不同視網(wǎng)膜血管性疾病黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)及微循環(huán)變化的對比

谷愉 陸楠 孫佳 燕鵬 楊冬妮

世界致盲性視網(wǎng)膜疾病絕大多數(shù)來源于視網(wǎng)膜血管性疾病[1]其中糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)、視網(wǎng)膜靜脈阻塞(retinal vein occlusion,RVO)、視網(wǎng)膜動脈阻塞(artery vein occlusion,RAO)及高血壓視網(wǎng)膜病變占據(jù)著重要地位[2-5]。DR及RVO主要累及靜脈；RAO及高血壓視網(wǎng)膜病變主要累及動脈[6]，不同部位的微血管變化可能導(dǎo)致黃斑區(qū)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的不同改變。傳統(tǒng)的熒光素眼底血管造影術(shù)(fluorescein fundus angiography,FFA)為有創(chuàng)的侵入性檢查，很難用于大規(guī)模臨床研究及疾病早期診斷，也不能分辨出視網(wǎng)膜深、淺層圖像，而相干光層析血管成像術(shù)(optical coherence tomography angiography,OCTA)彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)。本綜述應(yīng)用OCTA相關(guān)數(shù)據(jù)，對比上述疾病黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)及微循環(huán)的變化。由于各疾病特點(diǎn)及眼科干預(yù)程度不同，RVO及DR相關(guān)研究較多；高血壓視網(wǎng)膜病變及RAO較少。

一、各疾病黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)的評價

黃斑形態(tài)的評價具有重要臨床意義，為黃斑病變的評估提供了客觀依據(jù)。評價其結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)有：黃斑中央視網(wǎng)膜厚度(central macular thickness,CMT)、黃斑中心凹無血管區(qū)(foveal avascular zone,FAZ)面積及非圓度指數(shù)(acircularity index,AI)。

1.CMT CMT是黃斑中央視網(wǎng)膜厚度，有研究者將其定義為黃斑中心凹中心1 mm區(qū)域的平均視網(wǎng)膜厚度(CRT、CST與此同意義)[7-10]。Ashraf等[10]認(rèn)為黃斑中央厚度等于或大于300 μm為異常。CMT的測量可以明確疾病導(dǎo)致的黃斑水腫程度及水腫消退后對于視網(wǎng)膜的損害程度。

在RVO中，黃斑水腫者CMT增加，RVO引起的黃斑水腫，多為累及視網(wǎng)膜中心的巨大水腫，在垂直掃描中CRVO引起的黃斑水腫多表現(xiàn)為對稱性，BRVO則表現(xiàn)為單側(cè)[11]，Lenis等[12]認(rèn)為CRVO引起的黃斑囊樣水腫位于以中層和外層為主的視網(wǎng)膜全層，囊液多分布于中央凹周圍的4個象限；在DR中，黃斑水腫者CMT增加[13]，其特征為彌漫性或局灶性視網(wǎng)膜增厚，黃斑囊樣水腫多位于視網(wǎng)膜中層和外層(外核層及Henle纖維層[14])，較少累及內(nèi)層，且囊液多表現(xiàn)為不對稱分布，多位于靠近微動脈瘤的中心凹旁區(qū)域，4個象限同時累及概率較低[11，12]；在個案報道的定性分析中，RAO及高血壓視網(wǎng)膜病變均可引起黃斑水腫，導(dǎo)致CMT增加，其中RAO黃斑囊樣水腫可能影響視網(wǎng)膜外層[15，16]。Spaide[17]回顧了視網(wǎng)膜血管性疾病黃斑囊樣水腫狀態(tài)下的相關(guān)病理生理學(xué)研究，認(rèn)為囊樣間隙主要位于視網(wǎng)膜內(nèi)核層及Henle纖維層，部分患眼可見以神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層為主的內(nèi)層視網(wǎng)膜。

在上述疾病的進(jìn)展中，CMT的變化較為相似，視網(wǎng)膜血管性疾病導(dǎo)致的血-視網(wǎng)膜屏障功能損害，視網(wǎng)膜急慢性水腫、滲出，引起CMT增加，此外黃斑中心凹缺少M(fèi)üller細(xì)胞，使相關(guān)細(xì)胞之間黏附疏松，更易發(fā)生水腫，隨著有效治療或病情轉(zhuǎn)歸，缺血組織丟失，黃斑區(qū)可能會發(fā)生薄變[17]，CMT降低。上述疾病，黃斑囊樣水腫是引起CMT顯著增大及黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)巨大變化的重要原因，其病理生理機(jī)制尚未完全清楚，也正是這一因素，讓部分研究者放棄了在此狀態(tài)下應(yīng)用OCTA對于具體疾病的探究。上述疾病，黃斑囊樣水腫多累及視網(wǎng)膜外層即深層毛細(xì)血管層，對此發(fā)生的機(jī)制，不同研究者給了出不同觀點(diǎn)，Lenis等[12]認(rèn)為在視網(wǎng)膜血管性和炎癥性疾病中，囊樣液體均出現(xiàn)于視網(wǎng)膜中層和外層，這可能由深層毛細(xì)血管滲漏引起，而 Spaide[17]則認(rèn)為在正常情況下，液體的產(chǎn)生可能來自視網(wǎng)膜淺表血管層，通過視網(wǎng)膜間質(zhì)組織，最終被Müller細(xì)胞和深層毛細(xì)血管叢吸收排出，視網(wǎng)膜血管性疾病黃斑囊樣間隙出現(xiàn)在深層血流減少或缺失的區(qū)域，可表明深層毛細(xì)血管可能參與了視網(wǎng)膜液體的排出。此外，在解剖上位于視網(wǎng)膜外層的外叢狀層為疏松網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此處阻力較小，血-視網(wǎng)膜屏障破壞后液體易累及該處。

RVO及DR黃斑水腫分布位置及水腫劇烈程度有所不同。RVO是靜脈引流受阻所導(dǎo)致的毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)受損，最先累及血管內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致血管通透性增加，血-視網(wǎng)膜屏障破壞表現(xiàn)的更為廣泛、劇烈。DR毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)受損，最早累及周細(xì)胞，導(dǎo)致毛細(xì)血管擴(kuò)張，微血管囊形成，血-視網(wǎng)膜屏障破裂可以表現(xiàn)的較為局限。RVO黃斑水腫及囊樣水腫可出現(xiàn)于神經(jīng)纖維層或神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層，與DR黃斑囊樣水腫位置存在明顯差異，Munk等[14]認(rèn)為在RVO中，視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層及神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層靜脈瘀滯及滲漏導(dǎo)致了該處液體的產(chǎn)生，其通過分析相關(guān)研究認(rèn)為，在RVO導(dǎo)致的黃斑水腫中，視網(wǎng)膜靜脈的瘀滯、靜水壓的增加及缺氧先于血管通透性的增加及細(xì)胞因子的釋放。

2.FAZ FAZ是黃斑中心凹無血管區(qū)，在OCTA圖像上，表現(xiàn)為無清晰血流信號區(qū)域，與精細(xì)視覺功能密切相關(guān)[18],其評價參數(shù)包括了FAZ面積、AI、周長及最大直徑等，其中關(guān)于FAZ面積及AI的研究較多。FAZ面積在視網(wǎng)膜深、淺層毛細(xì)血管網(wǎng)處可分兩層；AI是FAZ周長與等面積圓周長之比，是評估FAZ不對稱性的可靠參數(shù)，已被證明可無創(chuàng)性量化DR的嚴(yán)重程度[19]。

在RVO中，大多數(shù)研究認(rèn)為，患眼FAZ面積顯著大于對側(cè)眼，且深層FAZ面積增大更為顯著[20-22]，RVO患眼AI亦增大[22，23]；在DR中，有研究表明FAZ面積可隨疾病嚴(yán)重程度逐漸擴(kuò)大[24]，增殖期淺層FAZ面積顯著高于非增殖期[10]，早期DR患者AI增大[25]；在急性RAO中，Yang等[7]認(rèn)為患眼FAZ面積與對側(cè)眼相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，RAO患眼AI增大，但該研究樣本量小，且為回顧性研究，具有一定局限性；慢性高血壓無視網(wǎng)膜病變者，F(xiàn)AZ面積顯著大于健康對照眼，深淺層面積差異尚無統(tǒng)一觀點(diǎn)。其中，Sun等[26]認(rèn)為深層FAZ面積擴(kuò)大，Lee等[27]認(rèn)為淺層擴(kuò)大，確切變化有待進(jìn)一步研究。

RVO、DR及高血壓者均可致FAZ面積擴(kuò)大。FAZ由毛細(xì)血管在中央小凹附近環(huán)繞形成，血管的損傷及堵塞，增加了毛細(xì)血管內(nèi)壓和靜水壓，導(dǎo)致血流量減少，從而出現(xiàn)低灌注甚至不灌注，可致FAZ面積擴(kuò)大。Balaratnasingam等[9]認(rèn)為無血管區(qū)的細(xì)胞主要由脈絡(luò)膜滋養(yǎng)，在生理?xiàng)l件下，脈絡(luò)膜循環(huán)能夠滿足FAZ代謝需求，當(dāng)視網(wǎng)膜血管損傷后，脈絡(luò)膜無法為其提供充足的氧，視網(wǎng)膜內(nèi)氧的供需失衡，可致FAZ面積擴(kuò)大。

RVO與DR均易累及近靜脈側(cè)的深層毛細(xì)血管網(wǎng)[6]，但二者在累及FAZ深淺層問題上有所不同。RVO深層無血管區(qū)面積擴(kuò)大更顯著，可能由于與淺層相比，深層毛細(xì)血管受累更嚴(yán)重。Kang等[20]認(rèn)為RVO主靜脈血管內(nèi)壓增大，深層毛細(xì)血管流體靜壓升高更顯著，導(dǎo)致該引流區(qū)域的視網(wǎng)膜灌注減少，而淺層毛細(xì)血管直接連接到具有較高灌注壓力和氧供的視網(wǎng)膜小動脈,故不易累及。Wakabayashi等[8]認(rèn)為RVO深層毛細(xì)血管因沒有血管平滑肌細(xì)胞覆蓋，受到了高靜脈壓的嚴(yán)重影響，導(dǎo)致內(nèi)皮間隙的擴(kuò)張和開放。DR深層毛細(xì)血管密度顯著降低[28，29]，但其深層FAZ面積擴(kuò)大并不顯著。Kim等[30]認(rèn)為神經(jīng)退行性改變已被證明是DR的早期過程，先于臨床可見的視網(wǎng)膜血管病變發(fā)生。Kocer等[31]認(rèn)為糖尿病患者黃斑區(qū)受損由神經(jīng)和血管因素共同造成，且二者相互影響，因此DR患者FAZ面積改變原因與RVO不同，DR所致FAZ面積擴(kuò)大可能與毛細(xì)血管受累及神經(jīng)退行性改變均相關(guān)，具體關(guān)系尚需進(jìn)一步探究。

RAO及高血壓視網(wǎng)膜病變均易累及近動脈側(cè)的淺層毛細(xì)血管網(wǎng)[7]，二者FAZ面積的相關(guān)研究較少。在目前的研究中，慢性高血壓無視網(wǎng)膜病變者，深、淺層FAZ面積變化尚無統(tǒng)一觀點(diǎn)，在上述Sun等[26]研究中，高血壓患者與健康對照者年齡差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且未對患者血壓控制情況進(jìn)行監(jiān)測，高血壓持續(xù)時間也未說明，相比之下，Lee等[27]研究不存在上述問題，但其未對OCTA深層圖像進(jìn)行分析。

DR、RVO和RAO中AI均可增大。在RVO中，處于疾病亞臨床狀態(tài)時[32]，AI的改變不明顯，當(dāng)疾病發(fā)生時增大[22]；在DR中，AI隨著疾病的進(jìn)展而繼續(xù)增大[19]。臨床實(shí)踐表明健康人群FAZ形狀通常為圓形或橢圓形，視網(wǎng)膜血管性疾病患者，此處易受累及，表現(xiàn)為FAZ的不對稱和拱環(huán)的不規(guī)則形狀，從而導(dǎo)致患眼FAZ周長的測量值大于同面積圓的周長。

二、各疾病黃斑區(qū)微循環(huán)的評價

黃斑區(qū)微循環(huán)的評價具有重要臨床意義，為明確該區(qū)域缺血程度提供了客觀依據(jù)。評價微循環(huán)血管密度及形態(tài)的參數(shù)主要有：血管密度VD vessel density、血管骨架密度(skeleton density，SD)、血管直徑指數(shù)(vessel diameter index，VDI)及分形維數(shù)(fractal dimension，F(xiàn)D)。

1.微循環(huán)血管密度 微循環(huán)血管密度包括了VD及SD。在OCTA圖像上，VD(PD)是血管占據(jù)的像素總和與圖像總像素之比；SD(VLD)是所有血管骨架化(視網(wǎng)膜血管寬度為一個像素)后的像素與圖像總像素之比[33-35，38，39]。VD及SD更加客觀的體現(xiàn)了視網(wǎng)膜灌注情況。大多數(shù)研究使用了以黃斑中心凹為中心3 mm×3 mm的區(qū)域，并劃分了1.0 mm和3.0 mm的內(nèi)環(huán)和外環(huán)，作為黃斑中心凹和中心凹旁區(qū)域。

在RVO中，患眼VD及SD顯著低于對側(cè)眼，深淺層無顯著差異[20]，Samara等[21]發(fā)現(xiàn)BRVO患眼未受累區(qū)域深層VD顯著低于對側(cè)眼相同區(qū)域；在DR中，患眼VD顯著低于健康對照眼[37]，且SD及VD隨DR嚴(yán)重程度的加重而逐漸降低[38]，深淺層無顯著差異[39]，部分研究者認(rèn)為，無糖尿病視網(wǎng)膜病變VD或SD的降低，主要出現(xiàn)在深層[35,37]；在急性RAO中，Yang等[7]發(fā)現(xiàn)患眼VD顯著低于健康對照眼，深淺層無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，對側(cè)眼淺層VD明顯低于健康對照眼；高血壓視網(wǎng)膜病變者視網(wǎng)膜毛細(xì)血管密度降低，深層降低與發(fā)病風(fēng)險顯著相關(guān)[40，41],高血壓無視網(wǎng)膜病變者，深淺層VD降低的差異性尚無統(tǒng)一結(jié)論[26，40，42]，現(xiàn)已知血壓控制情況對VD有顯著影響[43]。

不同視網(wǎng)膜血管性疾病，均可引起相關(guān)血管閉塞，VD或SD降低。視網(wǎng)膜的缺血和炎癥可能導(dǎo)致血管中整合素、選擇素和粘附因子的變化，從而加劇白細(xì)胞瘀滯、緩慢滾動及跨上皮遷移，白細(xì)胞骨架發(fā)生變化，最終堵塞了相關(guān)毛細(xì)血管[17]。Ryu等[33]通過分析認(rèn)為RVO血管內(nèi)皮生長因子的過度表達(dá)，可能加劇視網(wǎng)膜毛細(xì)血管的非灌注，此外，內(nèi)皮細(xì)胞的腔內(nèi)增值和白細(xì)胞沉積，及視網(wǎng)膜水腫對于相關(guān)血管的壓迫，將進(jìn)一步導(dǎo)致毛細(xì)血管永久性關(guān)閉；糖尿病患者微循環(huán)的改變與糖基化終末產(chǎn)物的過量生成，蛋白激酶C的激活，免疫炎癥因素，血管內(nèi)皮生長因子的作用相關(guān)[6]；Li[44]認(rèn)為高血壓視網(wǎng)膜病變者血管密度的減少源于血管管徑的狹窄；RAO相關(guān)機(jī)制的研究較少。

在各疾病發(fā)展的不同時期，VD及SD表現(xiàn)出了不同變化。上述疾病的“潛在狀態(tài)”(即BRVO患眼未見明顯改變區(qū)域，DR早期患者，RAO對側(cè)眼與慢性高血壓無視網(wǎng)膜病變者)，RAO可能主要累及淺層毛細(xì)血管，RVO與DR主要累及深層毛細(xì)血管，高血壓視網(wǎng)膜病變相關(guān)問題有待進(jìn)一步研究；當(dāng)疾病已經(jīng)導(dǎo)致視網(wǎng)膜發(fā)生明顯改變時，RVO、DR及RAO患眼微循環(huán)血管密度均顯著低，深淺層無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Lim等[45]認(rèn)為高血壓發(fā)生初期，主要累及視網(wǎng)膜小動脈，隨著高血壓狀態(tài)的持續(xù)，動靜脈均可受累。Ashraf等[35]認(rèn)為，隨著DR嚴(yán)重程度的增加，深淺層VD差異不再明顯，由此我們或可認(rèn)為，視網(wǎng)膜血管性疾病早期，累及視網(wǎng)膜血管類型或?qū)哟尾煌欢S著病變的不斷進(jìn)展，可累及全視網(wǎng)膜血管。

在RVO和DR的研究中，上述血管密度的變化大部分發(fā)生在中心凹旁區(qū)域。對此，Chen等[23]認(rèn)為中心凹很大一部分由FAZ組成，其血管稀少，發(fā)生的相關(guān)變化不會顯著影響黃斑中心凹；Ryu等[33]認(rèn)同外周視網(wǎng)膜對血流的微小變化較黃斑區(qū)更敏感這一觀點(diǎn)，而這能否說明黃斑中心凹周圍區(qū)域，對于血流的變化較中心凹更敏感，尚需進(jìn)一步的驗(yàn)證。

2.微循環(huán)血管形態(tài) 微循環(huán)血管形態(tài)主要包括VDI及FD。VDI是視網(wǎng)膜非骨骼化血管面積與骨骼化血管總長之比，可用VD除以SD計(jì)算，表示血管口徑[46，55]；FD由計(jì)數(shù)法在血管骨架化圖像中計(jì)算得來，可量化血管分支程度，提供了血管復(fù)雜性指標(biāo)，血管分支模式圖越復(fù)雜，F(xiàn)D越高[33，34]。在CRVO及NPDR中，患眼FD分別較對側(cè)眼及健康眼降低，VDI增大，深層更顯著[36，46]；血壓值的增高與視網(wǎng)膜動脈直徑減小有關(guān)[47]，Li等[44]動物實(shí)驗(yàn)結(jié)論與此相似，而Kipli等[48]認(rèn)同視網(wǎng)膜血管增寬是高血壓視網(wǎng)膜病變的先兆。目前尚無關(guān)于應(yīng)用OCTA，RAO及高血壓視網(wǎng)膜病變FD及VDI的研究。在RVO及DR中，F(xiàn)D均降低，且與VD、SD降低基本保持一致，這與疾病導(dǎo)致的視網(wǎng)膜血管損傷密切相關(guān)，Chen等[49]認(rèn)為機(jī)體為補(bǔ)償糖尿病早期黃斑區(qū)低灌注產(chǎn)生的缺血缺氧，視網(wǎng)膜毛細(xì)血管收縮，深層比淺層更早、更顯著，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)區(qū)域FD下降，但該觀點(diǎn)不能支持患者VDI增高的客觀現(xiàn)象。在RVO及DR中，深層VDI增大顯著，與深層血管更易受累相關(guān)。Kipli等[48]認(rèn)同RVO管徑增大可能是靜脈完全閉塞前，存在血管暫時性閉塞階段，受影響靜脈充血、擴(kuò)張；在DR中,血糖控制不佳，首先損害與毛細(xì)血管緊張性密切相關(guān)的周細(xì)胞，導(dǎo)致血管擴(kuò)張，此可能為DR管徑增大的原因[7]。Li等[44]通過分析相關(guān)研究認(rèn)為，高血壓視網(wǎng)膜病變血管直徑減少，即血管管腔狹窄，始于肌源性反應(yīng)，也與血管的肥厚性重塑相關(guān)。

三、總結(jié)

不同視網(wǎng)膜血管性疾病，均可引起CMT、FAZ面積、AI增大及微循環(huán)血管密度、形態(tài)改變，由于各疾病病理機(jī)制不同，導(dǎo)致了不同疾病之間黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)與微循環(huán)的細(xì)微差別。在本文研究的四種疾病中，RVO導(dǎo)致的黃斑囊樣水腫對視網(wǎng)膜淺層的影響較其他疾病更加顯著；微循環(huán)變化導(dǎo)致了FAZ的改變，在DR中，可能有其他同等重要因素參與其中；目前的研究表明，RVO及DR微循環(huán)的變化可能始于視網(wǎng)膜深層毛細(xì)血管，RAO及高血壓視網(wǎng)膜病變的相關(guān)研究較少，且后者的研究結(jié)論差異較大，這可能由納入標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致，具體原因尚需進(jìn)一步探究。視網(wǎng)膜血管性疾病黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)及微循環(huán)變化的具體原因及相關(guān)機(jī)制尚未完全明確，有待進(jìn)一步探究，目前越來越多研究表明，線粒體損傷是DR重要原因[50-52]，且先于組織病理學(xué)改變發(fā)生[53]，與之相關(guān)的分子及基因研究為DR治療提供了新思路，其他視網(wǎng)膜血管性疾病線粒體是否有相似改變，尚需進(jìn)一步研究。

應(yīng)用OCTA，探究不同視網(wǎng)膜血管性疾病，不僅可以明確各疾病在發(fā)生發(fā)展過程中黃斑區(qū)的變化，而且有助于我們對該類疾病形成某些統(tǒng)一或差異性認(rèn)識，進(jìn)而更好評估疾病發(fā)生風(fēng)險，判斷病情及預(yù)后。目前，研究者在應(yīng)用OCTA研究各疾病的過程中，使用的設(shè)備及獲得數(shù)據(jù)的方式有很大差異，我們很難直接分析不同研究者的同類數(shù)據(jù)，從而影響了我們對于疾病更加清晰的認(rèn)識，希望未來的設(shè)備可以有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用OCTA，探究不同視網(wǎng)膜血管性疾病，可以讓我們在活體上看到疾病對于視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)及微循環(huán)的影響，其為該類疾病病因及病理機(jī)制的研究提供了一定指導(dǎo)方向，期待更多相關(guān)研究。