非增生期糖尿病視網(wǎng)膜病變患者黃斑區(qū)血流密度變化：基于OCTA的定量分析

李海東 方偉 吳素蘭 廉恒麗 徐小瓊 董思思 沈麗君

糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥，也是勞動(dòng)年齡人群最常見的致盲原因之一[1]。DR致盲的最主要原因是黃斑區(qū)缺血，而這被認(rèn)為是黃斑區(qū)毛細(xì)血管網(wǎng)阻塞、丟失或退化所致黃斑微循環(huán)障礙的最終結(jié)果[2]，因此，評估和監(jiān)測黃斑微循環(huán)狀態(tài)對DR的科學(xué)防治具有重要意義。目前，臨床上對DR黃斑區(qū)微循環(huán)檢查的主要方法是熒光素眼底血管造影(FFA)檢查，并將其視為評估DR的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但該檢查存在有創(chuàng)、耗時(shí)的缺點(diǎn)，以及無法分層顯示視網(wǎng)膜內(nèi)主要毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)且難于定量分析的不足。近年來應(yīng)用于臨床的光學(xué)相干斷層掃描血管成像(OCTA)技術(shù)是一種快速、無創(chuàng)的新型血管成像方法，能清晰顯示眼底血管尤其是黃斑區(qū)血管形態(tài)變化，如黃斑中心凹無血管區(qū)(FAZ)形態(tài)、視網(wǎng)膜血流密度(retinal vessel density，RVD)等參數(shù)，這使精確定量分析DR黃斑區(qū)微循環(huán)改變成為可能[3]。本研究旨在利用OCTA定量分析2型糖尿病(T2DM)非增生期糖尿病視網(wǎng)膜病變(NPDR)患者黃斑旁中心凹區(qū)RVD的變化特征。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究為回顧性橫斷面觀察性研究，符合赫爾辛基宣言原則，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)并獲得患者知情同意。選擇2019年1月至12月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院杭州院區(qū)就診的臨床檢查確診為T2DM并NPDR的患者28例45眼(NPDR組)納入研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合T2DM診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]；(2)符合NPDR診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]；(3)年齡18～70周歲；(4)屈光不正≤3.00 D；(5)眼壓10～21 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)PDR患者；(2)眼外傷(包括眼球鈍挫傷等)或接受過任何眼內(nèi)手術(shù)者(包括玻璃體內(nèi)注藥、視網(wǎng)膜激光光凝等)；(3)各種類型的黃斑疾病者(如中心性漿液性脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變、脈絡(luò)膜新生血管、年齡相關(guān)性黃斑變性、先天性黃斑病變及黃斑前膜等)；(4)非糖尿病引起的各種類型視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜病變者(如視網(wǎng)膜動(dòng)靜脈阻塞、Coats病、高血壓視網(wǎng)膜病變及葡萄膜炎等)；(5)各種類型的視神經(jīng)病變者(如視神經(jīng)炎、缺血性視神經(jīng)病變等)；(6)青光眼；(7)活動(dòng)性眼前節(jié)炎癥者(如結(jié)膜炎、角膜炎等)；(8)屈光間質(zhì)混濁影響眼底觀察者；(9)存在可能影響微循環(huán)系統(tǒng)的全身系統(tǒng)性疾病(如高血壓、高血脂、心腦血管疾病、腎病、血液系統(tǒng)疾病及風(fēng)濕免疫疾病等)。選擇同期健康體檢者20人40眼作為正常對照組。

1.2 方法所有受檢眼均行視力、眼壓、裂隙燈顯微鏡等眼科常規(guī)檢查以及散瞳后眼底彩色照相、OCTA檢查。眼底彩色照相拍攝受檢眼視盤和黃斑部50°的眼底后極部、上方、下方、鼻側(cè)、顳側(cè)、鼻上、鼻下、顳上和顳下象限各1張。OCTA檢查采用RTVue-XR OCT儀(OptovueInc,Fremont,California,美國)進(jìn)行，選擇黃斑區(qū)3 mm×3 mm血流成像掃描模式，保存掃描質(zhì)量大于5/10的圖像。設(shè)備采用分頻幅去相關(guān)血流成像(SSADA)算法，自帶軟件(版本2017.1.0.155)對受檢眼黃斑區(qū)RVD進(jìn)行量化分析。軟件將圖像劃分為以黃斑中心凹為中心直徑 1 mm 和3 mm的內(nèi)外兩個(gè)環(huán)，定義黃斑中心凹區(qū)為直徑1 mm圓環(huán)內(nèi)的區(qū)域，黃斑旁中心凹區(qū)為內(nèi)外兩個(gè)環(huán)之間寬1 mm的帶狀區(qū)域，黃斑旁中心凹區(qū)又分為顳側(cè)、上方、鼻側(cè)和下方(以45°～225°線和135°～315°方向且交點(diǎn)為黃斑中心點(diǎn)的垂直交線分界)的亞象限。定義“淺層”RVD測量區(qū)為內(nèi)界膜(ILM)到內(nèi)叢狀層(IPL)上10 μm，“深層” RVD測量區(qū)為內(nèi)叢狀層(IPL)上10 μm到外叢狀層(OPL)下10 μm。定義血流密度為圖像血流面積占取樣面積的百分比。自動(dòng)測量黃斑旁中心凹區(qū)整體平均及各象限淺層和深層RVD。眼底彩照和OCTA檢查均由同一名操作熟練的技師完成。所有眼底照片均由兩名有經(jīng)驗(yàn)的眼科醫(yī)師獨(dú)立進(jìn)行診斷和分型，排除兩者之間診斷不一致者。重復(fù)進(jìn)行2次掃描測量，取平均值作為最后結(jié)果進(jìn)行分析，比較以上各數(shù)據(jù)在兩組受檢者之間的差別。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件行統(tǒng)計(jì)分析處理。計(jì)量資料經(jīng)Kolmogorov-Smirmov檢驗(yàn)呈正態(tài)分布，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，NPDR組和正常對照組組內(nèi)黃斑旁中心凹區(qū)淺層與深層對應(yīng)象限RVD比較采用配對樣本t檢驗(yàn)，組間對應(yīng)象限RVD比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)：α=0.05 。

2 結(jié)果

2.1 兩組研究對象基本資料正常對照組20人40眼，男9人，女11人，年齡36～67(53.95±8.64)歲；NPDR組28例45眼，男15例，女13例，年齡44～65(57.61±5.95)歲；兩組年齡、性別分布差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.738，P=0.089；χ2=0.343，P=0.558)。

2.2 兩組不同象限淺層、深層RVD正常對照組黃斑旁中心凹區(qū)淺層RVD的平均值低于深層，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；淺層顳側(cè)、鼻側(cè)RVD均低于深層，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，而淺層與深層的下方、上方RVD差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)(見表1)。

表1 正常對照組黃斑旁中心凹區(qū)淺層和深層RVD比較

NPDR組黃斑旁中心凹區(qū)淺層RVD的平均值低于深層，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；淺層各象限RVD均低于深層，其中淺層顳側(cè)和鼻側(cè)與深層差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，而淺層上方和下方與深層差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)(見表2)。

NPDR組黃斑旁中心凹區(qū)淺層和深層RVD平均值與正常對照組相比分別下降6.47%和6.06%；NPDR組淺層各象限RVD均低于正常對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(顳側(cè)：t=4.119，P<0.001；上方：t=3.323，P=0.001；鼻側(cè)：t=2.645，P=0.010；下方：t=2.261，P=0.026)，下降比例分別為顳側(cè)8.07%、上方7.49%、鼻側(cè)5.57%和下方4.91%。NPDR組深層各象限RVD均低于正常對照組，除了上方RVD差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.849，P=0.068)外，其他象限差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(顳側(cè)：t=3.199，P=0.002；鼻側(cè)：t=2.388，P=0.019；下方：t=2.054，P=0.043)，下降比例分別為顳側(cè)7.48%、上方5.01%、鼻側(cè)5.91%和下方5.93%。

表2 NPDR組黃斑旁中心凹區(qū)淺層和深層RVD比較

3 討論

DR是糖尿病最為常見和嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一，同樣也是視網(wǎng)膜缺血性病變之一。目前的理論認(rèn)為視網(wǎng)膜在缺血缺氧狀態(tài)下，毛細(xì)血管會(huì)發(fā)生阻塞、丟失或退化等改變，而黃斑區(qū)毛細(xì)血管網(wǎng)受損、密度下降正是DR引起視力喪失的一個(gè)最主要原因[1-2]。OCTA不僅可以非侵入性地清晰顯示視網(wǎng)膜血管的形態(tài)與分布，同時(shí)還能區(qū)分淺層與深層的毛細(xì)血管并量化分析，目前已成為DR診斷和評估治療效果的重要檢查手段[3]。OCTA能獲取3 mm×3 mm、6 mm×6 mm等多種圖像模式，但由于其分辨率與掃描范圍成反比，故3 mm×3 mm掃描模式獲取的圖像分辨率最高，更利于視網(wǎng)膜微血管的觀察，另外，正常人眼FAZ面積范圍存在較大變異[6]，DR患眼FAZ面積比正常人明顯擴(kuò)大[3]，所以，目前RVD檢測主要集中在黃斑旁中心凹區(qū)。本研究采用OCTA的3 mm×3 mm掃描模式定量分析NPDR患者黃斑旁中心凹區(qū)淺層和深層RVD的變化情況。

本研究結(jié)果顯示，正常對照組黃斑旁中心凹區(qū)淺層平均RVD低于深層，雖然差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.063)，但已接近統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α=0.05)，這與Iafe等[7]的研究結(jié)果相似。另外，本研究進(jìn)一步將黃斑旁中心凹區(qū)按象限劃分后比較發(fā)現(xiàn)，淺層的顳側(cè)和鼻側(cè)RVD均明顯低于深層，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，而淺層的上方和下方RVD與深層比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)；在NPDR組，黃斑旁中心凹區(qū)淺層和深層RVD平均值均低于正常對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，這與以往研究[8-9]結(jié)果基本一致。Hwang等[8]利用OCTA(RTVue-XR Avanti)對12例12眼DR患者研究，包括3例NPDR患者和9例增生期DR(PDR)患者，結(jié)果顯示，DR患者黃斑旁中心凹區(qū)全層RVD平均值較正常對照組明顯下降，但該研究未對RVD進(jìn)行淺層和深層的分層比較。Kim 等[9]利用OCTA(Carl Zeiss Meditec)采用光微血流成像(OMAG)算法，比較分析了50例84眼DR患者(48眼NPDR患者和36眼PDR患者)黃斑部RVD受損情況，結(jié)果顯示，DR患者黃斑淺層和深層RVD均較正常組明顯降低，PDR患眼較NPDR患眼下降更明顯。但有研究[10-11]發(fā)現(xiàn)采用不同OCTA設(shè)備和算法測量的RVD變化可達(dá)30%～60%，這可能是由于圖像偽跡的影響或毛細(xì)血流密度算法的不同導(dǎo)致的差異。通過分析RVD參數(shù)可以評估視網(wǎng)膜毛細(xì)血管損失的程度，本研究中NPDR患者黃斑RVD下降的結(jié)果提示黃斑區(qū)視網(wǎng)膜毛細(xì)血管部分丟失，表明NPDR患者存在明顯的視網(wǎng)膜缺血性改變。Sambhav等[12]利用OCTA(RTVue)對102例102眼NPDR患者研究，結(jié)果顯示，NPDR患者黃斑淺層和深層RVD較正常組均降低，而且深層灌注指數(shù)的下降與NPDR嚴(yán)重程度的關(guān)系更密切。本研究結(jié)果顯示，NPDR組患者黃斑旁中心凹區(qū)各象限淺層RVD均低于正常對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)以上各象限深層RVD也均低于正常對照組，其中除了深層上方象限差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.068)之外，其他深層象限差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)。目前理論認(rèn)為視網(wǎng)膜毛細(xì)血管主要分為淺層毛細(xì)血管叢(SCP)和深層毛細(xì)血管叢(DCP)，SCP位于神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層，而DCP位于內(nèi)核層[13]。NPDR組患者黃斑淺層和深層RVD較正常對照組均明顯降低，表明糖尿病對視網(wǎng)膜淺層和深層毛細(xì)血管的微循環(huán)系統(tǒng)均有破壞。Ishibazawa等[13]通過OCTA研究發(fā)現(xiàn)，DR淺層閉塞的范圍與深層閉塞的范圍并不一致；隨著DR的進(jìn)展，視網(wǎng)膜深層灌注指數(shù)的下降比淺層更顯著[14]。本研究結(jié)果顯示，與正常對照組比較，NPDR組黃斑旁中心凹區(qū)淺層和深層RVD平均值分別下降6.47%和6.06%，兩者差別不大，進(jìn)一步分象限比較后發(fā)現(xiàn)，不論是淺層還是深層，顳側(cè)象限RVD下降幅度均為最大，這提示NPDR病變過程中，黃斑旁中心凹區(qū)毛細(xì)血管受影響的程度存在象限差異性，其原因和機(jī)制有待更深入的研究。

綜上所述，NPDR患眼存在不同程度的黃斑區(qū)淺層和深層RVD的下降，其中以顳側(cè)象限最顯著，提示NPDR患者黃斑區(qū)淺層和深層均存在視網(wǎng)膜毛細(xì)血管損害，其中顳側(cè)尤甚。OCTA為DR患者視網(wǎng)膜微循環(huán)受損情況的評估和病情監(jiān)測提供了一種方便、快捷、無創(chuàng)并能定量分析的有效方法。