃斑部有清晰的三維成像，因此可以協(xié)助評(píng)估。(3)年齡相關(guān)性黃斑變性(age-related macular degeneration，ARMD)：臨床上，OCTA尤其對(duì)新生血管性ARMD有很好的輔助診斷作用。OCTA可清晰呈現(xiàn)黃斑部及周邊三維新生血管網(wǎng)絡(luò)，對(duì)新生血管性ARMD的診斷和治療都有重要指導(dǎo)作用[17]。此外，由于OCTA成像分辨率或可成為評(píng)估全身狀態(tài)改變引起的視網(wǎng)膜微循環(huán)細(xì)微變化的工具，因此OCTA可能還有更多臨床應(yīng)用價(jià)值有待挖掘。

自從OCTA引入臨床實(shí)踐以來(lái)，技術(shù)本身不斷發(fā)展，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，但是也存在很多局限，例如因?yàn)镺CTA檢查過(guò)程不涉及血細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，因此相比于FFA，OCTA無(wú)法觀察到染料滲漏、池化、染色等動(dòng)態(tài)現(xiàn)象[18]，提示OCTA在臨床應(yīng)用中可與其他檢測(cè)技術(shù)如FFA聯(lián)合應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

2.3 彩色多普勒血流成像彩色多普勒成像是一種基于血流的多普勒頻移的超聲成像技術(shù)，不同顏色提示不同的血流狀態(tài)。許多眼部疾病以視網(wǎng)膜血流動(dòng)力學(xué)改變?yōu)槌跗诓±砀淖?，彩色多普勒超聲通過(guò)監(jiān)測(cè)眼底血管血流動(dòng)力學(xué)的變化，能早期和準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜及脈絡(luò)膜的改變。

研究表明，糖尿病性視網(wǎng)膜病變患者視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈、眼動(dòng)脈的搏動(dòng)指數(shù)和阻力指數(shù)升高，收縮期峰值血流速度、舒張末期血流速度降低[19]。且研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)展期糖尿病性視網(wǎng)膜病變患者視網(wǎng)膜中央靜脈的Vmax和Vmin顯著升高[20]。此外，F(xiàn)atima等用彩色多普勒血流成像技術(shù)評(píng)估了71例來(lái)自高加索地區(qū)的患有進(jìn)展型或非進(jìn)展型青光眼患者，發(fā)現(xiàn)進(jìn)展組和非進(jìn)展組青光眼患者在眼底微血管血流動(dòng)力學(xué)上有顯著差異[21]。

彩色多普勒超聲主要用于測(cè)量血流速度，故主要用于研究青光眼、糖尿病性視網(wǎng)膜病變和年齡相關(guān)性黃斑變性等與血流灌注改變相關(guān)的眼部疾病，因此有一定的局限性[21-22]。但彩色多普勒成像因?yàn)闊o(wú)創(chuàng)、重復(fù)性強(qiáng)和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)而在臨床廣泛應(yīng)用。

2.4 視網(wǎng)膜功能影像檢查技術(shù)視網(wǎng)膜功能影像(RFI)檢查技術(shù)是非損傷性功能性影像檢查技術(shù)，可清晰顯示人眼底血管中的紅細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化情況，利于監(jiān)測(cè)視網(wǎng)膜血液流速的動(dòng)態(tài)變化。近年來(lái)，RFI在各種眼科疾病診斷中占據(jù)越來(lái)越重要的地位，尤其是眼底疾病的診斷。Stuebiger等[23]用RFI檢察了1例尚未出現(xiàn)糖尿病性視網(wǎng)膜病變的2型糖尿病中年女性患者，發(fā)現(xiàn)其視網(wǎng)膜微血管走形異常、血管迂曲擴(kuò)張、微血管瘤、血管數(shù)量和血管分支復(fù)雜程度減少等。有研究用RFI檢查12例中心性漿液性脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變急性發(fā)作患者，通過(guò)與12名正常人對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)中心性漿液性脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變患者的視網(wǎng)膜靜脈血液流速明顯減慢[24]。

上述研究表明，RFI檢查技術(shù)可精確觀測(cè)微血管結(jié)構(gòu)、視網(wǎng)膜血液流速和灌注情況，故RFI檢查技術(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)血液循環(huán)結(jié)構(gòu)的細(xì)微改變有良好應(yīng)用前景。但RFI檢查技術(shù)也有它的局限性：(1)RFI圖像的生成較慢，至少需要0.8s，此過(guò)程中被檢查者眼部不能運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槎嘤嘌鄄窟\(yùn)動(dòng)會(huì)影響所得圖像質(zhì)量；(2)首先RFI檢查時(shí)需要規(guī)律的心跳節(jié)律，心律失常患者很難檢查；(3)RFI檢查技術(shù)只能檢查中央視網(wǎng)膜50°內(nèi)的范圍，周圍視網(wǎng)膜病變無(wú)法檢查[25]。故RFI檢查技術(shù)仍待改進(jìn)，未來(lái)可在眼部疾病的早期診斷發(fā)揮重要作用。

2.5 視網(wǎng)膜血氧測(cè)定技術(shù)視網(wǎng)膜組織需高水平氧供維持正常的新陳代謝和功能，因此視網(wǎng)膜對(duì)血氧變化十分敏感，采用非侵入性方式獲取血氧飽和度值有助于視網(wǎng)膜疾病狀態(tài)的判斷。

非侵入性視網(wǎng)膜血氧測(cè)定技術(shù)建立在計(jì)量氧合血紅蛋白和去氧血紅蛋白對(duì)于不同波長(zhǎng)光照射的吸收率不同的基礎(chǔ)之上，在傳統(tǒng)眼底成像基礎(chǔ)上結(jié)合了特殊的血氧模塊，由于組織有吸收光譜特性，因此可得到不同波長(zhǎng)光束下視網(wǎng)膜圖像，在光譜光度測(cè)量技術(shù)與計(jì)算機(jī)軟件分析技術(shù)的結(jié)合下可測(cè)量視網(wǎng)膜血氧飽和度[26]。

目前已有很多關(guān)于人類視網(wǎng)膜血氧測(cè)定探索，主要包括制定健康眼和患眼的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)包括疾病預(yù)測(cè)預(yù)警方面的前瞻性研究。Hardarson等檢測(cè)視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞患者的靜脈血氧飽和度，發(fā)現(xiàn)不同患者的血氧飽和度變化較大，有些患者眼底缺氧，而另一些患者并未發(fā)現(xiàn)缺氧，這可能因?yàn)榧膊√幱诓煌A段[27]。此外，Vandewalle等通過(guò)測(cè)量視網(wǎng)膜血氧飽和度、視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層視野等，結(jié)合形態(tài)與功能，證實(shí)嚴(yán)重青光眼中靜脈血氧飽和度降低和動(dòng)靜脈差異的減少相關(guān)[28]。Hammer等測(cè)定了糖尿病患者和健康人群視網(wǎng)膜顳側(cè)動(dòng)靜脈血氧飽和度，發(fā)現(xiàn)糖尿病患者血氧飽和度更高，同時(shí)推測(cè)其原因是血流在直捷通路分流，在毛細(xì)血管網(wǎng)中繞過(guò)無(wú)灌注區(qū)的毛細(xì)血管[29]。Boeckaert等[30]證明視網(wǎng)膜血氧測(cè)定在中央動(dòng)靜脈阻塞、糖尿病性視網(wǎng)膜病變、前節(jié)缺血性視神經(jīng)病變和早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變中具有一定的診斷和治療意義。此外，對(duì)于視網(wǎng)膜血氧的測(cè)定也有助于評(píng)估全身氧代謝狀態(tài)。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，因?yàn)橐暰W(wǎng)膜比較容易觀測(cè)微循環(huán)結(jié)構(gòu)，因此現(xiàn)在的影像學(xué)檢查可直接以肉眼看到血液的流動(dòng)且能動(dòng)態(tài)記錄視網(wǎng)膜灌注情況、血液流速且能清晰觀察微血管結(jié)構(gòu)，視網(wǎng)膜影像技術(shù)在有效檢測(cè)血液循環(huán)結(jié)構(gòu)的細(xì)微改變方面有良好應(yīng)用前景，許多涉及視網(wǎng)膜血管改變的疾病有望得到更系統(tǒng)的評(píng)估。近年來(lái)，眼科檢查設(shè)備逐漸變得先進(jìn)，如計(jì)算機(jī)輔助功能的開(kāi)發(fā)、相機(jī)像素的提高和錄像功能的使用，視網(wǎng)膜微循環(huán)研究前景越來(lái)越廣闊。未來(lái)對(duì)于視網(wǎng)膜微循環(huán)的研究應(yīng)不斷改進(jìn)提升，能更深入觀察眼底微血管從健康到疾病的變化過(guò)程，有望取代傳統(tǒng)的有創(chuàng)性檢查技術(shù)，在臨床疾病早期診斷和治療中發(fā)揮重要作用。