龍丹寧,莫 亞
青光眼(glaucoma)的特征在于視網膜神經節(jié)細胞變性,視乳頭和視網膜神經纖維層(retinal nerve fiber layer,RNFL)的特征性變化以及相關的視野損害。一直以來,對于青光眼的認知和治療無論從實驗還是臨床多從機械學說著手,近幾年,多項研究發(fā)現,青光眼與微循環(huán)之間聯系緊密。為了更好地了解它們之間的關系,以便于進一步指導臨床,現綜述如下。
自血管學說被正式提出以后,眾多國內外研究者就血管的相關因素進行了廣泛的臨床及實驗研究。隨著血管檢測技術的不斷提高,臨床發(fā)現了大量與青光眼發(fā)病相關的血管因素新證據,全面證實了青光眼的發(fā)病與血管因素密切相關[1-2]?;谌巳汉团R床的研究報道顯示,視網膜脈管系統(tǒng)的變化與視神經損傷和青光眼發(fā)病具有相關性[3],與供血不足有關的全身和/或視網膜血管疾病在青光眼視神經病變中發(fā)揮著關鍵作用[4]。研究發(fā)現,年齡與視網膜血管密度、視網膜內層血流速度呈顯著負相關[5]。Wang等[6]研究發(fā)現球結膜的血管密度變異性似乎最小,但仍需進一步證實,而Shi等[7]認為視網膜中的微循環(huán)與結膜中的微循環(huán)不同,結膜小靜脈的平均血流速度顯著低于視網膜小動脈和視網膜小靜脈,結膜中的血流速率也顯著低于視網膜中的血流速率。血管的功能障礙會引起眼睛局部的血管痙攣,而血管功能障礙和植物神經功能紊亂也與眼壓水平分層的原發(fā)性開角型青光眼(primary open angle glaucoma,POAG)具有一定相關性[8],另有研究發(fā)現在POAG患者中存在微血管內皮功能和內皮依賴性血管舒張功能的受損,故認為微血管內皮功能是POAG的潛在危險因素[9]。
2.1青光眼與RNFL微循環(huán)的研究Chen等[2]研究開發(fā)了基于具有主動跟蹤功能的傅立葉域光學相干斷層掃描(optical coherence tomography,OCT)系統(tǒng)的光學微血管造影(optical microangiography,OMAG)成像技術,這是第一項使用基于OCT的血管造影技術在大視野中研究視乳頭周圍RNFL微循環(huán)的研究。在使用OMAG研究青光眼患眼視乳頭周圍RNFL微循環(huán)變化的研究中發(fā)現,血管微循環(huán)缺陷可能先于RNFL的結構變化,在青光眼患者視網膜中檢測到RNFL微循環(huán)減少,這與視野喪失和RNFL變薄密切相關[10]。同時多項研究證明,視盤RNFL厚度的變化早于青光眼患者可檢測到的視覺損害[11],其厚度的降低可作為青光眼的早期征兆[12],另一項研究顯示扇區(qū)式RNFL變薄似乎先于原發(fā)性閉角型青光眼眼中的血管變化和功能喪失[13]。張順華等[14]研究指出視乳頭的血流供應減少以及視乳頭旁毛細血管網的異常與青光眼的進程相關,此結論更新了以往對青光眼機械學說的認識。
2.2青光眼與血管密度降低的研究Yarmohammadi等[15]研究將視網膜脈管系統(tǒng)信息總結為血管密度,即選定區(qū)域中血管所占面積的百分比。青光眼患者會出現視網膜血管密度降低,并且在視盤區(qū)最明顯[16],血管密度的降低多與視野損傷的嚴重程度相關,且在對應于青光眼視野缺損的位置中,發(fā)現相應區(qū)域的視乳頭周圍血管密度降低[17]。黃薇等[18]研究也發(fā)現POAG患者視乳頭旁毛細血管密度降低。Yarmohammadi等[19]研究提出將視網膜血管信息總結為血管密度圖和容器密度,即流動的容器面積占所評估總面積的比例,且青光眼患者的雙眼與健康眼相比,開角型青光眼眼中的平均血管密度顯著降低。除此之外,Liu等[20]研究進一步表明血管密度的降低還可能與特發(fā)性黃斑裂孔眼中灌注不足有關。
2.3青光眼與甲皺襞毛細血管的相關性結合全身的血運狀況,作為人體終末血管,甲床皺襞毛細血管可以反映人體的末梢微循環(huán)情況,并且與視網膜淺層及視盤淺層毛細血管之間存在天然共性。正常人的甲床皺襞動靜脈枝毛細血管管徑以及有無血管的間距一致,而青光眼患者甲床皺襞毛細血管會出現缺失、充血、擴張或增生等各種異常情況[21-22]。Maric等[23]研究提出甲床皺襞毛細血管床與虹膜微脈管系統(tǒng)有相同的發(fā)夾環(huán)結構,揭示了剝脫綜合征患者的甲床皺襞毛細血管形態(tài)變化,這項研究首次嘗試評估毛細血管形態(tài)的所有參數,并使用標準雙目顯微鏡以45°角照明,放大40倍觀察血管,發(fā)現健康人的毛細血管排列密度均勻一致且隨年齡增長而增加,部分原因是自然成熟過程;而在剝脫綜合征患者中,有更多的患者會出現管徑狹窄或部分狹窄,提示虹膜血管管腔變窄,甚至閉塞。
3.1深度卷積神經網絡熒光血管造影、吲哚菁綠血管造影等技術已被用于研究視網膜微血管和青光眼進展之間的關系。多項研究指出,與眼科傳統(tǒng)檢查相比,使用深度卷積神經網絡在自動區(qū)分青光眼視野與非青光眼視野方面具有更高的準確性[24-25]。深度卷積神經網絡檢查能夠共同優(yōu)化特征提取和分類任務,成功實現高靈敏度和高特異性,可用于疾病的診斷,其診斷過程主要涉及成像報告,而基于機器學習的疾病自動診斷取決于輸入帶有確定標簽的大量臨床數據
3.2 OCTA
3.2.1 OCTA對視網膜血管的監(jiān)測多項研究表明,光學相干斷層掃描血管造影(optical coherence tomography angiography,OCTA)可直接觀察視網膜和視神經乳頭不連續(xù)層內的微血管,有助于我們對青光眼眼部血流和視網膜微血管的進一步認識[16,26]。OCTA作為一種新的成像方式,可用于觀察視網膜層中的脈管系統(tǒng),定量評估視神經乳頭及其周圍區(qū)域的微循環(huán)[14],休克時使用OCTA測量發(fā)現視網膜血管密度顯著降低,經液體治療后又得到恢復[27]。OCTA可用于測量RNFL中的毛細血管周圍血管密度,鑒別診斷可疑青光眼[28-29]。此外,機器學習系統(tǒng)也可以從OCT數據中提取的彩色眼底圖像來準確區(qū)分是否患有青光眼[30]。在青光眼診斷中綜合OCTA、模式視網膜電圖(pattern electroretinogram,PERG)和模式視覺誘發(fā)電位(pattern visual evoked potential,PVEP)均有助于早期檢測和監(jiān)測[31-32]。Joseph等[33]研究顯示,自適應光學檢眼鏡能夠報告人類毛細血管中的單血細胞流速,彌補OCTA對于青光眼微循環(huán)檢查中不能量化血流量或速度的不足。當OCTA與OCT結合使用時,青光眼的診斷特異性會增強[34]。OCTA還有助于加深對血管在病理生理學中改變的認識[12,17]。此外,劉勇等[35]研究發(fā)現POAG患者視盤周圍血管密度明顯變小,這與POAG診斷存在顯著相關性。
3.2.2 OCTA對黃斑部血管密度的檢測青光眼檢查時,觀察視網膜神經節(jié)細胞和內叢狀層厚度是區(qū)分眼睛是否受青光眼影響的好方法[36]。與淺表神經叢相比,神經節(jié)細胞中黃斑部血管密度具有更高的診斷能力,并且與青光眼的功能損害具有更好的相關性[13]。在青光眼患者中可觀察到黃斑血管密度減少,黃斑中心凹無血管區(qū)(foveal avascular zone,FAZ)周長增加和非圓指數降低,這些指標的變化與青光眼的嚴重程度及分期具有顯著相關性,并且在矯正屈光不正的情況下,上述指標的變化依然對明確青光眼程度及分期具有較高價值[37]。
研究發(fā)現,微循環(huán)血管因素與青光眼的發(fā)病機制、診斷、治療等均具有相關性[38]。臨床治療青光眼除常規(guī)手術治療外,應實行藥物治療的個體化,抗青光眼藥物改善眼部血液灌注的療效是其作用的重要方面,可增加組織供血和供氧[39]。蔣鵬飛等[40]研究表明活血化瘀中藥對于治療青光眼療效顯著。燈盞細辛具有舒張血管、降低腦血管阻力、改善微循環(huán)血流淤滯的現象,對眼壓已控制的青光眼具有視神經保護作用[3,41]。青光眼視神經病變血管發(fā)病機理的基礎是眼部血流的破壞[42],直接評估眼部血流動力學為青光眼檢測和探討可能的新的治療方式提供了希望[43]。目前,青光眼的治療主要目的是改善眼部微循環(huán)、促進眼部新陳代謝,但從微循環(huán)方面論治青光眼仍處于探索階段。青光眼患者會表現出多個部位血管密度的降低,孫姣等[16]發(fā)現血管密度在青光眼不同階段和視網膜不同區(qū)域中所具有的診斷能力不同,且血管密度的變化與眼壓之間的關系也不明確,有學者認為二者密切相關[44],但也有研究證明即使青光眼患者的眼壓降至正常,其視盤周圍的血管密度仍然降低,眼壓正常與否可能與研究對象和研究方法的差異有關,確切的關系有待于深入探索[45]。
青光眼與微循環(huán)密切相關,青光眼患者出現視乳頭、視盤等相應部位血管密度的降低,可從RNFL微循環(huán)、甲床皺襞毛細血管等多方面闡述青光眼在微循環(huán)方面的病理發(fā)展進程,并通過深度卷積神經網絡和OCTA技術及相關指標客觀闡述青光眼微循環(huán)的變化,便于臨床上對青光眼進行準確預測、診斷和治療,從而減輕青光眼患者進行性的視力損害,并提高患者的生存質量。微循環(huán)作為新的切入點,對于青光眼的診治具有一定的臨床價值,縱然存在諸多問題,但目前針對青光眼微循環(huán)的諸多研究及多學科交叉協作對于青光眼的診治將會發(fā)揮積極作用。