應用OCTA對無糖尿病視網(wǎng)膜病變的糖尿病患者糖化血紅蛋白與黃斑血管密度的定量分析

胡 瑾,朱德軍,王 娟，劉文舟，鄒文青

糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR) 是糖尿病合并眼的并發(fā)癥中發(fā)生率較高的疾病之一，也是引發(fā)眼底微循環(huán)障礙致盲的主要原因之一[1]。目前，對于DR的診斷及治療主要集中在視力受損嚴重和視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)不可逆性改變的晚期[2]，因此，早期發(fā)現(xiàn)2型糖尿病并積極篩查視網(wǎng)膜病變可有效降低DR的患病率并阻止其進展[3]。已有研究顯示，NDR的糖尿病患者依然有視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞復合體(GCC) 累及的視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層(RNFL)、視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞層(RGC)及內(nèi)從狀層的厚度減少以及黃斑區(qū)深淺層微血管密度的降低[4-6]。因此，NDR患者早期視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)微異常的檢查及檢測對視網(wǎng)膜疾病的研究有一定臨床意義。UKPDS[7-8]研究早已顯示，糖化血紅蛋白(HbA1c)作為一種可以持續(xù)反映近期血糖的可靠穩(wěn)定量化指標，與DR的發(fā)生呈正相關(guān)，HbA1c降低1%，DR隨之降低23%。此外，隨著光學相干斷層掃描血流成像 (OCTA)的引入，它可以在不同深度生成視網(wǎng)膜微血管系統(tǒng)的高分辨率圖像，在無肉眼可見的眼底改變之前提示眼底微循環(huán)的變化。OCTA作為一種新的潛在的相對快速、非侵入性成像方式，不僅能進一步提高早期NDR的診斷率，還能幫助我們初步分析HbA1c對NDR黃斑區(qū)微血管改變的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料：選取2020年1月1日至2021年1月1日以2型糖尿病收住寧夏回族自治區(qū)人民醫(yī)院內(nèi)分泌科且未合并DR，年齡50～60歲的患者。2型糖尿按照《中國成人2型糖尿病患者糖化血紅蛋白控制目標及達標策略專家共識(2010年)》[9]標準確定。向入組患者告知本實研究旨在觀察糖尿病患者的視網(wǎng)膜微循環(huán)改變，符合醫(yī)學倫理學診療規(guī)范，且簽署倫理委員會擬訂的知情同意書。

1.2 納入標準：散瞳后行眼底檢查無DR者。若雙眼均符合納入標準，隨機選取一眼入組。

1.3 排除標準：①內(nèi)眼手術(shù)史、外傷史、弱視病史；②合并DR者；③屈光介質(zhì)渾濁；④其他影響眼底血管神經(jīng)的疾病(視網(wǎng)膜動脈或靜脈阻塞、青光眼、葡萄膜炎、高度近視、老年性黃斑變性等)；⑤眼前節(jié)炎癥；⑥OCTA信號指數(shù)低于50；⑦眼軸長度22～24 mm。

1.4 一般檢查：將所有入組對象行眼科基礎(chǔ)檢查，包括最佳矯正視力、眼壓、裂隙燈檢查、散瞳行眼底檢查，由同一眼科醫(yī)師完成。依據(jù)糖化血紅蛋白水平依次分為3組：A組為糖化血紅蛋白控制理想組(HbA1c<7%)20人、B組為糖化血紅蛋白控制一般(7%≤HbA1c≤10%)18人、C組為糖化血紅蛋白控制不佳(HbA1c>10%)20人。招募20名健康者為對照組D。

1.5 OCTA檢查：散瞳后使用ZEISS公司的OCTA系統(tǒng)行眼底OCTA檢查，黃斑區(qū)掃描范圍選擇3 mm×3 mm規(guī)格，以黃斑中心凹為中心，依次分為Central、Inner、Full三個區(qū)。以中心凹為圓心，1.0 mm為直徑的環(huán)內(nèi)區(qū)域為Central區(qū)，即黃斑中心凹區(qū)，3.0 mm為直徑的環(huán)內(nèi)區(qū)域為Full區(qū)，即黃斑區(qū)，兩環(huán)之間的區(qū)域為Inner區(qū)，即黃斑旁中心凹區(qū)。血管密度分為血管線性密度(VD)與血管灌注密度(PD)。血管線性密度指將血管線條化，計算所測區(qū)域所有線條長度之和與區(qū)域面積的比值；血管灌注密度指視網(wǎng)膜血管覆蓋比例，計算所測區(qū)域所有血管管徑面積與區(qū)域面積的比值。分別測量三個區(qū)域的VD和PD，即VCD、VID、VFD、PCD、PID、PFD。所測血流密度均為淺層血流密度(SCP)。SCP從內(nèi)界膜(ILM)到內(nèi)叢狀層(IPL)。OCTA可自動描記黃斑無血管區(qū)FAZ的范圍，F(xiàn)AZ面積定義為黃斑中心凹無血管區(qū)所占面積，F(xiàn)AZ周長定義為FAZ圓的周長，F(xiàn)AZ形態(tài)指數(shù)表示黃斑中心凹無血管區(qū)形態(tài)變化。測量記錄FAZ面積、周長及形態(tài)指數(shù)。所有OCTA檢查由同一眼科醫(yī)師完成。

1.6 統(tǒng)計學方法：采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件，計量資料比較采用t檢驗。采用Kruskal-Wallis法比較4組之間的差異。采用Kruskal-Wallis比較檢驗A、 B、C組與D組兩兩之間的差異，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 實驗組與對照組黃斑OCTA圖像：對照組可見黃斑區(qū)FAZ呈圓形，拱環(huán)規(guī)則且血管密度均勻；A組為HbA1c<7%組，黃色區(qū)域代表黃斑區(qū)FAZ形態(tài)及面積，形態(tài)呈不規(guī)則橢圓形，上方拱環(huán)欠規(guī)則，局部血管密度不均勻；B組為7%≤HbA1c≤10%組，F(xiàn)AZ面積較前2組增大，且拱環(huán)旁血管密度降低；C組為HbA1c>10%組，拱環(huán)形態(tài)極不規(guī)則，F(xiàn)AZ面積增大，拱環(huán)旁血管密度明顯減少，見圖1(封二)。

2.2 實驗組與對照組OCTA參數(shù)的對比：糖化血紅蛋白不同水平組黃斑區(qū)血管線性密度與血管灌注密度的比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 糖化血紅蛋白不同水平VCD、VID、VFD、PCD、PID、PFD及FAZ面積、周長及形態(tài)指數(shù)[M(P25，P75)]

3 討論

以往DR的缺血特征僅能通過眼底血管造影(FFA)獲得求證，但對于無糖尿病視網(wǎng)膜病變、哮喘等過敏者及嚴重心、肝、腎患者有一定的局限性，OCTA 作為一種新型的無創(chuàng)性檢查，不僅展現(xiàn)了在 3D 中重建和評估視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)的能力，而且可以獨立觀察無DR的糖尿病患者淺層、中間和深層毛細血管叢中的變化。OCTA 能夠?qū)⑻悄虿』颊叩脑S多血管變化進行空間和時間可視化，例如毛細血管脫落導致的血管灌注的喪失[10]，本研究中OCTA數(shù)據(jù)顯示，無糖尿病視網(wǎng)膜病變的糖尿病患者淺層黃斑中心凹區(qū)、黃斑旁中心凹區(qū)及黃斑區(qū)的血管線性密度和血管灌注密度均低于正常人，這使得對糖尿病患者視網(wǎng)膜血管變化的觀察時間提早到眼底照相發(fā)生改變之前。黃斑區(qū)血管密度的改變是糖尿病引起視網(wǎng)膜病變發(fā)生的早期征兆，這與視網(wǎng)膜自動調(diào)節(jié)功能平衡被破壞有關(guān)。視網(wǎng)膜中神經(jīng)血管單元的功能通過視網(wǎng)膜血管收縮和舒張適應反應來證明，以匹配代謝需求并最大限度地減少過度或不足的血液和營養(yǎng)輸送，稱為視網(wǎng)膜自動調(diào)節(jié)。已有研究報道，血管直徑增加是糖尿病發(fā)病后不久開始的視網(wǎng)膜自我調(diào)節(jié)紊亂的早期表現(xiàn)[11]，這可能和周細胞的脫落有關(guān)。周細胞是神經(jīng)嵴、中胚層和骨髓起源的特化收縮細胞，它們調(diào)節(jié)血管張力和灌注壓[12]。DR實驗模型的研究表明，周細胞脫落發(fā)生在內(nèi)皮細胞丟失之前[13]，周細胞的脫落會破壞毛細血管的完整性，高糖環(huán)境造成的內(nèi)皮細胞損傷使毛細血管無細胞化，進而加重DR的缺血特征。

于此同時，本研究還檢測了FAZ 面積、周長和形態(tài)指數(shù)以此量化黃斑區(qū)微血管的改變。據(jù)報道，F(xiàn)AZ形狀在健康人眼中呈球形或橢圓形，面積變化為0.231～0.280 mm2[14]，在糖尿病患者中，F(xiàn)AZ 擴大是由于相鄰血管中毛細血管的損失所造成的[15]。我們檢測到正常人眼中FAZ的面積為0.25 mm2，周長為2.13 mm，形態(tài)指數(shù)為0.69，無DR的糖尿病患者FAZ區(qū)面積和周長均高于正常人，形態(tài)指數(shù)均低于正常人，一旦中央凹周圍的最內(nèi)層毛細血管發(fā)生阻塞缺血，F(xiàn)AZ的拱環(huán)范圍就會變大，且形狀會變得不規(guī)則。

糖尿病治療的方法是從糖尿病早期維持良好的血糖控制，且將預防糖尿病微血管并發(fā)癥的發(fā)生提前到了無糖尿病視網(wǎng)膜病變的時期。為此，有必要了解患者的血糖控制狀況，糖化血紅蛋白已被用作血糖控制的黃金標準指標。HbA1c是臨床治療中評估血糖控制最常用的方法，可反映糖尿病患者近2～3個月體內(nèi)平均血糖水平，被公認為是糖尿病并發(fā)癥發(fā)展的關(guān)鍵替代標志物[16-17]。本研究中，HbA1c控制理想組與正常人VCD、PCD、黃斑區(qū)面積、周長比較，有統(tǒng)計學意義，表明即使在血糖控制理想的狀態(tài)下，依然可引起黃斑區(qū)微血管的丟失。HbA1c控制不佳組與正常人VID、PID、黃斑形態(tài)指數(shù)比較，差異有統(tǒng)計學意義，表明黃斑旁中心凹區(qū)缺血發(fā)生早于黃斑中心凹區(qū)。本文研究發(fā)現(xiàn)，隨著HbA1c升高，VID、VCD、VFD及PID、PCD、PFD部分呈下降趨勢，F(xiàn)AZ形態(tài)指數(shù)也呈下降趨勢，但FAZ的面積及周長隨HbA1c升高不同步。Shiihara 等人表明正常人群中 FAZ 的大小存在異質(zhì)性[18]，因此FAZ形態(tài)指數(shù)的評估可能比 FAZ 面積更能說明疾病引起的微血管改變，這與我們的研究結(jié)論相一致。我們還進行了多元線性回歸相關(guān)性分析，但未發(fā)現(xiàn)HbA1c與黃斑區(qū)血管密度、FAZ面積、周長及形態(tài)指數(shù)相關(guān)，這可能與收集樣本量不夠大有關(guān)。

本研究也存在以下幾方面的局限性。首先，本研究證實了可通過OCTA檢查對淺層視網(wǎng)膜黃斑中心凹區(qū)、黃斑旁中心凹區(qū)及黃斑區(qū)的血管線性密度及血管灌注密度進行定量分析，并比較HbA1c水平對其的影響，但對于深層的血管密度未檢測，有研究表明，深層毛細血管叢比淺層毛細血管層發(fā)生這種變化更快且更嚴重[19]。其次，本研究僅檢測并分析了HbA1c水平這一個因素與視網(wǎng)膜黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)微循環(huán)改變的關(guān)系，而沒有涉及血壓、糖尿病病程等可能影響眼底血管病變的因素。