糖尿病脈絡(luò)膜病變結(jié)構(gòu)及血流動(dòng)力學(xué)的研究進(jìn)展

楊柳森，李雁杰，曹榮霞，白子超，李鮮，呂超然，張轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)

糖尿病性視網(wǎng)膜病變（diabetic retinopathy，DR）是工作人群致盲的主要原因之一。全世界約4.15億糖尿病病人，其中約35%已發(fā)展為DR，約10%已視力受損。到2040年，預(yù)計(jì)患病總?cè)藬?shù)將上升至約6.42億［1-2］。由于DR的發(fā)展幾乎是不可逆轉(zhuǎn)的，且早期癥狀并不明顯，因此預(yù)防和治療該疾病的關(guān)鍵是早期篩查、早期診斷和早期治療。

目前，DR的發(fā)病機(jī)制和臨床特點(diǎn)主要集中于高血糖對(duì)視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)的損害。糖尿病主要會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜血管和神經(jīng)造成損害，使得緊密連接功能障礙、血管阻塞、滲漏、內(nèi)皮細(xì)胞介導(dǎo)的白細(xì)胞淤積，從而引起血視網(wǎng)膜屏障改變，進(jìn)一步導(dǎo)致視網(wǎng)膜的缺血和水腫［3］。與此同時(shí)，組織病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，除DR外，糖尿病還可引起脈絡(luò)膜的病變。脈絡(luò)膜血流量占眼睛總血液循環(huán)的95%，其為視網(wǎng)膜外層提供氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是黃斑中心凹的唯一血液供應(yīng)［4］，目前已有大量組織病理研究表明，糖尿病會(huì)引起一系列的脈絡(luò)膜異常，包括血管重塑、血管彎曲增加、脈絡(luò)膜毛細(xì)血管阻塞和擴(kuò)張、脈絡(luò)膜動(dòng)脈瘤和脈絡(luò)膜新生血管。實(shí)驗(yàn)和臨床結(jié)果提示脈絡(luò)膜血管病變可能在DR的發(fā)病機(jī)制中起重要作用［5］。

以往臨床上對(duì)脈絡(luò)膜的評(píng)價(jià)只能通過(guò)吲哚箐綠血管造影（indocyanine green angiography，ICGA）、眼部超聲等手段，盡管這些技術(shù)手段有其不同的特點(diǎn)，但這些技術(shù)并不能顯示脈絡(luò)膜層的三維解剖結(jié)構(gòu)，而近年來(lái)光學(xué)相干斷層成像（optical coherence tomography，OCT）技術(shù)的出現(xiàn)和大量應(yīng)用可以很好的解決這一問(wèn)題［6］?，F(xiàn)就目前DR病人脈絡(luò)膜的改變及相關(guān)檢查方法與研究情況作一綜述。

1 糖尿病脈絡(luò)膜病變生理、病理變化的相關(guān)研究

脈絡(luò)膜是鞏膜和視網(wǎng)膜之間富含色素和血管的組織。它從視乳頭延伸至睫狀體，并與睫狀體和虹膜一起形成葡萄膜。視網(wǎng)膜感光器需要消耗大量的氧氣，因此需要一個(gè)較大的氧張力梯度，這便是由脈絡(luò)膜的高血流量來(lái)維持。而糖尿病影響全身大小血管，必然會(huì)對(duì)脈絡(luò)膜造成一些病理改變［7］。1985年Hidayat、Fine［8］提出了糖尿病脈絡(luò)膜病變（diabetic choroidopathy，DC）的概念，他們對(duì)一組處于末期的糖尿病眼進(jìn)行研究并發(fā)現(xiàn)了脈絡(luò)膜毛細(xì)血管缺失、管腔狹窄、玻璃膜增厚以及一些動(dòng)脈硬化的改變。在利用內(nèi)源性堿性磷酸酶（apase）組織化學(xué)活性記錄DC功能性毛細(xì)血管缺損時(shí)納入了所有階段和類型的糖尿病病人，發(fā)現(xiàn)缺損具有明顯的萎縮邊界，表現(xiàn)為apase（-），且糖尿病病人脈絡(luò)膜毛細(xì)血管的損失是健康對(duì)照組的4倍。在一項(xiàng)基礎(chǔ)研究中，將脈絡(luò)膜嵌入甲基丙烯酸乙二醇酯中，并將其切成2 μm的切片，然后利用糖原染色和蘇木精染色，觀察后發(fā)現(xiàn)玻璃膜上有沉積物的積累，這些沉積物是脈絡(luò)膜毛細(xì)血管的變性產(chǎn)物以及脈絡(luò)膜新生血管，且隨著DR越嚴(yán)重，沉積物高度越高，這表明糖尿病血管機(jī)能不全導(dǎo)致碎片在玻璃膜上積累。Li等［9］在一項(xiàng)研究中通過(guò)阻斷TPC2通道，降低了新生血管生長(zhǎng)因子和白細(xì)胞介素（IL）-1β的水平，從而減少了脈絡(luò)膜新生血管小鼠模型中新生血管的生成和免疫激活，這間接證實(shí)了DC是一種炎癥性疾病。此外，與非糖尿病病人相比，糖尿病病人循環(huán)中有更多活化的白細(xì)胞，特別是中性粒細(xì)胞，因此炎癥和炎癥細(xì)胞可能是導(dǎo)致脈絡(luò)膜血管損傷的原因之一［10］。

2 吲哚箐綠眼底血管造影對(duì)DR病人脈絡(luò)膜血管改變的研究

ICGA在1973年首次應(yīng)用于探索脈絡(luò)膜循環(huán)，在20世紀(jì)90年代被廣泛應(yīng)用［11］。相較于熒光素鈉眼底造影在觀察脈絡(luò)膜循環(huán)中的局限性，ICGA可以在活體上清楚、動(dòng)態(tài)地觀察脈絡(luò)膜血管的結(jié)構(gòu)和血流特點(diǎn)［12-13］。吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）是一種水溶性三碳菁染料，分子量為775。ICG的兩個(gè)特性在脈絡(luò)膜循環(huán)可視化的臨床應(yīng)用中非常重要。首先，在血清中，ICG在790～805 nm處吸收，峰值發(fā)射為835 nm。這使得它們可以穿透視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）、黃斑葉黃素和其他眼部色素。另外，ICG是一種高度蛋白質(zhì)結(jié)合（98%）的染料，通過(guò)絨毛膜毛細(xì)血管的小孔擴(kuò)散非常有限。如今，ICG與較新的成像技術(shù)相結(jié)合，已成為識(shí)別許多視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜疾病的成熟技術(shù)。高洪林、王冬蘭［14］的研究納入了47例（94只眼）無(wú)明顯糖尿病視網(wǎng)膜病變（no diabetic retionpathy，NDR）的病人，和15例（30只眼）正常人作為對(duì)照組，并將NDR組按照病程長(zhǎng)短分為三組（≤5年、＞5～＜10年、≥10年），對(duì)所有研究對(duì)象行ICGA檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著病程的延長(zhǎng)，出現(xiàn)異常熒光的病人比例逐漸增高，三組分別為16.7%、42.5%、73.3%（P＜0.05）；同時(shí)發(fā)現(xiàn)NDR病人組的脈絡(luò)膜動(dòng)脈充盈時(shí)間為（14.01±2.72）s，而正常對(duì)照組為（12.14±1.33）s，兩組相比較，NDR組脈絡(luò)膜動(dòng)脈充盈時(shí)間顯著延長(zhǎng)（P＜0.05）；因此他們認(rèn)為DC早于DR并與DR的發(fā)生有關(guān)。Chieko等［15］對(duì)45例（90只眼）DR病人行ICGA檢查發(fā)現(xiàn)，DR的嚴(yán)重程度與兩眼均存在高熒光斑（P=0.002，Cochran-Armitage測(cè)試）和僅右眼存在小的高熒光斑（P=0.047，Cochran-Armitage測(cè)試）顯著相關(guān)，且糖化血紅蛋白水平與右眼大的高熒光斑明顯相關(guān)（P=0.003），因此他們認(rèn)為DR的嚴(yán)重程度與DC密切相關(guān)，且血糖控制水平與DC進(jìn)展有關(guān)。

在一次標(biāo)準(zhǔn)的ICGA檢查中，將25 mg ICG染料通過(guò)靜脈注射于病人體內(nèi)，一般情況下，該操作病人耐受性良好，且不良反應(yīng)極小，低血壓和過(guò)敏性休克等嚴(yán)重反應(yīng)罕見，但是碘過(guò)敏、肝病腎病病人禁用ICG［16］。

3 眼部超聲對(duì)DR病人脈絡(luò)膜血管改變的研究

眼部超聲是一種非侵入性診斷技術(shù)，通過(guò)收集不同組織反射的聲波信號(hào)對(duì)眼球和眼眶進(jìn)行實(shí)時(shí)定性和定量的評(píng)估，并獲得圖像。一般情況下，僅能顯示球內(nèi)、球后壁以及視神經(jīng)［17］。但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，具有更高頻率的探針擁有更好的穿透性和分辨率，為視網(wǎng)膜和深層組織的觀察與研究提供了保證［18］。溫欣等［19］通過(guò)彩色多普勒超聲顯像技術(shù)（color doppler imaging，CDI）測(cè)量54例（108只眼）2型糖尿病病人脈絡(luò)膜血管的血流參數(shù)發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照組相比，2型糖尿病病人脈絡(luò)膜血管的收縮期峰值血流速度（peak systolic velocity，PSV）、舒張末期血流速度（end diastolic velocity，EDV）降低，血管阻力指數(shù)（resistance index，RI）增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），她們認(rèn)為這些血流參數(shù)變化反映脈絡(luò)膜病變的血液循環(huán)狀態(tài)，對(duì)臨床診斷有提示作用。Tomaz［20］在一項(xiàng)研究中納入了不同階段的DR病人共44只眼，利用CDI定量測(cè)量了病人眼動(dòng)脈、視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈和睫后短動(dòng)脈血流速度的變化，并與健康對(duì)照組進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：與健康對(duì)照組相比，重度非增殖型糖尿病性視網(wǎng)膜病變（nonproliferative diabetic retinopathy，NPDR）和增殖型糖尿病性視網(wǎng)膜病變（proliferative diabetic retinopathy，PDR）組睫后短動(dòng)脈的EDV下降［（2.95±1.04）cm/s比（3.95±0.95）cm/s，P＜0.05］、RI升高［（0.72±0.05）比（0.67±0.05），P＜0.05］，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而輕、中度NPDR組與健康對(duì)照組相比，EDV、RI的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；輕、中度NPDR組與重度NPDR和PDR組相比EDV下降差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），RI升高［（0.72±0.05）比（0.67±0.07），P＜0.05］。這可能提示在重度NPDR之后才會(huì)影響睫后短動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)改變，且這種改變?yōu)榈土魉?、高阻力。CDI提供了一個(gè)測(cè)量血管內(nèi)血流速度的方法，但是很難判斷血流速度的改變是由于血流的改變還是血管的收縮或舒張，目前還沒(méi)有一種技術(shù)可以準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)地測(cè)量球后血管直徑，因此盡管CDI是一種無(wú)創(chuàng)、可重復(fù)和快速地評(píng)估眼循環(huán)的技術(shù)，且不受視力和屈光介質(zhì)的影響，但它仍只能作為眼底檢查或熒光素血管造影的補(bǔ)充檢查。

目前，眼部超聲仍有著不可或缺的作用，但是相較于對(duì)DR病人視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜的評(píng)估，眼部超聲更多的是應(yīng)用于白內(nèi)障、玻璃體混濁、視網(wǎng)膜脫落以及眼內(nèi)腫瘤的診斷和鑒別。

4 光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)對(duì)DR病人脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)改變的研究

OCT作為一種新興的、非侵入性的檢查方法，能夠以無(wú)創(chuàng)方式收集分辨率接近活體組織的圖像，為脈絡(luò)膜的評(píng)估提供了新的思路。目前最常見的OCT技術(shù)是頻域OCT（spectral domain optical coherence tomography，SD-OCT），其主要利用探測(cè)光束研究目標(biāo)組織，利用傅里葉方程對(duì)返回設(shè)備的信號(hào)進(jìn)行分析，隨著光束進(jìn)入眼球的深度增加，SD-OCT的信號(hào)會(huì)越來(lái)越弱，并且RPE層是高度反射的，因此，SD-OCT可以提供玻璃體、視網(wǎng)膜的高質(zhì)量圖像，但是對(duì)于脈絡(luò)膜的顯示僅僅局限于最內(nèi)層［21］。2009年一種新的成像技術(shù)——增強(qiáng)深度成像（enhanced depth imaging optical coherence tomography，EDIOCT）出現(xiàn)，其雖然基于SD-OCT，但是它可以提供更深層的高質(zhì)量圖像。利用EDI-OCT可以測(cè)量脈絡(luò)膜厚度（choroidal thickness，CT），從而了解時(shí)間、病情和藥物治療對(duì)脈絡(luò)膜的影響。EDI-OCT圖像也可以顯示脈絡(luò)膜的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)和研究DC。Kase等［22］利用EDI-OCT分析了342只糖尿病眼和112只年齡匹配的非糖尿病眼，并將糖尿病病人進(jìn)一步分為：糖尿病治療組和糖尿病未治療組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照組和糖尿病治療組相比，糖尿病未治療組CT明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。在另一項(xiàng)研究中，Kase等［23］的研究納入了420只糖尿病眼和年齡匹配的健康受試者124只眼，將糖尿病病人根據(jù)OCT檢查結(jié)果分為伴或不伴黃斑水腫，并利用EDI-OCT測(cè)量他們的CT，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與不伴黃斑水腫的糖尿病病人相比較，伴有黃斑水腫的糖尿病病人CT顯著增加［（288±84）μm比（257±81）μm］，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。但在一些脈絡(luò)膜較厚或者色素沉著較重的眼球進(jìn)行EDI-OCT檢查時(shí)，黑色素吸收或偏轉(zhuǎn)了一大部分OCT信號(hào)，使其成像存在一定的不準(zhǔn)確性。且EDIOCT成像的另一個(gè)缺點(diǎn)是，其對(duì)內(nèi)部視網(wǎng)膜和玻璃體的成像不夠清晰。然而隨著掃頻源OCT（swept source optical coherence tomography，SS-OCT）的問(wèn)世，很好地克服了EDI-OCT的局限性，其在絕大多數(shù)條件下?lián)碛懈鼜?qiáng)大的穿透性，從而更好地顯示深層結(jié)構(gòu)［24］。Wang等［25］利用SS-OCT分析了1 347例2型糖尿病病人，在對(duì)其他因素進(jìn)行調(diào)整后發(fā)現(xiàn)，R3期DR病人與R0期DR病人相比，CT明顯變?。郐?-29.1 μm，95%CI：（-53.8，-4.4），P=0.021］，因此他們認(rèn)為CT在DR的晚期會(huì)進(jìn)一步降低。有學(xué)者收集了52例PDR病人共85只眼，利用SS-OCT測(cè)量了每位病人黃斑中心凹下脈絡(luò)膜厚度（subfoveal choroidal thickness，SFCT），且對(duì)病人進(jìn)行了腎功能檢測(cè)和小便分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SFCT與估算的腎小球?yàn)V過(guò)率（eGFR）呈正相關(guān)（β=0.591，P＜0.001），與血清磷呈負(fù)相關(guān)（β=-0.565，P＜0.001）；eGFR低、血清磷水平高的病人SFCT［（228.0±80.3）μm］小于eGFR高、血清磷水平低的病人［（342.5±57.7）μm］，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.026），因此他們認(rèn)為PDR病人SFCT受腎功能影響較密切，提示如果PDR病人CT降低，應(yīng)考慮行腎功能檢測(cè)［26］。

自從OCT實(shí)現(xiàn)對(duì)CT的測(cè)量后，眼科各類疾病與CT的關(guān)系一直是臨床研究的重點(diǎn)但目前來(lái)看，CT與視網(wǎng)膜功能的關(guān)系尚不明確，大量研究結(jié)果之間尚有一些分歧。

5 光學(xué)相干斷層血管成像技術(shù)對(duì)DR病人脈絡(luò)膜血管改變的研究

光學(xué)相干斷層血管成像（optical coherence tomography angiography，OCTA）技術(shù)是將OCT掃描提供的結(jié)構(gòu)信息與血流檢測(cè)相結(jié)合，基于對(duì)組織同一區(qū)域重復(fù)多次掃描，識(shí)別連續(xù)掃描之間存在的差異［27］。當(dāng)OCTA起初應(yīng)用于臨床時(shí)，其僅限于視網(wǎng)膜循環(huán)的研究和脈絡(luò)膜新生血管的檢測(cè)，而對(duì)脈絡(luò)膜成像很困難。究其原因，首先OCTA起先是基于SD-OCT技術(shù)，因此其信號(hào)強(qiáng)度過(guò)低，無(wú)法獲得超出RPE層的高質(zhì)量圖像，其次由于視網(wǎng)膜毛細(xì)血管叢在視網(wǎng)膜下層組織產(chǎn)生了許多投影偽影［28］，導(dǎo)致OCT對(duì)脈絡(luò)膜的成像不夠清晰。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，基于SS-OCT的OCTA可以無(wú)創(chuàng)地很清晰地顯示脈絡(luò)膜的血流圖像［29］。Li等［30］利用OCTA定量測(cè)量了97例2型糖尿病病人和48例健康人的脈絡(luò)膜毛細(xì)血管叢（choroid capillary plexus，CCP）的中央凹、旁中央凹血管密度和CCP的中央凹血流面積，通過(guò)比較分析發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，糖尿病病人的CCP中央凹［（62.84±5.48）%比（65.79±2.72）%］、旁中央凹血管密度［（63.964±4.028）%比（65.684±1.419）%］和中央凹血流面積［（1.787±0.194）mm2比（1.902±0.051）mm2］均顯著下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），因此他們認(rèn)為，在糖尿病病人中，微血管缺血起源于脈絡(luò)膜層并向內(nèi)延伸，OCTA可作為早期檢測(cè)和監(jiān)測(cè)DR進(jìn)展的可靠方法。Dodo等［31］利用OCTA定量測(cè)量66例糖尿病病人的108只眼，OCTA圖像顯示患有DR的眼睛中絨毛膜毛細(xì)血管層中存在流動(dòng)空洞，且與較輕的DR相比，更嚴(yán)重的DR病人眼睛中流動(dòng)空洞區(qū)域增加（P＜0.05），因此他們認(rèn)為，脈絡(luò)膜循環(huán)中斷面積與DR的嚴(yán)重程度具有一定的相關(guān)性，并且這一發(fā)現(xiàn)有助于進(jìn)一步解釋DR的發(fā)病機(jī)制。

綜上所述，大量組織病理學(xué)研究已經(jīng)證實(shí)DC是一種血管阻塞缺損、白細(xì)胞淤積的炎癥性疾病，隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，ICGA、眼部超聲以及OCT等現(xiàn)代影像學(xué)技術(shù)再次證實(shí)了組織病理學(xué)研究結(jié)果。并且EDI-OCT和OCTA可以通過(guò)脈絡(luò)膜厚度、脈絡(luò)膜血流參數(shù)量化DC的嚴(yán)重程度，這為今后的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床研究評(píng)估DC提供了有效的技術(shù)手段。本研究詳細(xì)闡述了糖尿病病人脈絡(luò)膜的生理病理改變以及多種影像學(xué)檢查方法對(duì)糖尿病病人脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)和血流改變的研究情況。希望通過(guò)深入了解糖尿病病人脈絡(luò)膜的變化情況及其在DR發(fā)病過(guò)程中所起的作用，為臨床醫(yī)生更好地診治DR提供新的思路。