不同屈光状态儿童及青少年的脉络膜参数比较及与眼球生物学参数相关性

纪风涛，王 慧，王志敏，戴 维，王 钦，李永蓉，廖荣丰

0 引言

近视是常见的屈光不正类型，通常发生于儿童及青少年时期[1-2]。据报道全球年轻人近视患病率为10%～30%，而东亚和东南亚部分地区近视患病率高达80%～90%[3]，因此近视已成为一个公共卫生问题。目前控制近视发生发展的机制尚未阐明，研究发现脉络膜可能通过视觉驱动局部信号级联影响巩膜细胞外基质重塑来调节眼部生长和屈光发育[4-5]。近年来，增强深度成像光学相干断层扫描(enhanced depth imaging-optical coherence tomography, EDI-OCT)提高了脉络膜、巩膜交界面的可视化，能清晰可见整个脉络膜结构。通过二值化方法可以测量后极部脉络膜血管总面积(total choroidal area，TCA)和管腔面积(luminal area，LA)[6]，脉络膜血管指数(choroidal vascularity index，CVI)为LA与TCA的比值，是评估黄斑区脉络膜血流的新型标志物，也有研究用于评估近视进展中的脉络膜状态[7]。既往研究发现儿童CVI与年龄相关，与屈光度和眼轴长度(axial length，AL)均无相关性[8]，而最近的一项对儿童近视的研究却得出了相反的结论，CVI与年龄不相关，而与屈光度明显相关[9]；因此本研究旨在通过EDI-OCT观察不同屈光状态儿童及青少年眼球生物学参数及后极部脉络膜结构相关参数的变化，并进一步分析它们之间的相关性。

1 对象和方法

1.1对象横断面研究。收集就诊于合肥市第二人民医院眼科3～18岁的121例儿童及青少年眼部资料，均取右眼入组。纳入标准：年龄3～18岁、裸眼或最佳矫正视力≥0.8。排除标准：有眼科手术史或任何可能导致视力损害的眼部或全身疾病、配戴角膜塑形镜或眼部应用阿托品等近视控制方法者。本研究遵循《赫尔辛基宣言》，并得到了合肥市第二人民医院(安徽医科大学附属合肥医院)伦理委员会的批准(No.2020-60)。所有患儿监护人均签署了书面知情同意书。

姜黄素通过抑制Notch1信号通路逆转人食管癌Eca-109/VCR细胞对长春新碱的耐药性(牛树荣)(6):526

1.2方法睫状肌麻痹下利用全自动综合验光仪测量屈光度，计算等效球镜(spherical equivalent refraction，SER)；使用光学生物测量仪(IOL Master 500)测量AL、角膜曲率(corneal curvature, CC)，角膜曲率半径(corneal radius of curvature, CRC)=(1.337-1)×1000÷角膜曲率。通过频域OCT(SD-OCT)EDI模式扫描黄斑脉络膜厚度(choroidal thickness, CT)图像，手动标记黄斑中心凹下CT，中央凹下CT定义为从视网膜色素上皮层(retinal pigment epithelium, RPE)到中央凹中心脉络膜巩膜交界面的距离。为避免CT的日间变化，所有OCT图像均由同一技术人员在上午9∶00～12∶00局部应用0.5%复方托吡卡胺滴眼液散瞳后拍摄，采集的EDI-OCT图像分别由两位眼科医生独立评估，两人均认为脉络膜图像清晰可辨时，该图像可以进行下一步分析。使用Image J软件(1.47版，由美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院公开提供，http://imagej.nih.gov/ij/)对脉络膜区域进行二值化[10]，首先将OCT扫描图像导入到Image J软件中，选择以中心凹为鼻、颞侧各为3mm的区域，总长度为6mm，将其纳入到ROI管理器中，手动标记脉络膜的内外边界，然后将图像转换为8bit。使用Niblack自动局部阈值工具对8bit图像进行二值化。将二值化图像重新转换为RGB图像，并使用阈值工具测量TCA、LA，计算基质面积(stromal area，SA)SA为TCA与LA的差值。CVI为LA与TCA的比值(图1)。所有数据均由同一名经验丰富眼科医生测量3次后取平均值。

图1 OCT扫描图像 A：OCT B扫描图像；B： Image J软件二值化后OCT图像，黄色区域表示所分析的脉络膜区域。

2 结果

2.1三组患者一般资料比较本研究共纳入121例儿童及青少年右眼资料，其中男65例，女56例，平均年龄为10.89±2.98岁。根据SER将患者分为三组：正视组(-0.50D

2.2三组患者脉络膜参数比较由于年龄在三组之间有统计学差异，年龄作为协变量纳入到单变量线性模型中，当观察到具有统计学意义的主效应和交互作用时，进行Bonferroni调整的两两比较。矫正年龄前三组患者脉络膜参数随着近视度数的增加均减少，三组间CT、TCA、LA、SA比较差异均有统计学意义(P<0.05)，且CT、TCA、LA、SA三组之间两两比较差异均有统计学意义(P<0.001)，三组间CVI比较差异无统计学意义(F=2.670，P=0.073)，见表2。矫正年龄后三组之间CVI差异有统计学意义(F=4.142，P=0.018)，调整后Bonferroni多重比较显示中高度近视组CVI明显低于正视组，差异有统计学意义(P=0.014)，而正视组与低度近视组、低度近视组与中高度近视组CVI比较差异均无统计学意义(P=0.211、0.263)。矫正年龄后三组间CT、TCA、LA、SA比较差异均有统计学意义(P<0.001)，见表3。不同性别间CVI比较有差异，与男性CVI(0.62±0.03)相比，女性CVI(0.64±0.03)显著增加，差异有统计学意义(t=-2.329，P=0.022)。

表2 矫正年龄前三组患者脉络膜参数比较

表3 矫正年龄后三组患者脉络膜参数比较

表4 眼球生物学参数与脉络膜参数的相关性

2.3眼球生物学参数与脉络膜参数的相关性Spearman相关性分析显示SER与TCA、LA、SA、CT均中等正相关(P<0.001)；年龄与SA呈负相关(P<0.05)；性别与CVI正相关(rs=0.225，P=0.013)。Pearson相关分析提示AL与TCA、LA、SA、CT均中等负相关(P<0.001)；CRC仅与SA负相关(P<0.05)，见表4。

2.4多元线性回归分析基于表4相关性分析结果，在调整年龄、CRC和性别后，将有意义的脉络膜参数TCA、CT、LA、SA纳入到多元线性回归模型中，逐步回归结果显示SER与LA显著相关(P=0.020)，而CT是影响AL的主要因素(P=0.028)，见表5。

表5 线性回归分析影响SER及AL的脉络膜参数

3 讨论

高度血管化的脉络膜位于巩膜和视网膜之间，对于维持正常视力和眼部功能至关重要。最近的研究表明脉络膜在控制眼球生长以及近视等屈光不正发展的机制中发挥关键作用[11-12]。虽然近视发生发展的确切机制尚未阐明，但越来越多的证据显示脉络膜的重要作用。既往的多项研究也揭示了近视儿童CT变化的特征及相关因素[13-14]，然而CT仅反映整个脉络膜血管系统，无法反映基质和管腔血管成分的改变，而将OCT图像二值化可以清晰显示脉络膜管腔及基质成分，从而更好地分析其在近视发生发展中的变化。OCT图像二值化方法在既往研究中已显示出良好的重复性和一致性[8,15]。本研究通过对EDI-OCT图像二值化，分析了儿童及青少年不同屈光状态脉络膜参数的变化，并比较它们之间的差异，我们发现随着近视度数增加CT变薄，黄斑中心凹周围6mm宽视野区域TCA、SA和LA均减少，三组之间均有统计学差异；由于年龄在三组中有明显统计学差异，因此我们在调整年龄后对三组CVI进行了比较，发现三组之间CVI具有统计学差异，提示中高度近视组LA减少多于SA，CT变薄主要在于管腔面积减少，而不是基质减少，表明儿童及青少年随着近视加深，脉络膜血流可能减少，这与Wu等[16]研究结果一致；但与Guler等[17]对成年人不同屈光度CVI的研究结果不同，他们发现成年人随着近视度数的增加，SA和LA都以相同的速度下降，CVI保持不变；而在另一项对成年人后极部宽视野CVI的研究发现，近视CT变薄主要归因于脉络膜基质成分变薄，而不是管腔成分[18]；表明儿童和成人不同屈光度脉络膜参数的改变存在显著差异[19]，因此近视儿童脉络膜的结构特征可能与成人有本质区别。

年龄是CT和脉络膜结构变化的一个重要影响因素。本研究结果显示年龄与CT和SA负相关，与LA、CVI无明显相关性。Xiong等[20]对3001名6～19岁中国学龄儿童及青少年的横断面研究中发现年龄与CT呈负相关。Li等[8]对近视儿童脉络膜结构的研究中发现年龄与SA和CVI显著相关，随着年龄的增长CVI增加。Ruiz-Medrano等[19]通过扫频OCT研究了3～85岁的健康人群中脉络膜的血管密度，在他们的研究中，CVI随着年龄的增长而减小，SA不受年龄的影响。在我们的研究中SA随着年龄增加而减少，CVI与年龄无相关性，研究结果中出现这种差异可能是由于患者数量、SER范围差异造成的，应进一步研究。既往关于性别对CT影响的研究得出了不一致的结果：Barteselli等[21]采用EDI SD-OCT发现男性的CT明显大于女性；而Ruiz-Medrano等[19]利用SS-OCT发现没有性别差异。本研究中，没有发现CT具有性别差异，但我们发现女性CVI明显高于男性，这与Akgarip等[9]的研究结果一致。

另外，我们对SER和AL与脉络膜相关参数进行了多元线性回归分析，由于多元线性回归模型仅包括独立因素，而在相关性分析中许多变量不是独立的，例如CRC和AL、SER和AL以及年龄和AL，这可能人为地夸大了估计回归系数的方差，因此我们在矫正了相关因素之后进行了逐步回归分析，结果显示只有LA是影响SER的独立因素，而中心凹下CT是影响AL的因素，这与Liu等[12]研究结果一致。然而Li等[8]研究结果显示儿童SER与任何脉络膜参数都没有显著相关性。Akgarip等[9]对200例10～15岁轻中度近视儿童CVI影响因素的分析中发现SER与CVI显著相关，AL与CVI无相关性。目前尚不清楚出现这种差异的原因，但值得注意的是以上两项研究分析的脉络膜区域分别是中心凹7.5mm和3mm区域，我们的研究是位于中心凹6mm范围的脉络膜区域，而近视眼脉络膜参数存在显著的区域差异，从中央凹向周边区域CT逐渐减小，脉络膜血管指数逐渐增加[21]，因此选择不同脉络膜区域所得到的结果可能存在差异。尽管屈光状态和AL改变与脉络膜参数的变化之间的确切机制尚不清楚，但动物实验已经证明在形觉剥夺性近视期间，增加脉络膜血流量可抑制AL的增长及近视进展[22]。

本研究也存在一些局限性:(1)我们的研究是横断面设计，未来将进行纵向研究；(2)脉络膜参数的测量受到OCT图像质量和人工测量的影响，本研究中我们有两名人员分别审核OCT图像质量，任何一位认为不可接受随即剔除，并采用了多次测量来确保结果的可靠性。总之本研究比较了不用屈光状态儿童及青少年脉络膜参数的变化，与成人研究结果不同，随着近视的增加，TCA、LA、SA均减少，中高度近视眼CVI较正视眼明显降低，LA是SER的影响因素，表明中心凹下脉络膜血流改变可能与近视进展有关。未来纵向研究脉络膜血流变化对近视屈光度及眼球改变的预测将很有价值。