彩色多普勒超聲對(duì)糖尿病眼球后血管血流動(dòng)力學(xué)研究

雷 震 ，張 梅 ，李加平 ，龍勁松

1.深圳市南山區(qū)人民醫(yī)院，廣東深圳 518052；2.四川大學(xué)華西醫(yī)院，四川成都 610041

糖尿病視網(wǎng)膜病變（diabetic retinopathy，DR）是糖尿病眼部嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥，是當(dāng)今世界上主要的致盲眼病，因其發(fā)病率高，致盲率高，已成為21世紀(jì)防盲治盲的重點(diǎn)[1]，目前臨床常用檢眼鏡和熒光素眼底血管造影（FFA）診斷DR。檢眼鏡診斷DR方便快捷，但受屈光介質(zhì)混濁的影響；熒光素眼底血管造影雖然廣泛應(yīng)用于DR的診斷與分期，但由于易受屈光間質(zhì)混濁、心腎功能異?；?qū)υ煊皠┻^(guò)敏影響而應(yīng)用受限。20世紀(jì)90年代初，Erickson首先將彩色多普勒血流顯像技術(shù)（CDFI）應(yīng)用于眼部血流動(dòng)力學(xué)檢查[2]，它能實(shí)時(shí)、快捷、準(zhǔn)確地顯示眼部血流動(dòng)力學(xué)的變化，其無(wú)創(chuàng)傷性、可重復(fù)性及不受屈光間質(zhì)混濁影響等特點(diǎn)恰恰可以彌補(bǔ)檢眼鏡和FFA的不足。本實(shí)驗(yàn)將利用CDFI系統(tǒng)全面地對(duì)不同時(shí)期的DR的眼球后血管進(jìn)行研究，探討血流動(dòng)力學(xué)變化與DR發(fā)生、發(fā)展之間的相互關(guān)系，從血流動(dòng)力學(xué)角度為臨床預(yù)防和治療DR提供有價(jià)值的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

2010年6 月～2011年2月在本院住院接受檢眼鏡、熒光素眼底血管造影（FFA）和彩色多普勒血流顯像技術(shù)（CDFI）檢查的60例患者，對(duì)照組為20例正常人、實(shí)驗(yàn)組A為20例糖尿病視網(wǎng)膜病變（DR），實(shí)驗(yàn)組B為20例有糖尿病但無(wú)糖尿病視網(wǎng)膜病變（NDR）眼球的球后血管，其中實(shí)驗(yàn)組A又分為背景期視網(wǎng)膜病變（BDR）組10例和增殖期視網(wǎng)膜病變（PDR）組10例。受試者由眼科或內(nèi)分泌科提供并按隨機(jī)號(hào)碼進(jìn)入各組，CDFI檢查者不知道受試者分組情況，本實(shí)驗(yàn)可視為雙盲隨機(jī)實(shí)驗(yàn)。

1.2 超聲研究?jī)x器、超聲參數(shù)測(cè)量方法

儀器為德國(guó)西門子公司的SEQUOIA 512全身數(shù)字化彩色多普勒超聲診斷儀，線陣變頻探頭頻率8～14 MHz，凸陣變頻探頭頻率2～5 MHz。眼球后血管的檢查方法：受試者仰臥，輕閉雙眼，涂耦合劑，探頭不加壓置于眼瞼上，水平軸位掃查。檢查視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈、視網(wǎng)膜中央靜脈及睫狀后短動(dòng)脈時(shí)，使用線陣探頭，選用眼部條件，探頭頻率為14 MHz，圖像深度為40 mm。檢查眼動(dòng)脈時(shí)，使用凸陣探頭，選用眼部條件，探頭頻率為3 MHz，像深度為60 mm。測(cè)量球后血管（包括眼動(dòng)脈（OA）、視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈（CRA）、睫狀后短動(dòng)脈（PCA）、視網(wǎng)膜中央靜脈（CRV）血流動(dòng)力學(xué)的血流參數(shù)：動(dòng)脈PSV、EDV、TAV、RI、PI；靜脈 Vmax、Vmin、TAV、PI。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

各個(gè)研究組眼球后動(dòng)、靜脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)比分析采用單因素方差分析（若P＜0.05，Tukey兩兩比較）；病程與眼球后動(dòng)、靜脈血流參數(shù)的相關(guān)性采用Pearson直線相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間CRA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)比

見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組CRA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

表1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組CRA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，aP＜0.05；與 NDR 組比較，bP＜0.05；與 BDR 組比較，cP＜0.05

指標(biāo) 對(duì)照組 NDR組 BDR組 PDR組PSV（cm/s）EDV（cm/s）TAV（cm/s）RI PI 11.10±1.81 3.27±0.84 6.15±1.17 0.72±0.08 1.31±0.28 9.93±1.75a 2.85±0.90 5.22±1.24a 0.72±0.06 1.42±0.27 7.72±2.18ab 1.59±0.62ab 4.16±1.23ab 0.76±0.09ab 1.35±0.23a 4.78±1.52abc 1.21±0.36abc 2.56±0.78abc 0.76±0.05ab 1.68±0.35ab

表1 顯示，CRA收縮期最大流速（PSV）、舒張期最大流速（EDV）、時(shí)間平均流速（TAV）隨著DR病變級(jí)別的增加逐步明顯降低。而阻力指數(shù)（RI）和搏動(dòng)指數(shù)（PI）逐步升高，各組間兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

2.2 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間PCA血流參數(shù)對(duì)比

見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組PCA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

表2 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組PCA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，aP＜0.05

項(xiàng)目 對(duì)照組 NDR組 BDR組 PDR組PSV（cm/s）EDV（cm/s）TAV（cm/s）RI PI 10.92±2.79 3.58±1.35 6.36±1.76 0.78±0.06 1.06±0.36 9.12±1.64a 2.36±1.15a 4.66±1.25a 0.63±0.07a 1.26±0.28a 10.26±3.63 2.65±1.58 5.85±2.65 0.70±0.08a 0.69±0.11a 9.65±4.36 2.32±1.65a 4.68±2.12a 1.36±0.32 1.39±0.38a

表2 顯示，睫狀后短動(dòng)脈PSV、EDV、TAV隨著DR病變級(jí)別的增加逐步明顯降低，RI和PI增高，到了增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變，EDV和TAV較對(duì)照組降低，RI和PI增高。

2.3 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間OA血流參數(shù)對(duì)比

見表3。

表3 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組OA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

表3 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組OA血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，aP＜0.05；與 NDR 組比較，bP＜0.05

項(xiàng)目 對(duì)照組 NDR組 BDR組 PDR組PSV（cm/s）EDV（cm/s）TAV（cm/s）RI PI 30.98±6.32 8.57±2.38 15.36±4.30 0.82±0.07 1.45±0.25 28.82±5.32 6.45±1.64a 13.23±2.45 0.56±0.08a 1.72±0.22a 32.17±10.68b 6.52±2.73a 16.36±6.82 0.72±0.03ab 1.65±0.28a 34.37±8.49b 6.28±3.35a 15.02±5.28 0.76±0.09ab 1.66±0.33ab

表3 顯示，OA的EDV從NDR組到BDR組再到PDR組呈逐漸降低趨勢(shì)，降低的程度與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而RI和PI逐步增高，增高的程度與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而OA的PSV在BDR組和PDR組較對(duì)照組增高。

2.4 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間CRV血流參數(shù)對(duì)比

見表4。

表4 顯示，背景期糖尿病視網(wǎng)膜病變組視網(wǎng)膜中央靜脈的最大流速、最小流速、時(shí)間平均流速及搏動(dòng)指數(shù)顯著高于NDR組及對(duì)照組。而在PDR組，其流速及搏動(dòng)指數(shù)回落。

表4 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組CRV血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

表4 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組CRV血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較（±s）

注：與對(duì)照組比較，aP＜0.05；與 NDR 組比較，bP＜0.05；與 BDR 組比較，cP＜0.05

項(xiàng)目 對(duì)照組 NDR組 BDR組 PDR組Vmax（cm/s）Vmin（cm/s）TAV（cm/s）PI 5.36±0.72 3.62±0.82 4.32±0.81 0.28±0.13 5.36±1.16 3.54±0.52 4.39±0.75 0.38±0.12 7.02±2.39ab 4.45±1.28ab 5.90±1.694ab 0.50±0.18ab 5.32±2.54c 3.22±1.75c 4.62±2.52c 0.49±0.17a

3 討論

眼動(dòng)脈是頸內(nèi)動(dòng)脈的第1分支，睫狀后短動(dòng)脈和視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈都起自眼動(dòng)脈的第2部分，視網(wǎng)膜中央靜脈和視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈伴行。眼動(dòng)脈灌注包括視網(wǎng)膜及脈絡(luò)膜在內(nèi)的眼部所有組織，由于脈絡(luò)膜血供占整個(gè)眼部血供的65%～85%，因此眼動(dòng)脈的血流參數(shù)主要反映脈絡(luò)膜的血流灌注狀態(tài)及血管阻力。從無(wú)糖尿病視網(wǎng)膜病變組到增殖期視網(wǎng)膜病變組，3個(gè)病例組OA的EDV都較對(duì)照組降低；RI和PI進(jìn)行性升高。這表明糖尿病視網(wǎng)膜病變時(shí)脈絡(luò)膜微循環(huán)也受損。脈絡(luò)膜的血流灌注明顯減少、血流阻力增高與DR患者的脈絡(luò)膜組織病理學(xué)改變是一致的。病理學(xué)可見脈絡(luò)膜血管閉塞，血管壁基底膜明顯增厚，毛細(xì)血管管腔縮窄等。NDR組OA的EDV下降、RI和PI升高，這說(shuō)明，OA的EDV、RI和 PI是衡量糖尿病患者早期血流動(dòng)力學(xué)變化的敏感指標(biāo)，這與Mendivil等[3-4]的研究結(jié)果一致。

PCA供應(yīng)脈絡(luò)膜血液，并通過(guò)脈絡(luò)膜營(yíng)養(yǎng)視網(wǎng)膜外5層，因此，PCA的血流參數(shù)不僅能反映視網(wǎng)膜微循環(huán)的變化，還能反映脈絡(luò)膜微循環(huán)的變化。既往研究表明，隨著DR病程發(fā)展，PCA流速減低，阻力指數(shù)升高[5]。本研究顯示，不同病變級(jí)別的DR患者，血流動(dòng)力學(xué)出現(xiàn)異常改變，這也說(shuō)明了糖尿病視網(wǎng)膜病變時(shí)，不僅視網(wǎng)膜微循環(huán)出現(xiàn)異常，而且脈絡(luò)膜微循環(huán)也出現(xiàn)異常。由于PCA的解剖變異較大，而RI不受血流夾角的影響，因此RI是糖尿病早期脈絡(luò)膜血流變化的敏感可靠的指標(biāo)。

視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈是供養(yǎng)視網(wǎng)膜內(nèi)5層的唯一血管，是視網(wǎng)膜血供的主要來(lái)源，它的血流動(dòng)力學(xué)變化反映了視網(wǎng)膜微循環(huán)的異常。糖尿病視網(wǎng)膜病變患者視網(wǎng)膜動(dòng)脈硬化狹窄，流入道通暢度下降，導(dǎo)致視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈收縮期上升支圓滑，波峰低而圓鈍。另外DR患者視網(wǎng)膜動(dòng)脈小分支硬化狹窄閉塞，遠(yuǎn)端血管內(nèi)徑減小，甚至視網(wǎng)膜組織毛細(xì)血管閉塞，無(wú)灌注區(qū)形成，末梢血管網(wǎng)面積減少，從而導(dǎo)致動(dòng)脈遠(yuǎn)端阻力增高，這使得眼球后動(dòng)脈頻譜-舒張末期波峰降低甚至消失。本研究結(jié)果顯示，從NDR組到BDR組再到PDR組，視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈的血流速度逐步明顯降低，而RI和PI逐步增高。不同期別DR患者CRA的各項(xiàng)血流參數(shù)均檢測(cè)出明顯變化。有研究證明隨著病情的加重，CRA、PCA的血流速度呈逐漸減低趨勢(shì)，RI呈增高趨勢(shì)[6-7]，CRA改變明顯于PCA[7]，這也證實(shí)了CRA的血流參數(shù)是反映視網(wǎng)膜微循環(huán)最敏感的指標(biāo)。

視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈與靜脈位于同一視網(wǎng)膜鞘內(nèi)，糖尿病視網(wǎng)膜病變時(shí)，CRA血管壁彈性降低，搏動(dòng)時(shí)擠壓位于同一視神經(jīng)鞘內(nèi)的CRV，動(dòng)脈搏動(dòng)時(shí)血流對(duì)靜脈的沖擊更大，導(dǎo)致視網(wǎng)膜中央靜脈搏動(dòng)性增強(qiáng)，流速加快。有人認(rèn)為這是病理性微循環(huán)對(duì)糖尿病患者血液高黏狀態(tài)的一種代償性改變。此外毛細(xì)血管閉塞，無(wú)灌注區(qū)形成，可促使微動(dòng)脈、靜脈直捷通路開放，使CRV處于高回流狀態(tài)。有研究發(fā)現(xiàn)，DR較NDR的CRV最高流速、最低流速和平均血流速度均增高[8-9]。本研究發(fā)現(xiàn)，增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變組CRV流速回落原因病變更嚴(yán)重，視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈流速明顯降低，這導(dǎo)致視網(wǎng)膜微循環(huán)流入量明顯降低，灌注動(dòng)力不足。因此視網(wǎng)膜微循環(huán)流出量降低，視網(wǎng)膜中央靜脈流速回落。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)隨著DR的進(jìn)展，糖尿病患者眼球后血管血流動(dòng)力學(xué)改變的趨勢(shì)是眼球后動(dòng)脈的血流速度下降，視網(wǎng)膜微循環(huán)阻力升高；球后靜脈流速增高，搏動(dòng)性增強(qiáng)。CDFI技術(shù)對(duì)于定量評(píng)價(jià)DR患者眼循環(huán)的血流動(dòng)力學(xué)變化，判斷其嚴(yán)重程度有重要的參考價(jià)值，尤其對(duì)于不宜行熒光素眼底血管造影者，CDFI對(duì)其DR診斷、治療及手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇具有重要價(jià)值。

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