光學(xué)相干斷層掃描血管成像對(duì)糖尿病性視網(wǎng)膜病變患者黃斑區(qū)定量測(cè)量及其與視力的相關(guān)性觀察

楊愛萍，汪浩

(上海市松江區(qū)中心醫(yī)院眼科，上海 201600)

糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)患者的視網(wǎng)膜毛細(xì)血管變窄或閉塞等可以導(dǎo)致糖尿病性黃斑缺血，是DR患者視力喪失的原因之一[1-2]。新近應(yīng)用于臨床的光學(xué)相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)能夠分層觀察視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜血管形態(tài)及血流改變情況，可區(qū)分正常與異常的血管結(jié)構(gòu)，且能對(duì)血流信號(hào)進(jìn)行探測(cè)和量化。通過觀察OCTA圖像中顯示的黃斑區(qū)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)，有助于診斷疾病發(fā)生的具體解剖位置并能進(jìn)行相應(yīng)的定量測(cè)定。為同時(shí)了解DR患者黃斑缺血程度及其與視力的相關(guān)性，本研究采用OCTA對(duì)1組DR患者黃斑中心凹無血管灌注區(qū)面積(foveal avascular zone，F(xiàn)AZ)、淺層毛細(xì)血管密度(superior vessel density，SVD)、深層毛細(xì)血管密度(deep vessel density，DVD)進(jìn)行了測(cè)量分析，以期為DR患者黃斑缺血的定量評(píng)估及視功能的預(yù)測(cè)提供新思路。

1 對(duì)象與方法

橫斷面研究。本研究通過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并獲得患者及家屬的知情同意。2019年2—6月在上海市第十人民醫(yī)院眼科檢查確診的35例DR患者41只眼作為DR組。

納入標(biāo)準(zhǔn)：1)所有患者符合DR的診斷標(biāo)準(zhǔn)。2)除糖尿病外，無其他全身疾病。3)無手術(shù)史及眼部外傷史。4)除DR改變外無其他眼疾。5)能較好地配合所有檢查。

排除標(biāo)準(zhǔn)：1)合并其他眼底疾病，如視網(wǎng)膜靜脈阻塞、息肉狀脈絡(luò)膜血管樣病變、老年性黃斑變性等。2)最佳矯正視力(best corrected visual acuity，BCVA)＜0.1及固視力差無法配合檢查者。3)因不能理解配合儀器測(cè)量或屈光間質(zhì)混濁造成圖像信號(hào)強(qiáng)度評(píng)分(signal strength index，SSI)低于50分者。4)有嚴(yán)重影響眼部健康的全身系統(tǒng)性疾病，如高血壓、甲狀腺功能亢進(jìn)等。選擇同期年齡、性別相匹配的22名健康體檢者41只眼作為正常對(duì)照組，無眼外傷及眼部手術(shù)史、糖尿病或高血壓病史。

所有受檢者行醫(yī)學(xué)驗(yàn)光、BCVA、裂隙燈顯微鏡、間接檢眼鏡、非接觸眼壓計(jì)、血壓計(jì)、OCTA檢查及黃斑中心凹敏感度(foveal sensitivity，F(xiàn)T)測(cè)量。醫(yī)學(xué)主覺驗(yàn)光、BCVA由統(tǒng)一為經(jīng)驗(yàn)豐富的驗(yàn)光技師完成。BCVA檢查為對(duì)數(shù)視力表，記錄是轉(zhuǎn)換為最小分辨角對(duì)數(shù)(logMAR)視力。FT測(cè)量采用HumphreyII型視野分析儀(德國Zeiss公司)，測(cè)量3次，取其平均值作為FT值。

受檢者在接受上述常規(guī)眼科檢查后均行OCTA(美國Optovue公司)檢查，采用AngioVue Retina模式掃描完成，黃斑區(qū)掃描范圍選用3 mm×3 mm規(guī)格，囑患者注視機(jī)器內(nèi)藍(lán)色視標(biāo)不動(dòng)眼、不眨眼至少保持3 s，依次完成橫向和縱向掃描后獲得視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜分層血流圖像，每個(gè)區(qū)域掃描2次，保留清晰度最高的圖片，選用視網(wǎng)膜中央無血管區(qū)(NonFlow)、視網(wǎng)膜淺層(Angio-Superficial)和視網(wǎng)膜深層(Angio-Deep)血流圖像進(jìn)行分析。所有受檢者的OCTA檢查均由同一名熟練的眼科技師完成。

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。其中文中計(jì)算平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure，MAP)=(SBP+2×DBP)/3，眼灌注壓(ocular perfusion pressure，OPP)為2×MAP/3-IOP。服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。組間計(jì)量資料比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用Levene法方差齊性檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析法。使用Binary Logistic過程進(jìn)行Logistic回歸逐步分析，用向后刪除法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行篩選，并在SPSS的工作數(shù)據(jù)表中產(chǎn)生各指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)(Pre-1)的新變量，新變量及各測(cè)量指標(biāo)對(duì)正常組與DR組鑒別診斷性能的評(píng)價(jià)，采用受檢者工作曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)的分析方法，各檢驗(yàn)變量診斷性能的比較，采用曲線下面積(AUC)的比較方法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

正常對(duì)照組22名41只眼中，男8例(16只眼)，女14例(25只眼)；年齡42～74(53.61±7.52)歲。DR組35例41只眼中，男16例(20只眼)，女19例(21只眼)；年齡39～77(57.49±10.02)歲。獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果顯示：兩組受檢者性別、年齡、眼灌注壓對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。兩組受檢眼之間logMAR BCVA，F(xiàn)T，F(xiàn)AZ，SVD，DVD比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-4.092，5.271，-4.224，6.440，9.224，P＜0.05；表1)。

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示：正常對(duì)照組受檢眼logMAR BCVA，F(xiàn)T，SVD，DVD與年齡呈負(fù)相關(guān)(r=-0.590，-0.530，-0.478，-0.373，P＜0.05)，而DR組患眼僅FT與年齡呈負(fù)相關(guān)(r=-0.389，P＜0.05；圖1)。

受檢者AUC的分析方法顯示：受檢眼logMAR，F(xiàn)T，F(xiàn)AZ，SVD，DVD，Pre-1的ROC曲線下面積分別為AUClogMAR=0.764，AUCFT=0.763，AUCFAZ=0.741，AUCSVD=0.849，AUCDVD=0.940，AUCpre-1=0.963,比較可得：AUCpre-1＞AUCDVD＞AUCSVD＞AUClogMAR＞AUCFT＞AUCFAZ(表2)。

表1 各指標(biāo)兩組測(cè)量值比較Table 1 Comparison of two sets of measurements for each indicator

圖1 各指標(biāo)兩組測(cè)量值與年齡的散點(diǎn)圖Figure 1 Scatterplot of different parameters with age in two groups

表2 新變量Pre-1及各指標(biāo)的ROC曲線下面積比較Table 2 Comparison of the area under the ROC curve for the new variable Pre-1 and each parameter

3 討論

糖尿病視網(wǎng)膜病變是一種能夠引起眼底微血管病變進(jìn)而影響視力的慢性進(jìn)行性疾病，為糖尿病的并發(fā)癥之一，已經(jīng)成為導(dǎo)致發(fā)達(dá)國家工作年齡人群視力損害和盲癥的主要原因[3]。目前熒光素眼底血管造影(fluorescein fundus angiography，F(xiàn)FA)仍然是臨床診斷糖尿病視網(wǎng)膜病變的金標(biāo)準(zhǔn)，通過動(dòng)態(tài)觀察造影劑的循環(huán)和滲漏，可以清楚地顯示視網(wǎng)膜無灌注、血管滲漏和新生血管及微血管瘤等DR的主要病理生理學(xué)改變[4]。然而，F(xiàn)FA需要注射造影劑，可能引起各種不良反應(yīng)，諸如惡心、嘔吐、皮膚瘙癢、呼吸困難、過敏性休克，嚴(yán)重者可以導(dǎo)致死亡[5]。且FFA無法清晰地顯示視網(wǎng)膜深層及脈絡(luò)膜層的血管結(jié)構(gòu)。OCTA是一種無創(chuàng)、方便和快捷的新型血管影像學(xué)工具，利用分頻譜振幅去相干血管成像(split-spectrum amplitude-decorrelation angiography，SSADA)算法，將原始全頻譜圖像分裂為數(shù)個(gè)不同頻譜圖像并減少其噪聲，提高信噪比，再將其合并，從而達(dá)到視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜各層血管形態(tài)在橫斷面的清晰成像[6-8]。因此，OCTA能夠分層清晰的顯示視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜的血流形態(tài)和分布情況，且可以對(duì)視網(wǎng)膜的血流灌注進(jìn)行定性及定量分析[9-10]。本研究運(yùn)用OCTA觀察DR患眼黃斑血流灌注及缺血程度，引入功能學(xué)指標(biāo)FT與BCVA綜合評(píng)價(jià)DR患眼視功能變化。結(jié)果顯示：糖尿病視網(wǎng)膜病變DR對(duì)視功能和血流有影響。

FT是通過采用HumphreyII型視野分析儀獲得的黃斑中心凹視覺敏感度閾值，顯示值的高低表示對(duì)光敏感度及黃斑區(qū)反應(yīng)靈敏度，顯示值越高則靈敏度越高。Flaxel等[11]曾報(bào)道FT與BCVA間具有高度相關(guān)性，不僅可作為量化評(píng)估視功能的可靠指標(biāo)，還可作為BCVA的預(yù)測(cè)因子；近年來，研究[12-14]發(fā)現(xiàn)黃斑增厚性疾病、視網(wǎng)膜色素變性和青光眼患者的FT與BCVA同樣保持良好的一致性。主覺驗(yàn)光對(duì)人眼成像最佳焦點(diǎn)的判斷是基于對(duì)紅綠測(cè)試平衡的主觀結(jié)果，依賴于驗(yàn)光師的經(jīng)驗(yàn)和受試者的配合程度。由于光敏感度閾值測(cè)量屬于心理物理學(xué)方法，可受被測(cè)試者情緒、心理狀態(tài)、認(rèn)知力及配合程度等影響。因此本研究選取FT與BCVA共同作為評(píng)估黃斑區(qū)視功能的指標(biāo)。

本研究中正常對(duì)照組受檢眼logMAR BCVA，F(xiàn)T與年齡呈負(fù)相關(guān)，而DR組患眼僅FT與年齡呈負(fù)相關(guān)，可推測(cè)視功能指標(biāo)與年齡呈負(fù)相關(guān)的原因可能為隨著年齡增長(zhǎng)，視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)尤其與視敏度相關(guān)的黃斑微細(xì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。病理學(xué)研究[15]證實(shí)人類眼球的所有部位均存在年齡相關(guān)的結(jié)構(gòu)改變。而FT作為一個(gè)量化黃斑中心凹視功能檢測(cè)值，相較BCVA而言，兩者具有高度相關(guān)性，但當(dāng)存在某些基礎(chǔ)眼部疾病時(shí)，F(xiàn)T能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)并提供黃斑中心凹視功能改變程度，甚至能更早地檢測(cè)出視功能損害[14]。因此研究[11]認(rèn)為：FT將是判斷最佳矯正視力的最準(zhǔn)確指標(biāo)之一。這就不難解釋本研究結(jié)果中，DR患者僅FT與年齡呈負(fù)相關(guān)。另外，研究[16-19]發(fā)現(xiàn)：DR患者FAZ增大程度、深淺層血管密度下降程度與視力喪失之間呈不相關(guān)、正相關(guān)或者負(fù)相關(guān)，到目前仍不明確。值得注意的是本研究中，通過Pearson分析尚未發(fā)現(xiàn)OCTA各測(cè)量值與視功能具有相關(guān)性。我們分析原因：1)本研究DR組包括所有符合入組標(biāo)準(zhǔn)的輕度、中度、重度NPDR患者以及PDR患者，其中存在DME患者及無DME患者。研究[20-21]證實(shí)：糖尿病性黃斑水腫是造成DR患者視力損傷甚至致盲的重要原因，且不同類型的DME的視力情況不同，其中缺血型DME較局限型、彌漫型、增生型DME對(duì)視力的損害明顯加重。2)有學(xué)者[22]發(fā)現(xiàn)OCTA自動(dòng)分層可能存在偏差，尤其是當(dāng)存在DME時(shí)可引起視網(wǎng)膜分層錯(cuò)誤，故未來需要繼續(xù)更新分層的標(biāo)準(zhǔn)，使自動(dòng)分層更加精確。因此本研究發(fā)現(xiàn)OCTA各測(cè)量值與視功能無相關(guān)性這一結(jié)論，仍需要更長(zhǎng)時(shí)間更大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。

研究[23-25]認(rèn)為：DR患者相比正常對(duì)照組，F(xiàn)AZ增加，且DVD，SVD下降。本研究亦發(fā)現(xiàn)：較正常對(duì)照組，DR患者FAZ增加43.33%，DVD，SVD分別降低14.38%，12.26%，提示DR患者黃斑區(qū)視網(wǎng)膜存在缺血現(xiàn)象。本研究認(rèn)為：視網(wǎng)膜黃斑區(qū)DVD，SVD下降可能與高血糖和低氧引起視網(wǎng)膜神經(jīng)組織喪失和功能受損有關(guān)，黃斑區(qū)毛細(xì)血管網(wǎng)持續(xù)性缺血缺氧導(dǎo)致微血管改變[26]。此外，越來越多的證據(jù)支持在視網(wǎng)膜微血管病變進(jìn)展之前已有早期的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞丟失，且與組織缺氧、糖尿病性黃斑水腫及視網(wǎng)膜變薄均相關(guān)[27-28]。

與此同時(shí)，從ROC曲線下面積結(jié)果可得，各指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)(Pre-1)及深、淺層血管密度(SVD，DVD)對(duì)診斷DR患者有較高的準(zhǔn)確性，且各指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)及深層血管密度優(yōu)于淺層血管密度，能夠更好地反映DR患者黃斑缺血的輕重程度。Freiberg等[29]使用OCTA量化DR患者視網(wǎng)膜微循環(huán)系統(tǒng)變化，發(fā)現(xiàn)OCTA能夠在沒有染料注射的情況下對(duì)視網(wǎng)膜血管的深、淺層進(jìn)行成像，且深層血管異常更為顯著，為早期發(fā)現(xiàn)DR提供了新的方法。這與本研究結(jié)果具有一致性?？梢?，通過OCTA測(cè)量的DVD可以作為DR病程進(jìn)展的一個(gè)重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，為早期DR的診斷與治療提供了有效的手段[30]。此外，本研究中l(wèi)ogistic回歸模型考慮了多種因素對(duì)疾病狀態(tài)的影響，使其盡可能地接近總體的實(shí)際情況再進(jìn)行討論，本研究結(jié)果顯示：各指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)(Pre-1)的AUC為0.963，高于單一指標(biāo)的AUC值，因此本研究認(rèn)為各指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)可顯著提高DR鑒別診斷的靈敏度，優(yōu)于各指標(biāo)的單項(xiàng)檢測(cè)，值得臨床借鑒。

本研究提供了運(yùn)用OCTA觀察DR患眼黃斑血流灌注與缺血程度及其與患眼黃斑區(qū)視功能相關(guān)性的信息，但由于樣本量小，同時(shí)未將有無DME、DME和DR持續(xù)時(shí)間、血糖波動(dòng)等可能在視網(wǎng)膜形態(tài)與功能關(guān)系中起作用的因素考慮在內(nèi)，因此有關(guān)BCVA，F(xiàn)T與血流灌注情況的具體相關(guān)性有待進(jìn)一步研究，有關(guān)FT量化黃斑區(qū)視功能的可靠性及可重復(fù)性也尚需進(jìn)一步研究。