神经节细胞-视网膜内丛状层复合体厚度在早期青光眼的诊断价值
2017-03-06彭婧利周和政邝国平谢丽莲田涛刘茹
彭婧利 周和政 邝国平 谢丽莲 田涛 刘茹
·临床研究·
神经节细胞-视网膜内丛状层复合体厚度在早期青光眼的诊断价值
彭婧利 周和政 邝国平 谢丽莲 田涛 刘茹
目的 评估神经节细胞层-视网膜内丛状层厚度(GCIPL)及GCIPL联合神经纤维层厚度(RNFL)参数在诊断青光眼中的作用。方法 选择青光眼患者48例(62只眼)及健康志愿者39例(62只眼),分别测试患者每只眼视乳头周边RNFL厚度及黄斑区GCIPL分布图。评估GCIPL、RNFL及GCIPL和RNFL联合参数的敏感性、特异性,阳性似然比(PLR)和阴性似然比(NLR),并判断各参数的诊断效能。结果GCIPL参数中,下半区域GCIPL厚度有最好的诊断效能,(敏感度88.7%,特异度为98.4%;PLR,55.4;和NLR,0.169) 。下四分之一扇区,是RNFL诊断效能最好的参数(灵敏度,90.3%; 特异性98.4%;PLR,56.4;和NLR,0.10) 。下方区域GCIPL厚度和下四分之一扇区RNFL层厚度的或逻辑的组合具有最佳诊断性能(敏感度96.8%,特异度为98.4%;PRL,60.5;和NLR,0.033),而第6或第7点钟方位RNFL层厚度与下半区域GCIPL层厚度的或逻辑组合拥有最佳的敏感度(敏感度100%,特异度为93.5%;PRL,15.4;和NLR,0)。结论 下方区域GCIPL厚度与下四分之一扇区RNFL层厚度的或逻辑的组合具有最佳诊断性能,比单独的GCIPL,RNFL参数拥有更好的诊断性能,该联合参数的使用可以减少一部分早期青光眼的漏诊。
神经节细胞-视网膜内丛状层复合体;视神经纤维层;敏感性;特异性;似然比
[J Clin Ophthalmol,2017,25:5]
检眼镜、裂隙灯及视神经乳头立体成像,是既往青光眼的诊断中,临床医师所依赖的评估视神经损害程度的办法。然而,这些检查不能定量,并容易被主观因素干扰。近年来,各种新的对视神经乳头、视神经纤维层厚度(retinal nerve fiber layer,RNFL)、神经节细胞复合体,神经节细胞-视网膜内丛状层复合体厚度(ganglion cell-inner plexiform layer,GCIPL) 的影像探测技术逐渐在临床实践中应用[1],包括共聚焦激光扫描眼底镜,偏振激光扫描仪,相干光断层扫描(OCT),并且OCT还可以绘制视盘周边厚度地形图及进行视网膜分层结构分析。
RNFL定量分析是目前青光眼的诊断和长期监测中应用最广泛的OCT参数。视网膜神经节细胞分析方法已经获得进展,通过测量GCIPL厚度来评估青光眼的结构改变目前已经作为青光眼诊断的新兴附加手段[2]。 GCIPL厚度地形图与RNFL和ONH相比变异更少,相对更容易检测和定量差异[3]。因为不同的OCT设备的测量结果不能互换,所以研究不同设备上应使用的诊断策略是非常重要的。 本研究的目的就是评估拓普康OCT-2000测得的GCIPL参数或RNFL参数单独应用及联合参数的诊断效能。
资料与方法
一、临床资料
所选对象为2014年12月至2016年9月就诊于郴州市第一人民医院眼科的慢性青光眼早期病例组48例(62只眼),和年龄相匹配的正常人对照组38例(62只眼),两组年龄介于18~71岁,病例组为平均(46.8±3.3),对照组(44.9±5.5),两组间无显著性差异(P>0.05)。
纳入标准
正常对照组:纳入标准为矫正视力不低于20/40,矫正度数在球面镜±5D内,柱面镜在2.5D内。眼压低于21mmHg,检眼镜下正常视乳头,无视杯深陷,杯盘比小于0.2,视盘偏斜,切迹,或者出血等。
青光眼组:纳入标准为矫正视力不低于20/40,矫正度数在球面镜±5D内,柱面镜在2.5D内。眼底出现特征性青光眼杯盘改变,视野出现早期青光眼性缺损,包括旁中心暗点,弓形暗点,鼻侧阶梯及颞侧楔状视野缺损,视野平均缺损MD≥-6dB[4];视野报告单可信度在正常范围内(RF<15)。
排除标准:屈光间质混浊,非青光眼性视神经病变(多发性硬化病,眼外伤等),既往或者正在发生的视网膜病变,视网膜手术史,激光或者放射治疗史,或者可能导致视神经病变的全身药物使用史。
所有纳入该项研究的受检者均口头告知研究目的和内容,征得患者知情同意。
二、方法
散大瞳孔,每个纳入眼均使用拓普康SD-OCT2000应用RNFLThickness程序环形扫描视盘,重复测量3次,并使用黄斑区GCL+立体扫描模式扫描黄斑区3次。视盘周边扫描纳入RNFL层厚度,而黄斑区扫描则纳入GCIPL厚度。 排除运动(瞬目,转动)伪影,及运算故障,玻璃体漂浮物,或者其他原因导致的层间分离失败等情况后,我们采用信号强度大于50的扫描结果进行分析。纳入研究的参数,包括GCIPL的平均厚度值,和上下区域厚度值,及RNFL层平均厚度,四个象限(上方,鼻侧,下方,颞侧),及每点钟方位的厚度。
拓普康SD-OCT2000的GCIPL、RNFL的厚度图使用三种颜色的编码系统,正常范围内(绿色)临界(黄色)异常范围(红色)。也就是说,绿色、黄色和红色表示的是该测量结果在正常范围内的可能性分别为5% ~95% ,1% ~ 5%,和小于5% 如果至少2次扫描的平均值或者至少1次扫描中一个扇区在1% ~ 5%(黄色)或者小于1%(红色)则认定GCIPL和RNFL扫描结果为异常。每只眼睛均可进行3次扫描,如果都是正常的或者异常的,则选择第1次扫描的结果,如果有2个异常或者正常的结果,则也选择其第1个纳入研究。计算出GCIPL、RNFL参数的敏感性,特异性,阳性似然比,阴性似然比。同时测定或逻辑及与逻辑组合联合参数的诊断效能。
此次研究中,我们将似然比进行了小规模换算以便于理解:(1)阳性似然比(疾病存在的可能性)>10 强;5~10中等;2~4.9,较低;>1~1.9, 低;(2)低于1,没有诊断价值;(3)阴性似然比(没有疾病的可能性)0.5~0.9,低; 0.2~0.49, 较低; 0.1~0.19, 中等;<0.1, 强。或逻辑组合至少需要一个参数是异常的,反之,与逻辑方式需要所有的联合参数都是异常的,以此认定是异常,并提示青光眼发生。
三、统计学处理
采用SPSS19. 0统计学软件(SPSS,Inc,Chicago,IL)对数据进行分析。P< 0. 05为差异有统计学意义。
结 果
各参数的敏感性,特异性,阳性似然比,阴性似然比见表1。对于单个GCIPL参数来说,下半区域GCIPL层厚度有最佳的诊断效能,该参数的敏感度为88.7%,特异度为98.4%,其次是平均厚度(敏感度79.03% 和特异度 96.77%). 其他GCIPL参数灵敏度比较低。单一的RNFL参数中下四分之一扇区的诊断效能胜过其他参数,敏感度90.3%,特异度为98.38%,其次为平均RNFL值(分别为96.8%和67.7%),7点钟方位(分别为79.0%和96.8%),6点钟方位(分别为75.8%和96.8%)。对RNFL参数进行分析后,可以采取6点钟和7点钟方位或逻辑的组合,即6,7点钟方向任一值异常则判定为青光眼,其敏感度可以提升至93.5%,特异度为93.5%。
下半区域GCIPL值和下四分之一扇区RNFL值在诊断效能上无显著性的差异(敏感度P值=0.26~0.76 ,特异度P值=0.14~0.98)。平均GCIPL值、上半区域GCIPL值和第6.7点钟方位RNFL值,和上四分之一扇区RNFL,对于早期青光眼的诊断来说,有较高的阳性似然比,值阳性似然比适中,而这些参数的阴性似然比都比较低(0.21~0.46)。
大体上来说,或逻辑的组合比与逻辑提供了更好的诊断效能。诊断效能最佳的是或逻辑联合的下半区域GCIPL值和下四分之一扇区RNFL值(敏感度96.8%,特异度为98.4%;PRL,60.5;和NLR,0.033),第6或第7点钟方位RNFL层厚度与下半区域GCIPL层厚度的或逻辑组合拥有最佳的敏感度(敏感度100%,特异度为93.5%;PRL,15.38;和NLR,0).
讨 论
由于过去诊疗水平的欠缺,难以在青光眼引起视觉功能缺失前予以诊断,目前新的成像技术的出现,使其成为可能。目前主要的新进展通过频域OCT测量黄斑各层用于诊断及监测青光眼[5],这主要得益于强大的分割算法的发展例如Cirrus-OCT视神经细胞分析模式计算黄斑区GCIPL层厚度[6]。我们的研究也表明拓普康SD-OCT2000的GCIPL层厚度是一个良好的青光眼诊断指标,它的诊断效能与RNFL相一致,而且我们发现与单一GCIPL和RNFL值比较,联合GCIPL值及RNFL值拥有更好的诊断效能。
我们评估了GCIPL和RNFL参数组合的诊断效能,发现或逻辑方式联合的下半区域GCIPL值和下四分之一扇区RNFL值的诊断效能明显高于与逻辑方式联合的两者。值得注意的是,下半区域GCIPL值不仅仅是拥有最佳诊断效能的GCIPL参数,同样也是在或逻辑组合中最具影响力的参数,例如与第6或第7点钟方位RNFL层厚度的或逻辑组合则拥有本研究中最高的敏感度100%。
不管是在我们的研究还是在最近其他的报道中[7],与逻辑的GCIPL和RNFL参数组合的诊断对早期青光眼效能较低,也就是说这是诊断早期青光眼较差的路径。有趣的是,与逻辑组合对于晚期青光眼同样有较低的敏感度。这可能是异常GCIPL和RNFL异常一致性较低的结果。例如,平均GCIPL值和平均RNFL值的一致性仅仅为0.80,这支持了我们早前的研究。阳性似然比在平均GCIPL值(强烈),平均RNFL值(较低)之间的差别,和他们的阴性似然比的差别(平均GCIPL值较低,平均RNFL值极低)。这发现对于临床的指导在于早期青光眼的诊断只需要有异常GCIPL或者RNFL参数,而不需要两者均异常。总而言之,这个发现也表明拓普康SD-OCT2000为RNFL分析模式提供了一个有效的补充诊断手段。
此前Garas和Chang也对OCT测得的各项参数的诊断效能进行了研究。Garas[8]等报道RNFL参数的敏感度平均不超过69.6%,神经节细胞复合体为72%,视神经乳头参数的VCDR为84.1%。然而,这些研究对象是早期青光眼至晚期青光眼的均有人群,也就提示了如果是研究单一的早期青光眼,敏感度还会更低。Chang[10]等研究早期至中期视觉功能受损青光眼患者,平均RNFL值的敏感度分别为83%和65%,相对的特异度为88%和100%,包括临界值和超出正常范围的结果。由于并没有单独定义早期青光眼,该研究与我们的研究作难做比较。这两个研究都没有报告阳性似然比和阴性似然比。
从方法学的角度来看,我们选择的受试者为扫描结果异常者,即3次RNFL或GCIPL扫描有2次在交界值,或者测量值超出正常范围。与其他每个患者只有1次扫描的研究,我们的方法避免了操作误差,降低了假阳性和假阴性的发生率,因此可以提供更为可靠的结果。
然后我们的研究也具有一定的局限性,样本量较少,因此临床上使用该研究的结果需持谨慎态度。但是我们也搜索到有研究在3倍样本量的情况下,得出了类似的结果[10]。另外,由于OCT测得的异常概率是与内置的正常数据库比较得到的,来自于既往正常人群的测量统计结果。因此,一些我们研究中的正常的受试者可能会被错误的认定为异常,因为他们与正常的范围的最低值差异不明显。
综上所述,这个研究的结果证实拓普康SD-OCT2000中后极部下半区域GCIPL值对早期视野改变的青光眼的诊断效能是所有GCIPL参数中最高的。同时他的诊断效能与拥有最佳诊断效能的RNFL参数(下四分之一扇区)相类似。下半区域GCIPL值和下四分之一扇区RNFL值青光眼或逻辑组合明显较单一参数的诊断效能高,第6或第7点钟方位RNFL层厚度与下半区域GCIPL层厚度的或逻辑组合更是提供了100%的敏感度,明显高于与逻辑联合GCIPL和RNFL参数组合。该发现为早期青光眼的筛查提供了更佳的诊断思路,在早期干预青光眼,挽救患者视功能方面具有一定的临床意义。
[1] 严钰洁,孙心铨,陈术,等.3D-OCT对早期原发性青光眼黄斑区视网膜神经节细胞复合体及神经纤维层结构变化的评估. 中华实验眼科杂志, 2016, 34:739-743.
[2] 张晨,陈伟.EDI-OCT在不同类型青光眼中的临床应用.国际眼科杂志,2016,16:661-664.
[3]SchulzeA,LamparterJ,PfeifferN,etal.Diagnosticabilityofretinalganglioncellcomplex,retinalnervefiberlayer,andopticnerveheadmeasurementsbyFourier-domainopticalcoherencetomography.GraefesArchClinExpOphthalmol,2011,249:1039-1045.
[4] 刘家琦,李凤鸣.实用眼科学.北京:人民卫生出版社,2010:358-377.
[5] 马小力,刘贤洁,陈禹橦,等.频域光学相干断层扫描测量青光眼视盘旁萎缩区的可重复性研究 .解剖科学进展,2016,12:155-158.
[6]MwanzaJC,OakleyJD,BudenzDL,etal.Macularganglioncell-innerplexiformlayer:automateddetectionandthicknessreproducibilitywithspectraldomain-opticalcoherencetomographyinglaucoma.InvestOphthalmolVisSci,2011,52:8323-8329.
[7]FardMA,AfzaliM,AbdiP,etal.OpticNerveHeadMorphologyinNonarteriticAnteriorIschemicOpticNeuropathyComparedtoOpen-AngleGlaucoma.InvestOphthalmolVisSci,2016,57:4632-4640.
[8]GarasA,VarghaP,HolloG.Diagnosticaccuracyofnervefibrelayer,macularthicknessandopticdiscmeasurementsmadewiththeRTVue-100opticalcoherencetomographtodetectglaucoma.Eye(Lond),2011,25:57-65.
[9]ChangRT,KnightOJ,FeuerWJ,etal.Sensitivityandspecificityoftime-domainversusspectral-domainopticalcoherencetomographyindiagnosingearlytomoderateglaucoma.Ophthalmology,2009,116:2294-2299.
[10]JeoungJW,ChoiYJ,ParkKH,etal.Macularganglioncellimagingstudy:glaucomadiagnosticaccuracyofspectraldomainopticalcoherencetomography.InvestOphthalmolVisSci,2013,54:4422-4429.
(收稿:2016-06-22)
Diagnostic performance of ganglion cell inner plexiform layer thickness for early glaucoma
PengJingli1,ZhouHezheng2,KuangGuoping1,XieLilian1,TianTao1,LiuRu1.1DepartmentofOphthalmology,ChenzhouFirstPeople'sHospital,Chenzhou,Hunan;2DepartmentofOphthalmology,WuhanGeneralHospitalofGuangzhouMilitaryRegion,SouthernMedicalUniversity,Wuhan,Hubei430070,China
Objective To evaluate the diagnostic performance of ganglion cell inner plexiform layer (GCIPL) thickness measured with Der Topcon 3D OCT-2000 for early stage glaucoma. Methods 48 patients with early perimetric glaucoma and 39 age-matched healthy subjects were included in the study. Peripapillary RNFL and macular GCIPL scans were obtained from 1 eye of each participant. The diagnostic performance was determined for each GCIPL, RNFL and for binary or-logic and and-logic combinations of GCIPL with RNFL. Results Among GCIPL parameters, thickness in inferior retina had the best diagnostic performance (sensitivity, 88.7%; specificity, 98.4%; PLR, 55.4; NLR, 0.169). Inferior quadrant was best for RNFL. The or-logic combination of inferior GCIPL thickness and inferior quadrant RNFL thickness provided the overall best diagnostic performance (sensitivity, 96.8%; specificity, 98.4%; PRL, 60.5; NLR, 0.033). The or-logic combination of inferior GCIPL thickness and the 6 clock or 7 clock RNFL provided the best sensitivity (sensitivity 100%; specificity 93.5%; PRL, 15.4; NLR, 0) Conclusions The binary or-logic combination of inferior GCIPL thickness and inferior quadrant RNFL thickness provides better diagnostic performances for early glaucoma. This finding may be clinically valuable for the diagnosis of early glaucoma.
Ganglion cell-inner plexiform layer; Retinal nerve fiber layer; Sensitivity; Specificity; Likelihood ratio
10.3969/j.issn.1006-8422.2017.01.002
423000 湖南省郴州市第一人民医院眼科(彭婧利、邝国平、谢丽莲、田涛、刘茹);广州军区武汉总医院眼科(周和政)
周和政(Email:zhoueye@qq.com)
[临床眼科杂志,2017,25:5]