彩色多普勒超聲對糖尿病眼球后血管血流動力學研究

雷 震 ，張 梅 ，李加平 ，龍勁松

1.深圳市南山區人民醫院，廣東深圳 518052；2.四川大學華西醫院，四川成都 610041

糖尿病視網膜病變（diabetic retinopathy，DR）是糖尿病眼部嚴重的微血管并發癥，是當今世界上主要的致盲眼病，因其發病率高，致盲率高，已成為21世紀防盲治盲的重點[1]，目前臨床常用檢眼鏡和熒光素眼底血管造影（FFA）診斷DR。檢眼鏡診斷DR方便快捷，但受屈光介質混濁的影響；熒光素眼底血管造影雖然廣泛應用于DR的診斷與分期，但由于易受屈光間質混濁、心腎功能異?；驅υ煊皠┻^敏影響而應用受限。20世紀90年代初，Erickson首先將彩色多普勒血流顯像技術（CDFI）應用于眼部血流動力學檢查[2]，它能實時、快捷、準確地顯示眼部血流動力學的變化，其無創傷性、可重復性及不受屈光間質混濁影響等特點恰恰可以彌補檢眼鏡和FFA的不足。本實驗將利用CDFI系統全面地對不同時期的DR的眼球后血管進行研究，探討血流動力學變化與DR發生、發展之間的相互關系，從血流動力學角度為臨床預防和治療DR提供有價值的理論依據。

1 材料與方法

1.1 一般資料

2010年6 月～2011年2月在本院住院接受檢眼鏡、熒光素眼底血管造影（FFA）和彩色多普勒血流顯像技術（CDFI）檢查的60例患者，對照組為20例正常人、實驗組A為20例糖尿病視網膜病變（DR），實驗組B為20例有糖尿病但無糖尿病視網膜病變（NDR）眼球的球后血管，其中實驗組A又分為背景期視網膜病變（BDR）組10例和增殖期視網膜病變（PDR）組10例。受試者由眼科或內分泌科提供并按隨機號碼進入各組，CDFI檢查者不知道受試者分組情況，本實驗可視為雙盲隨機實驗。

1.2 超聲研究儀器、超聲參數測量方法

儀器為德國西門子公司的SEQUOIA 512全身數字化彩色多普勒超聲診斷儀，線陣變頻探頭頻率8～14 MHz，凸陣變頻探頭頻率2～5 MHz。眼球后血管的檢查方法：受試者仰臥，輕閉雙眼，涂耦合劑，探頭不加壓置于眼瞼上，水平軸位掃查。檢查視網膜中央動脈、視網膜中央靜脈及睫狀后短動脈時，使用線陣探頭，選用眼部條件，探頭頻率為14 MHz，圖像深度為40 mm。檢查眼動脈時，使用凸陣探頭，選用眼部條件，探頭頻率為3 MHz，像深度為60 mm。測量球后血管（包括眼動脈（OA）、視網膜中央動脈（CRA）、睫狀后短動脈（PCA）、視網膜中央靜脈（CRV）血流動力學的血流參數：動脈PSV、EDV、TAV、RI、PI；靜脈 Vmax、Vmin、TAV、PI。

1.3 統計學處理

各個研究組眼球后動、靜脈血流動力學參數對比分析采用單因素方差分析（若P＜0.05，Tukey兩兩比較）；病程與眼球后動、靜脈血流參數的相關性采用Pearson直線相關分析。

2 結果

2.1 實驗組與對照組之間CRA血流動力學參數對比

見表1。

表1 實驗組與對照組CRA血流動力學參數比較（±s）

表1 實驗組與對照組CRA血流動力學參數比較（±s）

注：與對照組比較，aP＜0.05；與 NDR 組比較，bP＜0.05；與 BDR 組比較，cP＜0.05

指標 對照組 NDR組 BDR組 PDR組PSV（cm/s）EDV（cm/s）TAV（cm/s）RI PI 11.10±1.81 3.27±0.84 6.15±1.17 0.72±0.08 1.31±0.28 9.93±1.75a 2.85±0.90 5.22±1.24a 0.72±0.06 1.42±0.27 7.72±2.18ab 1.59±0.62ab 4.16±1.23ab 0.76±0.09ab 1.35±0.23a 4.78±1.52abc 1.21±0.36abc 2.56±0.78abc 0.76±0.05ab 1.68±0.35ab

表1 顯示，CRA收縮期最大流速（PSV）、舒張期最大流速（EDV）、時間平均流速（TAV）隨著DR病變級別的增加逐步明顯降低。而阻力指數（RI）和搏動指數（PI）逐步升高，各組間兩兩比較，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。

2.2 實驗組與對照組之間PCA血流參數對比

見表2。

表2 實驗組與對照組PCA血流動力學參數比較（±s）

表2 實驗組與對照組PCA血流動力學參數比較（±s）

注：與對照組比較，aP＜0.05

項目 對照組 NDR組 BDR組 PDR組PSV（cm/s）EDV（cm/s）TAV（cm/s）RI PI 10.92±2.79 3.58±1.35 6.36±1.76 0.78±0.06 1.06±0.36 9.12±1.64a 2.36±1.15a 4.66±1.25a 0.63±0.07a 1.26±0.28a 10.26±3.63 2.65±1.58 5.85±2.65 0.70±0.08a 0.69±0.11a 9.65±4.36 2.32±1.65a 4.68±2.12a 1.36±0.32 1.39±0.38a

表2 顯示，睫狀后短動脈PSV、EDV、TAV隨著DR病變級別的增加逐步明顯降低，RI和PI增高，到了增殖期糖尿病視網膜病變，EDV和TAV較對照組降低，RI和PI增高。

2.3 實驗組與對照組之間OA血流參數對比

見表3。

表3 實驗組與對照組OA血流動力學參數比較（±s）

表3 實驗組與對照組OA血流動力學參數比較（±s）

注：與對照組比較，aP＜0.05；與 NDR 組比較，bP＜0.05

項目 對照組 NDR組 BDR組 PDR組PSV（cm/s）EDV（cm/s）TAV（cm/s）RI PI 30.98±6.32 8.57±2.38 15.36±4.30 0.82±0.07 1.45±0.25 28.82±5.32 6.45±1.64a 13.23±2.45 0.56±0.08a 1.72±0.22a 32.17±10.68b 6.52±2.73a 16.36±6.82 0.72±0.03ab 1.65±0.28a 34.37±8.49b 6.28±3.35a 15.02±5.28 0.76±0.09ab 1.66±0.33ab

表3 顯示，OA的EDV從NDR組到BDR組再到PDR組呈逐漸降低趨勢，降低的程度與對照組相比差異有統計學意義，而RI和PI逐步增高，增高的程度與對照組相比差異有統計學意義。而OA的PSV在BDR組和PDR組較對照組增高。

2.4 實驗組與對照組之間CRV血流參數對比

見表4。

表4 顯示，背景期糖尿病視網膜病變組視網膜中央靜脈的最大流速、最小流速、時間平均流速及搏動指數顯著高于NDR組及對照組。而在PDR組，其流速及搏動指數回落。

表4 實驗組與對照組CRV血流動力學參數比較（±s）

表4 實驗組與對照組CRV血流動力學參數比較（±s）

注：與對照組比較，aP＜0.05；與 NDR 組比較，bP＜0.05；與 BDR 組比較，cP＜0.05

項目 對照組 NDR組 BDR組 PDR組Vmax（cm/s）Vmin（cm/s）TAV（cm/s）PI 5.36±0.72 3.62±0.82 4.32±0.81 0.28±0.13 5.36±1.16 3.54±0.52 4.39±0.75 0.38±0.12 7.02±2.39ab 4.45±1.28ab 5.90±1.694ab 0.50±0.18ab 5.32±2.54c 3.22±1.75c 4.62±2.52c 0.49±0.17a

3 討論

眼動脈是頸內動脈的第1分支，睫狀后短動脈和視網膜中央動脈都起自眼動脈的第2部分，視網膜中央靜脈和視網膜中央動脈伴行。眼動脈灌注包括視網膜及脈絡膜在內的眼部所有組織，由于脈絡膜血供占整個眼部血供的65%～85%，因此眼動脈的血流參數主要反映脈絡膜的血流灌注狀態及血管阻力。從無糖尿病視網膜病變組到增殖期視網膜病變組，3個病例組OA的EDV都較對照組降低；RI和PI進行性升高。這表明糖尿病視網膜病變時脈絡膜微循環也受損。脈絡膜的血流灌注明顯減少、血流阻力增高與DR患者的脈絡膜組織病理學改變是一致的。病理學可見脈絡膜血管閉塞，血管壁基底膜明顯增厚，毛細血管管腔縮窄等。NDR組OA的EDV下降、RI和PI升高，這說明，OA的EDV、RI和 PI是衡量糖尿病患者早期血流動力學變化的敏感指標，這與Mendivil等[3-4]的研究結果一致。

PCA供應脈絡膜血液，并通過脈絡膜營養視網膜外5層，因此，PCA的血流參數不僅能反映視網膜微循環的變化，還能反映脈絡膜微循環的變化。既往研究表明，隨著DR病程發展，PCA流速減低，阻力指數升高[5]。本研究顯示，不同病變級別的DR患者，血流動力學出現異常改變，這也說明了糖尿病視網膜病變時，不僅視網膜微循環出現異常，而且脈絡膜微循環也出現異常。由于PCA的解剖變異較大，而RI不受血流夾角的影響，因此RI是糖尿病早期脈絡膜血流變化的敏感可靠的指標。

視網膜中央動脈是供養視網膜內5層的唯一血管，是視網膜血供的主要來源，它的血流動力學變化反映了視網膜微循環的異常。糖尿病視網膜病變患者視網膜動脈硬化狹窄，流入道通暢度下降，導致視網膜中央動脈收縮期上升支圓滑，波峰低而圓鈍。另外DR患者視網膜動脈小分支硬化狹窄閉塞，遠端血管內徑減小，甚至視網膜組織毛細血管閉塞，無灌注區形成，末梢血管網面積減少，從而導致動脈遠端阻力增高，這使得眼球后動脈頻譜-舒張末期波峰降低甚至消失。本研究結果顯示，從NDR組到BDR組再到PDR組，視網膜中央動脈的血流速度逐步明顯降低，而RI和PI逐步增高。不同期別DR患者CRA的各項血流參數均檢測出明顯變化。有研究證明隨著病情的加重，CRA、PCA的血流速度呈逐漸減低趨勢，RI呈增高趨勢[6-7]，CRA改變明顯于PCA[7]，這也證實了CRA的血流參數是反映視網膜微循環最敏感的指標。

視網膜中央動脈與靜脈位于同一視網膜鞘內，糖尿病視網膜病變時，CRA血管壁彈性降低，搏動時擠壓位于同一視神經鞘內的CRV，動脈搏動時血流對靜脈的沖擊更大，導致視網膜中央靜脈搏動性增強，流速加快。有人認為這是病理性微循環對糖尿病患者血液高黏狀態的一種代償性改變。此外毛細血管閉塞，無灌注區形成，可促使微動脈、靜脈直捷通路開放，使CRV處于高回流狀態。有研究發現，DR較NDR的CRV最高流速、最低流速和平均血流速度均增高[8-9]。本研究發現，增殖期糖尿病視網膜病變組CRV流速回落原因病變更嚴重，視網膜中央動脈流速明顯降低，這導致視網膜微循環流入量明顯降低，灌注動力不足。因此視網膜微循環流出量降低，視網膜中央靜脈流速回落。

4 結論

本研究發現隨著DR的進展，糖尿病患者眼球后血管血流動力學改變的趨勢是眼球后動脈的血流速度下降，視網膜微循環阻力升高；球后靜脈流速增高，搏動性增強。CDFI技術對于定量評價DR患者眼循環的血流動力學變化，判斷其嚴重程度有重要的參考價值，尤其對于不宜行熒光素眼底血管造影者，CDFI對其DR診斷、治療及手術時機的選擇具有重要價值。

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