超聲彩色多普勒對糖尿病眼部血管血流動力學的研究

李 潔 ，吳榮秀

（1.天津醫科大學總醫院健康管理中心，天津 300070；2.天津港口醫院）

糖尿病視網膜病變（diabetic retinopathy,DR）是糖尿病的嚴重并發癥及致盲性疾病之一，失明的糖尿病患者中85%左右是由DR引起。DR的進展與微血管血流動力學改變及視網膜缺血缺氧密切關聯。由于早期的DR改變是可逆的、功能性改變，故早期診斷、早期干預對降低其發病率和致盲率有著極其重要的意義。本文通過彩色多普勒超聲檢查糖尿病患者眼部視網膜中央動脈（CRA）、睫狀后動脈（PCA）、眼動脈（OA）血流動力學改變，旨在了解眼部血管血流動力學變化與糖尿病視網膜病變發生發展的關系，探討彩色多普勒血流顯像（color Doppler flow imaging,CDFI）技術在DR中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 （1）糖尿病組：根據1999年WHO診斷標準確診2型糖尿病患者75例（150只眼），其中男40例，女32例，年齡34~78歲，平均（55.2±11.7）歲，糖尿病病程（8.6±5.9）年。DR 按照中華醫學會眼科學分會公布實行的《糖尿病性視網膜病變臨床分期標準》進行分期。患者均經眼底照相和直接檢眼鏡檢查，其中糖尿病無視網膜病變（NDR）64只眼，糖尿病視網膜病變非增殖期（NPDR）48只眼，糖尿病視網膜病變增殖期（PDR）38只眼。（2）對照組：選年齡性別與糖尿病組相稱的正常志愿者53例（106只眼）為健康對照組（HC組），其中男30例，女23例，年齡30~72歲，平均年齡（52.8±10.3）歲，經臨床排除高血壓及青光眼、白內障、屈光不正等眼病。

1.2 研究方法 采用PHILIPS iE33彩色多普勒超聲診斷儀，高頻線陣探頭，患者取仰臥位，雙眼自然閉合，平視前方，探頭輕置于眼瞼上，水平軸位掃查。于眼球后三角區清晰顯示視神經眶內段視神經暗區，視網膜中央動脈取樣點在視盤表面中心與視神經暗區相交叉處后2~4 mm處，睫狀后動脈取樣點在視網膜中央動脈水平面緊靠視神經兩側，視神經暗區兩側球后3.5~6 mm處（均取顳側），眼動脈取其在眶內走行較固定的第3段，即緊靠視神經低反射帶鼻側球后1.5~2 cm處。取樣容積0.5~1.0 mm，濾波100Hz，將脈沖多普勒取樣容積置于彩色血流帶上，聲束與血管夾角小于60°，連續取3~5個心動周期，找到最佳頻譜后凍結圖像，分別測量CRA、PCA、OA的最大收縮期血流速度（PSV），舒張末期血流速度（EDV），阻力指數（RI）。

1.3 統計學處理 數據采用SPSS13.0統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，若組間差別有統計學意義，各組間兩兩比較采用SNK-q檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 糖尿病組眼部動脈頻譜形態 正常視網膜中央動脈、睫狀后動脈及眼動脈均呈典型動脈搏動性血流頻譜，上升支陡而直，頂部略圓鈍，下降支緩慢呈斜坡型，CRA較OA低平，PCA具有與CRA相似的速度-時間頻譜，PCA在舒張期的流速較高，這表明脈絡膜血管的血流阻力是低的，見圖1。在糖尿病患者，隨著視網膜病變的出現，OA、CRA、PCA的收縮期峰值流速和舒張末期血流速度呈下降趨勢，收縮期加速時間逐漸延長，見圖2、3。其中CRA變化明顯，至糖尿病視網膜病變增殖期，CRA的PSV甚至僅相當于正常的50%左右，血流頻譜改變為S峰降低，圓鈍近似呈半圓形，D峰低平寬大甚至消失，頻譜呈現“沙堆”樣，見圖4。

圖1 正常視網膜中央動脈血流頻譜

圖2 糖尿病無視網膜病變期視網膜中央動脈血流頻譜

圖3 糖尿病視網膜病變非增殖期視網膜中央動脈血流頻譜

圖4 糖尿病視網膜病變增殖期視網膜中央動脈血流頻譜

2.2 糖尿病組與對照組CRA、PCA、OA的血流參數比較分析 經單因素方差分析，各組間血流參數差別有統計學意義（P<0.05），兩組比較，顯示NDR組CRA、PCA、OA的PSV與HC組比較差別無統計學意義（P>0.05），EDV、RI與HC組比較差別有統計學意義（P<0.05）；NPDR及PDR組各項血流參數與HC組比較差別均有統計學意義（P<0.05）；PDR組CRA、PCA、OA的PSV及EDV最低、RI最高，與NDR及NPDR組比較差別均有統計學意義（P<0.05），見表1。

表1 糖尿病各組與HC組CRA、PCA、OA的血流動力學參數（±s）

表1 糖尿病各組與HC組CRA、PCA、OA的血流動力學參數（±s）

NDR（n=64）12.23±2.42b 4.99±1.32ab 0.62±0.06ab 13.43±2.48b NPDR（n=48）9.56±2.01ab 3.54±1.34ab 0.71±0.05ab 12.32±2.28ab血流參數CRA-PSV(cm/s)CRA-EDV(cm/s)CRA-RI PCA-PSV(cm/s)對照組(n=106)12.55±2.255.67±1.210.55±0.0713.60±4.39 PDR（n=38）7.12±1.63a 2.61±0.87a 0.79±0.08a 10.74±1.82a

續表 糖尿病各組與HC組CRA、PCA、OA的血流動力學參數（±s）

續表 糖尿病各組與HC組CRA、PCA、OA的血流動力學參數（±s）

a：與正常對照組比較，差別有統計學意義，P<0.05；b：與PDR組比較，差別有統計學意義，P<0.05

PCA-EDV(cm/s)PCA-RI OA-PSV(cm/s)OA-EDV(cm/s)OA-RI 6.58±2.390.51±0.0937.0±11.3210.95±4.780.71±0.065.70±1.25ab 0.59±0.05ab 33.28±9.31b 8.34±4.0ab 0.75±0.09ab 5.16±1.83ab 0.64±0.06ab 26.83±7.56ab 6.95±2.43ab 0.80±0.09ab 4.05±0.98a 0.72±0.07a 22.46±4.78a 4.09±1.72a 0.85±0.08a NDR（n=64） NPDR（n=48）血流參數 對照組(n=106)PDR（n=38）

3 討論

糖尿病視網膜病變發生與視網膜微循環障礙有關[1]，糖尿病患者高血糖狀態對視網膜微循環的影響表現在：（1）長期的高血糖狀態損害視網膜毛細血管，使管壁透明樣變性，基底膜增厚，內皮細胞增生，毛細血管硬化，管腔狹窄甚至閉塞[2]；（2）高血糖和高血粘度使糖基化終產物長期堆積在組織中，使血紅蛋白的攜氧能力降低，加重視網膜組織缺氧，導致視網膜血管內皮細胞損害，功能紊亂，微循環障礙[3]；（3）紅細胞復制能力減低，聚集性和粘附性增加，血小板功能亢進，導致微循環血流緩慢、淤滯，血流速度下降[4]。

DR是50歲以上人群的重要致盲眼病之一，我國糖尿病患者中DR的患病率達44%~51.3%，病程10年以上者發生率較高。臨床出現DR改變后，目前尚無有效的方法逆轉DR的發展。所以，充分認識DR的發生發展規律，特別是掌握在DR出現前的特征，對DR的及早診斷與預防治療具有重要意義。本研究結果表明：（1）糖尿病患者CRA、PCA、OA血流動力學異常表現為血流阻力的增高，血流速度的降低，且視網膜病變越重，血流速度越低，RI越高；（2）糖尿病患者在尚無視網膜病變發生時，其CRA、PCA、OA的PSV無明顯變化，但EDV與RI已經發生了變化。

CRA發自眼動脈，是營養視網膜的終末動脈，又是維持視覺的重要組織，它的血流動力學改變直接影響視網膜的微循環狀態，因此CRA的血流檢測可以反映糖尿病視網膜病變的情況[5]。本研究CRA的PSV、EDV、RI的改變說明糖尿病患者視網膜循環阻力提高、血流速度下降、視網膜血流灌注不良，呈現病變越重血流速度越低、阻力指數越高的趨勢，這是由于病變越重，視網膜微循環損害的越嚴重、缺血程度越重。

睫狀后動脈來源于眼動脈第二部分，包括睫狀后短動脈和睫狀后長動脈，供應視網膜外4層、脈絡膜、虹膜及睫狀體營養。本研究顯示PCA的RI均數均低于同組內CRA的RI均數，這與脈絡膜的血管床阻力低是一致的[6]。組織病理學研究顯示糖尿病患者不但會出現視網膜病變，同時也會出現脈絡膜病變，即血管狹窄、閉塞，甚至無血流灌注。

眼動脈源于頸內動脈，灌注包括視網膜、脈絡膜在內的所有眼部組織，可以推斷眼動脈的外周血管阻力變化可影響脈絡膜的血管灌注，同時也影響來源于眼動脈的視網膜中央動脈的血流量。眼動脈的RI指標的變化同時表明糖尿病患者不僅視網膜微循環受損，而且脈絡膜微循環受損，而脈絡膜微循環受損反過來同樣會加重視網膜微循環的病變[7]。

本研究通過彩色多普勒檢測結果顯示，NDR組CRA、PCA、OA的PSV與HC組比較差別無統計學意義，而EDV、RI差別有統計學意義。PSV表示血管充盈程度和血流供應強度，EDV反映遠端組織的血流灌注狀態，RI是表現微血管阻力變化，管徑越細，微血管阻力越大。NDR期患者視網膜動脈管徑尚未出現變化，而其遠端毛細血管微循環障礙已經存在，形成低灌注高阻力狀態。Gracner等[8]報道非增殖期視網膜病變患者PSV下降,但RI仍無顯著性變化。孫郁等[9]報道，在NDR組中，PCA的PSV、RI與對照組無差異，PCA的EDV及其它參數與對照組比較有差異。Arai等[10]報道在糖尿病患者DR出現之前CRA的RI增高，本研究結果與其報道相一致。在出現DR之前，可能由于觀察人群的明顯差異、檢查者儀器操作的不同、取樣位置不同等原因導致血流參數變化的報道不盡相同。但一致認為在臨床尚未出現可見的DR時，眼底動脈血流動力學已經發生變化。本研究顯示，在糖尿病早期眼科眼底檢查未發現視網膜病變之前，眼部血管血流已出現異常，EDV下降，RI增高，呈低注高阻狀態。即血管形態學發生改變之前，血流動力學已發生了變化，視網膜、脈絡膜已處于病理狀態。因此，動態檢測糖尿病眼部血管血流狀態，了解視網膜循環的功能變化對早期診斷、防止糖尿病視網膜病變進一步發展有重要的價值。

視網膜血流動力學的異常是DR的重要病理生理機制，應用彩色多普勒超聲技術可以檢測眼部血管，觀察血流動力學改變。目前還沒有一種簡便的檢查方法能準確測量眼球后血管直徑，因此測量血管內血流速度可作為循環血流量的一個合理評估指標。本研究具有無創可重復性強的特點，能較準確反映糖尿病視網膜病變病程的變化，故有助于臨床上定量評估糖尿病視網膜病變，對早期發現視網膜血流動力學改變，同時對治療、監測及預后評估有重要價值。

［1］Baydar S,Adapinar B,Kebapci N.Color Doppler Ultrasound evaluation of orbital vessels in diabetic retinopathy[J].Australas Radial,2007,51(3):230

［2］Mackinnon JR,Mckillop C,Swa K.Color Doppler imaging of the ocular circulation in diabetic retinopathy[J].Acta Ophthalmol Scand,2000,78(4):386

［3］魯平,魯豫,袁建軍,等.彩色多普勒超聲觀察糖尿病視網膜病變視網膜血流動力學變化[J].中國超聲醫學雜志,2004,20(9):657

［4］程瑞萍,牛廷獻,張利平,等.彩色多普勒超聲對2型糖尿病眼底血流動力學的研究[J].臨床超聲醫學雜志,2008,10(2):109

［5］聶芳,童明輝,車巖.彩色多普勒超聲對糖尿病患者視網膜中央動脈和睫狀后動脈血流動力學的研究[J].中國臨床醫學影像雜志,2006,17(2):68

［6］周鋼.眼科多普勒技術和應用[M].云南:云南科技出版社,2004:59-60

［7］蘭海鷹,穆塔里甫·吾布里哈斯木,陳雪藝.糖尿病患者球后血管血流動力學變化分析[J].國際眼科雜志,2009,9(1):80

［8］Gracner T.Ocular blood flow velocity determined by color Doppler imaging in diabetic rerinopathy[J].Ophthalmologica,2004,218(4):237

［9］孫郁,龔渭冰,袁鷹,等.彩色多普勒對糖尿病視網膜病變球后血流動力學變化的研究[J].熱帶醫學雜志,2007,7(6):546

［10］Arai T,Numata K,Tanaka K,et al.Ocular arterial flow hemodynamics in patients with diabetes[J].Ultrasound Med,1998,17（9）:675