腹膜透析糖尿病患者眼底血管参数和认知功能评估的临床应用研究

廖瑾岚, 魏奇杰, 何颖颖, 廖玉梅, 熊子波,王 青, 丁大勇, 黄晓彦, 熊祖应

(1. 北京大学深圳医院 肾内科, 广东 深圳, 518036; 2. 北京致远慧图科技有限公司, 北京, 100080)

腹膜透析是常见的肾脏替代治疗方式，由患者自我操作完成，部分依赖其正常认知功能[1]。认知功能受损可能会降低患者依从性[2]。既往研究[3]发现，认知功能障碍在终末期肾脏疾病患者中的患病率较高，认知损害已经被证明是透析患者病死率和技术存活的独立预测因子，然而临床无法快速筛查认知功能，所以寻找认知功能障碍的预测因子非常重要。眼睛是人体唯一能用肉眼直接观察到血管及神经病变的器官，由于血脑和血-视网膜屏障之间存在相似性，视网膜微血管异常与认知功能障碍中发生的微血管变化存在潜在联系，可能作为脑小血管病变的一个标志[4]。视网膜微血管异常与认知功能受损的关系在糖尿病腹膜透析患者中未进行验证，本研究采集腹膜透析合并糖尿病患者视网膜血管信息，分析其视网膜血管参数、视网膜病变与认知功能的关系，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经伦理委员会批准同意，所有患者均签署知情同意书。选取2019年 8月—2020年12月在北京大学深圳医院行腹膜透析合并糖尿病患者26例为研究对象。排除标准: 截止到2019年8月1日已经退出腹透的患者; 近1个月曾发生系统性感染者; 急性心脑血管合并症者; 活动性肝炎和肿瘤活动期者; 手术和创伤者; 不能完成调查者; 严重精神障碍者; 拒绝参加本研究者。

1.2 方法

1.2.1 认知功能的测定: 在一个安静、单独房间中进行认知功能评估，由一名训练有素的医护人员进行神经心理学测试。总体认知功能评估通过改良迷你精神状态检查(3MS)进行测量。最高分数为100(分数范围0～100)分, 3MS评分小于75分(对于未受过高等教育患者)及3MS评分小于80分(对于受过高等教育患者)定义为总体认知功能障碍[5-6]。

1.2.2 眼底图像的收集和分析: 使用非散瞳数字眼底照相机，在每位参与者的每只眼睛中拍摄45度眼底照片。视网膜血管参数由受过培训、经过认证分级的人员根据参与者的特征进行标注。使用AI辅助系统“嵩岳”机器人进行糖尿病视网膜病变的定量研究与观察评估[7]。标注包括微血管瘤、视网膜内出血、硬性渗出、软性渗出、静脉串珠、玻璃膜疣、纤维增生、玻璃体积血、视网膜前膜和视网膜脱离等眼底病变。该系统能够自动识别病变的数量，测量渗出、出血病变面积。

1.2.3 血管相关指标计算: ① 管径与AVR。考虑到视盘内部血管的复杂性，本研究没有通过计算中央动脉管径(CRAE)与中央静脉管径(CRVE)来计算动静脉比率(AVR), 而是取距离视盘中心一个视盘直径处的动脉血管均值作为动脉管径估计值，取距离视盘中心一个视盘直径处的静脉血管均值作为静脉管径估计值。AVR为动脉管径估计值与静脉管径估计值的比值。② 曲率。为了衡量血管的弯曲程度，本研究分别计算动脉、静脉和所有血管的曲率。基于提取出的血管骨架，分别对其上的每一个点计算曲率。血管的曲率为其骨架上所有点曲率的均值。③ 分形维数。采用盒计数法衡量血管的分形维数。

1.3 观察指标

收集研究对象的人口统计学资料和相关指标水平，包括年龄、性别、教育程度、透析龄、合并症指数、血压[收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MAP)]、糖化血红蛋白、白蛋白、甘油三脂、总胆固醇、超敏C反应蛋白、体质量指数(BMI)、残肾尿素清除率、残肾肌酐清除率、总尿素清除率、总肌酐清除率等。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 认知功能正常组和认知功能受损组人口统计学资料和相关指标水平

本研究调查腹膜透析合并糖尿病患者26例，其中认知功能正常者12例(认知功能正常组)，认知功能受损者14例(认知功能受损组); 有6例患者拒绝眼底检查，最后纳入眼底图像分析20例。认知功能受损组患者年龄较大，透析龄长，家庭月总收入较低, BMI和MAP高，但2组上述资料比较，差异无统计学意义(P>0.05); 较认知功能正常组，认知功能受损组Charlson合并症指数评分高，残肾尿素清除率、残肾肌酐清除率低，差异有统计学意义(P<0.05)。2组糖化血红蛋白、白蛋白、甘油三脂、总胆固醇等实验室指标比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 认知功能正常组和认知功能受损组人口统计学资料和相关指标水平

2.2 认知功能正常组和认知功能受损组眼底血管参数情况

认知功能受损组动脉平均管径、静脉平均管径、AVR、静脉平均曲率数值略低于认知功能正常组，动脉平均曲率及血管分形维数数值略高于认知功能正常组，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 认知功能正常组和认知功能受损组眼底血管参数情况

2.3 认知功能正常组和认知功能受损组糖尿病视网膜病变情况

2组患者接受眼底检查共20例，其中认知功能正常组10例，认知功能受损组10例，均未见静脉串珠、纤维增生、玻璃体积血、视网膜前膜及脱离等病变。认知功能受损组发生微血管瘤占比高于认知功能正常组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 认知功能正常组和认知功能受损组糖尿病视网膜病变情况[n(%)]

3 讨 论

既往研究[8-10]发现，认知障碍与视网膜微血管异常有关，普通人群中视网膜病变与较差的语言记忆、执行功能相关。在患有慢性肾脏病的成年人中，视网膜病变与执行功能障碍和注意力下降有关，视网膜微血管系统的检查，可能作为大脑中小血管疾病的生物标志物。

相关研究[6，11]结果显示，低钠血症、抑郁、视网膜病变与认知功能受损有关。研究[11]发现，有视网膜病变的糖尿病腹膜透析患者在总体认知功能、执行功能、即时记忆和视觉空间技能受损的风险是非糖尿病腹膜透析患者的2倍。但该研究没有采集患者视网膜信息并加以标准化评估，无法确定视网膜微血管参数与认知障碍的关系。本研究采集视网膜信息，研究动静脉直径、曲率及分形维数了解血管的分布情况，并且研究糖尿病视网膜病变情况，2项研究在样本量和事件数量上也有所不同，不能排除更大样本量对关联性的影响。研究[12]显示，视网膜病变与较低的认知测试分数相关。一项横断面分析[13]显示，将2 624名平均年龄为76岁的参与者纳入研究(具有认知状态和完整视网膜检查的数据), 6%的患者患有轻度视网膜病变, 2%患有中度/重度视网膜病变, 7%有微动脉瘤, 6%有视网膜出血, 8%有动静脉切迹，软性渗出液(1%)和局部狭窄(1%)的发生率较低。在完全加权调整模型中，视网膜出血者较无视网膜出血者的全因轻度认知功能障碍率高2倍(P=0.001)。

视网膜微血管系统的检查可能作为大脑中小血管疾病的生物标志物，可能提供有关认知障碍病因的其他信息。目前视网膜数字图像分析的使用越来越普遍，人工智能、计算机检测程序可以分析视网膜病变的各个方面[14-16]。借助新兴的成像技术，视网膜微血管系统的检查可能会提供关于认知障碍病因的额外信息，也可能有助于未来评估认知障碍风险的非侵入性筛查工具。

综上所述，视网膜微血管体征的测量可能有助于筛查认知功能障碍。本研究结果表明，视网膜微动脉瘤可能是认知功能障碍的征象，但仍需要更大样本量的研究来确定更复杂的眼底成像是否可以检测到更微妙的视网膜体征，且以更高的灵敏度识别有认知障碍风险的个体。