基于OCTA技术的糖尿病肾病患者眼部微循环特征的研究进展
2024-10-31张莉言易湘龙张明媚陈利群焦丽苏日也·艾合买提
[摘要] 糖尿病是一种严重危害公众健康的常见慢性病，长期高血糖可损害全身大血管和微血管，危及心、脑、肾及眼部等器官。糖尿病肾病是糖尿病并发症之一，其会给患者的日常生活带来较大影响，给全球公共卫生带来巨大挑战。眼部的解剖结构和生理功能与肾脏具有诸多相似性，监测患者眼部微循环变化被视为反映肾脏血管健康的窗口之一。光学相干断层扫描血管成像（optical coherence tomography angiography，OCTA）技术为眼底血流成像提供可能性。OCTA技术能够定量评估视网膜和脉络膜的微血管变化并提供大量精确血管相关数据。因此，结合OCTA检测结果对糖尿病肾病患者的眼底血流等进行分析可更好地指导临床医师早期发现并分级糖尿病肾病。本文就OCTA技术在糖尿病肾病患者眼部参数临床研究中的应用进行综述，探讨OCTA技术在糖尿病肾病管理中的局限性及改进策略。
[关键词]糖尿病；糖尿病肾病；眼部微循环；光学相干断层扫描血管成像技术
[中图分类号] R774；R587.2[文献标识码] A [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.26.030
在全球范围内，糖尿病患者年轻化趋势明显[1]。糖尿病肾病是一种由糖尿病引发的慢性微血管并发症，其会通过影响肾小球、肾小管及肾间质等结构而损害肾功能。患者持续出现的白蛋白尿及逐渐降低的肾小球滤过率可辅助诊断糖尿病肾病[2]。糖尿病肾病的全球发病率随着糖尿病发病率的不断升高而升高[3]。
1 糖尿病肾病概述
2011年，糖尿病肾病取代慢性肾小球肾炎，成为我国慢性肾病患者入院治疗的主要原因。30%～50%的终末期肾病由糖尿病肾病所致，早期识别糖尿病肾病至关重要。在糖尿病肾病患者中，肾脏的临床损伤通常于微血管结构和功能发生异常后才能被发现。评估患者外周微循环变化有助于早期判断肾脏血管床的损伤程度[4-5]。目前，临床对于糖尿病肾病的诊断不具有无创性和便捷性的特点，亟需探索一种简便且无创的方法以早期评估糖尿病肾病。糖尿病视网膜病变与糖尿病肾病的发生机制相似，皆是糖尿病引发的微血管并发症，两种疾病常同时存在[6]。观察眼部微血管特征可能是一种有效的检测糖尿病肾病的替代方法。随着影像学技术的进步，光学相干断层扫描血管成像（optical coherence tomography angiography，OCTA）技术使得视网膜和脉络膜微血管的无创可视化和定量评估成为可能，OCTA技术在糖尿病肾病患者眼部血流动力学诊断及预后评估等方面表现出巨大潜力[7]。
2 糖尿病肾病患者眼部微循环在OCTA中的表现
2.1 OCTA的工作原理
1991年，研究者提出光学相干断层扫描（optical coherence tomography，OCT）[8]。OCTA作为在其基础上发展起来的成像技术，具有无创、迅速及清晰度高等特点，可呈现视网膜和脉络膜血流动态图像，其在细节呈现方面超越传统成像技术[9]。OCTA技术基于光学干涉，通过发射高能量、低散射的激光束进入眼球，记录来自干涉技术的能量，并对干涉光谱进行傅里叶变换重建信息[10-11]；基于分频幅去相关血管成像技术，通过连续反射信号检测血管腔中血流的运动，最终生成平滑且连续的图像，并将生成的图像分割成不同区域[12]。OCTA技术可定量分析血流信号，测定视网膜血流密度、脉络膜血流密度、黄斑中心凹无血管区域面积等指标，正确区分各层组织结构，对异常病变进行更好地识别，可避免侵入性检查所带来的风险和不适，为眼部疾病的检查带来极大便利，也使患者更易接受[13]。
2.2 眼部是糖尿病肾病的观察窗口
在糖尿病管理中，眼部常被视为反映全身血管健康的窗口，尤其是肾脏疾病，这主要是基于眼部的解剖结构和生理功能与肾脏具有诸多相似性[14-15]。在解剖结构上，眼部和肾脏都有密集的血管网，视网膜的微血管结构可看作是肾脏微血管的缩影。在糖尿病患者中，血糖水平升高导致血管内皮发生损伤，其可能会影响眼部和肾脏的正常功能[16]。因此，视网膜病变的出现和严重程度是评估肾脏微血管病变的标志之一。此外，眼部和肾脏都受到神经系统和体液系统的调控，进而维持正常的生理功能。现已证实，肾素-血管紧张素系统中的各成分存在于眼部的诸多结构中，会对眼部疾病产生影响[17-19]。长期高糖环境可导致糖尿病患者眼部和肾脏的感觉及运动功能受损，从而进一步加重器官功能障碍[20]。综上，眼部及肾脏的血管结构和生理功能具有高度相似性，眼部常作为观察糖尿病肾病的窗口。
2.3 糖尿病肾病眼部参数在OCTA的表现
2.3.1 视网膜、脉络膜厚度及血流密度改变 Cankurtaran等[21]评估OCTA参数与平均尿白蛋白水平之间的相关性，发现随着白蛋白水平的升高，全视盘和周围区域的平均血管密度显著降低；视网膜深部毛细血管丛的平均血管密度显著降低，提示视网膜微循环的改变早于微量白蛋白尿的发生。Zhang等[22]对77例终末期肾病患者于血液透析前和透析后1h分别进行眼部检查，利用OCTA技术监测血液透析前后视网膜和脉络膜的血管密度和厚度变化，结果显示终末期肾病患者血液透析后视网膜厚度变薄，视网膜外血管密度降低。视网膜血管床体积缩小、眼部血流脉络膜自动调节控制不足可能与这些变化有关。
2.3.2 黄斑无血管区域面积扩大 Ahmadzadeh等[23]对46例患有视网膜病变的糖尿病患者进行检查，将患者分为显性肾病组和无显性肾病组，应用OCTA技术测量患者的黄斑无血管区面积，比较伴或不伴有明显肾病的糖尿病患者黄斑无血管区域的紊乱情况，结果显示所有糖尿病视网膜病变患者黄斑无血管区面积均发生显著变化，临床白蛋白尿患者该区域面积高于无白蛋白尿患者。结果表明，OCTA技术可提供关于视网膜微血管系统的详细信息，是评估肾病患者糖尿病视网膜病变进展的可靠方法。作为全身危险因素，肾功能损害与黄斑水肿及黄斑无血管区面积扩大有关。通过OCTA技术测定视网膜毛细血管无灌注区大小及血流密度，评估其与肾小球滤过率及白蛋白尿之间是否存在关系，结果显示糖尿病肾病患者视网膜非灌注区大小与肾小球滤过率显著相关[24]。
2.3.3 OCTA指标反映糖尿病肾病进展 一项研究对4050例慢性肾脏病患者随访至少1年以上发现，基线时合并增殖性糖尿病视网膜病变的患者慢性肾脏病进展风险明显高于非增殖性糖尿病视网膜病变患者，表明糖尿病视网膜病变是慢性肾脏病进展危险因素[25]。Trevisan等[26]纳入38例蛋白尿型2型糖尿病合并糖尿病视网膜病变患者和27例无糖尿病视网膜病变的蛋白尿型2型糖尿病患者，评估伴或不伴视网膜病变患者肾脏疾病的进展速度，结果显示伴有视网膜病变患者的肾脏疾病进程比无视网膜病变患者更快，提示视网膜病变筛查有助于识别肾功能快速恶化高风险患者。另有研究表明，黄斑区血流密度降低可反映慢性肾脏病的发生、发展进程[27]。
综上，视网膜微血管异常与肾功能下降相关，二者相互影响、相互促进[28]。目前，尽管应用OCTA技术对糖尿病肾病患者进行评估的研究不多，但已有大量研究证实OCTA技术在全身性疾病评估中的潜在价值。鉴于OCTA技术可对眼底血流及厚度进行量化分析，其在诊断糖尿病肾病、监测病情发展及评估治疗效果方面具有巨大应用前景。
3 OCTA技术应用于糖尿病肾病管理的局限性
视网膜和脉络膜血管变化与糖尿病肾病患者眼部病变功能之间的关系仍有待进一步探讨。在既往研究中，横断面性质的研究无法准确评估视网膜和脉络膜血管变化与糖尿病肾病眼部功能之间的因果关系。结合视网膜功能研究和微血管系统变化，进一步开展随访时间较长的前瞻性研究将有助于更好地了解糖尿病肾病的病理生理学机制。尽管OCTA技术已取得显著进展，但在实际应用中仍面临一些挑战。首先，OCTA技术相关设备成本较高，限制其在基层医疗单位和贫困地区的普及。其次，OCTA技术的成像质量受诸多因素影响，如眼球运动、角膜散光等，其图像易出现伪影[29]。为获得高质量图像，需对这些因素进行准确校正。第三，OCTA技术主要用于观察视网膜和脉络膜血管，但清晰呈现眼前节血管图像仍然是目前所面临的挑战之一[30]。
4 小结与展望
糖尿病肾病是2型糖尿病的严重并发症，会增加心血管疾病和终末期肾病合并症的风险，给患者和医疗机构带来较大经济负担[31]。早期识别糖尿病肾病至关重要。以眼部微循环为窗口，通过无创手段分析糖尿病患者的肾脏损伤、观察糖尿病肾病的严重程度可为制定预防和延缓糖尿病肾病发生、发展提供更有力的依据。OCTA技术有助于人们更好地了解糖尿病肾病的病因学和病理学，有助于糖尿病肾病的诊断、监测和预防。借助OCTA技术可发现糖尿病患者机体微循环的改变，评估糖尿病患者的肾功能，更广泛地监测患者的健康状况。这一创新性研究将为眼科领域与全身性疾病搭建桥梁，为临床医学带来深远影响。未来，期望随着技术的不断发展，OCTA技术可实现眼部组织的全面血管成像，从而为眼部疾病的诊断和治疗提供更全面的信息。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，OCTA技术将在医学领域发挥越来越重要的作用，在为患者带来更加舒适和便捷医疗体验的同时，为医学诊断和治疗提供更加全面和准确的信息，为医学领域带来更多的创新和突破。总之，利用无创影像学方法评估微循环改变是医学领域极具潜力和前景的研究方向之一。相信在众多科研人员的共同努力下，这一领域必将获得更多突破性成果，为人类健康事业做出更大贡献。
利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。
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