超广域SS-OCTA联合超广角激光扫描眼底成像对糖尿病视网膜病变的诊断价值△

2024-04-12毛明珠黎梦宇韦丁杨

眼科新进展 2024年4期

毛明珠黎梦宇韦丁杨陈丽刘逸李杰钟捷

糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病最严重的并发症之一,是目前全球工作年龄人群视力丧失的主要原因[1]。因此,DR的早期诊断、及时的干预治疗和长期随访对于糖尿病人尤为重要。

早期治疗糖尿病视网膜病变研究(ETDRS)是既往公认的DR标准诊断方法[2],然而该方法的检查过程复杂。近年来眼底检查技术已经取得了飞跃发展。超广角激光扫描眼底成像(UWF SLO)单次拍摄可获得视场角(FOV)200°的图像,采集时间只需0.25 s[3]。已有研究表明,UWF SLO与ETDRS对DR的诊断具有中度到实质性的一致性[3-4]。然而UWF SLO对于DR病变,如视网膜内微血管异常(IRMAs)和新生血管(NV)的区分十分困难,并且不能够观察视网膜无灌注区(NPAs)[5],需要结合荧光素眼底血管造影(FFA)来观察DR病变。FFA是临床常用辅助诊断DR的工具[6],但其有创、耗时等缺点限制了临床的应用范围。

光学相干断层扫描血管成像(OCTA)能够快速且无创的用于DR评估[7],但是其检测范围仍然较小,对DR的某些关键体征,如视网膜内出血(IRH)、视网膜静脉串珠(VB)、玻璃体积血(VH)等识别困难,单一检查仍然不足以满足临床需求。

在本研究中,我们评估了24 mm×20 mm的超广域扫频源光学相干断层扫描血管成像(UWF SS-OCTA)联合UWF SLO对DR不同病变的检出率以及分级诊断一致性,旨在探讨两种无创且快速的眼底检查联合应用对DR管理的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2021年11月至2023年2月于四川省人民医院就诊的糖尿病患者为研究对象,所有患者都接受了最佳矫正视力检查、非接触式眼压计测量眼压、裂隙灯显微镜检查和FFA、UWF SLO、UWF SS-OCTA检查。本研究通过四川省人民医院伦理审查委员会批准[批准号:伦审(研)2022年第258号],遵循《赫尔辛基宣言》的原则,所有患者均签署了书面知情同意书。

1.2 纳入标准与排除标准

纳入标准:患有糖尿病,经过临床医生评估需要进行FFA检查的患者。排除标准:(1)除DR以外的视网膜疾病,如青光眼、静脉阻塞导致的眼底病变、年龄相关性黄斑变性;(2)屈光间质不透明度影响超过30%的眼底图像;(3)UWF SS-OCTA图像信号强度小于6分(总分10分)、图像模糊或图像存在影响评估的严重伪影。

1.3 检查方法

每位患者都完成了24 mm×20 mm的UWF SS-OCTA (TowardPi Medical Technology Co.,Ltd,北京)、UWF SLO (California,Optos,Dunfermline,英国)和FFA(Spectralis HRA+OCT;Heidelberg Engineering,Heidelberg,德国)检查,3项检查不分先后顺序,且3项检查的间隔时间均不超过2周。

根据DR的国际临床分级标准[8],联合UWF SS-OCTA、UWF SLO和FFA三种眼底影像(以下简称三联影像)进行DR严重程度分级,分为无DR、轻度至中度非增生型糖尿病视网膜病变(NPDR)、重度NPDR以及增生型糖尿病视网膜病变(PDR)。

1.4 图像分析

UWF SS-OCTA、UWF SLO和FFA都由两名眼科医生独立阅片,两两联合时由眼科医生同时审查两类影像(图1),标注DR病变类型,包括微动脉瘤(MA)、IRH、NPAs、IRMAs、VB、视网膜新生血管 (NVE)、视盘新生血管(NVD)、VH。审查者之间存在分歧时,由一名高年资的视网膜病专家进行评判,达成一致。

A:24 mm×20 mm的UWF SS-OCTA;B: UWF SLO;C: FFA;D:UWF SS-OCTA与UWF SLO结合;E:UWF SLO与FFA结合;F:UWF SS-OCTA与FFA结合。图1 同一患者右眼的三类不同影像以及它们的两两联合检查,结合两类影像共同判断DR病变是否存在并进行DR分级诊断

所有DR病变类型都是根据它们在UWF SS-OCTA上的特征来识别的(图2)。MA定义为具有各种形态模式的中或高反射点,包括纺锤形、囊状、弯曲和很少见的盘绕形状[9]。NPAs定义为缺乏视网膜小动脉和/或毛细血管的无灌注区域,可通过邻近小动脉和背景光较暗等特征进行鉴别[10]。IRMAs为与毛细血管无灌注区域相邻的曲折、扩张和呈环状的视网膜内新血管[11]。VB是指视网膜中小静脉的不规则收缩和扩张,呈串珠样改变。NV被定义为通过B-scan确认的突破视网膜内界膜的新血管。NV位于视盘内或距视盘边缘1个视盘直径以内被定义为NVD,其余为NVE。

A:UWF SS-OCTA图,蓝色五角星示NPAs,黄色三角形示IRMAs,粉色箭头示MA,绿色方框示NVE,黄色方框示NVD;B:对应着图A粉色箭头标记的MA;C:图B相应的FFA图;D:NVD,右下角的黄色方框为对应的玻璃体视网膜界面;E:图D对应的B-scan;F:NVE;G:图F对应的B-scan。图2 24 mm×20 mm的UWF SS-OCTA图像

1.5 统计分析

2 结果

2.1 患者基线资料

共纳入101例(175眼)糖尿病患者,其中,男56例、女45例,年龄23～77(57.4±10.7)岁,糖尿病病程为(11.5±7.4)年。其中2型糖尿病患者100例,1型糖尿病患者1例,109眼存在糖尿病黄斑水肿(DME)。175眼中,无DR者13眼,轻度至中度NPDR者41眼,重度NPDR者64眼,PDR者57眼。

2.2 DR病变检出率

2.2.1 三类影像对DR病变的检出率

三类影像对DR病变的检出率见表1。除IRH、VH外,UWF SS-OCTA与三联影像具有相似的DR病变检出率(均为P>0.05);与三联影像结果相比,UWF SS-OCTA对VB的检出一致性一般(Kappa=0.216),对除IRH、VB外的其他DR病变的检出一致性良好或优异(Kappa=0.779～1.000)。与三联影像结果相比,UWF SLO对NVE、IRH、VH的检出一致性良好或优异(Kappa=0.618、1.000、1.000),对VB、MA的检出一致性中等(Kappa=0.455、0.571),对IRMAs、NVD的检出一致性一般(Kappa=0.256、0.322)。除NPAs、IRMAs 外,FFA与三联影像具有相似的DR病变检出率(均为P>0.05);与三联影像结果相比,FFA对DR所有病变的检出一致性良好或优异(Kappa=0.774～1.000)。

表1 UWF SS-OCTA、UWF SLO和FFA对DR病变的检出率

2.2.2 两两联合对DR病变的检出率

与三联影像结果相比,UWF SS-OCTA联合UWF SLO对VB 的检出一致性中等(Kappa=0.505),对其他DR病变的检出一致性优异(均为Kappa>0.800);UWF SS-OCTA联合FFA与UWF SLO联合FFA对DR所有病变的检出一致性都表现优异(均为Kappa>0.800)(表2)。

表2 UWF SS-OCTA+UWF SLO、UWF SLO+FFA、UWF SS-OCTA+FFA对DR病变的检出率

2.3 两两联合对DR的诊断一致性

与三联影像结果相比,两两联合对DR诊断的一致性优异,UWF SS-OCTA联合UWF SLO、UWF SLO联合FFA、UWF SS-OCTA联合FFA的Kappa分别为0.943、0.839、0.975(表3)。

表3 UWF SS-OCTA+UWF SLO与三联影像对DR的诊断一致性

2.4 UWF SS-OCTA与FFA识别DR病变的差异

在本研究中,UWF SS-OCTA比FFA多识别11个NPAs,10个NV。典型的被FFA遗漏的NPAs都较小,因为在FFA后期荧光背景增强的情况下,小的NPAs不容易被识别,而UWF SS-OCTA可以清晰显示。在FFA上,有些小的、不典型的NV在FFA过程中没有发生造影剂渗漏,而在UWF SS-OCTA的B-scan上可以看到NV突破了视网膜内界膜(图3)。

A1:UWF SS-OCTA图,红色箭头示NPAs;A2:FFA过程中47 s,红色箭头所指NPAs对应图A1的NPAs;A3:图A1对应的晚期FFA图像;B1:UWF SS-OCT图示NVD;B2:图B1对应的玻璃体视网膜界面,红色箭头示NVD;B3:图B1对应的B-scan,红色箭头示NVD;C1:图B1对应的FFA过程51 s;C2:图B1对应的FFA过程5 min 53 s;C3:图B1对应的FFA过程18 min 25 s。图3 具有代表性的UWF SS-OCTA显示而FFA未检测结果的NPAs和NVD

3 讨论

本研究结果显示,与三联影像这一标准对照比较,我们发现UWF SS-OCTA联合UWF SLO对MA、IRH、NPAs、IRMAs、NVE、NVD及VH病变检出率差异均无统计学意义,对DR诊断一致性优异。由于UWF SS-OCTA联合UWF SLO这种检查方式存在无创和快速的特点,故更适用于临床对DR的大规模筛查与管理。

ETDRS是公认的诊断DR的标准方法,但它需要专业人员进行拍摄,拍摄7次标准视野需要耗费时间,检查的眼底范围也有限,不适用于临床快速诊断的需求。UWF SLO一次性采集只需要0.25s,能够快速且无创地进行眼底筛查,对于评估DR病变具有重要价值[12]。既往已有研究使用UWF SLO进行DR病变的检测和诊断[13-15]。但UWF SLO的清晰度不高,存在周边畸变,辨别IRMAs和NV十分困难,不能识别NPAs,故临床常增加FFA来识别DR病变。FFA可以直观观察到视网膜微血管的渗漏与改变,有助于对重度NPDR和PDR的识别。此外,SS-OCT/OCTA能便捷识别DME、IRMAs和NV[16]。目前,临床上常常联合三种检查结果以准确评估DR的严重程度。因此,为了达到更精准的DR病变检出结果与严重程度分级,我们将UWF SS-OCTA、UWF SLO、FFA三者的检查结果联合判读,作为DR病变检出与严重程度分级的标准对照。

FFA是评估DR病变及严重程度的重要工具[17]。但FFA只能获得二维图像,不能细致观察到视网膜每一层的血流改变。24 mm×20 mm的UWF SS-OCTA平均一次采集只需要15 s[18],可以轻松获取三维视网膜立体图像。已有研究表明,OCTA对评估DR病变较FFA 具有一定优势[19-23]。除了IRH与VH外,我们发现,UWF SS-OCTA能识别其他所有的DR病变,甚至比FFA发现更多的NPAs、IRMAs、NVE和NVD。与Zeng等[19]观点相同,我们认为UWF SS-OCTA在一定程度上可以替代FFA。

本研究结果显示,UWF SS-OCTA比FFA多识别了11个NPAs,对比图像发现,有8个NPAs的FFA漏检是由于NPAs较小导致。早期FFA容易遗漏NPAs,而晚期FFA背景荧光会增强,使NPAs的识别更加困难。有3个NPAs的FFA漏检是由于视网膜水肿、微血管渗漏明显、背景荧光过强导致。此外,UWF SS-OCTA比FFA多识别了10个NV,有1个NVE的FFA漏检是由于玻璃体积血导致荧光遮蔽,使FFA观察不到NVE的荧光渗漏而导致漏诊。而UWF SS-OCTA的眼底扫描深度为6 mm,激光波长高达1 060 nm,能够穿透少量的玻璃体积血,能够更好实现视网膜血管成像,观察到积血下的NVE。有3个NVE的FFA漏检是由于NVE早期荧光渗漏不明显,晚期背景荧光增强,导致NVE识别困难而漏检。有1个NVE和5个NVD的FFA漏检是由于FFA并没有发现荧光渗漏,而UWF SS-OCTA的B-scan上明显可观察到NV突破视网膜内界膜,因此,UWF SS-OCTA检出了NV而FFA漏检。与Yang等[24]研究结果相似,我们认为UWF SS-OCTA可能是 FFA 的一种非侵入性替代检测方法。

OCTA通过识别红细胞运动来形成视网膜血流图像[25],不易识别IRH,但能很好的显示NPAs,通过B-scan容易区别IRMAs和NV。UWF SLO不能识别NPAs,容易识别IRH和VH,并且检查速度最快。虽然FFA可以观察视网膜微血管改变,但其为有创检查,检查不易重复并且部分患者不适用。因此,单一检查不能很好地检出所有DR病变以及完成DR分级诊断,所以我们将UWF SS-OCTA、UWF SLO、FFA进行两两联合,希望将不同检查的优缺点相互弥补,旨在发现诊断DR的最佳组合方式。

我们的研究结果表明,两两联合较单一检查提高了DR病变检出率。UWF SS-OCTA联合UWF SLO对DR病变检出率和对DR的分级诊断结果与三联影像比较能达到中等至优异的一致性。免散瞳的状态下,UWF SS-OCTA最短能在15 s内完成24 mm×20 mm眼底成像,UWF SLO仅需0.25 s。而且这两种检查都为无创检查,适用于所有能够配合检查的人群,不存在恶心、呕吐、过敏等不良反应,给患者带来了良好的就医体验。虽然UWF SLO联合FFA、UWF SS-OCTA联合FFA这两种组合方式对所有DR病变检出率和对DR分级的诊断结果与三联影像具有优异的一致性,但是FFA为散瞳下有创检查,耗时长,对特殊人群禁忌(如造影剂过敏、肝/肾功能异常及妊娠患者),不适合大规模的筛查及随访。此外,以四川省人民医院为例,双眼UWF SS-OCTA联合UWF SLO的费用比双眼FFA低,减轻了患者及社会的经济负担。因此,我们更推荐UWF SS-OCTA联合UWF SLO这两种无创并且快速的检查来协助指导眼科医生进行DR的诊断和筛查。

然而,我们的研究也有一些缺点:首先,本研究为横断面研究,并没有动态观察到患者眼底病变的变化;其次,本研究的样本量较少,只有175眼,结果可能存在偏倚;第三,本研究使用的是55°的FFA而不是超广域FFA,可能会丢失一些具有临床意义的 DR 病变。这些问题我们会在未来的研究中改进。