多光谱视网膜成像与光学相干断层扫描血管技术在非增殖性糖尿病视网膜病变检查中的应用

王莎莎，姜波，Jorge A.Trujillo Perdomo，廖荣丰

糖尿病性视网膜病变（diabetic retinopathy，DR）是典型的糖尿病微血管并发症，临床上根据是否出现视网膜新生血管为标志，将其分为非增殖性糖尿病视网膜病变（nonproliferative diabetic retinopathy，NPDR）和增殖性糖尿病视网膜病变（proliferative diabetic retinopathy，PDR）［1］。多数糖尿病患者在NPDR期并无明显症状，当出现明显视功能障碍而就诊时，视网膜病变多已进展为中晚期，失去最佳治疗时机。因此，早期发现、及时干预DR有着重要意义［2］。目前，眼底荧光血管造影（fundus fluorescein angiography，FFA）、光学相干断层扫描血管成像技术（optical coherence tomography angiography，OCTA）、多光谱眼底分层成像（multi spectral fundus imaging system，MSI）等检查技术已被广泛应用到DR筛查中［3-4］；但对于NPDR筛查方法的选用仍存在争议。因此，本研究对FFA、OCTA和MSI同期筛查NPDR的结果进行分析，以探讨无创影像技术在NPDR检查中的应用前景。

1 对象与方法

1.1 研究对象收集2019年6月—12月于安徽省第二人民医院就诊的2型糖尿病（T2DM）患者59例，共118只眼，均同期行FFA、OCTA及MSI检查,其中男21例42只眼，女38例76只眼；年龄41～79岁，平均（55.70±4.51）岁。NPDR的眼底病变表现主要为微动脉瘤、硬性渗出、棉绒斑及出血4种。

1.2 纳入及排除标准纳入标准：（1）屈光介质清晰。（2）除T2DM外无其他疾病。（3）眼部无手术及其他病史。排除标准：（1）由非糖尿病引起的视网膜脉络膜病变者。（2）增殖期DR。（3）合并黄斑病变者。

1.3 检查方法所有患者均行眼底、裂隙灯显微镜、最佳矫正视力、眼压、FFA、MSI、OCTA检查，同一患者的所有检查均在1 d内由专业医技人员进行操作完成。MSI使用加拿大ANNIDIS CORPORATION Model RHA2020系统，暗室环境下免散瞳完成眼底的图像采集。OCTA使用美国OPTOVUE CORPORATION RTVue-100型OCTA设备，暗室环境下使用Angiography 3 mm×3 mm扫描模式免散瞳完成眼底的图像采集。FFA使用德国HEIDEBER SpectralistHRA型造影机，暗室环境下散瞳完成眼底的荧光血管图像采集。

1.4 结果判读所有检查结果均由2名高年资眼底病医师在不知患者临床诊断结果的情况下分别阅片，最后汇总，如果某一阅片结果出现偏差，则由第3名高年资眼底病医师裁定［5］。观察NPDR患眼4种眼底病变在FFA图像、OCTA图像和MSI图像显示的情况，同时对比4种眼底病变的3种不同图像的影像特征。

1.5 统计学方法采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。以FFA的诊断结果为金标准，评价MSI及OCTA的筛查结果，采用配对卡方检验比较不同检查方法检出率；采用Kappa检验评价各方法之间的一致性，Kappa≥0.75，一致性较好；0.40≤Kappa＜0.75，一致性一般；Kappa＜0.40，一致性较差。以FFA检查结果为金标准，对比计算OCTA、MSI检查结果的敏感度、特异度和约登指数。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 NPDR患眼FFA与OCTA、MSI图像特征

2.1.1 视网膜微动脉瘤FFA图像表现为造影晚期强荧光点；OCTA特征主要为视网膜微血管瘤区浅层、深层毛细血管局部囊样扩张膨大或梭形改变，黄斑区浅层和深层毛细血管变形、破坏甚至消失，深层较重；MSI特征性表现为黑色小点（弱反射信号），见图1。

Fig.1 Imaging characteristics of retinal microaneurysms in NPDR patients detected by FFA，OCTA and MSI图1 NPDR患眼视网膜微动脉瘤的FFA、OCTA及MSI影像学特征

2.1.2 视网膜硬性渗出FFA图像表现为相应部位的大量微血管瘤及扩张的小血管渗漏；OCTA特征主要为视网膜各层间的高反射信号；MSI特征性表现为视网膜各层间的强反射白色团块，见图2。

Fig.2 Imaging characteristics of retinal hard exudation in NPDR patients detected by FFA，OCTA and MSI图2 NPDR患眼视网膜硬性渗出的FFA、OCTA及MSI影像学特征

2.1.3 视网膜棉绒斑FFA图像表现为相应部位的单一低荧光；OCTA特征主要为局部的视网膜神经纤维层增厚隆起；MSI特征性表现为边界不清的白色片状病灶，见图3。

Fig.3 Imaging characteristics of retinal lint spot in NPDR patients detected by FFA，OCTA and MSI图3 NPDR患眼视网膜棉绒斑的FFA、OCTA及MSI影像学特征

2.1.4 视网膜出血FFA图像表现为相应部位的荧光遮蔽；OCTA特征主要为视网膜各层中高度的带状或者偏状反射；MSI特征性表现为视网膜上黑色点片状影，见图4。

Fig.4 Imaging characteristics of retinal hemorrhage in NPDR patients detected by FFA，OCTA and MSI图4 NPDR患眼视网膜出血的FFA、OCTA及MSI影像学特征

2.2 NPDR患眼FFA、OCTA及MSI对眼底病变检出一致性和诊断性试验结果

2.2.1 视网膜微动脉瘤2种方法与FFA对NPDR患眼视网膜微动脉瘤检出无明显差异（均P＞0.05），与FFA比较，OCTA、MSI均具有较好的一致性，OCTA敏感度、约登指数小于MSI，见表1。

2.2.2 视网膜硬性渗出2种方法与FFA对NPDR患眼视网膜硬性渗出检出无明显差异（均P＞0.05），与FFA比较，OCTA、MSI均具有较好的一致性，OCTA敏感度、特异度、约登指数均小于MSI，见表2。

2.2.3 视网膜棉绒斑2种方法与FFA对NPDR患眼视网膜棉绒斑检出存在差异（均P＜0.05），OCTA与FFA一致性较差，MSI与FFA一致性一般。OCTA敏感度、特异度及约登指数均小于MSI，见表3。

Tab.3 The consistency and the diagnostic test results of FFA,OCTA and MSI in diagnosing retinal lint spot表3 FFA、OCTA及MSI诊断视网膜棉绒斑的一致性和诊断试验结果 （眼）

2.2.4 视网膜出血2种方法与FFA对NPDR患眼视网膜出血检出无明显差异（均P＞0.05），OCTA与FFA一致性一般，MSI与FFA具有较好的一致性,OCTA敏感度、特异度及约登指数均小于MSI，见表4。

Tab.4 The consistency and diagnostic test results of FFA,OCTA and MSI in the diagnosis of retinal hemorrhage表4 FFA、OCTA及MSI诊断视网膜出血的一致性和诊断试验结果 （眼）

3 讨论

DR是糖尿病常见的眼部并发症之一，如早期发现并及时干预，可有效改善疾病结局［6］。目前，NPDR的检查诊断多以眼底照相和FFA为主，其中FFA是诊断NPDR的金标准，但FFA有创、耗时且需扩瞳，很多患者不愿行此检查而易错过治疗NPDR的黄金时机［7-8］。随着无创免扩瞳眼底影像技术的发展，通过该类技术获取更深层、更清晰的眼底图像逐渐成为检查NPDR的一种选择趋势［9］。MSI利用不同单色光源投射至眼底不同层次，眼内不同物质对不同单色光的吸收、反射特性不同的原理，获得一系列眼底冠状面图像，从而能够清晰显示各层视网膜异常［10］。OCTA更侧重观察不同层面视网膜脉络膜微血管的结构及形态［11］。由于视网膜微动脉瘤、硬性渗出、棉绒斑和出血是NPDR的特征性病变，因此本研究运用FFA、MSI和OCTA检查观察此4种眼底特征病变，并分析OCTA和MSI两种无创检查方法与FFA对上述眼底改变检出的一致性以及敏感度、特异度和约登指数。

本研究结果显示，OCTA可清晰显示视网膜微血管瘤病变，表现为视网膜微血管瘤区浅层、深层毛细血管局部囊样扩张膨大或梭形改变，黄斑区浅层和深层毛细血管变形、破坏甚至消失。有研究认为，DR的病理改变是由深层逐渐扩展到浅层［12-13］。本研究显示，视网膜微动脉瘤在MSI中主要表现为黑色小点。FFA中仅可见表层视网膜血管扩张弯曲等改变，清晰度和对深层的观察效果均不及OCTA和MSI。与FFA比较，OCTA和MSI诊断视网膜微血管瘤的检出一致性均较好，OCTA和MSI诊断网膜微血管瘤的敏感度、特异度和约登指数相近，提示OCTA和MSI对诊断视网膜微血管瘤具有较高的临床价值。蒋永强等［14］研究亦认为，OCTA可快速、无创地观察NPDR黄斑区浅、深层视网膜微血管瘤的数量，发现眼底照相和FFA检查不到的部分微血管瘤。

与李庄钰等［15］研究结果相近，本研究显示，NPDR硬性渗出在OCTA图像中表现为视网膜各层间的高反射信号，在MSI图像中表现为视网膜各层间的强反射白色团块，在FFA中主要表现为相应区域的染料积存性高荧光。与FFA比较，OCTA和MSI诊断视网膜硬性渗出的检出一致性、敏感度、特异度和约登指数均较好，提示OCTA和MSI对诊断视网膜硬性渗出具有较高的临床价值。

NPDR患眼视网膜棉绒斑在OCTA图像中表现为视网膜神经纤维层增厚隆起，在MSI图像中表现为边界不清的白色片状病灶，在FFA中主要表现为单一的低荧光，也可有不同表现。然而，本研究结果显示，与FFA比较，OCTA和MSI诊断视网膜棉绒斑的检出一致性、敏感度、特异度和约登指数均较差，提示OCTA和MSI对视网膜棉绒斑的临床诊断价值较低。

NPDR患眼视网膜出血OCTA图像中表现为视网膜各层中高度的带状或者偏状反射，在MSI图像中表现为视网膜各层中黑色点片状影，在FFA中主要表现为出血部位荧光遮蔽伴荧光渗漏。本研究结果显示，与FFA比较，MSI诊断视网膜出血的检出一致性较好，而MSI较OCTA诊断视网膜出血的敏感度、特异度和约登指数更具优势，提示MSI对视网膜出血的诊断结果具有较高的临床价值，这与夏锦涛等［16］研究结果一致。

综上所述，FFA、OCTA和MSI检查用于诊断NPDR具有重要临床价值。OCTA和MSI诊断NPDR患眼视网膜微动脉瘤和硬性渗出均有显著优势；但与OCTA相比，MSI诊断视网膜出血的优势更突出，而OCTA和MSI诊断视网膜棉绒斑的敏感度、特异度和约登指数较低，诊断时需结合临床、FFA或其他检查等结果。