基于OCTA的近视性屈光参差患者黄斑区血流密度及视网膜厚度分析
2020-04-22谭亮章田芳张红
谭亮章 田芳 张红
近视性屈光参差是双眼屈光状态不对称的情况,通常由于双眼眼球轴向长度差异造成,在双眼等效球镜度数≥1.00 D的条件下,眼球发育到两个不同的状态[1-2]。据Saw等[3]的研究,在20岁以上人群中,屈光参差的患病率为5%~10%。许多研究探讨了弱视性屈光参差患者视网膜厚度的变化,发现视网膜局部厚度变化可用于早期近视的监测[4]。然而,关于近视性屈光参差患者眼底血流密度变化的研究尚少。视网膜毛细血管网和微循环向视网膜供氧和提供营养物质,导致视网膜组织往往更容易受到近视相关病变的影响。因此,在近视性屈光参差患者中,研究视网膜毛细血管网与微循环的变化及相互作用,可能有助于揭示视网膜微循环障碍的病理生理学机制,从而为防治近视性屈光参差提供帮助。但是,由于视网膜血管成像技术上的困难使研究无法进行[5]。
近年,光学相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)已成为一种快速发展的技术,其可以通过比较同一位置连续B扫描的信号来揭示红细胞的运动,从而能够直接地观察视网膜血流变化。目前,运用OCTA技术,已有大量关于视网膜和脉络膜血流系统在不同眼部疾病中的定性、定量研究[6-8],如糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑变性、青光眼和中心性浆液性脉络膜视网膜病变等[9]。因此,本研究拟通过OCTA定量分析近视性屈光参差患者黄斑区血流密度和视网膜厚度的变化,以提高对其的认识。
1 资料与方法
1.1 一般资料招募天津医科大学眼科医院近视性屈光参差患者20例40眼。受试者按双眼相对眼轴长度分为两组:眼轴较长眼进入长眼轴组,另一眼则进入对侧眼组。入选标准:双眼等效球镜度数均大于0.50 D且小于6.00 D,双眼间等效球镜度数差值≥1.00 D者为近视性屈光参差[1-2]。每位入选者均接受完整的眼科检查,包括最佳矫正视力、屈光状态评估,自动曲率计检查,Goldmann压平眼压计检查,裂隙灯、眼底镜检查,光学生物测量(IOL Master 700,Carl Zeiss Meditec,Jena,德国)。排除标准:合并弱视、高眼压,或合并任何视网膜血管疾病者;有眼内手术史,或合并有可能影响眼部血液循环的全身性疾病(如糖尿病、高血压)者。本研究经本院伦理委员会批准,患者及家属均签署知情同意书。
1.2 图像获取与分析OCTA检测使用RTVue XR OCT仪(Optovue,Inc.,Fremont,CA,美国; V.2017.1.0.155),采用Angio retina模式(3 mm×3 mm)对所有受试者行双眼黄斑区视网膜扫描。该OCTA是FDA批准,利用分频谱去相关算法(SSADA)和数字化处理,将各种运动校正技术代表性地应用于数据,以进一步增强获得图像质量[10-11]。利用OCTA软件进行视网膜自动分层,评价黄斑区浅层、深层视网膜的血流密度(同时记录上半区、下半区、中心凹及旁中心凹的血流密度)、黄斑区脉络膜血流灌注面积、黄斑中心凹无血管区面积、黄斑区视网膜厚度(同时记录上半区、下半区、中心凹的视网膜厚度及颞侧、上方、鼻侧、下方的旁中心凹视网膜厚度)等参数。浅层视网膜指从内界膜下3 μm到内丛状层下15 μm,深层视网膜指从内丛状层下15 μm到内丛状层下70 μm[12];脉络膜血流灌注面积指以黄斑中心凹为中心,在3144 mm2范围内的从视网膜色素上皮层到视网膜色素上皮层下59 μm的脉络膜血流[13]。OCTA检查排除标准:信号强度指数<50,眼球固定不良导致伪影严重的图像,分层错误。
1.3 统计学方法采用SPSS 19.0进行统计分析。数据以均数±标准差表示。应用配对样本t检验评估OCTA获得的测量结果。采用Pearson相关分析和线性回归分析确定等效球镜度数、眼轴长度与血流密度及视网膜厚度的关系。检验水准:α=0.05。
2 结果
2.1 基线资料本研究共纳入20例(40眼)患者,男10例、女10例,年龄为20~40(27.05±5.89)岁,收缩压为(118.05± 7.22)mmHg(1 kPa=7.5 mmHg),舒张压为(75.50±7.33)mmHg,动脉压为(89.68±5.62)mmHg,脉搏为每分钟(70.75± 6.31)次。两组患眼一般资料情况见表1,长眼轴组与对侧眼组眼轴长度、等效球镜度数相比差异均有统计学意义(均为P<0.001),最佳矫正视力、眼压、中央角膜厚度、前房深度、眼灌注压两组相比差异均无统计学意义(均为P>0.05)。
表1 长眼轴组与对侧眼组一般资料情况
项目长眼轴组对侧眼组P值最佳矫正视力/logMAR-0.02±0.04-0.03±0.040.577等效球镜度数/D-4.76±1.32-2.03±1.39<0.001眼压/mmHg16.73±2.8816.88±2.810.609中央角膜厚度/μm534.55± 35.32535.55±35.800.459前房深度/mm3.14±0.163.14± 0.161.000眼轴长度/mm 25.79±0.9424.33±0.92<0.001眼灌注压/mmHg48.64±3.7648.30±3.890.304
2.2 黄斑区血流情况除浅层黄斑中心凹血流密度外,两组间上半区、下半区、旁中心凹及整体的浅层视网膜血流密度相比,差异均有统计学意义(均为P<0.001),长眼轴组较对侧眼组黄斑区浅层血流密度均明显增加。两组间上半区、下半区、中心凹、旁中心凹及整体深层视网膜的血流密度相比,差异均无统计学意义(均为P>0.05)。见表2。
长眼轴组黄斑区脉络膜血流灌注面积和黄斑中心凹无血管区面积分别为(1.94±0.17)mm2和(0.27±0.07)mm2,对侧眼组分别为(1.90±0.19)mm2和(0.28±0.07)mm2,两组相比差异均无统计学意义(P=0.475、0.363)。
2.3 黄斑区视网膜厚度两组在上半区、下半区、中心凹及整体黄斑区的视网膜厚度以及颞侧、上方、鼻侧、下方及整体旁中心凹的视网膜厚度相比,差异均无统计学意义(均为P>0.05)。见表3。
表2 长眼轴组与对侧眼组黄斑区血流密度
项目长眼轴组对侧眼组P值浅层血流密度/%47.04±3.1044.12±2.67<0.001 上半区血流密度/%47.09±3.3344.04±2.45<0.001 下半区血流密度/%46.99±2.9944.23±3.21<0.001 中心凹血流密度/%17.45±4.8416.08±4.880.089 旁中心凹血流密度/%49.48±3.9446.37±3.09<0.001深层血流密度/%49.11±6.4946.55±5.370.126 上半区血流密度/%49.20±6.5146.94±5.580.170 下半区血流密度/%49.00±6.4946.16±5.310.102 中心凹血流密度/%32.13±8.7731.85±7.020.801 旁中心凹血流密度/%52.13±6.2149.20±5.990.093
表3 长眼轴组与对侧眼组黄斑区视网膜厚度
项目长眼轴组对侧眼组P值黄斑区视网膜厚度/μm 306.80±15.82310.00±14.920.335 上半区厚度/μm308.60±15.07310.90±15.350.467 下半区厚度/μm304.75±17.00308.90±14.820.250 中心凹厚度/μm242.90±14.13244.90±14.850.475旁中心凹视网膜厚度/μm317.80±16.76321.75±14.540.249 颞侧厚度/μm310.50±16.97313.80±14.450.260 上方厚度/μm323.55±14.67325.95±16.300.452 鼻侧厚度/μm319.80±18.75325.10±15.300.191 下方厚度/μm 317.35±17.97322.55± 14.970.206
2.4 指标间的相关关系相关分析和线性回归分析结果显示,在浅层视网膜,等效球镜度数与整体浅层黄斑区血流密度及浅层旁中心凹血流密度均呈负相关(r=-0.18,P=0.021;r=-0.21,P=0.015)(图1)。等效球镜度数与整体深层血流密度、深层旁中心凹血流密度、深层中心凹血流密度、黄斑区脉络膜灌注面积、黄斑中心凹无灌注区面积及黄斑区视网膜厚度均无相关性(均为P>0.05)。浅层和深层黄斑区血流密度、黄斑区脉络膜灌注面积、黄斑中心凹无灌注区面积、黄斑区视网膜厚度与眼轴长度也均无相关性(均为P>0.05)。
图1 等效球镜度数与整体浅层黄斑区血流密度(A)及浅层旁中心凹血流密度(B)的相关性分析
3 讨论
本研究利用近视性屈光参差患者的眼轴长度来控制潜在变量,研究血流密度的变化。同类研究尚未见报道。近视是世界范围内导致远视力损害的主要原因,其特征是眼轴延长,并伴有视网膜和脉络膜的结构变化[14]。即使进行屈光矫正,近视患者仍存在较高的视力下降风险,包括近视性黄斑变性、视网膜脱离和脉络膜视网膜萎缩[15-16]。据文献报道,近视并发症的发生与视网膜血管形态学改变密切相关,但关于近视患者眼底微循环的研究仍存在争议[15]。Li等[5]和Yang等[17]认为,在没有明显退行性病变的高度近视患者中,黄斑区血流密度呈下降趋势。但Mo等[18]发现,高度近视黄斑区视网膜血流密度并没有明显降低。
Yang等[19]研究表明,不同程度的近视并不影响年轻健康成年人的黄斑区血管密度。但Al-Sheikh等[20]研究显示,伴随近视的增加,黄斑区血流密度有所下降。本研究发现,与对侧眼组相比,长眼轴组除浅层黄斑中心凹血流密度外,其他区域的黄斑区浅层血流密度均有明显增加(均为P<0.001)。浅层黄斑区血管丛主要供应视网膜神经纤维层、神经节细胞层和内核层的营养[21]。本研究结果表明,增加浅层黄斑区血流密度可能是保证视网膜功能,从而维持长眼轴眼正常视功能的关键。但长眼轴眼与对侧眼的浅层黄斑中心凹血流密度差异无统计学意义,这可能与黄斑中心凹主要是无血管区,对仪器检测不敏感有关。此外,很难解释为什么长眼轴眼与对侧眼所有区域的深层黄斑区血流密度差异均没有统计学意义,我们猜测这可能与深层黄斑区神经丛能从脉络膜血流中获得部分营养有关。以往有文献报道,正常个体的黄斑中心凹无灌注区面积与年龄等因素相关[22]。本研究发现,长眼轴组与对侧眼组黄斑中心凹无灌注区面积差异无统计学意义。Mo等[18]发现,近视患者的血流密度低于正常眼,但由于视网膜的病变可能导致对脉络膜视网膜萎缩区的血管密度测量偏低,因此出现的脉络膜视网膜萎缩区可能改变了测量结果。所以,我们在入选标准中明确排除了近视≥-6.00 D和合并任何视网膜血管疾病者,本研究结果显示,长眼轴组与对侧眼组脉络膜血流灌注面积分别为(1.94±0.17)mm2和(1.90±0.19)mm2,差异无统计学意义。
文献报道,正常人双眼黄斑中心凹视网膜厚度具有高度对称性,在儿童和成人两眼间的差异平均分别约为1 μm和(3.5±14.5)μm[23-24]。然而,这些报道中都没有针对双眼屈光状态进行详细的检查和评估。已有研究表明,弱视眼和对侧非弱视眼的眼部结构性差异可导致双眼视功能的差异,使得视觉通路停在较低发育水平[25]。因此,出现了很多有关弱视性屈光参差患者双眼黄斑区视网膜厚度的研究[26-27],但目前很少有关于非弱视性屈光参差患者双眼间差异的研究[28]。本研究结果显示,非弱视性近视性屈光参差患者双眼黄斑区视网膜厚度的差异无统计学意义。据以往研究报道,在近视性屈光参差程度相对较低的情况下,中心凹和旁中心凹黄斑区视网膜厚度具有高度的对称性;在近视性屈光参差程度相对较大的情况下,近视程度越高的患眼可能会有更大的结构变化,视网膜厚度的差异也可能更加明显[29]。
Spina等[30]研究发现,眼部血流量与眼轴长度呈负相关。Yang等[19]研究268例年轻的近视患者,发现等效球镜度数对没有发生病理性眼底改变的近视患者的黄斑区血流密度并无影响。正相反,本研究结果显示,等效球镜度数与整体浅层黄斑区血流密度和浅层旁中心凹血流密度均呈负相关,而与整体深层黄斑区血流密度和视网膜厚度均无相关性,且眼轴长度与黄斑区血流密度和视网膜厚度均无相关性。我们推测,屈光不正可能单独在视网膜血流密度的改变中起作用,这可能是一种不同的作用机制。
综上所述,在近视性屈光参差患者中,长眼轴组与对侧眼组相比,黄斑区浅层血流密度明显增加,等效球镜度数与整体浅层黄斑区血流密度及浅层旁中心凹血流密度均呈负相关。黄斑区浅层血流密度的增加可能是保证长眼轴眼视功能的关键因素所在,但黄斑区浅层血流密度增加的机制以及如何维持或改善近视性屈光参差患者眼中的血流密度仍需进一步研究。