王一益 林玨 張日炎 陳思思 邵一磊 沈梅曉 瞿佳

作者單位：溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院 眼視光學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院 325027

目前，近視已成為全球性的公共衛(wèi)生問題，預(yù)計(jì)到2050年，近視發(fā)病率將高達(dá)50%，其中高度近視占27%～30%，而每3例高度近視患者中會(huì)有2例發(fā)展為病理性近視[1]。在過去60年里，中國(guó)年輕人近視患病率從10%～20%發(fā)展到90%，約19.5%為高度近視，近視已成為中國(guó)成年人視力損害的第二位因素[2-5]。

近年來，大量基于光學(xué)相干斷層掃描成像（OCT）的研究發(fā)現(xiàn)脈絡(luò)膜厚度（Choroidal thickness，CT）隨著近視程度的加深而逐漸變薄[2，4，6-14]，由于脈絡(luò)膜是一個(gè)血管性的組織，其主要功能是為視網(wǎng)膜外層供血，即為感光細(xì)胞供血，因此，我們猜想在病理性近視眼中，CT變薄可能伴隨脈絡(luò)膜血流的改變。

脈絡(luò)膜血管層主要分為脈絡(luò)膜毛細(xì)血管層、中血管層和大血管層[15]。臨床上對(duì)脈絡(luò)膜血管成像的金標(biāo)準(zhǔn)為吲哚菁綠血管造影。但由于其有創(chuàng)性，并且對(duì)于比較小的血管成像質(zhì)量不佳，近年來開始不斷有研究者利用OCT及光學(xué)相干斷層掃描血管造影（Optical coherence tomography angiography，OCTA）對(duì)脈絡(luò)膜血管進(jìn)行成像[16]。本研究擬用掃頻光源光學(xué)相干斷層掃描（Swept-source optical coherence tomography，SS-OCT）對(duì)脈絡(luò)膜進(jìn)行成像，通過實(shí)驗(yàn)室自行編寫的程序定量分析CT和脈絡(luò)膜血管參數(shù)，探索病理性近視眼脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)與血管的變化，為臨床上病理性近視的診斷和治療提供新的思路。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

收集2019 年9 月至2020 年6 月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院就診的患者40例（40眼）納入本研究，其中單純高度近視組20 例（20 眼），病理性近視組20 例（20 眼）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單純高度近視組為等效球鏡度（SE）≤-6 D或眼軸長(zhǎng)度（Axial length，AL）≥26.5 mm；②病理性近視組SE≤-6 D或AL≥26.5 mm，并伴有眼底病理性改變。病理性近視的眼底診斷是根據(jù)2015年提出的PM-META分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為眼底表現(xiàn)為彌散性萎縮或更嚴(yán)重的近視性眼底病變即可診斷為病理性近視[8]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡＜18歲；②眼壓≥21 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；③患有其他影響眼底的眼部或全身性疾??；④有眼部外傷史或手術(shù)史。本研究遵循赫爾辛基宣言，并經(jīng)溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院倫理委員會(huì)（批號(hào)：2019-078-K-77）批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 試驗(yàn)流程

每名被檢者均進(jìn)行包括視力、屈光度、前置鏡眼底檢查、眼底照相、AL測(cè)量等臨床眼科檢查，并完成SS-OCT的檢查（VG200，河南視微影像科技有限公司）。掃頻OCT采用的掃頻光源，中心波長(zhǎng)1 050 nm，掃頻速率為200 000 A-scan每秒，軸向分辨率為6.3 μm。對(duì)過黃斑中心凹直徑為12 mm范圍內(nèi)水平和垂直方向進(jìn)行眼底成像，得到2張截面圖（見圖1─2），并對(duì)這2張圖進(jìn)行下一步分析。

圖1.單純高度近視眼SS-OCT拍攝圖女性，27.6歲，高度近視患者，右眼屈光度為-8.5 D，眼軸為26.26 mm，水平方向B-scan（A），垂直方向B-scan（B）Figure 1.SS-OCT image of the eye of a patient with simple high myopia.Figure 1.Photographies are from the right eye of a 27.6 year-old female patient with high myopia,with -8.50 diopters and an axial length of 26.26 mm.The horizontal direction B-scan (A),and the vertical direction B-scan (B).SS-OCT,swept-source optical coherence tomography.

圖2.病理性近視眼SS-OCT拍攝圖男性，26.5歲，病理性近視患者，右眼屈光度-17.38 D，眼軸30.89 mm，水平方向B-scan（A），垂直方向B-scan（B）Figure 2.SS-OCT image of the eye of a patient with pathological myopia.Figure 2.Photographies are from the right eye of a 26.5 year-old male patient with pathological myopia.The refractive error is -17.38 D and the axial length is 30.89 mm.The horizontal direction B-Scan (A),and the vertical direction B-Scan (B).SS-OCT,swept-source optical coherence tomography.

1.3 圖像處理

應(yīng)用Matlab軟件和實(shí)驗(yàn)室自行編寫的程序處理圖像，得到CT和脈絡(luò)膜血管指數(shù)。CT定義為視網(wǎng)膜色素上皮層外界到脈絡(luò)膜和鞏膜交界之間的距離。本研究認(rèn)為OCT的截面圖上的灰白色部分是基質(zhì)，暗區(qū)是血管腔[8]。先半自動(dòng)識(shí)別脈絡(luò)膜的范圍，得到CT，然后利用自適應(yīng)閾值法分離出脈絡(luò)膜血管和非血管[17]，對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，最終得到脈絡(luò)膜血管指數(shù)（Choroidal vascularity index，CVI）（見圖3）。對(duì)以中央凹為圓心、直徑6 mm范圍內(nèi)的CT及CVI進(jìn)行分析，并將區(qū)域劃分為中央凹區(qū)（直徑≤1 mm范圍）、中央凹旁區(qū)（1＜直徑≤3 mm的圓環(huán)）、旁中心凹區(qū)（3＜直徑≤6 mm的圓環(huán)）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

系列病例研究。采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。CT和CVI值符合正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行描述。2 組之間差異的統(tǒng)計(jì)分析中，性別這一分類變量采用卡方檢驗(yàn)；各連續(xù)變量則先利用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)對(duì)是否符合正態(tài)分布進(jìn)行檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的參數(shù)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布，則采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)對(duì)2組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。利用線性回歸分析CT、CVI與SE、AL的相關(guān)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組間基本信息對(duì)比

在高度近視組和病理性近視組中，SE（t=4.235，P＜0.001）、BCVA（Z=-3.191，P=0.001）、AL（Z=-7.151，P＜0.001）在2組間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而在年齡（Z=-1.174，P=0.241）、性別（χ2=0.440，P=0.507）方面的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

2.2 不同區(qū)域脈絡(luò)膜CT和CVI在2組間的差異

圖3.脈絡(luò)膜二值化過程圖A：未經(jīng)任何處理的眼底圖；B：脈絡(luò)膜區(qū)域；C：脈絡(luò)膜二值化；D：脈絡(luò)膜血管在原圖中的對(duì)應(yīng)區(qū)域Figure 3.Diagram of choroidal image binarization.A:Original drawing:Fundus image without any treatment;B:Choroidal region;C:Choroidal image binarization;D:Corresponding area of choroidal blood vessels from the original image.

相較于高度近視組，病理性近視組以黃斑為中心6 mm范圍內(nèi)的CT及CVI均下降。高度近視組和病理性近視組6 mm范圍內(nèi)CT在垂直方向分別為（171±54）μm和（92±37）μm（t=5.269，P＜0.001），水平方向上分別為（149±47）μm和（81±34）μm（t=5.132，P＜0.001）。2組中央1 mm范圍內(nèi)的CT在垂直方向（t=4.386，P＜0.001）和水平方向（t=4.468，P＜0.001）差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；1～3 mm范圍內(nèi)，垂直方向上方（t=4.836，P＜0.001）、下方（t=4.452，P＜0.001），水平方向顳側(cè)（t=4.001，P＜0.001）、鼻側(cè)（t=4.747，P＜0.001）的CT差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在3～6 mm范圍內(nèi)，垂直方向上方（t=5.149，P＜0.001）、下方（t=5.390，P＜0.001），水平方向顳側(cè)（t=4.999，P＜0.001）、鼻側(cè)（t=5.646，P＜0.001）等各區(qū)域的CT在2組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)在直徑6 mm范圍內(nèi)，2 組間垂直方向CVI分別為0.593±0.030和0.535±0.069，水平方向分別為0.595±0.025和0.545±0.073；中央1 mm范圍內(nèi)CVI，在垂直方向（Z=-2.353，P=0.019）和水平方向（t=3.109，P=0.004）在2組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；1～3 mm范圍內(nèi)，垂直方向上方（t=3.339，P=0.002）、水平方向鼻側(cè)（Z=-2.029，P=0.042）的CVI在2組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；3～6 mm范圍內(nèi)，垂直方向上方（Z=-3.111，P=0.002）、水平方向鼻側(cè)（Z=-2.083，P=0.037）在2組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。相關(guān)性分析結(jié)果表明，CT和脈絡(luò)膜血管指數(shù)均隨著近視度數(shù)的增加和AL的增長(zhǎng)而下降，見圖4。

2.3 CT、CVI與AL、SE的相關(guān)性

高度近視組和病理性近視組的AL、SE與CT和CVI均存在相關(guān)關(guān)系。隨著AL的增長(zhǎng)，病理性近視組相較于單純性高度近視組的CT明顯變?。╮垂直=-0.814，P＜0.001；r水平=-0.798，P＜0.001），CVI明顯減?。╮垂直=-0.603，P＜0.001；r水平=-0.506，P＜0.001）。SE與CT（r垂直=0.724，P＜0.001；r水平=0.742，P＜0.001）、CVI（r垂直=0.588，P＜0.001；r水平=0.520，P＜0.001）均呈正相關(guān)關(guān)系。見圖5─6。

3 討論

本研究首次利用SS-OCT對(duì)高度近視及病理性近視眼以黃斑中心凹為中心的眼底直徑12 mm范圍內(nèi)進(jìn)行成像，并選取以黃斑中心凹為中點(diǎn)的直徑6 mm范圍內(nèi)的CT及血管參數(shù)進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)相較于高度近視組，病理性近視組CT和CVI均明顯下降，且與SE和AL相關(guān)。既往也有研究[2，4，6-14，18]證實(shí)，隨著近視的增加，CT逐漸變薄，與本研究結(jié)果一致。

表1.高度近視組與病理性近視組間基本信息比較Table 1.Basic characteristics of the high myopia and pathological myopia groups

圖4.高度近視組和病理性近視組不同區(qū)域脈絡(luò)膜參數(shù)比較（每組20眼）A：垂直方向脈絡(luò)膜厚度；B：垂直方向脈絡(luò)膜血管指數(shù)；C：水平方向脈絡(luò)膜厚度；D：水平方向脈絡(luò)膜血管指數(shù)。HM：高度近視組；PM：病理性近視組。a,P＜0.05Figure 4.Comparison of choroidal parameters in different regions between the high myopia and pathological myopia groups (20 eyes in each group).A:Vertical CT.B:Vertical CVI.C:Horizontal CT.D:Horizontal CVI.HM,high myopia group;PM,pathological myopia group.CVI,choroidal vascularity index;CT,choroidal thickness;T,temporal;N,nasal.a,P＜0.05.

表2.高度近視組與病理性近視組間各區(qū)域脈絡(luò)膜厚度和脈絡(luò)膜血管指數(shù)的差異比較Table 2.Comparison between the CT and CVI in high myopia and pathological myopia groups

圖5.眼軸長(zhǎng)度與脈絡(luò)膜參數(shù)的相關(guān)性（40眼）A：AL與垂直方向脈絡(luò)膜厚度的散點(diǎn)圖；B：AL與垂直方向脈絡(luò)膜血管指數(shù)的散點(diǎn)圖；C：AL與水平方向脈絡(luò)膜厚度的散點(diǎn)圖；D：AL與水平方向脈絡(luò)膜血管指數(shù)的散點(diǎn)圖Figure 5.Correlations between choroidal parameters and axial length (40 eyes).A:AL and vertical CT.B: AL and vertical CVI.C:AL and horizontal CT.D:AL and horizontal CVI.CT,choroidal thickness;CVI,choroidal vascularity index;AL,axial length.

圖6.等效球鏡度與脈絡(luò)膜參數(shù)的相關(guān)性（40眼）A：SE與垂直方向脈絡(luò)膜厚度的散點(diǎn)圖；B：SE與垂直方向脈絡(luò)膜血管指數(shù)的散點(diǎn)圖；C：SE與水平方向脈絡(luò)膜厚度的散點(diǎn)圖；D：SE與水平方向脈絡(luò)膜血管指數(shù)的散點(diǎn)圖Figure 6.Correlations between spherical equivalent and choroidal parameters (40 eyes).A:SE and vertical CT.B:SE and vertical CVI.C:SE and horizontal CT.D:SE and horizontal CVI.CT,choroidal thickness;CVI,choroidal vascularity index;SE,spherical equivalent.

本研究發(fā)現(xiàn)，病理性近視組的CT和CVI相較單純高度近視組均下降。1992 年，就有學(xué)者在組織學(xué)方面定性發(fā)現(xiàn)了高度近視中存在脈絡(luò)膜的萎縮[19]，近年來隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，基于OCT的在體研究[2，4，6-14]也定量表明高度近視眼中脈絡(luò)膜的變薄和CVI的下降，但目前尚未有針對(duì)病理性近視血流改變的研究。本研究CT的變化與前人研究一致[2，4，6-14]，并首次發(fā)現(xiàn)病理性近視組的CVI低于高度近視組。同時(shí)，CVI隨著AL和近視度數(shù)的增加而降低：AL增加1 mm，CVI在垂直方向上減少1.4%，水平方向上減少1.7%。這些結(jié)果與既往組織學(xué)研究中病理性近視脈絡(luò)膜毛細(xì)血管萎縮、中間血管層變薄和脈絡(luò)膜大血管減少的結(jié)果[20，21]相符。

脈絡(luò)膜組織包含血管和基質(zhì)兩部分，其對(duì)視網(wǎng)膜外層供血供氧的功能主要來自于脈絡(luò)膜血管結(jié)構(gòu)[15]。既往研究大多針對(duì)脈絡(luò)膜整體厚度，因此無法反映脈絡(luò)膜血流的變化，而本研究利用了CVI參數(shù)來反映脈絡(luò)膜的血流情況。有學(xué)者對(duì)正常人群的CT和CVI進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)[17]，CT受年齡、AL、眼壓、脈絡(luò)膜血管面積以及血壓等全身性因素的影響；而脈絡(luò)膜血流參數(shù)不會(huì)受到其他全身因素的影響，相比CT更加穩(wěn)定。有研究發(fā)現(xiàn)，在年齡相關(guān)性黃斑病變（AMD）、糖尿病視網(wǎng)膜病變（DR）、中心性漿液性脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變等疾病中[22-25]，CVI比CT能更好地反映脈絡(luò)膜的功能和疾病的程度。這為我們后續(xù)進(jìn)一步研究脈絡(luò)膜在病理性近視發(fā)生發(fā)展過程中所起的作用提供基礎(chǔ)。

本研究尚存在一定的局限性。首先，本次納入的受試者樣本量較小，無法對(duì)病理性近視進(jìn)行更細(xì)致的分組；其次，本研究暫只對(duì)眼底截面圖像進(jìn)行分析研究，待技術(shù)完善后做脈絡(luò)膜的三維重建或許可更精確反映CT與血流的變化情況；最后，本研究是一個(gè)橫斷面的研究，接下來縱向觀察病理性近視發(fā)展過程中的CT及血管的變化，可能對(duì)于研究病理性近視的發(fā)病機(jī)制有重要意義。

綜上所述，本研究首次對(duì)病理性近視眼底進(jìn)行了直徑12 mm范圍內(nèi)的SS-OCT成像，并對(duì)直徑6 mm范圍內(nèi)的CT及CVI進(jìn)行了定量分析，發(fā)現(xiàn)單純高度近視發(fā)展為病理性近視過程中，隨著近視的發(fā)展，CT明顯變薄，CVI下降，并猜想這一系列變化與病理性近視視力下降相關(guān)，這對(duì)于進(jìn)一步探究病理性近視的發(fā)病機(jī)制、精確診斷以及尋找新的治療方案可能均有重要意義。

利益沖突申明本研究無任何利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明王一益：醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)施研究，采集數(shù)據(jù)，分析、解釋數(shù)據(jù)，起草文章。林玨：實(shí)施研究，采集數(shù)據(jù)，分析、解釋數(shù)據(jù)，起草文章。張日炎：實(shí)施研究，采集數(shù)據(jù)，分析、解釋數(shù)據(jù)，起草文章。陳思思：實(shí)施研究，分析、解釋數(shù)據(jù)。邵一磊：醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析、解釋數(shù)據(jù)，對(duì)文章的知識(shí)性內(nèi)容作批評(píng)性審閱。沈梅曉：醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)文章的知識(shí)性內(nèi)容作批評(píng)性審閱。瞿佳：對(duì)文章的知識(shí)性內(nèi)容作批評(píng)性審閱