不同程度糖尿病性視網(wǎng)膜病變患者的生化指標(biāo)及光學(xué)相干斷層 掃描血管成像的差異

艾詩(shī)蓓，鄭樅，曹明哲，杜芳芳，劉鑫鑫，徐楠，彭鴻鈞，陸麗嬌

(中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院眼科，廣東 深圳 518000)

2021年全球20～79歲人群的糖尿病患病率約為10.5%(5.366億人)，而我國(guó)約有1.4億糖尿病患者[1]。作為糖尿病最為常見的并發(fā)癥之一，糖尿病患者中糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)的患病率為22.27%，而視力威脅性糖尿病性視網(wǎng)膜病變(vision-threatening diabetic retinopathy，VTDR)為6.17%[2]。英國(guó)一項(xiàng)為期11年的隊(duì)列研究[3]表明：若進(jìn)行穩(wěn)定的人群篩查，VTDR的陽(yáng)性率將隨著時(shí)間推移持續(xù)下降到較低水平(2%)。因此，準(zhǔn)確穩(wěn)定的篩查工具對(duì)于DR的早期診斷和監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。既往研究[4]往往將熒光素血管造影(fluorescein angiography，F(xiàn)A)作為微血管瘤、無(wú)灌注區(qū)、新生血管等DR特征的金標(biāo)準(zhǔn)，但是作為一種侵入性檢查，F(xiàn)A同時(shí)也可能伴隨著惡心、嘔吐、瘙癢、過(guò)敏等不良反應(yīng)，并存在缺乏深部分辨率、染料滲漏后細(xì)節(jié)丟失等問題。所以非侵入性成像技術(shù)成為了需要頻繁隨訪檢查或不能耐受熒光素注射不良反應(yīng)患者的理想選擇[5]。光學(xué)相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)作為一種能夠無(wú)創(chuàng)、迅速地對(duì)視網(wǎng)膜微血管循環(huán)進(jìn)行3D成像的技術(shù)，既可以發(fā)現(xiàn)DR的微動(dòng)脈瘤、新生血管及毛細(xì)血管無(wú)灌注區(qū)等微血管改變，也可對(duì)視網(wǎng)膜血管線性密度(vascular density，VD)及血管灌注密度(perfusion density，PD)等進(jìn)行可重復(fù)地客觀定量分析，已被逐漸應(yīng)用于篩查DR[6-8]。本研究對(duì)比不同程度DR患者各生化指標(biāo)及OCTA參數(shù)的差異，旨在發(fā)現(xiàn)OCTA不同血管掃描模式及各參數(shù)在DR早期篩查中的敏感性是否存在差異，并評(píng)估DR分級(jí)對(duì)糖尿病并發(fā)癥的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取2021年在中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院眼科就診的63例糖尿病患者為研究對(duì)象，收集患者的一般資料、眼科常規(guī)檢查及OCTA數(shù)據(jù)。本研究獲得中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院科研倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：1)年齡>18歲；2)符合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)：糖尿病癥狀加①隨機(jī)血糖≥11.1 mmol/L或②空腹血糖≥7.0 mmol/L或③75 g葡萄糖負(fù)荷后2 h血糖≥11.1 mmol/L，無(wú)糖尿病癥狀者需另日重復(fù)測(cè)量血糖以明確診斷；3)散瞳后眼底檢查未見除DR外異常者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：1)有視網(wǎng)膜激光光凝、玻璃體腔注藥等內(nèi)眼操作或手術(shù)史；2)存在散瞳藥物過(guò)敏、青光眼、淺前房等散瞳禁忌，或患者拒絕行散瞳檢查；3)屈光間質(zhì)混濁影響成像質(zhì)量，無(wú)法獲取眼底照相或OCTA數(shù)據(jù)；4)患有視網(wǎng)膜動(dòng)靜脈阻塞、年齡相關(guān)性黃斑變性、缺血性視神經(jīng)病變、視網(wǎng)膜血管炎、脈絡(luò)膜新生血管等可能改變視網(wǎng)膜血流動(dòng)力學(xué)的眼部疾病。

1.2 方法

1.2.1 一般資料獲取

1)性別、年齡、血糖控制情況及各項(xiàng)生化指標(biāo)，如空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)、糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin A1c，HbA1c)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、血清尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、肌酐(creatinine，CRE)、尿素氮肌酐比值(the ratio of blood urea nitrogen and creatinine，BUN/CRE)等；2)全身疾病情況；3)糖尿病分型、病程及是否患有其他糖尿病并發(fā)癥；4)眼部病史，眼科及全身手術(shù)史。

1.2.2 眼科常規(guī)檢查

1)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)視力表檢查最佳矯正視力(best corrected visual acuity，BCVA)，統(tǒng)計(jì)時(shí)均換算為最小分辨角對(duì)數(shù)視力(logarithmic minimum angle of resolution，logMAR)；2)利用蔡司眼底照相機(jī)Visucam524行雙眼眼底照相，每眼分別以黃斑中央凹及視盤為中心各拍攝兩張45°眼底照片，合并圖片(圖1)，并依據(jù)2014年我國(guó)糖尿病性視網(wǎng)膜病變臨床診療指南的分期標(biāo)準(zhǔn)，將糖尿病患者分為無(wú)DR(T0)、輕度非增殖期(T1)、中重度非增殖期(T2)及增殖期(T3)4組[9]。

圖1 合并以黃斑中央凹及視盤為中心各拍攝的兩張45°眼底照片F(xiàn)igure 1 Two 45° fundus photographs taken centered on the macular fovea and the optic disc were combined

1.2.3 OCTA 檢查

使用蔡司第4 代頻域光學(xué)相干斷層掃描(Cirrus HD-OCT 5000)，采用數(shù)據(jù)掃描模式Macular Cube 521×128測(cè)量中心視網(wǎng)膜厚度(central retina lthickness，CRT)；采用血管掃描模式Angiography3×3及Angiography6×6分別獲得黃斑區(qū)OCTA圖：其中Angiography3×3為中心凹無(wú)血管區(qū)(foveal avascular zone，F(xiàn)AZ)周圍半徑1.5 mm的圓，中心為FAZ周圍半徑0.5 mm的圓，內(nèi)層為完整區(qū)域去掉中心區(qū)域(圖2)；Angiography6×6為FAZ周圍半徑3 mm的圓，中心為FAZ周圍半徑0.5 mm的圓，內(nèi)層為1.5 mm半徑的圓去掉中心區(qū)域，外層為完整區(qū)域去掉中心及內(nèi)層區(qū)域(圖3)。通過(guò)內(nèi)置分析軟件自動(dòng)測(cè)量該范圍內(nèi)淺層視網(wǎng)膜各區(qū)域的血管線性密度及血管灌注密度。以上所有測(cè)量均需保證信號(hào)強(qiáng)度≥8。

圖2 Angiography3×3淺層視網(wǎng)膜OCT血管成像圖Figure 2 Superficial retinal in Angiography3×3

圖3 Angiography6×6淺層視網(wǎng)膜OCT血管成像圖Figure 3 Superficial retinal in Angiography6×6

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()描述。組間一般資料、BC VA及OCTA數(shù)據(jù)(均取右眼結(jié)果納入統(tǒng)計(jì))比較采用單因素方差分析。所有數(shù)據(jù)均行方差同質(zhì)性檢驗(yàn)，若假定方差齊性，事后多重比較采用LSD法；若未假定方差齊性，事后多重比較采用Dunnett T3法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 受試者資料

納入的63例患者中，男40例(63.49%)，女23例(36.51%)，年齡35～78(50.78±9.95)歲。其中，T0組21眼，T1組21眼，T2組14眼，T3組7眼(圖4)。

圖4 DR各期典型OCTA圖像Figure 4 Typical OCTA images of each stage of DR

2.2 不同程度DR 患者組間單因素方差分析比較

4組病程、BUN、CRE、CRT、BCVA、6×6外層VD、6×6完整VD、6×6外層PD、6×6完整PD、3×3內(nèi)層VD、3×3完整VD面積的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，余差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表1)。

表1 不同程度DR患者組間比較Table 1 Comparison among the 4 groups with different degrees of DR

續(xù)表1

隨著DR嚴(yán)重程度的增加，患者的糖尿病病程延長(zhǎng)，BUN及CRE逐漸升高，CRT逐漸增厚，BCVA逐漸下降，6 mm ×6 mm外層及完整血流線性密度及血流灌注密度均減少，3 mm ×3 mm內(nèi)層及完整血流線性密度減少。

2.3 不同程度DR 患者單因素方差分析事后多重比較

將4組患者差異有意義的病程、BUN、CRE、CRT、BCVA、6×6外層VD、6×6完整VD、6×6外層PD、6×6完整PD、3×3內(nèi)層VD、3×3完整VD經(jīng)方差同質(zhì)性檢驗(yàn)后進(jìn)行事后多重比較。除CRE(P=0.005)、CRT(P=0.004)及BCVA(P=0.005)方差不齊，事后多重比較采用Dunnett T3法，余均采用LSD法(P<0.05，表2)。

表2 不同程度DR患者單因素方差分析事后多重比較Table 2 One-way ANOVA post-hoc multiple comparisons in patients with different degrees of DR

T2組、T3組與T0組相比，T3組與T1組相比，糖尿病病程延長(zhǎng)；T3組與其他各組相比，BUN升高；T1組、T2組、T3組與T0組相比，T3組與T1組相比，6 mm ×6 mm外層血流線性密度減少；T1組、T2組及T3組與T0組相比，6 mm ×6 mm完整血流線性密度減少；T2組、T3組與T0組相比，6 mm ×6 mm外層血流灌注密度減少；T3組與T0組相比，6 mm ×6 mm完整血流灌注密度減少；T2組、T3組與T0組相比，T3組與T1組相比，3 mm ×3 mm內(nèi)層血流線性密度明顯減少；T3組與T0組及T1組相比，3 mm ×3 mm完整血流線性密度減少。

3 討論

本研究中不同程度DR患者的FPG、HbA1c、ALT、AST、ALP、BUN/CRE等生化指標(biāo)的組間比較無(wú)顯著差異。但隨著DR嚴(yán)重程度增加，患者的BUN及CR E逐漸升高，且增殖期患者的糖尿病病程及BUN與其他各期相比明顯增加。Shi等[10]的一項(xiàng)基于問卷和生化指標(biāo)的橫斷面研究也表明更長(zhǎng)的病程和較高的BUN可能是影響2型糖尿病患者糖尿病腎病或DR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。與健康人群相比，慢性腎臟病早期視網(wǎng)膜旁中心凹的淺層及深層血流密度均下降[11]。Gupta等[12]的薈萃分析發(fā)現(xiàn)DR是糖尿病腎病進(jìn)展的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)，糖尿病腎病進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)隨著DR嚴(yán)重程度的增加而增加。因此，DR篩查可能有助于對(duì)糖尿病患者的腎臟病變進(jìn)行預(yù)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)分層。

本研究中，隨著DR進(jìn)一步發(fā)展，視網(wǎng)膜血流線性密度及血流灌注密度逐漸下降，這與既往多項(xiàng)研究[13-17]結(jié)果相似。本研究發(fā)現(xiàn)6 mm ×6 mm及3 mm ×3 mm的血流線性密度在早期輕度NPDR時(shí)就已明顯減少。而血流灌注密度僅在6 mm ×6 mm存在明顯差異，且僅在中重度NPDR及PDR時(shí)期發(fā)生明顯改變。這是因?yàn)镺CTA的血流線性密度是將血管骨骼化，把每根血管線條化描繪，以計(jì)算區(qū)域內(nèi)線性長(zhǎng)度與區(qū)域面積的比值。因此血管線性密度不受血管管徑變化的影響，能更敏感地發(fā)現(xiàn)血管數(shù)量的變化。而血管灌注密度則是計(jì)算血管管徑在區(qū)域內(nèi)覆蓋面積與區(qū)域面積的比值。Laotaweerungsawat等[18]的一項(xiàng)前瞻性橫斷面研究也表明隨著DR進(jìn)展，VD與PD均逐漸降低，但是在區(qū)分DR分期方面，VD更勝一籌。Alam等[19]將血管曲率、血管管徑、血管周長(zhǎng)指數(shù)、VD、FAZ面積及FAZ輪廓不規(guī)則性6個(gè)OCTA定量指標(biāo)用于DR的客觀分類及分期，結(jié)果表明VD是敏感性最高的指標(biāo)。因此，血流線性密度對(duì)于早期DR篩查可能更為敏感。

本研究發(fā)現(xiàn)6 mm ×6 mm的血流線性密度及血流灌注密度均明顯減少，而3 mm ×3 mm僅血流線性密度明顯減少，血流灌注密度無(wú)明顯差異。同時(shí)，我們注意到6 mm ×6 mm外層血流線性密度及血流灌注密度明顯減少，而內(nèi)層及中心區(qū)域的血流線性密度及血流灌注密度無(wú)明顯差異；3 mm ×3 mm內(nèi)層血流線性密度明顯減少，而中心血流線性密度無(wú)明顯差異。這與Yang等[20]的一項(xiàng)橫斷面研究結(jié)果相似，他們將健康人群及臨床前期DR患者Angiography3×3及Angiography6×6的OCTA血流密度進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)研究組所有區(qū)域(中心區(qū)域除外)，淺表視網(wǎng)膜血管層的視網(wǎng)膜血流密度均顯著低于對(duì)照組。Karst等[21]利用OCTA記錄了7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的3 mm ×3 mm區(qū)域的血流灌注：一個(gè)以中央凹為中心，3個(gè)在中央凹顳側(cè)，3個(gè)在視盤鼻側(cè)。最終發(fā)現(xiàn)與靠近中央凹的毛細(xì)血管相比，旁中央凹外的毛細(xì)血管對(duì)于DR毛細(xì)血管灌注變化更敏感。因此，對(duì)于早期DR視網(wǎng)膜血流變化，選擇更大范圍的Angiography6×6模式可能更為敏感。

當(dāng)然本研究也有局限性。由于既往玻璃體腔注射抗新生血管藥物對(duì)于黃斑血流影響的多項(xiàng)研究[22-25]結(jié)果相互矛盾，我們無(wú)法確定此類內(nèi)眼手術(shù)或操作對(duì)視網(wǎng)膜血流的影響，因此本研究只能將此類患者予以排除。所以雖然各組患者在視網(wǎng)膜血流密度存在顯著差異，但不能否認(rèn)中重度增殖期及增殖期樣本量較小。今后的研究將進(jìn)一步將中重度增殖期及增殖期患者按照玻璃體腔注藥術(shù)前后及視網(wǎng)膜激光光凝前后進(jìn)行對(duì)比，以確定此類手術(shù)或操作對(duì)視網(wǎng)膜血流的影響。

綜上，隨著DR的進(jìn)展，患者的尿素氮及肌酐逐漸升高，OCTA的血流線性密度及血流灌注密度逐漸減少。與血流灌注密度相比，血流線性密度對(duì)于早期DR篩查可能更為敏感。而利用Angiography6×6模式可能比Angiography3×3模式更早地發(fā)現(xiàn)DR的視網(wǎng)膜血流變化。

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