郭曉紅 柳慧 陳曉 王志立 李舒茵 雷博

鄭州大學(xué)人民醫(yī)院 河南省人民醫(yī)院 河南省立眼科醫(yī)院,鄭州 450003

糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病的主要眼部并發(fā)癥,其主要病理改變是視網(wǎng)膜微血管結(jié)構(gòu)和功能改變,可導(dǎo)致血-視網(wǎng)膜屏障破壞,引起視網(wǎng)膜微血管瘤、視網(wǎng)膜新生血管形成及視網(wǎng)膜出血,其中增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy,PDR)是工作年齡人群中威脅視力的主要致盲眼病[1]。視網(wǎng)膜缺血和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的異常激活是視網(wǎng)膜新生血管形成的始動因素,隨著病情進(jìn)展引起視網(wǎng)膜出血、組織纖維化和玻璃體出血,導(dǎo)致PDR并影響患者的視功能[2]。根據(jù)形成部位的不同可將新生血管分為視盤新生血管(neovascularization at the optic disc,NVD)及視網(wǎng)膜其他部位新生血管(neovascularization elsewhere,NVE)。傳統(tǒng)的糖尿病視網(wǎng)膜新生血管的成像方法為熒光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography,FFA)。但FFA為侵入性檢查,給受檢者的安全帶來一定的風(fēng)險。其他評估視網(wǎng)膜新生血管的無創(chuàng)性檢查方式包括眼底彩色照相(color fundus photography,CFP)、光學(xué)相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)、en face OCT、近紅外眼底像(near-infrared reflectance image,IR)聯(lián)合頻域OCT(spectral-domain OCT,SD-OCT),以及近年來出現(xiàn)的超廣角掃頻源OCTA(wide field swept-source OCTA,WF-SS-OCTA)技術(shù)。這些檢查均可從新的不同角度和層次顯示視網(wǎng)膜新生血管形態(tài),為PDR的發(fā)病機(jī)制研究提供新的思路。在視網(wǎng)膜新生血管成像技術(shù)不斷發(fā)展的同時,不同檢查技術(shù)之間對新生血管的檢出率以及各種檢查的時間成本差異鮮見報道,進(jìn)行相關(guān)研究可為臨床上準(zhǔn)確選擇PDR眼視網(wǎng)膜新生血管篩查方法提供參考依據(jù)。本研究擬探討不同視網(wǎng)膜影像學(xué)檢查方法對PDR患者視網(wǎng)膜新生血管的臨床診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用橫斷面研究方法,納入2019年10月至2021年2月在河南省立眼科醫(yī)院確診的PDR患者38例48眼,其中男22例28眼,女16例20眼;年齡29～72歲,平均(51.08±13.35)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)最佳矯正視力(best corrected visual acuity,BCVA)≥20/200;(2)除糖尿病外無其他全身疾病,且經(jīng)FFA或OCTA檢測出NVD或NVE,確診為PDR;(3)無眼部手術(shù)史及外傷史;(4)除PDR外,無其他眼部疾病。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并其他眼部血管性及新生血管性疾病;(2)屈光間質(zhì)嚴(yán)重混濁影響視網(wǎng)膜影像學(xué)檢查或成像質(zhì)量者。本研究遵循《赫爾辛基宣言》,研究方案經(jīng)河南省立眼科醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)[批文號:HNEECKY-2021(22)號],所有患者知曉研究方法和目的并自愿簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1眼部一般檢查及視網(wǎng)膜影像學(xué)檢查 所有患者均行視力、眼壓、裂隙燈顯微鏡檢查、眼底、超廣角眼底成像(ultra-widefield imaging,UWFI)、FFA、OCTA、en face OCT、IR聯(lián)合SD-OCT檢查,所有檢查均在同一天內(nèi)完成,每項檢查均由同一位資深專業(yè)醫(yī)師完成。

1.2.1.1UWFI檢查 患者取坐位,采用英國歐堡免擴(kuò)瞳超廣角成像系統(tǒng),適當(dāng)提拉患者上眼瞼,囑患者注視中央固視點,調(diào)整患者頭位,至外部監(jiān)控器顯示瞳孔中央為綠色實心圓形則自動拍攝,每眼單次掃描獲得200°范圍內(nèi)的眼底圖像。

1.2.1.2IR聯(lián)合SD-OCT檢查 采用海德堡Spectralis HRA OCT儀(德國Heidelberg Engineering公司),使用30°鏡頭,調(diào)整屈光補(bǔ)償,獲得清晰的IR圖像,采集正位、鼻上、鼻下、顳上、顳下5個方位的OCT圖像,采用48線放射狀掃描模式,獲得清晰OCT圖像。

1.2.1.3OCTA及en face OCT檢查 采用Avanti RTVue XR(美國Optovue公司)中的AngioVue模式,根據(jù)新生血管的位置及大小選擇黃斑3 mm×3 mm或6 mm×6 mm掃描模式或視盤4.5 mm×4.5 mm掃描模式。必要時需患者轉(zhuǎn)動眼球配合,獲得清晰視網(wǎng)膜分層血流圖。調(diào)整分層線,選取玻璃體視網(wǎng)膜層面,測量的下界為內(nèi)界膜,上界包含所有的新生血管膜,選擇清晰顯示視網(wǎng)膜新生血管形態(tài)的圖像。en face OCT為在另獲取的視網(wǎng)膜分層血流圖中選取視網(wǎng)膜外層的en face OCT圖像,測量上界為外叢狀層下10 μm,下界為Bruch膜上10 μm。

1.2.1.4FFA及WF-SS-OCTA檢查 采用Heidelberg HRA(德國Heidelberg Engineering公司)進(jìn)行FFA檢查,檢查前需擴(kuò)瞳并行心電圖檢查及簽署檢查同意書?；颊邤U(kuò)瞳后首先拍攝CFP,隨后靜脈注射15%熒光素鈉3 ml,起初為連續(xù)拍攝,后改為間斷拍攝,同時通過眼位的轉(zhuǎn)動拍攝不同位置的FFA圖像。對因造影劑過敏、糖尿病腎病等因素未能行FFA檢查的患者行WF-SS-OCTA[VG200D,視微影像(河南)科技有限公司]檢查。單次掃描范圍為12 mm×12 mm,獲取5個預(yù)設(shè)位置(中央、鼻上、鼻下、顳上和顳下)的OCTA圖像進(jìn)行血流拼圖,圖像分析及分層同OCTA。

1.2.2評估指標(biāo) 收集所有檢查的圖像及記錄資料進(jìn)行分析:(1)評估每項檢查所花費(fèi)的時間,定義為每項檢查設(shè)備中患者檢查開始時間與下一位患者檢查開始的時間差;(2)視網(wǎng)膜新生血管檢出率由2位專業(yè)眼底病醫(yī)師獨(dú)立對所獲取的圖像進(jìn)行分析,評估各種檢查方式對NVE及NVD的檢出率,檢出率定義為發(fā)現(xiàn)NVE或NVD的眼數(shù)與總眼數(shù)的百分比,2位醫(yī)師意見不一致時,由第3位高年資眼底病醫(yī)師協(xié)助決定。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 不同影像模式的NVE檢出率比較

UWFI對所有受檢眼圖片均采集成功,共清晰顯示NVE 25眼,檢出率為52.1%。IR聯(lián)合SD-OCT清晰顯示NVE 39眼,檢出率為81.3%。OCTA及en face OCT檢查清晰顯示NVE 40眼,檢出率83.3%,其余8眼由于患者配合欠佳或NVE超出掃描范圍等原因,未能采集清晰圖片。完成FFA檢查者30例36眼,檢出NVE 33眼(圖1),3例3眼經(jīng)OCTA檢出新生血管芽5處,而在FFA中未檢出該新生血管芽(圖2);8例患者由于過敏體質(zhì)、心臟病、腎功能欠佳、抑郁癥等原因未行FFA檢查,經(jīng)WF-SS-OCTA檢出NVE 12眼(圖3);FFA聯(lián)合WF-SS-OCTA的NVE檢出率為93.8%。各不同影像模式間NVE檢出率總體比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=26.460,P<0.001),其中UWFI的NVE檢出率明顯低于IR聯(lián)合SD-OCT、OCTA及en face OCT、FFA聯(lián)合WF-SS-OCTA,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05);IR聯(lián)合SD-OCT、OCTA及en face OCT、FFA聯(lián)合WF-SS-OCTA之間NVE檢出率比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)(表1)。

圖1 1例56歲女性PDR患者右眼NVE的多模式成像 A:UWFI未能顯示NVE B:FFA清晰顯示NVE的熒光素滲漏,血管形態(tài)欠清晰 C:IR圖像可見新生血管形態(tài)(紅箭頭) D:SD-OCT可見圖C中對應(yīng)的纖維血管增生膜位于視網(wǎng)膜前(紅箭頭) E1:OCTA玻璃體層面可見新生血管形態(tài),邊界清晰 E2:斷層B-scan OCT血流圖可見纖維血管增生膜內(nèi)血流信號 F1:視網(wǎng)膜外層en face OCT可見新生血管形態(tài) F2:圖F1中分層信息Figure 1 Multi-mode imaging of NVE in the right eye of a 56-year-old female PDR patient A:NVE was not seen in UWFI image B:Clear fluorescence leakage of NVE with unclear vessel shape was seen in FFA image C:New vessel (red arrow) was seen in IR image D:The fibrovascular proliferative membrane in picture C was located in front of the retina (red arrow) in SD-OCT image E1:New vessel with clear boundary could be seen on the vitreous layer in OCTA image E2:Blood flow signal in fibrovascular proliferative membrane could be seen in OCT B-scan image F1:New vessel can be seen in the outer retina in en face OCT image F2:Layer information of picture F1

圖2 1例53歲男性PDR患者右眼FFA及OCTA成像 A:FFA成像可見微血管瘤及片狀的無灌注區(qū),未檢出新生血管芽 B、C:圖A中黃色虛線框和紅色虛線框OCTA成像(3 mm×3 mm)視網(wǎng)膜內(nèi)層血流圖內(nèi)可見新生血管芽(黃色及紅色箭頭)位于動靜脈交叉處,從視網(wǎng)膜靜脈內(nèi)長出,斷層OCTA可見視網(wǎng)膜前高反射信號團(tuán)內(nèi)有血流信號Figure 2 FFA and OCTA images of the right eye of a 53-year-old male PDR patient A:Microhemangioma and patchy non-perfusion area could be seen in FFA image,and no neovascularization bud was seen B,C:The OCTA scan (3 mm×3 mm) of yellow and red dashed boxes in picture A showed neovascular buds (yellow and red arrows) in the inner retina,which were located at the intersection of arteries and veins and grew from the retinal veins.Blood flow signal within the hyperreflective signal cluster in front of the retina was seen in the tomographic OCTA image

圖3 1例41歲女性PDR患者左眼WF-SS-OCTA成像 A:視網(wǎng)膜內(nèi)層可見NVE(紅箭頭)、NVD(紅虛線)、片狀無灌注區(qū)(星號)、玻璃體積血投影(三角型) B:玻璃體層相應(yīng)位置可清晰顯示NVD(紅虛線)及NVE(紅箭頭)Figure 3 WF-SS-OCTA images of the affected left eye of a 41-year-old female PDR patient A:NVE (red arrow),NVD (red dotted line),the flaky non-perfusion area (star),and the projection of vitreous hemorrhage (triangle) were seen in the inner layer of the retina B:NVD (red dotted line) and NVE (red arrow) could be seen in the vitreous layer

2.2 不同影像模式的NVD檢出率比較

UWFI清晰顯示NVD 6眼,檢出率為12.5%。IR聯(lián)合SD-OCT清晰顯示NVD 10眼,檢出率為20.8%。OCTA及en face OCT檢查清晰顯示NVD 13眼,檢出率為27.1%,其中1眼由于患者配合欠佳,未能采集清晰圖片。完成FFA檢查的30例36眼中,清晰顯示NVD 12眼(圖4);在未能行FFA檢查患者中,WF-SS-OCTA檢出NVD 2眼;FFA聯(lián)合WF-SS-OCT的NVD檢出率為29.2%。4種不同影像模式間NVD檢出率總體比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.645,P=0.200)(表1)。

表1 不同影像模式的NVE和NVD檢出率比較Table 1 Comparison of detection rate for NVE and NVDamong various imaging modes影像模式眼數(shù)NVE檢出率[%(n)]NVD檢出率[%(n)]UWFI4852.1(25)12.5(6)IR+SD-OCT4881.3(39)a20.8(10)OCTA+en face OCT4883.3(40)a27.1(13)FFA+WF-SS-OC-TA4893.8(45)a29.2(14)χ2值26.4604.645P值<0.0010.200 注:與UWFI成像比較,aP<0.05(χ2檢驗) NVE:視網(wǎng)膜其他部位新生血管;NVD:視盤新生血管;UWFI:超廣角眼底成像;IR:近紅外眼底像;SD-OCT:頻域光學(xué)相干斷層掃描;OCTA:光學(xué)相干斷層掃描血管成像;FFA:熒光素眼底血管造影;WF-SS-OCTA:超廣角掃頻源OCTA Note:Compared with UWFI,aP<0.05 (χ2 test) NVE:neovascu-larization elsewhere;NVD:neovascularization at the optic disc;UWFI:ultra-widefield imaging;IR:near-infrared reflectance image;SD-OCT:spectral-domain optical coherence tomography;OCTA:optical coherence tomography angiography;FFA:fundus fluorescein angiography;WF-SS-OCTA:wide field swept-source OCTA

圖4 1例56歲女性PDR患者右眼NVD的多模式成像 A:UWFI隱約顯示NVD B:FFA清晰顯示NVD熒光滲漏,血管形態(tài)欠清晰 C:IR圖像可見新生血管形態(tài)(紅箭頭) D:SD-OCT可見圖C中對應(yīng)的纖維血管增生膜位于視網(wǎng)膜前(紅箭頭) E1:OCTA玻璃體層面可見新生血管形態(tài) E2:B-scan OCT血流圖可見纖維血管增生膜內(nèi)血流信號 F1:視網(wǎng)膜外層en face OCT可見新生血管形態(tài) F2:圖F1中分層信息Figure 4 Multi-mode images of NVD in the right eye of a 56-year-old female PDR patient A:NVD was vaguely seen in UWFI image B:Clear fluorescence leakage of NVD with unclear vessel shape was seen in FFA image C:New vessel (red arrow) was seen in IR image D:The fibrovascular proliferative membrane in picture C was located in front of the retina (red arrow) in SD-OCT images E1:New vessel could be seen in the vitreous layer in OCTA image E2:Blood flow signal in fibrovascular proliferative membrane could be seen in OCT B-scan image F1:New vessel could be seen in the outer retina in en face OCT image F2:Layer information of picture F1

2.3 不同視網(wǎng)膜影像模式的單眼檢查時間比較

UWFI、IR聯(lián)合SD-OCT、OCTA及en face OCT、FFA、WF-SS-OCT平均單眼檢查花費(fèi)時間分別為(0.51±0.13)、(2.08±0.57)、(5.79±0.68)、(17.66±1.83)和(13.38±1.23)min,總體比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=2 077.960,P<0.001),其中UWFI單眼檢查時間最短,FFA單眼檢查時間最長,各影像模式間兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.001)(圖5)。

圖5 不同影像檢查模式間平均單眼檢查花費(fèi)時間比較 F=2 077.960,P<0.001.與UWFI比較,aP<0.001;與IR聯(lián)合SD-OCT比較,bP<0.001;與OCTA及en face OCT比較,cP<0.001;與FFA比較,dP<0.001(單因素方差分析,Bonferroni校正) 1:UWFI;2:IR聯(lián)合SD-OCT;3:OCTA及en face OCT;4:FFA;5:WF-SS-OCTFigure 5 Comparison of average examination time per eye among different imaging modes F=2 077.960,P<0.001.Compared with UWFI,aP<0.001;compared with IR+SD-OCT,bP<0.001;compared with OCTA+en face OCT,cP<0.001;compared with FFA,dP<0.001 (One-way ANOVA,Bonferroni correction) 1:UWFI;2:IR combined with SD-OCT;3:OCTA and en face OCT;4:FFA;5:WF-SS-OCT

3 討論

隨著影像技術(shù)的發(fā)展,UWFI已逐漸取代了基于七視野立體眼底照片在DR中的應(yīng)用[3-4]。在確定DR嚴(yán)重程度方面,無擴(kuò)瞳UWFI較需擴(kuò)瞳ETDRS檢查及眼底檢查獲取的范圍更大,用時更短[4]。雖然UWFI一次成像范圍大,用時短,在DR早期的發(fā)現(xiàn)和篩查中有重要作用,但相比本研究中其他檢查方式,UWFI對NVD及NVE檢出率較低,其相關(guān)因素可能包括:受出血的遮蓋或屈光間質(zhì)混濁的影響較大;圖像分辨率的限制使一些血管的細(xì)節(jié)無法區(qū)分;沒有OCT的協(xié)助,部分視網(wǎng)膜內(nèi)微血管異常與新生血管難以區(qū)分。

IR(815 nm)眼底成像采用共聚焦激光眼底成像原理,具有快速、操作簡便、患者配合程度高的優(yōu)勢。眼底IR圖像可清晰顯示視網(wǎng)膜血管的形態(tài),但由于其為二維圖像,難以將新生血管與視網(wǎng)膜內(nèi)微血管異常相鑒別。IR聯(lián)合SD-OCT在清晰顯示視網(wǎng)膜異常血管的同時,能準(zhǔn)確定位異常血管。新生血管表現(xiàn)為內(nèi)界膜破壞、纖維增生,逐漸形成纖維血管膜,位于內(nèi)界膜之上。SD-OCT可清晰顯示纖維血管膜位于視網(wǎng)膜內(nèi)表面之前,可有1個或多個墩狀結(jié)構(gòu)與視網(wǎng)膜相連[5]。IR聯(lián)合SD-OCT可快速、高效地篩查出視網(wǎng)膜新生血管。IR相比OCTA用時短,患者配合度較高。因此,在DR患者眼底檢查中,提高對IR聯(lián)合SD-OCT新生血管影像學(xué)特征的認(rèn)識和了解,可快速、經(jīng)濟(jì)地檢出新生血管。本研究中IR聯(lián)合SD-OCT與OCTA對NVD、NVE的檢出率無明顯差異,但在臨床工作中,較小的新生血管芽、視網(wǎng)膜前出血或者單純增生膜仍需行OCTA檢查來辨別其內(nèi)是否存在血流信號。

FFA是檢測NVE及NVD的傳統(tǒng)方法,但其所必需的造影劑可產(chǎn)生一定的不良反應(yīng),如惡心、嘔吐及變態(tài)反應(yīng)等。同時,由于熒光素的迅速滲漏,FFA不能直接觀察新生血管的形態(tài)。OCTA作為一種新興的技術(shù),安全、無創(chuàng)、分辨率高,且可清晰顯示NVE及NVD的血管形態(tài)[6-8]。同時,當(dāng)en face OCT分層線位于視網(wǎng)膜外層時,由于視網(wǎng)膜血管的投影作用,可在視網(wǎng)膜外層的en face OCT圖像清晰顯示新生血管形態(tài)。本研究在3例3眼中發(fā)現(xiàn)新生血管芽5處,由于該新生血管芽處于早期,病灶較小、FFA檢查顯示熒光素滲漏不明顯,導(dǎo)致NVE及NVD的漏診;而OCTA可檢出視網(wǎng)膜新生血管芽均位于視網(wǎng)膜小動靜脈交叉處,更早地確定了患者是否進(jìn)入增生期,從而及時指導(dǎo)臨床醫(yī)生進(jìn)行激光光凝治療。有研究顯示,對于早期視盤的新生血管芽,OCTA的檢出率仍高于FFA,可能與睫狀毛細(xì)血管網(wǎng)對熒光素的高通透性遮蓋了早期血管芽的原因有關(guān)[5,9]。但本研究中不同影像模式的NVD檢出率并無明顯差異,其原因可能與所觀察到的新生血管較明顯有關(guān)。

當(dāng)然,OCTA仍存在一定的局限性,即拍攝視野受限,無法了解周邊視網(wǎng)膜的情況[10]。隨著成像技術(shù)的發(fā)展,目前SS-OCT的單次成像范圍已擴(kuò)展至12 mm×12 mm區(qū)域,甚至更具優(yōu)勢的15 mm×15 mm區(qū)域[11]。PDR的新生血管大部分位于后極部[12-13]。本研究采用的WF-SS-OCTA通過改變內(nèi)固視點獲得寬視野圖像,可將掃描范圍擴(kuò)大到以黃斑中心凹為中心的60°×80°[14],從而有效觀察周邊視網(wǎng)膜的血流狀態(tài)。另外,本研究中8例(12眼)患者因糖尿病腎病或心臟病等原因未能行FFA檢查,依靠WF-SS-OCTA檢查可清晰顯示患者新生血管的形態(tài)及位置和周邊血管的無灌注區(qū)。雖然目前FFA仍然是確診PDR的主要方式,但是隨著WF-SS-OCTA技術(shù)的發(fā)展,其可以成為一種新的、可選擇的無創(chuàng)檢查方式,特別是針對過敏體質(zhì)或全身情況較差的患者。

本研究中顯示了目前臨床上能獲取NVE及NVD影像結(jié)果的幾種檢查方式,對比了各種檢查項目的優(yōu)缺點及所投入時間的不同。由于各醫(yī)院間檢查設(shè)備及方式的不同,熟知NVE及NVD的各檢查方式的特點,可靈活組合不同的檢查方式,從而更高效、經(jīng)濟(jì)地對PDR進(jìn)行確診。由于本研究納入樣本量較小,且為單中心回顧性研究,可能存在選擇偏倚;本研究中對不能行FFA檢查的患者進(jìn)行WF-SS-OCTA檢查以了解其視網(wǎng)膜血流情況,但具體到FFA與WF-SS-OCTA之間的差異,仍需進(jìn)一步研究;同時,回顧性研究中對于檢查時間的估算可能存在一定的誤差,未來仍需進(jìn)行進(jìn)一步研究。

綜上所述,UWFI是新生血管的快捷檢測方式,但受分辨率影響,檢出率不如其他檢測方式;IR聯(lián)合SD-OCT可快速、準(zhǔn)確篩查視網(wǎng)膜新生血管膜,但對于一些增生膜仍需借助OCTA確定其內(nèi)是否存在血流;OCTA及en face OCT可清晰顯示新生血管形態(tài),但掃描范圍受一定限制;FFA仍然是目前常用的確診PDR的方式,對于早期的新生血管芽仍需要OCTA進(jìn)行輔助確認(rèn);WF-SS-OCTA掃描范圍更廣,能更有效地檢出新生血管,是一種新型、無創(chuàng)且具有更好應(yīng)用前景的PDR診斷方式。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明郭曉紅:參與醞釀和設(shè)計試驗、數(shù)據(jù)采集及分析、文章撰寫;柳慧:參與醞釀和設(shè)計試驗、數(shù)據(jù)采集;陳曉、王志立:數(shù)據(jù)采集;李舒茵:參與醞釀和設(shè)計試驗、數(shù)據(jù)分析;雷博:參與數(shù)據(jù)分析、文章審閱