应用OCTA对无糖尿病视网膜病变的糖尿病患者糖化血红蛋白与黄斑血管密度的定量分析

胡 瑾,朱德军,王 娟，刘文舟，邹文青

糖尿病视网膜病变(DR) 是糖尿病合并眼的并发症中发生率较高的疾病之一，也是引发眼底微循环障碍致盲的主要原因之一[1]。目前，对于DR的诊断及治疗主要集中在视力受损严重和视网膜结构不可逆性改变的晚期[2]，因此，早期发现2型糖尿病并积极筛查视网膜病变可有效降低DR的患病率并阻止其进展[3]。已有研究显示，NDR的糖尿病患者依然有视网膜神经节细胞复合体(GCC) 累及的视网膜神经纤维层(RNFL)、视网膜神经节细胞层(RGC)及内从状层的厚度减少以及黄斑区深浅层微血管密度的降低[4-6]。因此，NDR患者早期视网膜结构微异常的检查及检测对视网膜疾病的研究有一定临床意义。UKPDS[7-8]研究早已显示，糖化血红蛋白(HbA1c)作为一种可以持续反映近期血糖的可靠稳定量化指标，与DR的发生呈正相关，HbA1c降低1%，DR随之降低23%。此外，随着光学相干断层扫描血流成像 (OCTA)的引入，它可以在不同深度生成视网膜微血管系统的高分辨率图像，在无肉眼可见的眼底改变之前提示眼底微循环的变化。OCTA作为一种新的潜在的相对快速、非侵入性成像方式，不仅能进一步提高早期NDR的诊断率，还能帮助我们初步分析HbA1c对NDR黄斑区微血管改变的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料：选取2020年1月1日至2021年1月1日以2型糖尿病收住宁夏回族自治区人民医院内分泌科且未合并DR，年龄50～60岁的患者。2型糖尿按照《中国成人2型糖尿病患者糖化血红蛋白控制目标及达标策略专家共识(2010年)》[9]标准确定。向入组患者告知本实研究旨在观察糖尿病患者的视网膜微循环改变，符合医学伦理学诊疗规范，且签署伦理委员会拟订的知情同意书。

1.2 纳入标准：散瞳后行眼底检查无DR者。若双眼均符合纳入标准，随机选取一眼入组。

1.3 排除标准：①内眼手术史、外伤史、弱视病史；②合并DR者；③屈光介质浑浊；④其他影响眼底血管神经的疾病(视网膜动脉或静脉阻塞、青光眼、葡萄膜炎、高度近视、老年性黄斑变性等)；⑤眼前节炎症；⑥OCTA信号指数低于50；⑦眼轴长度22～24 mm。

1.4 一般检查：将所有入组对象行眼科基础检查，包括最佳矫正视力、眼压、裂隙灯检查、散瞳行眼底检查，由同一眼科医师完成。依据糖化血红蛋白水平依次分为3组：A组为糖化血红蛋白控制理想组(HbA1c<7%)20人、B组为糖化血红蛋白控制一般(7%≤HbA1c≤10%)18人、C组为糖化血红蛋白控制不佳(HbA1c>10%)20人。招募20名健康者为对照组D。

1.5 OCTA检查：散瞳后使用ZEISS公司的OCTA系统行眼底OCTA检查，黄斑区扫描范围选择3 mm×3 mm规格，以黄斑中心凹为中心，依次分为Central、Inner、Full三个区。以中心凹为圆心，1.0 mm为直径的环内区域为Central区，即黄斑中心凹区，3.0 mm为直径的环内区域为Full区，即黄斑区，两环之间的区域为Inner区，即黄斑旁中心凹区。血管密度分为血管线性密度(VD)与血管灌注密度(PD)。血管线性密度指将血管线条化，计算所测区域所有线条长度之和与区域面积的比值；血管灌注密度指视网膜血管覆盖比例，计算所测区域所有血管管径面积与区域面积的比值。分别测量三个区域的VD和PD，即VCD、VID、VFD、PCD、PID、PFD。所测血流密度均为浅层血流密度(SCP)。SCP从内界膜(ILM)到内丛状层(IPL)。OCTA可自动描记黄斑无血管区FAZ的范围，FAZ面积定义为黄斑中心凹无血管区所占面积，FAZ周长定义为FAZ圆的周长，FAZ形态指数表示黄斑中心凹无血管区形态变化。测量记录FAZ面积、周长及形态指数。所有OCTA检查由同一眼科医师完成。

1.6 统计学方法：采用SPSS 20.0统计软件，计量资料比较采用t检验。采用Kruskal-Wallis法比较4组之间的差异。采用Kruskal-Wallis比较检验A、 B、C组与D组两两之间的差异，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 实验组与对照组黄斑OCTA图像：对照组可见黄斑区FAZ呈圆形，拱环规则且血管密度均匀；A组为HbA1c<7%组，黄色区域代表黄斑区FAZ形态及面积，形态呈不规则椭圆形，上方拱环欠规则，局部血管密度不均匀；B组为7%≤HbA1c≤10%组，FAZ面积较前2组增大，且拱环旁血管密度降低；C组为HbA1c>10%组，拱环形态极不规则，FAZ面积增大，拱环旁血管密度明显减少，见图1(封二)。

2.2 实验组与对照组OCTA参数的对比：糖化血红蛋白不同水平组黄斑区血管线性密度与血管灌注密度的比较,差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 糖化血红蛋白不同水平VCD、VID、VFD、PCD、PID、PFD及FAZ面积、周长及形态指数[M(P25，P75)]

3 讨论

以往DR的缺血特征仅能通过眼底血管造影(FFA)获得求证，但对于无糖尿病视网膜病变、哮喘等过敏者及严重心、肝、肾患者有一定的局限性，OCTA 作为一种新型的无创性检查，不仅展现了在 3D 中重建和评估视网膜血管系统的能力，而且可以独立观察无DR的糖尿病患者浅层、中间和深层毛细血管丛中的变化。OCTA 能够将糖尿病患者的许多血管变化进行空间和时间可视化，例如毛细血管脱落导致的血管灌注的丧失[10]，本研究中OCTA数据显示，无糖尿病视网膜病变的糖尿病患者浅层黄斑中心凹区、黄斑旁中心凹区及黄斑区的血管线性密度和血管灌注密度均低于正常人，这使得对糖尿病患者视网膜血管变化的观察时间提早到眼底照相发生改变之前。黄斑区血管密度的改变是糖尿病引起视网膜病变发生的早期征兆，这与视网膜自动调节功能平衡被破坏有关。视网膜中神经血管单元的功能通过视网膜血管收缩和舒张适应反应来证明，以匹配代谢需求并最大限度地减少过度或不足的血液和营养输送，称为视网膜自动调节。已有研究报道，血管直径增加是糖尿病发病后不久开始的视网膜自我调节紊乱的早期表现[11]，这可能和周细胞的脱落有关。周细胞是神经嵴、中胚层和骨髓起源的特化收缩细胞，它们调节血管张力和灌注压[12]。DR实验模型的研究表明，周细胞脱落发生在内皮细胞丢失之前[13]，周细胞的脱落会破坏毛细血管的完整性，高糖环境造成的内皮细胞损伤使毛细血管无细胞化，进而加重DR的缺血特征。

于此同时，本研究还检测了FAZ 面积、周长和形态指数以此量化黄斑区微血管的改变。据报道，FAZ形状在健康人眼中呈球形或椭圆形，面积变化为0.231～0.280 mm2[14]，在糖尿病患者中，FAZ 扩大是由于相邻血管中毛细血管的损失所造成的[15]。我们检测到正常人眼中FAZ的面积为0.25 mm2，周长为2.13 mm，形态指数为0.69，无DR的糖尿病患者FAZ区面积和周长均高于正常人，形态指数均低于正常人，一旦中央凹周围的最内层毛细血管发生阻塞缺血，FAZ的拱环范围就会变大，且形状会变得不规则。

糖尿病治疗的方法是从糖尿病早期维持良好的血糖控制，且将预防糖尿病微血管并发症的发生提前到了无糖尿病视网膜病变的时期。为此，有必要了解患者的血糖控制状况，糖化血红蛋白已被用作血糖控制的黄金标准指标。HbA1c是临床治疗中评估血糖控制最常用的方法，可反映糖尿病患者近2～3个月体内平均血糖水平，被公认为是糖尿病并发症发展的关键替代标志物[16-17]。本研究中，HbA1c控制理想组与正常人VCD、PCD、黄斑区面积、周长比较，有统计学意义，表明即使在血糖控制理想的状态下，依然可引起黄斑区微血管的丢失。HbA1c控制不佳组与正常人VID、PID、黄斑形态指数比较，差异有统计学意义，表明黄斑旁中心凹区缺血发生早于黄斑中心凹区。本文研究发现，随着HbA1c升高，VID、VCD、VFD及PID、PCD、PFD部分呈下降趋势，FAZ形态指数也呈下降趋势，但FAZ的面积及周长随HbA1c升高不同步。Shiihara 等人表明正常人群中 FAZ 的大小存在异质性[18]，因此FAZ形态指数的评估可能比 FAZ 面积更能说明疾病引起的微血管改变，这与我们的研究结论相一致。我们还进行了多元线性回归相关性分析，但未发现HbA1c与黄斑区血管密度、FAZ面积、周长及形态指数相关，这可能与收集样本量不够大有关。

本研究也存在以下几方面的局限性。首先，本研究证实了可通过OCTA检查对浅层视网膜黄斑中心凹区、黄斑旁中心凹区及黄斑区的血管线性密度及血管灌注密度进行定量分析，并比较HbA1c水平对其的影响，但对于深层的血管密度未检测，有研究表明，深层毛细血管丛比浅层毛细血管层发生这种变化更快且更严重[19]。其次，本研究仅检测并分析了HbA1c水平这一个因素与视网膜黄斑区结构微循环改变的关系，而没有涉及血压、糖尿病病程等可能影响眼底血管病变的因素。