全域高清掃頻相干光層析血管成像術(shù)在糖尿病視網(wǎng)膜病變中的研究

滿慧 周恩亮 顧永昊 李曉俊 郭雨寧 柯根杰

糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，是全球范圍內(nèi)工作年齡人群致盲的主要原因，成為全球關(guān)注的衛(wèi)生保健問(wèn)題[1-5]。目前熒光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography，F(xiàn)FA)是診斷DR的重要標(biāo)準(zhǔn)[6]，但是隨著相干光層析成像術(shù)(optical coherence tomography，OCT)及相干光層析血管成像術(shù)(optical coherence tomography angiography，OCTA)的發(fā)展，OCTA逐漸成為檢查DR的新方向[7,8]，本次研究對(duì)一組不同級(jí)別的糖尿病患者進(jìn)行OCTA檢查，分析DR患者的血流改變，為糖尿病患者的臨床治療提供幫助。

資料與方法

一、對(duì)象

回顧性橫斷面研究。連續(xù)收集2021年5～10月中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院(安徽省立醫(yī)院)門診及住院確診為糖尿病及未出現(xiàn)或出現(xiàn)DR的糖尿病患者73例(116只眼)納入研究，這項(xiàng)研究獲得患者及家屬的同意，所以受試者均已簽署同意書(shū)。將受試者分為無(wú)視網(wǎng)膜病變組(0期組)53只眼(右眼23只眼，左眼30只眼)，非增生期視網(wǎng)膜病變(non-proliferative diabetic retinopathy，NPDR)組)25只眼(右眼14只眼，左眼11只眼)，增生期視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)組18只眼(右眼8只眼，左眼10只眼)。健康受試者20例(20只眼)作為對(duì)照組。

1.納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)根據(jù)我國(guó)糖尿病患者診斷標(biāo)準(zhǔn)，確診的2型糖尿病患者；(2)眼底無(wú)或有視網(wǎng)膜病變的糖尿病患者；(3)依從性較好，可以配合檢查；(4)屈光不正≤3 D；

2.排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在一些嚴(yán)重的全身疾病患者；(2)眼底行激光治療或行視網(wǎng)膜玻璃體手術(shù)患者；(3)眼底出現(xiàn)其他視網(wǎng)膜疾病(視網(wǎng)膜動(dòng)、靜脈阻塞、黃斑變性、青光眼等)；(4)屈光間質(zhì)不清晰，如玻璃體混濁、嚴(yán)重白內(nèi)障患者。

二、方法

1.所有患者均進(jìn)行一般病史詢問(wèn)、最佳矯正視力(best corrected visual acuity BCVA)(logMAR)、眼壓(mmHg)、擴(kuò)瞳后裂隙燈檢查眼底、掃描激光眼底照相(SLO)、全域高清掃頻相干光層析血管成像術(shù)(sweep sourse optical coherence tomography，SS-OCTA)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、膽固醇、甘油三脂檢查。所有患者均由我院經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生進(jìn)行散瞳后裂隙燈檢查眼底，結(jié)合SLO檢查，按照ETDRS標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)患者進(jìn)行準(zhǔn)確分組。

2.OCTA掃描圖像：所有受試者均由一名經(jīng)驗(yàn)豐富的檢查者完成，本研究采用SS-OCTA進(jìn)行檢查，設(shè)備為圖湃公司的瑤光星全域高清掃頻SS-OCTA，該儀器使用掃描波長(zhǎng)為840 nm的光源，帶寬為100 nm，以A掃描速率為10萬(wàn)次/秒的速度進(jìn)行掃描，該設(shè)備的軸向分辨率為3.8 μm，橫向分辨率為10 μm，掃描光源為近紅外光源，眼底成像的方式為共焦激光眼底成像，該設(shè)備采取的算法為高階矩去相關(guān)算法，單次OCTA最高分辨率為1024 mm×1024 mm,其血流成像拼圖范圍為28 mm×24 mm,其中最小B scan間距6 μm，對(duì)受試者進(jìn)行檢查時(shí)采取自動(dòng)追蹤模式，快速掃描2次，精準(zhǔn)掃描4次，取得最佳圖像。每次掃描均以視盤(pán)為中心,掃描范圍為12×12 mm，使用自動(dòng)分割模式，將其分為淺層視網(wǎng)膜血流密度(superficial capillary plexuses，SCP)、深層視網(wǎng)膜血流密度(deep capillary plexus,DCP)及脈絡(luò)膜血流密度(choriocapillaris,CC)，其中SCP層從內(nèi)界膜(internal limiting membrane，ILM)到內(nèi)叢狀層(internal plexiform layer，IPL),DCP層從IPL到外叢狀層(outer plexiform layer ,OPL)，CC層邊界為Bruch膜(BM0)-Bruch膜(BM29)，使用設(shè)備自動(dòng)量化模式對(duì)每一層血流密度進(jìn)行量化，以視盤(pán)為中心分為9個(gè)區(qū)，將其命名為顳上方、上方、鼻上方、顳側(cè)、視盤(pán)區(qū)、鼻側(cè)、顳下方、下方、鼻下方。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法

結(jié) 果

一、基本資料觀察結(jié)果

本研究共有116只眼，其中對(duì)照組為20只眼，0期組53只眼，NPDR組為25只眼，PDR組為18只眼，正常對(duì)照組與0期組、NPDR組、PDR組的眼別、性別、年齡、眼壓、甘油三脂,其差異性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；BCVA、糖化血紅蛋白、膽固醇差異性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1)。BCVA在對(duì)照與NPDR組、PDR組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩兩組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，隨著DR程度的加重，其視力下降明顯，但是0期組與對(duì)照組之間BCVA無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=1，P>0.05)，這表明，在未出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變的糖尿病眼中，視力并不出現(xiàn)下降。

表1 患者一般資料及部分生化指標(biāo)

二、SCP層血流密度觀察結(jié)果：0期組、NPDR組、PDR組與對(duì)照相比，在SCP層存在顯著差異性，其中，與對(duì)照相比，0期組在鼻上方及鼻側(cè)差異性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.015，P<0.05；P=0.033，P<0.05)，這表明在未出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變的糖尿病眼中，其血流密度已經(jīng)降低，NPDR組在顳上方、上方、鼻上方及鼻側(cè)差異性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.044,0.006,0.001,0.007，P<0.05)，其血流密度廣泛性降低，SCP層大部分血流密度減少，PDR組在顳上方、上方、鼻上方、鼻側(cè)、視盤(pán)區(qū)、顳側(cè)其差異性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.021,0.017,0.012,0.004,0.001,P<0.05),其血流密度明顯降低。0期組、NPDR組、PDR組進(jìn)行兩兩比較，在SCP層，血流密度其差異性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表2 對(duì)照組與0期組、NPDR組、PDR組SCP血流密度分析

三、DCP層血流密度觀察結(jié)果：0期組、NPDR組、PDR組與對(duì)照組相比在DCP層存在差異性，與對(duì)照相比，0期組、NPDR組血流密度降低，但差異性無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，PDR組在上方、鼻側(cè)其差異性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.024,0,006，P<0.05)，這表明，PDR組在DCP層的視盤(pán)上方及鼻側(cè)其血流密度有所下降(見(jiàn)表3)。

表3 對(duì)照組、0期組、NPDR組、PDR組在DCP層血流密度的分析

對(duì)0期組、NPDR組、PDR組進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)PDR組與NPDR組相比，在視盤(pán)鼻側(cè)、下方及鼻下方，其差異性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.022,0.011，0.016，P<0.05)，這表明在DCP層隨著視網(wǎng)膜病變的加重，其血流密度也發(fā)生改變。

四、CC層血流密度觀察結(jié)果：0期組、NPDR組、PDR組與對(duì)照組相比，在CC層存在差異性，在CC層顳下方，與對(duì)照組相比，0期組、NPDR組的血流密度降低，0期組、NPDR組、PDR組之間互相比較，其中PDR組與0期組相比，在顳上方、上方、鼻上方、視盤(pán)區(qū)、鼻側(cè)、顳下方、下方、鼻下方其差異性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.016，0.006，0.024，0.001，0，0.003，0，0，P<0.05)，血流密度出現(xiàn)廣泛降低(表4)；PDR組與NPDR組相比較，在視盤(pán)區(qū)、鼻側(cè)、顳下方、下方、鼻下方差異性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0，0.001,0.012,0,0，P<0.05)其血流密度明顯降低。

表4 對(duì)照組、0期組、NPDR組、PDR組在CC層血流密度的分析

討 論

DR是一種微血管并發(fā)癥，OCTA作為與一項(xiàng)新的技術(shù)，具有無(wú)創(chuàng)性及其血流量化的優(yōu)勢(shì)，能夠評(píng)估DR的血流密度改變，為DR的早期診斷與治療提供依據(jù)[9,10]。已經(jīng)有研究證明：應(yīng)用OCTA對(duì)評(píng)估DR的血流改變，尤其是深層血流及脈絡(luò)膜的血流改變時(shí)較FFA而言更精確[8,11]。

在糖尿病患者早期，視網(wǎng)膜的血流密度可以發(fā)生改變，并且隨著DR嚴(yán)重程度的增加，其血流密度改變更加明顯，而OCTA可以監(jiān)測(cè)DR的SCP層、DCP層及CC層血流密度的異常[12,13]，之前的研究中發(fā)現(xiàn)：SCP層是唯一可以與大級(jí)的視網(wǎng)膜血管之間相同的神經(jīng)血管叢，位于視網(wǎng)膜中央小動(dòng)脈及小靜脈之間的平面，而DCP層是平面血管網(wǎng)絡(luò)，以閉合的環(huán)為特點(diǎn)[14]，隨著DR的進(jìn)展，不同層次的血流變化由于其血流循環(huán)模式和流入流出模式的不同，血流密度也有不同的改變。在我們的研究中，0期組、NPDR組及PDR組與健康對(duì)照組在SCP、DCP、CC層的不同部位其血流密度差異性出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Parravano等[15]的研究中，對(duì)16例無(wú)黃斑水腫的NPDR患者進(jìn)行OCTA檢查，并且將血管標(biāo)志物放在OCTA的SCP層及DCP層水平上進(jìn)行顯示，比較兩者的相關(guān)性，得出OCTA能夠監(jiān)測(cè)SCP及DCP層的血管異常，并且在DCP層高反射性的血管標(biāo)志物在OCTA上檢測(cè)率更高，然而在我們的研究中，0期組、NPDR組與對(duì)照相比，在DCP層血流密度降低，但是差異性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這或許跟視網(wǎng)膜血流的代償機(jī)制有關(guān)。Yu等[16]應(yīng)用氧敏感電極測(cè)量視網(wǎng)膜內(nèi)的氧分布，發(fā)現(xiàn)OPL層的耗氧量相對(duì)較大，這反應(yīng)了視桿細(xì)胞與椎體軸突及樹(shù)突之間巨大能量活動(dòng)需求[16]，說(shuō)明在糖尿病未出現(xiàn)視網(wǎng)膜眼底改變時(shí)，視網(wǎng)膜的DCP層就已經(jīng)出現(xiàn)了代償機(jī)制，以提供更多的氧。DR的早期表現(xiàn)為毛細(xì)血管損傷、微血管瘤及靜脈異常，視網(wǎng)膜內(nèi)出血、滲出，由于毛細(xì)血管阻塞、靜脈異常，視網(wǎng)膜水腫等，引起視網(wǎng)膜內(nèi)缺血、缺氧，最終導(dǎo)致VEGF等炎性因子的產(chǎn)生，視網(wǎng)膜動(dòng)靜脈短路及其串珠樣的視網(wǎng)膜靜脈血管，異常的血管通路也可以起到一定的代償作用。Choi等[17]應(yīng)用OCTA對(duì)NPDR及PDR患者進(jìn)行3 mm×3 mm及6 mm×6 mm黃斑區(qū)中心凹進(jìn)行掃描認(rèn)為，在DR患者當(dāng)中，其血流密度改變從早期就已經(jīng)開(kāi)始，而在DR的不同時(shí)期，脈絡(luò)膜的血流也會(huì)發(fā)生改變，并且在DR的血流改變機(jī)制中發(fā)揮了重要作用，但是脈絡(luò)膜在DR當(dāng)中的影響機(jī)制是如何進(jìn)行，需要進(jìn)一步研究。

本研究是采用12 mm×12 mm的范圍進(jìn)行掃描，在視網(wǎng)膜面上至少有80°～90°的視野區(qū)域，視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈在視盤(pán)區(qū)分別發(fā)出乳頭上動(dòng)脈和乳頭下動(dòng)脈，及鼻側(cè)支和顳側(cè)支，最后形成鼻上支、鼻下支、顳上支、顳下支，視網(wǎng)膜鼻側(cè)的血管比顳側(cè)的血管豐富，但是由于管徑的關(guān)系，顳側(cè)的血流量比鼻側(cè)大，另外，由于血管延伸的關(guān)系，視網(wǎng)膜周邊部的血管細(xì)小，血流供應(yīng)較差，SCP層包括了視盤(pán)放射狀毛細(xì)血管，放射狀毛細(xì)血管向周圍延伸，尤其是顳上方及顳下方，在我們的研究中，0期組與對(duì)照組比較，在SCP層的視盤(pán)鼻上方及鼻側(cè)的血流就已經(jīng)出現(xiàn)血流密度減少，這與血流密度分布有密切關(guān)系。之前還有研究證明早期DR的缺血灌注病變是從視網(wǎng)膜中周部開(kāi)始的，而監(jiān)測(cè)視網(wǎng)膜中周部甚至是遠(yuǎn)周部[18]，對(duì)診斷早期DR具有重要的意義，而目前的檢查視野限制，掃描范圍小，無(wú)論是眼底照相，還是傳統(tǒng)的FFA檢查及OCTA檢查，限制在視網(wǎng)膜后極部的范圍，隨著廣角FFA及廣角OCTA的到來(lái)，監(jiān)測(cè)周邊血流改變，已經(jīng)逐漸成為診斷早期血管疾病的依據(jù)，我們的研究證明了這點(diǎn)。由于視網(wǎng)膜周邊的血管比較稀疏，這或許也是視網(wǎng)膜病變從周邊發(fā)生的原因之一。應(yīng)用OCTA的血流密度分析評(píng)估糖尿病患者血流變化，是有意義的[19]。我們的研究存在一定局限性，樣本量較少存在一定的誤差，由于偽影，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)一定偏差。

總之，糖尿病患者在早期就會(huì)出視網(wǎng)膜血流密度的減少，在淺層、深層、脈絡(luò)膜層血流密度都會(huì)發(fā)生一定程度的降低；應(yīng)用廣域OCTA檢查，能夠發(fā)現(xiàn)更加早期的周邊血流改變，而應(yīng)用更加寬視野的檢查，會(huì)發(fā)現(xiàn)更加周邊的血流異常，這在一定程度上代替FFA檢查，或者能夠輔助FFA檢查，在改變DR的診斷標(biāo)準(zhǔn)方法提供一定的幫助。