歐陽君怡 聶芬 周丹 劉艷紅 郭殷杰 周燈明 段宣初
作者單位:1中南大學愛爾眼科學院,長沙 410015;2長沙愛爾眼科醫(yī)院 愛爾青光眼研究所 410015;3中南大學湘雅二醫(yī)院眼科,長沙 410011
近年來,近視尤其是高度近視已被公認為原發(fā)性開角型青光眼(POAG)的危險因素,大量的臨床研究也證實了青光眼與高度近視間的密切關系[1,2]。POAG的早期眼底表現(xiàn)與高度近視相似,視盤發(fā)生改變,杯盤比增大或顳側盤沿變窄甚至消失。青光眼是常見的不可逆性致盲眼病,早期發(fā)現(xiàn)與早期治療非常重要。目前臨床上普遍認為,杯盤比的擴大是開角型青光眼早期診斷的一個有價值線索,但是大杯盤比并不是開角型青光眼獨有的臨床特征,人群中存在一定量的生理性大視杯(Large physiological optic disc cup,LPC)[3]。頻域OCT在分辨LPC與早期青光眼性擴大的杯盤比的效能是有限的[4]。新近出現(xiàn)的無創(chuàng)性光學相干斷層掃描眼底血流成像技術(Optical coherence tomography angiography,OCTA),可對黃斑和視盤的微血管系統(tǒng)進行評估,可重復性高,可用于監(jiān)測青光眼等疾病的進展[5,6]。近年來已有很多研究者將OCTA用于青光眼及高度近視的診斷與隨訪,證明OCTA可以用于青光眼的早期診斷及觀察高度近視視網膜血管的變化[7-10]。臨床上,高度近視合并青光眼,容易漏診與誤診,甚至失去早期治療的機會?;诖?,本研究采用OCTA比較高度近視合并早期POAG和高度近視合并LPC的視網膜神經纖維層(Retinal nerve fiber layer,RNFL)厚度、黃斑區(qū)神經節(jié)細胞復合體(Ganglion cell complex,GCC)厚度、黃斑區(qū)及視盤區(qū)的血管密度,期望為高度近視眼的LPC或早期青光眼性損害的診斷提供依據。
選擇2019年1 ─12月在長沙愛爾眼科醫(yī)院青光眼??萍扒鈱?凭驮\的高度近視合并早期POAG或LPC患者共25例(42眼)。本研究經長沙愛爾眼科醫(yī)院倫理委員會批準,批號:長愛倫審字(2019)KYPJ001。在研究前獲得所有受試者的知情同意,并遵守赫爾辛基宣言的原則。臨床試驗注冊號為ChiCTR1900021369。若雙眼符合納入標準則雙眼納入研究,其中高度近視眼合并LPC 12例(22眼)作為LPC組,高度近視合并早期POAG 13例(20眼)作為POAG組,另隨機選取本院年齡相匹配的非高度近視者8例(16眼)為對照組。
LPC組納入標準:①眼軸長度(Axis length,AL)>26 mm或等效球鏡度(SE)<-6 D;②眼壓<21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa);③2位青光眼??浦魅吾t(yī)師同時診斷垂直杯盤比大于0.6;④在至少12個月的隨訪中,沒有證據表明有視神經病變或視野缺損(眼底和視野檢查,每年至少2次)。
POAG組納入標準:①診斷標準符合我國原發(fā)性青光眼診斷治療專家共識(2014版)[11];②AL>26 mm或SE<-6 D;③按照H-P-A視野分級方法[6],早期視野缺損定義為視野平均缺損(Mean defect,MD)<-6 dB;④視野檢查(Humphrey 750,德國蔡司公司),選用中央24-2閾值測定,當固視丟失率<10%,當假陽性率及假陰性率均<10%認為檢查結果可靠。
對照組納入標準:①年齡、性別與LPC組相匹配的低、中度近視患者;②AL<26 mm或SE>-6 D;③除屈光不正外,無其他眼部疾病。
排除標準:①年齡小于18歲或大于80歲;②房角鏡檢查房角關閉和(或)明顯色素沉著;③任何視網膜或黃斑病變;④任何屈光介質混濁;⑤任何全身或神經系統(tǒng)疾病產生的視野缺損;⑥內眼手術史(除外單純白內障手術)或玻璃體、視網膜、脈絡膜或視神經性疾病;⑦OCTA圖像質量差。
1.2.1 一般眼科檢查 對所有受試者進行全面的眼科檢查,包括視力、主覺驗光(RT-5100,日本尼德克)、電腦驗光儀(ARK-1,日本尼德克)、眼壓測量(Goldman壓平眼壓計,瑞士Haag-Streit集團)、裂隙燈顯微鏡及前置鏡、視野檢查(Humphrey 750,德國蔡司公司)、AL(IOLMaster 700,德國蔡司公司)、房角鏡(OMVG200,美國Ocular公司)檢查等。
1.2.2 OCTA圖像獲取與分析 使用美國光視AngioVue(RTVue-XR Avanti,版本2017.1.0,美國OptoVue公司)測量不同區(qū)域RNFL厚度及不同層次的血管密度分析值。AngioVue儀器擁有OCT的全部功能,通過機器自帶的軟件計算得到視網膜血流密度值、視盤旁2~4 mm直徑環(huán)神經纖維層厚度值。視盤和黃斑掃描分別采用4.5 mm×4.5 mm和6 mm×6 mm模式。平均RNFL厚度測量范圍為直徑3.45 mm的圓,圓心位于視盤中心;GCC厚度測量范圍為以中心凹為中心的7 mm×7 mm掃描區(qū)域。視盤旁各方向的血管密度及RNFL厚度按照改良Garway-Heath(GH)方法,將視盤周圍分為8個區(qū)(見圖1),分別為上方鼻側(Superior nasal,SN)、上方顳側(Superior temporal ST)、顳側上方(Temporalsuperior,TS)、鼻側上方(Nasal superior,NS)、顳側下方(Temporal inferior,TI)、下方顳側(Inferior temporal,IT)、下方鼻側(Inferior nasal,IN)、鼻側下方(Nasal inferior,NI)。視盤周圍放射狀毛細血管網(Radial peripapillary capillaries,RPC)層為從視盤邊界延伸的700 μm寬的橢圓環(huán),主要分區(qū)有全像血管密度、全像毛細血管密度、視盤內全部血管密度、視盤內毛細血管密度、視盤旁血管密度、全像上半部分血管密度、全像下半部分血管密度、視盤旁毛細血管密度、全像上半部分毛細血管密度、全像下半部分毛細血管密度、鼻側上方毛細血管密度、鼻側下方毛細血管密度、下方鼻側毛細血管密度、下方顳側毛細血管密度、顳側下方毛細血管密度、顳側上方毛細血管沒丟、上方顳側毛細血管密度。視網膜淺層(Layer1,L1)毛細血管層是指內界膜下3 μm到內叢狀層下15 μm,視網膜深層(Layer2,L2)毛細血管層是內叢狀層下15 μm延伸到內叢狀層下70 μm。黃斑區(qū)以黃斑中心凹為中心分成3個圓環(huán),中心圓為黃斑中心凹,旁中心凹區(qū)域為>1~3 mm的半徑環(huán),最外面的環(huán)為中心凹周邊區(qū)域>3~6 mm包含6 mm的半徑環(huán),旁中心凹區(qū)域及中心凹周邊區(qū)域又分鼻側(N)、顳側(T)、上側(S)、下側(I)以及上半、下半,主要分區(qū)有全像血管密度、上半部分血管密度、下半部分毛細血管密度、中心凹血管密度、旁中心凹血管密度、旁中心凹上半部分血管密度、旁中心凹下半部分血管密度、旁中心凹顳側血管密度、旁中心凹上方血管密度、旁中心凹鼻側血管密度、旁中心凹下方血管密度、中心凹周邊區(qū)域血管密度、中心凹周邊區(qū)域上半部分血管密度、中心凹周邊區(qū)域下半部分血管密度、中心凹周邊區(qū)域顳側血管密度、中心凹周邊區(qū)域上方血管密度、中心凹周邊區(qū)域鼻側血管密度、中心凹周邊區(qū)域下方血管密(見圖1)。
圖1.視盤、視盤旁及黃斑各種分區(qū)示意圖A:視盤、視盤旁分區(qū);B:視盤旁區(qū)域(灰色環(huán)形區(qū)域),黑線把視盤旁區(qū)域劃分為上半部及下半部;C:黃斑部國際早期糖尿病視網膜病變治療研究分區(qū);D:黃斑旁中心凹區(qū)域(綠色),黃斑中心凹周邊區(qū)域(紅色),中心凹區(qū)域(白色)Figure 1.Disc,peripapillary and macular regions.A:Disc and peripapillary regions.B:Peripapillary region (gray ring area).C:Macular early treatment diabetic retinopathy study region; D:Parafoveal region(green area),perifoveal region (red area),foveal region (white area).
病例對照研究。使用SPSS 22.0進行統(tǒng)計分析。對于符合正態(tài)分布的參數(shù),計算其平均值,以均數(shù)±標準差表示。采用單因素方差分析(ANOVA)比較3組患者的視盤周圍區(qū)域RNFL厚度、平均GCC厚度及視盤、視盤旁和黃斑區(qū)血管參數(shù),采用LSD多重比較進行兩兩比較。采用線性混合模型調整年齡對各變量的影響。使用Pearson相關性確定研究人群中RNFL厚度和視盤旁血管密度變量之間的相關性。ROC曲線分析各OCTA參數(shù)的青光眼診斷能力。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
3組患者年齡、眼壓差異有統(tǒng)計學意義(F=11.7,P<0.001;F=7.7,P<0.001),進一步兩兩比較顯示POAG組年齡大于LPC和對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.001),LPC組與對照組年齡差異無統(tǒng)計學意義(t=1.05,P=0.5)。POAG組眼壓大于LPC組和對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);LPC組和對照組眼壓差異無統(tǒng)計學意義(t=0.76,P=0.5)。3組AL、屈光度數(shù)、杯盤比總體差異均有統(tǒng)計學意義(F=27.3,P<0.001;F=20.4,P<0.001;F=20.3,P<0.001),進一步兩兩比較顯示,對照組AL小于LPC組及POAG組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),LPC組與POAG組AL差異無統(tǒng)計學意義(t=1.75,P=0.1);對照組屈光度數(shù)小于LPC組及POAG組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.001),LPC組與POAG組屈光度數(shù)差異無統(tǒng)計學意義(t=0.78,P=0.4);對照組杯盤比小于LPC組及POAG組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.001),LPC組與POAG組杯盤比差異無統(tǒng)計學意義(t=1.61,P=0.1)。見表1。
與對照組比較,LPC組、POAG組各分區(qū)RNFL厚度(除TI區(qū)域外)平均值及RNFL厚度平均值逐漸降低,其中TS、ST、SN、IN、IT區(qū)域平均RNFL厚度總體差異均有統(tǒng)計學意義(F=3.2,P=0.05;F=13.2,P<0.001;F=9.4,P<0.001;F=15.7,P<0.001;F=13.5,P<0.001),進一步兩兩比較顯示,對照組與LPC組在SN、IN區(qū)域RNFL厚度值差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.001);對照組與POAG組在TS、ST、SN、IN、IT區(qū)域RNFL厚度值及平均RNFL厚度值差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.001);POAG組與LPC組在ST、SN、IT、TI區(qū)域RNFL厚度值及平均RNFL值差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。3組GCC厚度平均值比較差異無統(tǒng)計學意義(F=1.8,P=0.2)。見表2。
與對照組比較,LPC組和POAG組的全像血管密度、視盤內全部血管密度、視盤旁血管密度、視盤旁毛細血管密度分區(qū)血管密度平均值均呈下降趨勢,且3組間這些指標的血管密度平均值總體差異均有統(tǒng)計學意義(F=29.4,P<0.001;F=6.5,P<0.001;F=30.5,P<0.001;F=16.1,P<0.001)。進一步兩兩比較顯示,對照組與LPC組視盤及視盤旁RPC層血管密度值差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),對照組與POAG組血管密度值差異除視盤內毛細血管密度分區(qū)外均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);LPC組與POAG組血管密度值差異在全像血管密度、全像毛細血管密度、視盤旁全部血管密度、視盤旁毛細血管密度分區(qū)均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。見表3。
表1.3 組一般臨床資料比較Table 1.Characteristic of three groups
表2.3 組視盤旁各區(qū)域平均視網膜神經纖維層厚度、平均神經節(jié)細胞層厚度比較Table 2.Differences of RNFL thickness parameters in three groups
表3.3 組視盤及視盤周圍放射狀毛細血管網層各分區(qū)血管密度比較Table 3.Differences of disc and peripapillary disc VD parameters in three groups
與對照組比較,LPC組、POAG組黃斑區(qū)幾乎所有淺層及深層各分區(qū)血管密度平均值均有下降趨勢,3組比較除L1層中心凹及旁中心凹上方分區(qū)外其余各分區(qū)血管密度平均值總體差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。進一步兩兩比較顯示,對照組在L2層的全像血管密度、旁中心凹血管密度、中心凹周邊區(qū)域血管密度、中心凹周邊區(qū)域鼻側血管密度平均值高于LPC組,且差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);對照組除L1及L2層的中心凹分區(qū)外其他分區(qū)血管密度平均值都高于POAG組,且差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);POAG組在L1層的全像血管密度、中心凹周邊區(qū)域血管密度、中心凹周邊區(qū)域顳側血管密度、中心凹周邊區(qū)域上方血管密度、中心凹周邊區(qū)域下方血管密度值低于LPC組,且差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。見表4─5。
對比各參數(shù)在POAG組與LPC組間診斷效能發(fā)現(xiàn):RNFL厚度ROC曲線下面積(Area under the relative ROC curves,AUC)在IT區(qū)域最高(0.78,95%CI:0.64~0.93),而其他區(qū)域診斷能力AUC在0.60~0.78之間;平均RNFL厚度AUC(0.72,95%CI:0.56~0.88)比平均GCC厚度值AUC(0.60,95%CI:0.42~0.78)高;視盤內及視盤旁血管密度AUC為視盤旁毛細血管密度最高(0.90,95%CI:0.80~0.99),而其他區(qū)域AUC在0.73~0.89之間;黃斑各區(qū)域毛細血管密度AUC中淺層中心凹周圍下方毛細血管密度最高(0.83,95%CI:0.68~0.95),而其他區(qū)域AUC在0.517~0.815之間。黃斑處淺層毛細血管密度AUC(0.74±0.65)平均值比黃斑處深層毛細血管密度AUC(0.61±0.37)平均值高,且AUC值差異有統(tǒng)計學意義(F=8.32,P<0.001)。見表6─7和圖2。
表4.對照組、生理性大視杯組、POAG組黃斑區(qū)淺層血流密度比較Table 4.Differences of superficial macular VD parameters in control,POAG and LPC group
表5.對照組、POAG組、LPC組黃斑區(qū)深層血流密度比較Table 5.Differences of deep macular VD parameters in control,LPC and POAG groups
表6.生理性大視杯組(22眼)與POAG組(20眼)間視盤旁各區(qū)域平均視網膜神經纖維層厚度和神經節(jié)細胞層參數(shù)的曲線下面積分析Table 6.AUC analysis for RNFL thickness parameters between POAG group (20 eyes) and LPC group (22 eyes)
表7.生理性大視杯組(22眼)與POAG組(20眼)間視盤及視盤旁各分區(qū)血管密度參數(shù)的曲線下面積分析Table 7.AUC analysis for disc and peripapillary disc VD parameters between POAG group (20 eyes) and LPC group (22 eyes)
表8.生理性大視杯組(22眼)與POAG組(20眼)間黃斑中心各分區(qū)血管密度參數(shù)的曲線下面積分析Table 8.AUC analysis for macular VD parameters between POAG group (20 eyes) and LPC group (22 eyes)
圖2 生理性大視杯組與POAG組間各參數(shù)ROC曲線圖A:視盤旁改良GH分區(qū)RNFL厚度參數(shù)ROC曲線圖;B:視盤及視盤旁各分區(qū)血管密度參數(shù)ROC曲線圖;C:黃斑淺層各分區(qū)血管密度參數(shù)ROC曲線圖;D:黃斑深層各分區(qū)血管密度參數(shù)ROC曲線圖Figure 2.ROC curves of the parameters between the POAG and LPC groups.A:ROC curves of the peripapillary disc RNFL thickness parameters.B:ROC curves of the disc and peripapillary disc VD parameters.C:ROC curves of the superficial macular VD parameters.D:ROC curves of the deep macular VD parameters.POAG,primary open-angle glaucoma; LPC, large physiological optic disc cup; RNFL, retinal nervous fiber layer; VD, vessel density; ROC,receiver operating characteristic curve.
對3組所有視盤旁改良GH分區(qū)血管密度與RNFL厚度進行Pearson相關分析顯示:TS、SN、IN各分區(qū)血管密度與RNFL厚度呈正相關(r=0.36,P=0.003;r=0.34,P=0.006;r=0.394,P=0.001);IT、TI、ST、NS、NI各分區(qū)血管密度與RNFL厚度呈正相關(r=0.56、0.40、0.52、0.43、0.49,均P<0.001)。
青光眼是一種常見的不可逆性致盲眼病,臨床上若杯盤比大于0.6,首先要考慮是否為青光眼。根據2014版我國原發(fā)性青光眼診斷治療專家共識[11],典型的青光眼性視盤改變表現(xiàn)為視杯擴大及加深、顏色蒼白,盤沿缺損等。杯盤比擴大在開角型青光眼的診斷上是一個有價值的線索,但是大視杯不是開角型青光眼所獨有的臨床特征,不能排除生理性的大視杯。隨著開角型青光眼的進展,視盤周圍有視網膜色素上皮和脈絡膜萎縮——即“青光眼暈”,但在高度近視眼中,隨著AL的增長,也會形成近視弧等萎縮灶,一部分高度近視眼還會存在盤沿缺損等情況,視盤的變化也不是青光眼所獨有的臨床癥狀,高度近視眼中也可出現(xiàn)。所以,當高度近視患者同時合并大視杯時的鑒別診斷就變得非常困難。
據2018年11月18日中南大學愛爾眼科學院與中華醫(yī)學會眼科學分會視光學組聯(lián)合發(fā)布的《中國青少年用眼行為大數(shù)據報告》指出,目前我國100例高度近視患者中至少有1例患者會因高度近視而致盲。這些年來,高度近視作為POAG的危險因素已經被大量的人口統(tǒng)計學眼病調查所證實:如北京眼病研究發(fā)現(xiàn)高度近視(-6 D以上)患者青光眼患病率為10.7%,約為正視的4倍[12],在1項2008~2011年韓國全國健康與營養(yǎng)的調查中采用分層抽樣方法抽取12 433名韓國人,其中中、高度近視患者青光眼患病率為正視的4.6倍[13],說明高度近視眼中青光眼的篩查變得非常重要,OCTA作為新的無創(chuàng)性眼底血管成像設備,能得到高效可重復的數(shù)據,對早期開角型青光眼的診斷意義重大。
既往的研究表明,使用OCTA觀察到POAG中黃斑區(qū)及視盤區(qū)的血管密度明顯低于健康眼,并且具有良好的辨別能力[14,15]。Lee等[10]發(fā)現(xiàn)OCTA可以用于高度近視合并開角型青光眼的診斷,但是納入研究的患者為非晚期患者,還不能完全用于高度近視合并早期POAG的診斷。在本研究中,POAG組均為早期青光眼患者,高度近視合并早期POAG眼的視盤旁血管密度值低于高度近視合并LPC,且視盤旁血管密度的AUC值比視盤內血管密度的AUC值更高,與Yarmohammadi等[16]的研究結果一致,另外我們發(fā)現(xiàn)視盤旁毛細血管密度是所有OCTA參數(shù)中診斷效能最高的,視盤旁改良GH分區(qū)下方鼻側血管密度AUC值達到0.82,為最佳的AUC參數(shù),也大于改良GH分區(qū)下方顳側RNFL厚度的AUC值(0.78),說明血管密度比RNFL厚度有更好的診斷早期青光眼的能力,與Bekkers等[17]研究中發(fā)現(xiàn)一致,即視盤旁血管密度參數(shù)可以用來鑒別高度近視合并早期POAG或高度近視合并LPC。
黃斑處深層血管信號受OCTA本身無法避免的偽影的影響,既往研究認為黃斑區(qū)淺層血管密度的意義比深層血管密度的意義更大[18]。但本研究發(fā)現(xiàn),高度近視合并LPC眼與非高度近視黃斑區(qū)深層毛細血管密度有差異,而高度近視LPC眼與高度近視早期POAG患眼深層毛細血管密度無明顯差異,認為深層視網膜比淺層視網膜受AL的影響更大,所以高度近視眼深層毛細血管降低會更明顯。高度近視合并早期POAG眼黃斑淺層毛細血管密度低于高度近視合并LPC眼,且黃斑區(qū)淺層血管血流密度比深層血管密度有更好的診斷效能,與Xu等[19]研究一致。因此,可以使用黃斑區(qū)淺層毛細血管密度來鑒別高度近視合并早期POAG眼及高度近視合并LPC眼。
眾多研究發(fā)現(xiàn)OCT檢查對于青光眼早期診斷具有中度的敏感性和高度的特異性[20]。本研究顯示下方顳側方向的RNFL厚度的AUC值最高,在Akashi等[21]的研究中顳側AUC值最高,主要原因在于本研究采用最新的改良的GH分區(qū)方法,比傳統(tǒng)的四象限的分區(qū)方法更精確。由于高度近視視盤的傾斜等變形,導致OCT視神經纖維分層分割出現(xiàn)較大誤差,所以聯(lián)合OCTA血管參數(shù)進行鑒別是今后研究早期青光眼的一大趨勢。
本研究還發(fā)現(xiàn)視盤旁區(qū)域的RNFL厚度與視盤旁視網膜血管密度之間存在較強的的相關性,與既往研究一致[22,23]。最近的1項研究表明,視網膜微血管變化可能繼發(fā)于視神經的損傷[24]。RNFL厚度與視網膜血管密度的較強相關性也說明了OCTA血管密度對青光眼的早期診斷具有較強的可信度。但是在橫斷面的研究中,很難去確定視網膜血管密度與RNFL厚度的因果關系。因此我們猜測,減少的血流灌注可能導致RNFL變薄,或者由于營養(yǎng)需求減少,RNFL的損失可能導致微血管的減少。
綜上,通過OCTA檢測,可以使用黃斑區(qū)淺層血管參數(shù)、視盤旁血管參數(shù)及上方顳側、上方鼻側、下方顳側、顳側下方等方向的視網膜神經纖維厚度等來診斷及區(qū)分高度近視合并POAG及高度近視合并LPC。另外本研究尚存在不足,如POAG分期使用H-P-A視野缺損MD值粗略的分級方法,而且只觀察早期POAG患者,樣本量也較少,這些都有可能造成結果的偏倚,但是有限的時間內招募到患病率不高的高度近視合并POAG以及高度近視合并LPC患者有很大的挑戰(zhàn);OCTA測量本身也存在局限性,如掃描范圍小、分辨率要求高等,這些都需要在今后的研究中,擴大樣本量,繼續(xù)追蹤觀察。
利益沖突申明本研究無任何利益沖突
作者貢獻聲明歐陽君怡:課題設計;資料分析及解釋;撰寫論文;修改論文。聶芬:收集數(shù)據;資料分析及解釋。周丹:課題設計;收集數(shù)據。劉艷紅:收集數(shù)據;修改論文。郭殷杰:資料分析及解釋。周燈明:資料的收集;資料分析及解釋。段宣初:課題設計;資料分析與解釋;論文修改