眼底彩照檢測糖尿病黃斑水腫的敏感度和特異度分析

熊勇群, 何宇深, 謝培雯, 鄭 逸, 林建偉, 李遠存, 張貴華

(1. 汕頭大學·香港中文大學聯(lián)合汕頭國際眼科中心, 廣東 汕頭, 515041;2. 廣東省佛山市第二人民醫(yī)院 眼科中心, 廣東 佛山, 528000)

糖尿病黃斑水腫(DME)是指糖尿病患者視網(wǎng)膜內(nèi)外屏障破壞,導致滲出或液體在黃斑區(qū)視網(wǎng)膜積聚,從而引起黃斑區(qū)視網(wǎng)膜水腫增厚,視網(wǎng)膜感光功能受損的疾病,是糖尿病患者出現(xiàn)中度和重度視力損害的主要原因之一[1]。DME可在糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)病情并不十分嚴重時就出現(xiàn),如果患者沒有及時診治,將導致永久、不可逆性的視力損害[2]。DR和DME篩查主要依賴于眼底彩照。篩查中判斷糖尿病患者是否有DME,主要是根據(jù)患者的眼底彩照中黃斑區(qū)是否有出血和硬性滲出[3]。但在臨床中發(fā)現(xiàn),黃斑區(qū)有出血或者硬性滲出不一定出現(xiàn)視網(wǎng)膜的水腫增厚。反之,黃斑區(qū)視網(wǎng)膜水腫時,患者眼底彩照中黃斑區(qū)也不一定有出血或者硬性滲出。研究[4]表明, DR篩查中轉(zhuǎn)診到眼科診所,經(jīng)專業(yè)的眼底病專家評估后,實際需要接受治療的DME僅占全部因DME轉(zhuǎn)診的20%左右。與傳統(tǒng)二維光學相干斷層掃描(OCT)相比,頻域光學相干斷層掃描(SD-OCT)能在幾秒內(nèi)對視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)進行三維成像,依靠SD-OCT檢查可以準確識別DME。因此, SD-OCT被廣泛用作檢測、監(jiān)測DME[5]。本研究以SD-OCT為診斷DME的標準,評估在DR篩查中眼底彩照檢測DME的敏感度和特異度,探討在DR篩查中引入SD-OCT的必要性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019年6月—2022年3月收治的1 438例DR患者的病歷資料。納入標準: ① 確診1型或2型糖尿病者; ② 能配合完成電腦驗光、裸眼視力、最佳矯正視力、眼底照相、SD-OCT(型號: Topcon 3D-OCT 2000)檢查者; ③ 眼底彩照圖片質(zhì)量合格且被評級為患有DR者; ④ SD-OCT圖像質(zhì)量可以用于DME評級者。排除標準: ① 無法完成以下的任何1項檢查者,包括電腦驗光、裸眼視力、最佳矯正視力、眼底彩色照片、SD-OCT; ② 眼底彩照或SD-OCT圖像質(zhì)量評級為無法評級者; ③ 眼底彩照及SD-OCT圖像懷疑合并其他引起視網(wǎng)膜增厚的疾病(濕性老年性黃斑變性、中心性漿液性視網(wǎng)膜脈絡膜病變、脈絡膜新生血管等)以及視盤水腫者; ④ 有視網(wǎng)膜激光治療及玻璃體切除術(shù)史患者; ⑤ 近3個月進行內(nèi)眼手術(shù)者。

1.2 閱片方法

由2名閱片師(均取得英國DR篩查閱片師資格證書)分別對眼底彩照、SD-OCT進行DME判別。進行眼底彩照閱片時,閱片師無法調(diào)取SD-OCT資料; 反之,進行SD-OCT閱片時,閱片師無法調(diào)取眼底彩照資料。當2位閱片師的閱片意見達成一致時,即為最終的結(jié)果; 當2位閱片師的閱片意見不一致時,將提交副高級或更高級別的眼底專家進行仲裁,仲裁結(jié)果為最終閱片結(jié)果。

1.3 評級標準

眼底彩照中DR評級采用英國DR分級標準[6], 將患者分為3組。背景期DR(R1組, 1 412眼): 指眼底出現(xiàn)以下任意病變特征,微血管瘤或出血點、視網(wǎng)膜出血、靜脈環(huán)、硬性滲出、棉絨斑,且不伴有增殖前期和增殖期的病變特征; 增殖前期DR(R2組, 710眼): 指眼底出現(xiàn)以下任意病變特征,靜脈串珠、多發(fā)墨跡樣出血、視網(wǎng)膜內(nèi)微血管異常等,且不伴有增殖期的病變特征; 增殖期DR(R3組, 204眼): 指眼底出現(xiàn)以下任意病變特征,視盤新生血管、視盤外新生血管、視網(wǎng)膜前或玻璃體出血、視網(wǎng)膜前增殖膜或牽引性視網(wǎng)膜脫離。

具備以下條件之一認為黃斑有水腫: ① 在黃斑中心凹1個視盤直徑內(nèi)出現(xiàn)硬性滲出; ② 黃斑區(qū)內(nèi)聚集性地出現(xiàn)硬性滲出; ③ 在黃斑中心凹1個視盤直徑內(nèi)出現(xiàn)視網(wǎng)膜增厚的情況(如果有立體圖像); ④ 在黃斑中心凹1個視盤直徑內(nèi)出現(xiàn)出血情況或者微血管瘤,且患者的最佳矯正視力≤ 0.5(如果沒有立體圖像)(見圖1); 不具備以上條件的認為黃斑區(qū)不存在水腫。

A: 黃斑區(qū)可見出血; B: 黃斑區(qū)可見硬性滲出; C: 黃斑區(qū)可見出血和硬性滲出。圖1 眼底彩照黃斑水腫示例圖

SD-OCT中DME定義為[7]: 具備以下條件之一認為存在黃斑水腫。① 黃斑區(qū)視網(wǎng)膜厚度增厚: 黃斑中心(指以黃斑中心凹為圓心,直徑1 mm同心圓) 平均厚度≥250 μm或黃斑旁中心(以黃斑中心凹為圓心,直徑3 mm同心圓且除去黃斑中心區(qū))平均厚度≥300 μm; ② SD-OCT掃描圖像中可見囊樣水腫、彌漫性水腫、視網(wǎng)膜下積液、內(nèi)界膜輪廓異常等黃斑水腫的影像學特征(見圖2); 不具備以上條件的認為黃斑區(qū)不存在水腫。為便于統(tǒng)計,把滿足條件①的病例定義為黃斑增厚組,不滿足條件① 的定義為黃斑厚度未超標準組。

A: 黃斑囊樣水腫; B: 黃斑彌漫性水腫; C: 黃斑視網(wǎng)膜下液; D: 黃斑內(nèi)界膜輪廓異常。圖2 黃斑水腫特征示例圖

1.4 統(tǒng)計學分析

2 結(jié) 果

2.1 DR患者一般資料

本研究納入DR患者1 438例共2 326只眼。其中男591例,女847例; 年齡19～90歲,平均(57.7±11.0)歲。共976眼符合SD-OCT中DME的條件,其中787眼SD-OCT顯示出現(xiàn)黃斑增厚, 93.5%的黃斑增厚組患眼出現(xiàn)至少1種黃斑水腫特征改變,包括289例(36.7%)彌漫性水腫、202只眼(25.7%)囊樣水腫、244只眼(31.0%)內(nèi)界膜的輪廓異常、69只眼(8.8%)視網(wǎng)膜下液。黃斑厚度未超標準組的1 539只眼中,有189只眼(12.3%)的OCT圖像出現(xiàn)黃斑水腫的特征改變,包括111只眼(7.2%)內(nèi)界膜的輪廓異常、64只眼(4.2%)囊樣水腫、35只眼(2.3%)彌漫性水腫、1只眼(0.1%)視網(wǎng)膜下液。見表1。

表1 不同黃斑厚度的SD-OCT圖象特征分布[n(%)]

2.2 DR患者SD-OCT圖像特征分布情況

眼底彩照檢測DME的敏感度為78.8%(95%CI: 76.1%～81.2%), 特異度為56.7%(95%CI: 54.0%～59.3%),AUC為0.677(95%CI: 0.659～0.696)。在R1組中,其敏感度、特異度和AUC分別為68.6%(95%CI: 64.2%～72.7%)、58.8%(95%CI: 69.4%～75.4%)、0.637(95%CI: 0.611～0.664); 在R2組中,其敏感度、特異度和AUC分別為86.3%(95%CI: 82.3%～89.4%)、52.0%(95%CI: 46.8%～57.2%)、0.691(95%CI: 0.660～0.723); 在R3組中,其敏感度、特異度和AUC分別為89.3%(95%CI: 83.8%～93.2%)、42.9%(95%CI: 28.0%～59.1%)、0.661(95%CI: 0.575～0.747)。見表2、圖3。

圖3 眼底彩照在不同DR等級時檢測DME的ROC曲線圖

3 討 論

糖尿病患者如沒有及時發(fā)現(xiàn)DME和接受治療,可引起中重度的視力損害。研究[8]表明,主要預防視力損害措施為及時發(fā)現(xiàn)DME并進行抗血管內(nèi)皮生長因子、激光等治療。對糖尿病患者的DME篩查主要依賴于眼底彩照,且大多數(shù)DR篩查中心沒有使用立體圖像來判別DME。因此,閱片人員對于DME的評判主要依賴于是否見到眼底彩照中黃斑區(qū)有出血或者滲出。英國DR篩查標準中包括了DME和其他黃斑病變,因此本研究中排除了視網(wǎng)膜靜脈阻塞、老年性黃斑變性等其他黃斑病變的病例。本研究結(jié)果顯示,以SD-OCT作為診斷DME的金標準時,眼底彩照檢測DME的敏感度、特異度、AUC分別為78.8%、56.7%、0.677。

目前其他國家或地區(qū)關(guān)于眼底彩照在DR篩查中檢測DME的效能的研究結(jié)果差別較大,這可能與篩查的評判標準、樣本來源等因素有關(guān)。研究[4]報道,眼底照相篩查黃斑水腫的假陽性率高達86%。另一研究[9]納入1 767例患者,最終所有因DME進行轉(zhuǎn)診的患者中,經(jīng)OCT檢查確認后只有30.4%的患者真正需要進行DME的治療。英國一項多中心研究[7]納入3 540例患者,其判斷DME的SD-OCT標準與中國基本相同,但研究中沒有給出具體OCT型號,其結(jié)果顯示眼底彩照篩查DME的敏感度、特異度為72.6%、66.8%。相關(guān)研究[10]發(fā)現(xiàn),采用英國分期標準眼底彩照檢測黃斑病變的敏感度和特異度分別為70.0%、69.6%, 但該研究中沒有給出判別DME的具體標準。上述2項研究結(jié)果與本研究結(jié)果相似,但本研究結(jié)果的敏感度較上述2研究稍高,這可能與本研究增殖前期DR病例和增殖期DR病例比例較大有關(guān)。

目前,關(guān)于OCT診斷黃斑水腫的標準沒有統(tǒng)一定論。一項比較OCT與立體照相或眼底鏡檢查診斷DME差異性的薈萃分析顯示, OCT診斷黃斑水腫的標準有采用黃斑中心凹厚度,也有采用黃斑中心區(qū)平均厚度。有研究[11]與本研究一樣,采用SD-OCT判別DME時不僅考慮了黃斑區(qū)視網(wǎng)膜的厚度,也將囊樣水腫、視網(wǎng)膜下液等DME的病變特征作為DME的診斷標準。本研究中,當黃斑中心厚度≥250 μm或黃斑旁中心厚度≥300 μm時, 93.6%的病例有至少1種提示黃斑水腫的OCT圖像特征性改變。而黃斑厚度未超標準組的1 539眼中也有189眼(12.3%)的OCT圖像出現(xiàn)黃斑水腫的特征改變,可見單純采用某一點位或某一區(qū)域的厚度評判有無黃斑水腫可能會導致一定程度上的漏診,因此本研究對于DME的定義除了考慮厚度外,也納入黃斑水腫在OCT上的病變特征。

本研究顯示,眼底彩照在DR篩查中檢測DME的特異度較低,特別是DR評級為R2、R3的患者,特異度更低,這表明誤診率高。DR評級為R2、R3的患者,無論有沒有DME,都需要轉(zhuǎn)診到眼科進行進一步診斷和治療,因此這部分患者的特異度較低。但評級為R1的患者,如果沒有DME, 基于目前的DR管理指南,不需要轉(zhuǎn)診,只需要定期隨訪。因此單純采用眼底彩照進行DME篩查時,存在較高的DME假陽性率,這種誤診將導致醫(yī)療資源浪費及患者經(jīng)濟和心理負擔增加。當黃斑中心凹1個視盤內(nèi)同時存在出血和硬性滲出物時,黃斑水腫的發(fā)生率高于單純出血和單純硬性滲出物的情況,而單純有滲出物情況的黃斑水腫的發(fā)生率高于單純出血,表明出現(xiàn)硬性滲出物可能提示黃斑水腫。研究[12]指出,黃斑中心凹附近的出血點及微動脈瘤病例不需要轉(zhuǎn)診。而本研究發(fā)現(xiàn)在增殖期DR中眼底彩照檢測DME的特異度很低(42.9%),AUC為0.661。此外,本研究發(fā)現(xiàn)在DME病例中,SD-OCT圖像出現(xiàn)較多的特征是內(nèi)界膜輪廓異常和彌漫性水腫,與相關(guān)研究[13-14]結(jié)果一致。

綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)眼底彩照在不同DR分期中檢測DME的特異度均較低,在DR篩查中單一使用眼底彩照檢測DME的誤診率較高,進而導致患者進行不必要的轉(zhuǎn)診。建議篩查中心應引入SD-OCT進行DME篩查,以提高DR篩查中DME的檢測準確度。