光學相干斷層成像在糖尿病視網膜病變臨床前期觀察中的應用

冀向寧，王志學，王文英，韓風梅

糖尿病視網膜病變(diabetes retinopathy，DR)是人類最主要的致盲原因,且近年來，DR患病率逐年上升。經典理論認為DR最基本的病理改變為微血管改變。但是，近年來研究發現：糖尿病患者和動物模型在眼底血管出現DR特征性微血管改變以前已經出現許多功能性改變如：色覺異常、對比敏感度降低[1]以及視網膜電圖異常[2]等。光學相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)是一種新的類似B超的圖像診斷技術，能夠精確地測量視網膜神經纖維層(retinal nerve fiber layer,RNFL)的厚度，顯示病變情況。故本研究以OCT為主要檢查手段，以糖尿病病史10～15年尚處于DR臨床前期的患者為研究對象，試圖發現早期的眼底神經病變，發現DR進程的“窗口期”。

表1 對照組與觀察組RNFL厚度比較

1 資料與方法

1.1 臨床資料 以滄州市中心醫院2011年6月—2012年6月有糖尿病病史10～15年，尚未出現視網膜病變的門診2型糖尿病患者76例(152只眼)為觀察組，其中男41例，女35例；年齡40～70歲。入選標準：確診為2型糖尿病，糖尿病病史10～15年，檢眼鏡檢查未發現任何視網膜病變且眼底熒光血管造影(fundus fluorescence angiography，FFA)檢查未見異常熒光。矯正視力>0.8，屈光不正度數球鏡-1.0 D～+1.0 D，除外青光眼、前部缺血性視神經病變等眼部疾病。另選擇同時期體檢健康者40例(80只眼)為對照組，其中男23例，女17例；年齡40～70歲。入選標準：矯正視力>0.8，屈光不正度數球鏡-1.0 D～+1.0 D，無眼部疾病，內外眼無異常。兩組性別、年齡具有均衡性。

1.2 方法 OCT檢查:受試對象均行雙眼OCT檢查。均經復方托品酰胺滴眼液散大瞳孔至直徑≥5 mm后，端坐在OCT掃描儀器(德國Zeiss公司HD-OCT4000)前，采用內注視的方法，按操作標準固定頭位及下頜位置。OCT掃描圖像均嚴格控制為以視盤中點為中心的同心圓環，分4個象限掃查視盤及視盤周邊3.4 mm的范圍，以地形圖的方式顯示RNFL厚度。以任何一個象限出現RNFL厚度低于正常厚度范圍定義為神經纖維層厚度低于正常。以上全部操作由同一位有經驗的主管技師完成。OCT對視盤周圍RNFL的掃描分區：上1/4象限46°～135°，鼻側1/4象限136°～225°，下1/4象限226°～315°，顳側1/4象限316°～45°。21例OCT檢查RNFL厚度明顯變薄者9個月后復查OCT及FFA。

2 結果

2.1 兩組RNFL厚度比較 觀察組360°平均值、上1/4象限和下1/4象限的RNFL厚度較對照組均變薄，差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。彩色眼底照相未見異常(見圖1)；OCT檢查示RNFL厚度變薄(見圖2)；FFA檢查未見異常熒光(見圖3)。

2.2 復查結果 21例OCT檢查RNFL厚度明顯變薄者，9個月后復查，RNFL厚度繼續變薄，差異有統計學意義(P<0.05，見表2)；其中14例復查FFA發現顳上及顳下方可見點狀強熒光(見圖4)。

圖1 彩色眼底照相未見異常

Figure 1 Fundus color photography showed no abnormal changes

圖2 OCT檢查示：RNFL厚度變薄

Figure 2 OCT examination showed RNFL has thinned

圖3 FFA未見異常熒光

圖4 FFA復查示：顳上及顳下方可見點狀強熒光

Figure 4 FFA reexamination showed dotted high fluorescence located in the temporal and infratemporal area

Table 2 RNFL thinkness variation re-checked after nine months

例數RNFL厚度入院時2195.35±11.239個月后2194.03±11.35差值 1.32±1.34 t值6.408P值0.000

3 討論

臨床上將已經確診為糖尿病，而眼底尚未出現可視的特征性微血管病變以前定義為DR臨床前期。來自美國的調查顯示：糖尿病病程10年以內DR患病率為7%，病程15年以上者為63%，30年以上者為95%[3]。可見病程10～15年間為DR發生發展的重要階段。有50%以上的患者在此5年間由臨床前期進展至DR臨床期。因此本研究選擇糖尿病病史10～15年，尚屬DR臨床前期的這一特殊時期的患者。RNFL主要是由神經節細胞的軸突組成的，另外還有Mǚiler細胞、神經膠質細胞、傳出纖維以及視網膜血管。節細胞軸索按照一定的排列走向視盤。因此視盤是神經纖維最為集中、RNFL最厚的部位，所以本研究以視盤及其周圍3.4 mm的范圍作為研究RNFL厚度的區域。OCT是一種新的類似B超的圖像診斷技術。采用了傅立葉探測技術的頻域OCT掃描速度提高了50～100倍，其軸向分辨率可以提高至5 μm，可獲得視網膜內部微細結構的橫斷圖像，是本研究的主要檢測手段。

本研究結果顯示，DR臨床前期的患者與同齡健康者比較視盤周圍的RNFL厚度變薄，以視盤上1/4象限和下1/4象限最為顯著，在FFA檢查無異常的情況下出現了明顯的RNFL厚度變薄。Peng等[4]用OCT測量了DR臨床前期患者和健康人視盤周圍的RNFL厚度，發現DR臨床前期患者RNFL厚度明顯變薄，以視盤上1/4象限最為顯著,本研究結果與之一致；Chihara等[5]應用無赤光眼底照相的方法研究糖尿病患者RNFL的改變，結果顯示無視網膜微血管病變的糖尿病患者中20%出現視網膜RNFL厚度降低；趙海嵐等[6]、熊小艷等[7]用OCT研究無視網膜病變的糖尿病患者RNFL厚度時，亦有大致相同的結論。

RNFL厚度反映了神經節細胞存活狀況[8]，DR臨床前期患者視網膜RNFL厚度變薄，可以推測在出現檢眼鏡可見的DR特征性眼底血管改變前可能已經有神經元的退行性病變。病理觀察結果和動物模型亦支持這一觀點。糖尿病患者的視網膜切片電鏡觀察可見到視網膜部分神經節細胞的壞死，軸突、樹突、胞體崩解，而殘活的神經節細胞亦表現為軸突及胞體的變形、腫脹，神經節細胞層的厚度明顯減低，神經軸突再生受到抑制[9]，對神經元的損傷可以造成視網膜RNFL的丟失，繼而引起視乳頭周圍RNFL厚度的變薄。通過對DR患者捐獻眼的研究發現：即使輕微DR患者視盤及黃斑周圍的神經節細胞層已有變薄，電鏡下可見軸突有不規則腫脹，呈串珠樣改變，樹突明顯變小，分支減少，RNFL細胞丟失。有學者研究發現,大鼠動物模型在糖尿病發生1周時,即可從超微結構水平發現了水平細胞、無長突細胞和神經節細胞壞死的特征[10]。Fukuda等[11]研究發現在動物模型上，糖尿病建模成功后10周可觀察到神經元包括神經節細胞、無長突細胞等的凋亡增加。糖尿病患者的RNFL厚度減低，表明視網膜神經細胞受損和丟失。引起視網膜神經節細胞破壞、死亡的原因可能是多方面的。糖尿病患者出現血糖控制不佳、高血壓等情況時，組織的易損性就會增加，RNFL更容易受損缺失。

進一步研究發現：檢出的RNFL厚度變薄者，9個月后復查RNFL厚度進一步變薄，而且部分患者FFA中出現了異常熒光。這說明RNFL厚度變薄的患者進入了邁向DR的一個快速發展期，OCT觀察到的RNFL厚度變薄是早于眼底血管病變的神經病變，故此，這一階段，是糖尿病患者由DR臨床前期過渡到DR的“窗口期”。

在研究中OCT較FFA可以更早期發現糖尿病患者眼底RNFL的病變，且無創、靈敏度高，更適于臨床中應用于DR的早期篩查。

處于臨床前期的DR患者已經有眼底視盤周圍RNFL厚度變薄，此可能是由DR臨床前期至DR1期的“窗口期”，OCT為檢測此“窗口期”的有效手段。糖尿病患者只要病程足夠長，絕大部分會出現視網膜病變。DR一旦進展至臨床期，留給醫生的時間和手段都很有限，而且預后總體不好，而在臨床前期醫生卻有10年的時間可以干預這一疾病的進程。現在借助OCT等現代化的檢查手段能夠發現“窗口期”的視網膜病變，這是否會成為DR患者治療的一個關鍵時期尚需進一步研究。

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4 Peng PH，Lin HS,Lin S.Nerve fibre layer thinning in patients with preclinical retinopathy[J].Can J Ophthalmol,2009,44(4):417-422.

5 Chihara E,Matsuoka T,Ogura Y,et al.Retinal nerve fiber layer defect as an early manifestation of diabetic retinopathy [J].Ophthalmology,1993,100(8):1147-1151.

6 趙海嵐,方麗華.無視網膜病變的糖尿病患者視網膜神經纖維層及黃斑中心凹厚度的動態變化[J].浙江醫學，2012,34(4):244-247.

7 熊小艷,毛新幫,王嬋嬋,等.視網膜神經纖維層厚度與糖尿病視網膜病變程度的相關性研究[J].眼科新進展,2011,31(5)：438-440.

8 劉杏.眼科臨床光學相干斷層成像學[M].廣州:廣東科技出版社,2006:68.

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10 Park SH,Park JW,Park SJ，et al.Apoptotic death of photoreceptors in the streptozotoc in induced diabetic rat retina[J].Diabetologia,2003,46(9):1260-1268.

11 Fukuda M,Nakanishi Y,Fuse M,et al.Altered expression of aquaporins 1 and 4 coincides with neurodegenerative events in retinas of spontaneously diabetic Torii rats [J].Exp Eye Res,2010,90(1):17-25.