光學(xué)相干斷層成像評估高血壓性視網(wǎng)膜病變神經(jīng)元損傷應(yīng)用價值的研究

趙潤澤，孫小佳，Melba Marquez Hernandez，竇國睿*

1.710032 陜西省西安市，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院眼科 全軍眼科研究所

2.10400 Calle San Lázaro #701 esq. a Belascoaín，Centro Habana，La Habana，Cuba，Hospital Clínico Quirúrgico “Hermanos Ameijeiras”（HHA）

我國高血壓患病率從1959 年的5.1%增長到2018年的27.5%［1］，已成為重大公共衛(wèi)生問題之一，日益受到重視。然而，高血壓相關(guān)眼病較高血壓心血管、腎臟疾病等并發(fā)癥的關(guān)注度較低。高血壓相關(guān)眼病包括高血壓性視網(wǎng)膜病變（hypertensive retinopathy，HTNR）、脈絡(luò)膜病變以及視神經(jīng)病變，其中以HTNR最為常見。HTNR 的發(fā)生率與高血壓的持續(xù)時間和嚴(yán)重程度呈正比［2］。研究表明，在非糖尿病患者中，高血壓引起視網(wǎng)膜動脈狹窄的5 年發(fā)病率約為9.9%；在年齡和性別控制的情況下，血壓未得到控制的高血壓患者發(fā)生HTNR 的概率高于血壓控制的患者［3］。

長期高血壓損害視網(wǎng)膜血管和神經(jīng)，其中血管結(jié)構(gòu)和功能改變可通過直觀的眼底鏡或照像檢查得以確診，而對于視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)，如神經(jīng)節(jié)纖維和節(jié)細胞的病變較為隱匿，易被忽略［4］。光學(xué)相干斷層成像檢查（optical coherence tomography，OCT）作為一種無創(chuàng)的眼科檢查手段為高血壓視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)病變提供了可能性，其優(yōu)勢在于可以發(fā)現(xiàn)普通眼底檢查無法觀察到的高血壓性視網(wǎng)膜神經(jīng)元損害［5-6］。本研究以O(shè)CT 為檢查手段，將血壓控制和未控制的高血壓患者正常參與者視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)進行對比，評估血壓控制情況對于視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)的影響，以提示OCT 檢查對高血壓患者視網(wǎng)膜神經(jīng)元損傷篩查預(yù)防HTNR 致盲的重要性。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究為橫斷面研究。 納入2019 年3 月—2020 年7 月 于Hospital Clínico Quirúrgico “Hermanos Ameijeiras”（HHA 醫(yī)院）就診的102 例高血壓患者為研究對象，同時納入45 名健康受試者為對照組。高血壓患者來自HHA 醫(yī)院高血壓?？崎T診，非高血壓受試者組由醫(yī)院工作人員及病人家屬等健康志愿者組成。所有參與者在HHA 醫(yī)院眼科接受相關(guān)檢查。本研究符合《赫爾辛基宣言》原則，并得到了HHA 醫(yī)院科學(xué)委員會和研究倫理委員會的批準(zhǔn)（編號：HHA-2018-1017）。參與者均簽署知情同意書。

1.2 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡18～60 歲。（2）依據(jù)歐洲高血壓協(xié)會2018年高血壓診斷和治療指南［7］診斷為高血壓，對照組為24 h 動態(tài)血壓監(jiān)測在正常范圍的受試者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患有頸動脈狹窄疾病，糖尿病或其他血管病變的系統(tǒng)性疾?。唬?）吸煙患者（定義為連續(xù)或累積吸煙6 個月或以上者）；（3）患有眼部疾病如青光眼、高度近視，有眼部手術(shù)史（濾過手術(shù)、白內(nèi)障手術(shù)等）、最佳矯正視力低于0.8 以及眼部透明介質(zhì)混濁而導(dǎo)致無法進行眼底和光學(xué)相干斷層掃描檢查的患者。

1.3 診斷標(biāo)準(zhǔn)及主要觀察指標(biāo)

1.3.1 依據(jù)歐洲高血壓協(xié)會2018 年高血壓診斷和治療指南［7］，24 h 動態(tài)血壓監(jiān)測平均血壓值≥130/80 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），和/或日間平均血壓≥135/85 mmHg，和/或夜間平均血壓≥120/70 mmHg 診斷為高血壓。接受降血壓藥物治療的高血壓患者24 h 血壓監(jiān)測值在參考范圍內(nèi)定義為血壓控制。

1.3.2 HTNR：Ⅰ級為輕中度的動脈狹窄或硬化；Ⅱ級主要為動脈硬化，明顯的局部和/或廣泛動脈血管狹窄，光反射增強，動靜脈交叉壓迫；Ⅲ級為視網(wǎng)膜動靜脈狹窄和局灶性收縮，視網(wǎng)膜水腫，硬性滲出物，棉絮斑，視網(wǎng)膜出血；Ⅳ級為在上述病變基礎(chǔ)上伴有視盤水腫［8］。

1.3.3 采用Hipermax 動態(tài)血壓計監(jiān)測24 h 動態(tài)血壓，取24 h 舒張壓和收縮壓的平均動脈血壓值。采用Perkins 壓平式眼壓計分別于8：00、10：00、12：00測量眼壓，取3 次測量平均值為眼壓值，計算眼灌注壓，眼灌注壓=2/3 平均動脈血壓值-眼壓值。

1.3.4 OCT 檢查：使用Cirrus 5000 HD-OCT Carl Zeiss Meditec Inc. Dublín，California.，對視盤區(qū)采用Optic Disc Cube 200×200 模式檢測視盤區(qū)視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維（retinal nerve fiber layer，RNFL）厚度，黃斑區(qū)采用Macular Cube 512×128 檢測神經(jīng)節(jié)細胞復(fù)合層（ganglion cell complex，GCC）厚度。

1.4 分組

依據(jù)血壓控制情況將患者分為血壓控制組（n=51）和血壓未控制組（n=51），45 名健康受試者為對照組。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析。計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Pearson 相關(guān)性分析或Spearman 秩相關(guān)分析探究血壓、眼灌注壓、視網(wǎng)膜病變與GCC 厚度和血壓、眼灌注壓與視網(wǎng)膜病變的相關(guān)性，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

采用R 3.5.3 軟件進行中介作用分析。自變量X 通過中介變量M 對因變量Y 產(chǎn)生一定影響，則稱M 為X和Y 的中介變量。研究中介的目的是在已知X 和Y 關(guān)系的基礎(chǔ)上，探索其關(guān)系的內(nèi)部作用機制（圖1）。X對Y 的總效應(yīng)分為直接和間接效應(yīng)，直接效應(yīng)是指當(dāng)M 固定在某一水平時，X 對Y 的效應(yīng)；間接效應(yīng)是指X通過M 對Y 施加的影響。圖2 中c 為直接效應(yīng)，間接效應(yīng)則為a 與b 的結(jié)合。符合以下標(biāo)準(zhǔn)的變量可以判定為中介變量：（1）X 與M 的關(guān)聯(lián)具有統(tǒng)計學(xué)意義；（2）M 與Y 的關(guān)聯(lián)具有統(tǒng)計學(xué)意義；（3）X 與Y 的關(guān)聯(lián)具有統(tǒng)計學(xué)意義［9-10］。

圖1 中介效應(yīng)示意圖Figure 1 Diagram of the mediating effect

圖2 GCC 平均厚度在收縮壓與高血壓性視網(wǎng)膜病變風(fēng)險的中介效應(yīng)Figure 2 Mediating effect of average GCC thickness in systolic blood pressure and risk of hypertensive retinopathy

2 結(jié)果

2.1 研究對象基本特征

3 組研究對象人種、收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、眼壓、眼灌注壓、視網(wǎng)膜病變比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 3 組研究對象基線資料比較Table 1 Comparison of baseline data among the 3 groups of subjects

2.2 3 組研究對象OCT 檢查結(jié)果比較

血壓未控制組平均RNFL 厚度低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。3 組研究對象上方、鼻側(cè)、下方、顳側(cè)RNFL 厚度比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。血壓控制組、血壓未控制組GCC 平均厚度低于對照組，血壓未控制組GCC 最小值低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。3 組研究對象上方、顳上方、顳下方、下方、鼻下方、鼻上方GCC 厚度比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表2 3 組研究對象RNFL 厚度比較（±s，μm）Table 2 RNFL thickness comparison among the 3 groups

注：RNFL=視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層；a 表示與對照組比較P＜0.05。

組別 例數(shù) 平均RNFL 厚度 上方RNFL 厚度 鼻側(cè)RNFL 厚度 下方RNFL 厚度 顳側(cè)RNFL 厚度對照組 45 101.5±7.6 125.4±11.9 78.5±15.0 134.7±13.7 62.6±9.2血壓控制組 51 97.0±10.5 123.8±15.3 76.3±13.3 127.5±18.9 60.8±9.7血壓未控制組 51 96.5±10.5a 118.5±16.6 76.2±13.3 129.2±21.3 59.5±8.7 F 值 3.862 2.903 0.402 1.969 1.366 P 值 0.023 0.058 0.670 0.143 0.258

表3 3 組研究對象黃斑區(qū)GCC 厚度比較（±s，μm）Table 3 Comparison of GCC thickness in macular region of the 3 groups

表3 3 組研究對象黃斑區(qū)GCC 厚度比較（±s，μm）Table 3 Comparison of GCC thickness in macular region of the 3 groups

注：GCC=神經(jīng)節(jié)細胞復(fù)合層；a 表示與對照組比較P＜0.05。

鼻上方GCC 厚度對照組 45 85.7±4.6 82.1±5.9 85.8±5.8 83.1±6.5 83.6±5.8 82.8±5.9 84.9±5.6 86.9±5.0血壓控制組 51 83.0±5.7a 79.2±6.2 85.1±7.1 82.0±6.4 82.2±5.9 80.6±6.6 83.9±7.0 86.1±7.3血壓未控制組 51 82.8±7.3a 77.7±9.9a 83.2±8.9 81.7±8.2 81.0±9.6 80.3±8.6 82.9±7.7 84.5±6.9 F 值 3.514 4.088 1.606 0.474 1.458 1.612 1.075 1.637 P 值 0.032 0.019 0.204 0.624 0.236 0.203 0.344 0.198組別 例數(shù) GCC平均厚度GCC厚度最小值上方GCC厚度顳上方GCC 厚度顳下方GCC 厚度下方GCC 厚度鼻下方GCC 厚度

2.3 血壓未控制組血壓、眼灌注壓、視網(wǎng)膜病變與GCC 厚度的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，GCC 平均厚度、上方GCC厚度、顳下方CCG 厚度與收縮壓、舒張壓、眼灌注壓、視網(wǎng)膜病變呈負相關(guān)（P＜0.05），顳上方GCC 厚度與收縮壓、舒張壓、眼灌注壓呈負相關(guān)（P＜0.05），下方GCC 厚度與舒張壓呈負相關(guān)（P＜0.05），視網(wǎng)膜病變與收縮壓、舒張壓、眼灌注壓呈正相關(guān)（P＜0.05），見表4。

表4 血壓、眼灌注壓、視網(wǎng)膜病變與GCC 厚度的相關(guān)性（r 值/rs 值）Table 4 Correlation of blood pressure，ocular perfusion pressure，retinopathy with GCC thickness

2.4 OCT 參數(shù)在收縮壓與HTNR 關(guān)系中的中介作用分析

中介效應(yīng)結(jié)果顯示，“收縮壓→GCC 平均厚度→HTNR”效應(yīng)顯著，收縮壓與GCC 平均厚度呈正相關(guān)，GCC 平均厚度與HTNR 呈正相關(guān)（P＜0.05）。收縮壓對HTNR 發(fā)生風(fēng)險具有直接影響（β=0.013，95%CI=0.007～0.020，P＜0.001），GCC 平均厚度部分介導(dǎo)了收縮壓對HTNR 發(fā)生風(fēng)險的影響（β=0.117，95%CI=0.014～0.360，P=0.04），中介效應(yīng)占總效應(yīng)的11.7%，“收縮壓→GCC 平均厚度→HTNR”中介效應(yīng)模型見圖2。

3 討論

本研究參與者均進行了24 h 血壓監(jiān)測，血壓真實控制情況明確。研究中高血壓患者血壓分級集中在一級和二級，且大多數(shù)高血壓患者病程時間≤10 年，對血管壁損害較小，因此本研究高血壓患者的視網(wǎng)膜病變分級多集中在Ⅰ級和Ⅱ級。研究表明，收縮壓和舒張壓升高均可造成視網(wǎng)膜病變［8］，而本研究結(jié)果顯示，僅收縮壓升高與HTNR 的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，考慮與研究樣本量較小有關(guān)。另有研究表明高血壓病程長短較血壓值對視網(wǎng)膜病變的影響更加明顯［11］。

現(xiàn)有文獻對于HTNR 中血管結(jié)構(gòu)改變的報道較為多見［8，12-13］，然而對于高血壓性視網(wǎng)膜神經(jīng)病變的研究鮮有報道。本研究中高血壓組患者較對照組參與者的GCC 厚度和RNFL 厚度平均值減少，在血壓未控制組中表現(xiàn)尤為明顯，視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)病變與血壓的相關(guān)性僅表現(xiàn)在血壓未控制組，由此可見血壓控制情況直接影響視網(wǎng)膜神經(jīng)病變的進展。AKAY 等［14］通過對80 例年輕［（23.8±2.8）歲］高血壓患者和80 名性別、年齡配對的健康對照組研究發(fā)現(xiàn)，兩組研究對象RNFL 厚度未見明顯差異，高血壓患者部分象限GCC 厚度較正?；颊呙黠@減少且與血壓值呈負相關(guān)。LEE 等［15］在一項為期1 年的前瞻性研究中，通過OCT 對高血壓患者和對照組的GCC 厚度進行測量，結(jié)果證實高血壓患者較正常對照組的GCC 厚度明顯降低。本研究在既往報道基礎(chǔ)上，進一步發(fā)現(xiàn)高血壓患者的血壓控制情況與視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)的改變存在差異，且神經(jīng)節(jié)細胞層受損較神經(jīng)纖維層更為明顯。在血壓未控制的高血壓患者中神經(jīng)節(jié)細胞厚度的變薄與血壓值之間存在負相關(guān)，但該相關(guān)性并未在血壓控制的患者中發(fā)現(xiàn)，由此筆者推測高血壓患者的血壓控制情況對神經(jīng)節(jié)細胞的保護起到關(guān)鍵性作用。后面的中介分析結(jié)果提示GCC 層變薄可能是高血壓未控制，特別是收縮壓未控制造成高血壓視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)病變的原因，該結(jié)果恰好印證了上述作者的推論，且在一定程度上揭示了其因果關(guān)系。因此對于高血壓患者定期通過OCT 對GCC 的檢查可提前診斷視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)受損情況，對于避免不可逆的神經(jīng)損傷尤為重要。

神經(jīng)血管單元（neurovascular unit，NVU）最早在2001 年被提出，起初多在腦卒中等腦血管疾病中被廣泛關(guān)注［16］。自2007 年起NVU 被引入視網(wǎng)膜相關(guān)研究中，視網(wǎng)膜神經(jīng)血管單元（retinal neurovascular unit，RNVU）的組成包括：視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)（3 層神經(jīng)細胞體和2 層神經(jīng)叢）；神經(jīng)元（神經(jīng)節(jié)細胞，無長突細胞，雙極細胞，水平細胞）；光感受器細胞；膠質(zhì)細胞（大膠質(zhì)細胞：Müller 細胞，星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞）；微血管（血管內(nèi)皮細胞和周細胞）；免疫細胞（巨噬細胞）以及視網(wǎng)膜色素上皮層和脈絡(luò)膜［16-17］。目前RNVU 概念在糖尿病視網(wǎng)膜病變中多被提及，但其在HTNR 中的報道并不多見。研究表明高血壓可引起視網(wǎng)膜血管功能障礙，造成灌注不足進而誘發(fā)炎癥反應(yīng)及血視網(wǎng)膜屏障破壞，最后對神經(jīng)元細胞、膠質(zhì)細胞和血管結(jié)構(gòu)及功能造成損傷［18］。而本研究結(jié)果則為RNVU 在高血壓視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)病變提供了新的臨床證據(jù)，相關(guān)神經(jīng)結(jié)構(gòu)病變的機制研究以及與血管結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系有待今后進一步研究。

古巴的社區(qū)綜合性門診設(shè)有?？崎T診，每周會安排不同的專科醫(yī)生坐診，與家庭醫(yī)生共同參與社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)［19］。社區(qū)綜合性門診的眼科醫(yī)生會對高血壓患者每年進行至少1 次眼底檢查，同時心臟內(nèi)科、神經(jīng)內(nèi)科等其他?？漆t(yī)生也同樣會對高血壓患者的全身情況進行定期評估，根據(jù)評估結(jié)果多?？乒餐瑓f(xié)作制定相應(yīng)的治療方案，由家庭醫(yī)生全程參與并確保治療方案的順利實施。目前我國社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心專科門診建設(shè)體系并不完善，僅在部分地區(qū)試點，社區(qū)居民對醫(yī)聯(lián)體下?？漆t(yī)生參與家庭醫(yī)生簽約服務(wù)的認(rèn)知不足［20］，為HTNR 的篩查工作在基層大規(guī)模開展造成障礙。近年來，我國社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)體系在逐步完善的過程中取得了不錯的成績，但在基層醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的可及性、綜合性、連續(xù)性等方面仍存在相關(guān)問題有待進一步提高［21］。雖然目前基于HTNR 的社區(qū)篩查已日益普及，然而，目前的社區(qū)篩查主要基于眼底照像或是聯(lián)合人工智能發(fā)現(xiàn)血管病變，但視神經(jīng)損害未受到廣泛重視。OCT 檢查是一種無創(chuàng)的眼科檢查方法，可優(yōu)于普通眼底檢查提前發(fā)現(xiàn)高血壓性視網(wǎng)膜神經(jīng)結(jié)構(gòu)的受損情況，從而可以對高血壓導(dǎo)致視神經(jīng)受損的不可逆盲和高血壓靶器官受損進行早期預(yù)防和預(yù)警。

綜上所述，光學(xué)相干斷層成像檢查是一種無創(chuàng)的眼科檢查方法，可優(yōu)于普通眼底檢查提前發(fā)現(xiàn)高血壓性視網(wǎng)膜神經(jīng)元受損情況，對高血壓導(dǎo)致視神經(jīng)受損的不可逆盲和高血壓靶器官受損進行早期預(yù)防和預(yù)警。

作者貢獻：趙潤澤負責(zé)數(shù)據(jù)收集、整理，并撰寫論文；孫小佳負責(zé)數(shù)據(jù)關(guān)鍵性分析內(nèi)容；Melba Marquez Hernandez 負責(zé)研究的構(gòu)思與設(shè)計；竇國睿負責(zé)研究的構(gòu)思與設(shè)計，進行論文的修訂、質(zhì)量控制與審校，對論文整體負責(zé)。

本文無利益沖突。