彩色多普勒成像评价早期糖尿病视网膜病变球后血流动力学改变

张晓云　徐　力　张小杉　李春艳　段莎莎　苑　欣　刘　敏　王　娟　王春燕(内蒙古医科大学附属医院，内蒙古　呼和浩特　010000)

彩色多普勒成像评价早期糖尿病视网膜病变球后血流动力学改变

张晓云徐力张小杉李春艳段莎莎苑欣刘敏王娟王春燕
(内蒙古医科大学附属医院，内蒙古呼和浩特010000)

〔摘要〕目的应用彩色多普勒成像(CDI)分析早期糖尿病视网膜病变(DR)患者球后血管血流动力学的改变。方法75例2型糖尿病患者，其中无DR 49例(NDR组)，非增殖DR 26例(NPDR组)，20例年龄、性别相匹配的健康志愿者组成对照组(HC组)进行彩色多普勒成像检查，分别测量眼动脉(OA)，睫状后短动脉(SPCA)，视网膜中央动脉(CRA)和静脉(CRV)的收缩期峰值流速(PSV)、舒张末期流速(EDV)和平均流速(MV)，然后计算每个血管的阻力指数(RI)和搏动指数(PI)。结果与HC组比较，NPDR组OA的EDV和MV显著降低(P＜0.05)，RI值和PI值显著增加(P＜0.05) ;与HC组比较，SPCA的PI值NDR组和NPDR组均显著增加(P＜0.05) ;与HC组比较，NDR组、NPDR组CRA的RI和PI值均显著增加(P＜0.05) ;与HC组比较，NPDR组CRV的V min值显著增加(P＜0.05)。结论眼部血管循环功能异常存在于早期或者前期DR患者中，这些变化可以通过CDI测定。

〔关键词〕彩色多普勒超声;眼动脉;睫状后短动脉;视网膜中央动脉

第一作者:张晓云(1975-)，女，副主任医师，主要从事老年病学、内分泌学研究。

糖尿病视网膜病变(糖网病，DR)是世界第5大不可逆的致盲性眼病，也是工业化国家成年人主要的致盲原因〔1〕，严重影响患者的生活质量，而有效的治疗可以减少90％的患者发生严重的视力丢失。目前，监测DR的主要手段是散瞳眼底检查，但评价方法存在不客观、重复性差等缺陷，不能发现视网膜病变临床前期症状，不能预见视网膜病变的进展。DR评价的金标准是眼底荧光造影，但为有创性检查，而且受到患者屈光介质混浊的影响，患者对荧光素钠过敏、高血压都可以影响检查的进行。彩色多普勒成像技术(CDI)可以检查DR的眼部血流动力学改变，并且作为一种非侵害性、可重复性好、不受屈光介质影响的检查手段容易受到患者的接受。到目前为止，眼部CDI检查在DR方面的应用只停留在研究阶段，尚无足够证据支持眼部CDI可以作为DR的独立评价指标。本研究拟评价CDI在DR发病早期或前期的临床应用价值。

1　材料与方法

1.1一般资料患者来自内蒙古医科大学附属医院眼科会诊的内分泌科住院患者。课题已经被内蒙古医科大学附属医院伦理委员会批准，课题设计符合赫尔辛基宣言。入选者签署知情同意书。

2013年1～12月，共观察糖尿病患者75例。另外，来自我院体检中心健康人群以及患者家属健康者20例志愿者作为正常对照组(HC组)。根据患者是否伴有DR和病变程度分成两组，无DR组(NDR组) 49例，非增殖DR组(NPDR组) 26例。HC组有2例在用降血压药物，而NDR和NPDR组分别有18例和11例在用降血压药物，血压全部控制在正常值范围内。组间的年龄、性别构成、吸烟患者比例、BMI、IOP、血压等均无统计学差异。见表1。

由一位有经验的眼科医生对所有患者通过散瞳后直接和间接检眼镜进行眼底检查，对DM患者行眼底荧光造影确定DR分期。排除标准:患有可能影响眼动脉(OA)、视网膜中央动脉(CRA)和睫状后动脉(SPCA)的眼病，如青光眼，年龄相关性黄斑变性，视网膜静脉或动脉阻塞，屈光不正(±6.0 D以上)，以及有激光光凝或眼科手术史。同时患有高血压的患者血压应控制在正常值范围之内。

表1　各组的临床特征(±s)

表1　各组的临床特征(±s)

与NDR组比较: 1) P＜0.05

指标　HC组(n=20) NDR组(n=49) NPDR组(n=26)年龄(岁)　56.8±6.68　 60.9±8.64　 60.3±9.33 女/男(n)　11/9　26/23　13/13吸烟(n)　6　16　8体重指数(BMI，kg/m2)　 25±3.40　 25.24±2.70 24.58±3.04 IOP　13.5±2.1　 14.1±1.8　 12.9±2.3糖尿病病程(年)　－　5±4.4　 13±7.11)高血压(是/否)　2/18　18/31　11/15糖化血红蛋白(HbA1c，％)　－　8.52±1.79　 10.76±1.75收缩压(SBP，mmHg)　 121.2±10.4 131.2±14.5 138.5±12.3舒张压(DBP，mmHg)　 70.9±6.8　 72.4±10.1　 75.9±6.7心率(次/min)　76.8±10.3　 81.2±18.4　 82.8±12.5

患者进行相关检查，包括视力，眼压，眼底照相及全身性因素，包括年龄，性别，身高，体重，腰围，BMI，空腹血糖(FPG)，HbA1c和血脂〔包括总胆固醇(TC)，甘油三酯(TG)，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)〕水平。

吸烟、饮酒、体育锻炼等生活史通过问卷调查获悉。吸烟定义为一生吸烟在100支以上，目前还在吸烟。

1.2基线的定义和测量糖尿病的诊断根据美国糖尿病协会2010标准，即FPG＞7.0 mmol/L(126 mg/dl)或有糖尿病病史，目前使用降糖药物。患者禁食超过12 h，从指尖采集血液样本。眼底病变按中华医学会眼科第三届全国学术会议讨论通过并公布实行的DR临床分期标准进行分期进行分期〔2〕。高血压的诊断根据2010标准，SHP≥140 mmHg，DBP≥90 mmHg或目前正在使用抗高血压药物。身高和体重按照标准化方法测量。

眼眶彩色多普勒超声:所有患者进行眼部CDI检查，检查时间每天16: 30～18: 30，测量当天嘱测试者不要抽烟、喝酒以及喝茶和咖啡等饮料。患者测量前，安静休息10 min，血压和眼压均在正常范围内。所有的CDI检查采用GE公司的VIVID 7彩色多普勒超声诊断分析仪，由同一位有经验的超声医师完成，避免测量间的差异。在测量前，室温调整到最适宜的水平，患者取仰卧位，双眼自然闭合，平视前方，测试者的手以腕枕为依托，减少对眼球的压力。探头涂消毒眼用凝胶，轻置于眼睑上，水平轴位扫查，用B-MOD排除眼眶的病变后进行CDI检查。先找到视神经作为所有测量的参考。沿视神经找到眼动脉彩色流柱，在视神经处或视神经上方距球壁后约1.0～2.0 cm处测量0A，在视神经旁球后约0.5～1.0 cm处测量PSCA;在距球壁1.0 cm处测量CRA、CRV，取样容积0.5～ 1.0 mm，将脉冲多普勒取样容积置于彩色血流带上，声束与血管夹角＜60°。连续取3～5个心动周期，找到最佳频谱后冻结图像，分别测量球后血管，包括OA、CRA、SPCA、CRV的血流动力学的血流参数:收缩期峰值(PSV)、舒张末期值(EDV)及阻力指数RI和搏动指数PI; CRV的Vmax、Vmin。左右眼取平均值进行统计分析。

生化指标测定:患者禁食超过12 h，从肘静脉采集血液样本。采用拜耳试剂包在自动生化分析仪(ADVIA自动分析仪，Bayer，德国)对FPG，TC，TG，LDL-C和HDL-C的血清水平进行测量。TC、TG、HDL-C、LDL-C，TC和TG采用酶比色法进行测定，HbA1c采用免疫凝集抑制法测定;用放射免疫测定法测量空腹胰岛素(FINS)水平，计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)，公式: FINS(μU/ml)×FPG(mmol/L) / 22.5;肌酐(Cr)和C-反应蛋白(CRP)测定采用免疫比浊法。

1.3统计学方法应用SPSS16.0软件进行方差分析(one-way ANOVA)、t检验及Spearman相关分析。

2　结果

2.1各组OA、SPCA、CRA的血流动力学参数比较在OA，EDV和MV在NPDR组明显低于HC组(P＜0.05)。而RI和PI值在DR组高于HC组(P＜0.05)。在SPCA，RI值NDR组和NPDR组均高于HC组(P＜0.05)。在CRA，RI和PI值NDR组和NPDR组均高于HC组(P＜0.05)。在CRV，Vmin值NPDR组高于HC组(P＜0.05)。见表2。

2.3血流参数与不伴有高血压的糖尿病患者年龄、病程、BMI、HbA1c等非参数相关分析患者年龄和糖尿病病程对OA、SPCA、CRA的CDI血流参数有影响，而BMI和HbA1c对OA、SPCA、CRA的CDI血流参数影响较少。见表3。

表2　彩超评价眼血流动力学参数(±s)

表2　彩超评价眼血流动力学参数(±s)

与HC组比较: 1) P＜0.05;与NDR组比较: 2) P＜0.05

指标　HC组(n=20)　 NDR组(n=48) NPDR组(n=26) OA　 PSV　 32.36±3.16　 31.91±8.01　 30.92±6.48 EDV　 9.00±1.79　 8.32±2.95　 6.48±2.351) 2)RI　 0.72±0.05　 0.74±0.06　 0.79±0.061) 2)MV　 16.56±3.71　 15.38±4.52　 13.93±4.071)PI　 1.52±0.39　 1.58±0.35　 1.80±0.411)SPCA　 PSV　 11.31±1.84　 13.31±3.23　 12.48±2.87 EDV　 3.84±1.11　 4.39±1.14　 4.21±1.04 RI　 0.63±0.07　 0.64±0.08　 0.64±0.09 MV　 7.02±1.88　 7.60±1.83　 7.09±1.34 PI　 0.96±0.19　 1.16±0.311)　1.18±0.381)CRA　 PSV　 10.32±2.11　 11.30±2.93　 11.42±2.08 EDV　 3.98±1.09　 3.89±1.29　 3.95±1.15 RI　 0.60±0.06　 0.63±0.081)　0.64±0.081)MV　 6.48±1.60　 6.48±1.94　 6.50±1.55 PI　 0.95±0.17　 1.15±0.291)　1.19±0.321)CRV　 Vmax　 5.71±1.08　 5.78±1.27　 6.19±1.49 Vmin　 3.17±0.64　 3.37±0.85　 3.97±0.981)

表3　彩超血流参数与年龄、病程、BMI、HbA1c的相关性

3　讨论

球后血流动力学异常是DR发生发展的影响因素之一。多种方法用于评价球后血流灌注参数，CDI是方法之一。CDI技术可以获得眼外血管的血流速度，因为其良好的可重复性、无创性〔3〕，已被广泛应用于研究眼部血流灌注异常性疾病，如青光眼，DR和年龄相关性黄斑变性的发病机制的研究。

本研究发现，患者在出现DR前，眼部血流动力学参数已经发生变化，血流阻力增加。在出现临床可以观察到的DR时，眼部血管的血流动力学则发生更明显变化，说明CDI的血流指数可以反映出DR患者确实存在球后血流动力学的变化。并且在一定程度上可以反映视网膜病变的严重程度和进展。

已有研究〔4～6〕采用CDI观察处于不同期的DR患者的眼部血流动力学指标，这些研究结果表明，与正常对照组相比，糖尿病患者的CDI指标，如RI值在OA，CRA和(或) SPCA中增加，而血流速度指标PSA在OA，CRA和(或) SPCA中降低，另一血流速度指标EDV值在OA，CRA和(或) SPCA中降低。有研究发现在进展的DR患者中CRV有较高的Vmax和V min值。但是，少数研究有不同的发现，NDR患者CRA的血流速度增加，而PDR患者CRA的血流速度减少。可以看出，有关CDI观测糖尿病患者眼部血流情况的研究中，结果报道并不一致。

在DR前期或者早期，血流速度增加还是减少结果并不一致〔7〕。EDV反映远端组织的血流灌注状态，其明显减少反映了远端阻力增加，舒张末期眼部血流灌注明显减少。PSV指收缩期最大流速，EDV为舒张期最低流速。PSV和EDV的变化表明血流速度的变化或血管管径的变化。血流速度指数增加，可能意味着血流速度的增加，也可能表示管径的收缩。有研究发现在DR前期或者早期，CRA管径扩张〔8，9〕。因此，推测在CRA 和SPCA表现的PSV轻度增加可能与组织缺血、缺氧造成远端血管代偿性扩张、血流加速有关。

表示血管阻力的指标，如RI和PI均可以反映血管的血流阻力状态。RI增加意味着远端血管阻力增加。PI增加代表舒张期血流减少和血管阻力增加。与PSV和EDV相比，PI和RI可以忽略检测角度引起的误差。本研究发现，球后血管的PI均有增加，说明在DR的前期或者早期，血管的顺应性下降，血管的阻力增加。也从另一个方面说明这两个指标的测量重复性较好。

由于静脉的连续血流特征，一般采用最大血流速度(Vmax)和最小血流速度(Vmin)作为指示。本文发现CRV的Vmin增加，可以这样推测，在DR的早期或者前期，由于眼部组织缺血缺氧，代偿性的引起小血管扩张，增加血液供给。目前众多因素限制了CDI作为临床评价和观察DR的一个常规手段，原因可能有:因为受CDI分辨率的限制，目前尚不能准确测量血管直径，因此无法直接估计血流量，而是用血液流速和抵抗指数反映血流动力学情况〔10〕。因此，在供血动脉的高流速不一定反映高流量，也可能反映在测量的血管狭窄或收缩; RI作为血管阻力的度量的有效性仍存在争议，关于RI和血管阻力之间的精确关系需要进一步的证实;不同设备间的可比性;测量时患者的体位和测量的时间;非测量因素的影响:糖尿病的类型、年龄、性别、是否伴有高血压、吸烟、饮酒、咖啡饮料等生活习惯的影响; CDI对球后血管测量的另一个限制是，它可以受近侧颈动脉狭窄的影响。患者显著(＞70％)颈内动脉闭塞表现出球后血流速度减少〔11〕;血管测量角度的影响;患者眼球后血管个体间变异的存在。

综上所述，彩色多普勒超声为DR监测提供了一种无创的、重复性好的、方便的检测手段，对早期糖尿病患者球后血管的血流速度可以进行初步观测，有助于了解DR的发生、进展，特别对屈光介质不清、眼底检查困难的患者具有明显优势。但在DR预后和随访方面，彩色多普勒成像技术临床意义的确立尚待进一步完善。

4　参考文献

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11Costa VP，Kuzniec S，Molnar LJ，et al.Clinical findings and hemodynamic changes associated with severe occlusive carotid artery disease〔J〕．Ophthalmology，1997; 104(12) : 1994-2002.

〔2015-01-22修回〕

(编辑袁左鸣)

通讯作者:徐力(1972-)，男，主任医师，主要从事眼科学研究。

基金项目:国家自然基金委地方项目(81360148) ;内蒙古自然科学基金(2010BS1109)

〔中图分类号〕R774.1

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2015) 15-4230-04;

doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.15.054