視網膜內微血管異常及其來源的新生血管的臨床特征

楊小玲，方海珍，周挺業，潘建東

?KEYWORDS:intraretinal microvascular abnormality; neovascularization; optical coherence tomography angiography; clinical characteristics

0引言

糖尿病性視網膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病的晚期微血管并發癥，也是全球工作年齡人群致盲的首要原因[1]。視網膜內微血管異常(intraretinal microvascular abnormality, IRMA)是非增殖期糖尿病性視網膜病變的終末階段[2-3]，也是最為接近增殖期糖尿病性視網膜病變(proliferative diabetic retinopathy, PDR)的眼底表現。但是，由于缺乏有效的檢查手段，我們目前對IRMA及由IRMA發展而來的新生血管的臨床特征了解有限。

光相干斷層掃描血流成像(optical coherence tomography angiography, OCTA)能夠在微循環水平對視網膜血管成二維或者三維圖像，對視網膜血管的成像、探測而言是一項革命性的技術[4-5]。去相干振幅造影(split-spectrum amplitude-decorrelation angiography, SSADA)算法進一步提高了探測血流的信噪比[6]，從而使得對血流的探測與可視化，特別是對視網膜血管進行逐層掃描成為可能[7]。既往研究表明根據血管來源可以將PDR新生血管分為三種類型[8]。1型新生血管來源于視網膜靜脈端，呈“樹”樣的結構特點；2型新生血管來源于毛細血管，呈“章魚”樣的結構；3型新生血管來源于IRMA，表現為“海扇”樣外觀。但IRMA與IRMA來源新生血管的臨床特征的區別，及IRMA如何進展到“海扇”樣視網膜前新生血管仍需要進一步的研究。本研究的目的是通過聯合FFA及OCTA檢查，總結分析IRMA及由IRMA來源的視網膜新生血管的臨床特征。

1對象和方法

1.1 對象本研究是前瞻性、觀察性的研究。本項研究經溫州醫科大學附屬眼視光醫院倫理委員會批準，遵照《赫爾辛基宣言》執行。納入標準：未經治療的，于2016-10/2017-12期間在我院診斷為DR，經FFA檢查明確有IRMA或者視網膜新生血管，并且OCTA掃描信號的強度大于6者納入研究。對納入研究的患者進行詳細的眼科檢查，包括最佳矯正視力(best corrected visual acuity, BCVA)、裂隙燈檢查、散瞳后眼底檢查、眼底照相及OCTA。排除標準：眼球無法固視，嚴重屈光介質混濁(玻璃體積血、白內障、角膜瘢痕等)，因其他原因引起視網膜新生血管的疾病(如視網膜動靜脈阻塞、視網膜血管炎、眼缺血綜合征、鐮狀細胞視網膜病變等)，進行過玻璃體視網膜手術、全視網膜激光光凝(panretinal photocoagulation, PRP)或玻璃體腔注射抗血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)治療的患者。

1.2方法本研究使用RTVue XR Avanti (RT-VUE XR, Optivue, Fremont, CA)進行眼底掃描檢查。儀器使用的光源波長為840nm，帶寬為50nm，A超掃描速率為70000次/秒，每個B型掃描包含304個A超，血流的探測采用高效的SSADA算法。OCTA檢查時選擇3mm×3mm模式以獲得更為清晰的高分辨率的圖像。在FFA的引導下，通過RTVue XR Avanti對IRMA及新生血管病灶進行掃描，將高質量的IRMA及IRMA來源新生血管的OCTA圖像納入研究。血管來源層次的判定方法如下：將下界線固定在外叢狀層以外，從與下界線重合處開始慢慢向上拉動上界線。這時在en-face界面上，兩層界線之間的血流信號逐漸增多。通過兩個步驟來確定血管的來源層次：(1)緩慢拉動上界線，直到在en-face界面中IRMA與來源的視網膜血管在接口處的管徑剛好最粗。(2)在en-face界面中，使得掃描線剛好通過IRMA與原視網膜血管的接口處。然后微調上界線，使它在B-scan的界面中剛好位于IRMA血管信號的中心。這時，上界線的層次就是IRMA的來源層次(圖1)。采用同樣的方法以確定IRMA來源的新生血管病灶的來源層次。

本研究聯合FFA及OCTA來確定無灌注區的邊界。通過對FFA圖像中的標尺進行矯正后，采用Image J software version 1.48 (National Institutes of Health, Bethesda, MD) 測量無灌注區面積(nonperfusion areas, NPAs)。

統計學分析：采用SPSS 22.0進行統計學分析，數據以平均值±標準差表示。IRMA及IRMA來源的新生血管來源層次的比較采用非參數檢驗，NPAs比較采用獨立樣本t檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2結果

對51例患者57眼(單眼45例，雙眼6例)進行了FFA及OCTA檢查。經FFA確診的IRMA 病灶24個，新生血管病灶148個。其中，OCTA成功掃描到IRMA病灶20個，IRMA來源的新生血管病灶22個。將高質量的IRMA及IRMA來源的新生血管OCTA圖像納入本次研究。共納入36例患者39眼(單眼33例，雙眼3例)納入研究。其中男19例20眼，女17例19眼，平均年齡54.3±4.7歲。20個IRMA病灶均位于視網膜內，并在視網膜內走行，沒有突破內界膜向玻璃體腔內生長。在FFA中表現為無滲漏或者僅在IRMA生長的“頭端”表現為少量熒光滲漏。IRMA病灶均來源并回流于視網膜靜脈，血管分支很少，結構簡單，IRMA主干間沒有“細絲”樣的小血管相連，表現為“經修剪過的樹干”樣外觀(圖1)。OCTA掃描到的20個IRMA病灶中，12個病灶來源于視網膜內核層，4個來源于神經節細胞層，4個來源于神經纖維層。20例IRMA均從無灌注區邊緣的視網膜靜脈長出，向無灌注區一側延伸、生長，并且沒有IRMA跨過視網膜靜脈向另一側生長。IRMA旁的平均無灌注區面積為12.9±4.7mm2。

圖1 IRMA的 FFA及OCTA圖像 A：FFA顯示IRMA(箭頭)位于無灌注區邊緣，分支較少，無明顯熒光滲漏。 B、D：en-face界面中，IRMA表現為“經修剪過的樹干”樣外觀，分支較少，從視網膜靜脈長出并回流視網膜靜脈，位于無灌注區的邊緣；B-scan界面顯示IRMA起源于神經節細胞層(箭頭)。 C、E：en-face界面顯示出完整的IRMA血流信號；B-scan界面表明IRMA始終位于視網膜內(箭頭)，未突破內界膜。

圖2 IRMA來源的新生血管的 FFA及OCTA圖像 A：FFA圖像中新生血管(箭頭)位于無灌注區內，橫跨視網膜靜脈，滲漏明顯，其血管結構無法觀察。 B、D：結合en-face界面及B-scan界面，IRMA來源的新生血管主體在視網膜內(箭頭)，有些分支突破內界膜形成視網膜前新生血管(空心箭頭)。 C、E：隨著上界線的上移，en-face界面顯示了完整的IRMA來源的新生血管，類似于“海扇”樣的結構。

22個IRMA來源的新生血管病灶的主體在視網膜內，有個別分支突破內界膜沿著玻璃體后皮質生長，在FFA中表現為顯著的熒光滲漏。IRMA來源的新生血管病灶，血管分支較多，主干間有大量“細絲”樣的小血管相連，表現為“海扇”樣的外觀(圖2)。OCTA掃描到的22個IRMA來源的新生血管病灶中，13個病灶來源于內核層，5個來源于神經節細胞層，4個來源于神經纖維層。20個IRMA來源的新生血管(91%)橫跨視網膜靜脈，向視網膜靜脈兩側的無灌注區延伸、生長(圖2)，整體位于無灌注區內；2個IRMA來源的新生血管(9%)位于無灌注區的邊緣，與單純的IRMA非常相似，但是在主干間有“細絲”樣的小血管相連(圖3)。IRMA來源的新生血管旁的無灌注區面積為26.1±4.2mm2，大于單純IRMA的無灌注區面積12.9±4.7mm2,差異有統計學意義(t=-9.4，P<0.05)。IRMA及IRMA來源的新生血管的來源層次差異無統計學意義(Z=0.059，P>0.05)。IRMA與IRMA來源新生血管的臨床特征見表1。

3討論

視網膜及視盤處長出新生血管，在FFA中表現為明顯的熒光滲漏是PDR的診斷依據之一[9-10]。在OCTA出現之前，因為缺乏有效的檢查手段，我們對新生血管的一些特點知之甚少。隨著OCTA技術的出現及算法的改進，使得我們能夠利用OCTA在微血管水平對血流進行逐層的觀察，為進一步闡明IRMA及IRMA來源的新生血管的臨床特征創造了條件。

IRMA及IRMA來源的新生血管具有不同的形態學特征。毛細血管無灌注區內的迂曲擴張、通常呈環狀，在FFA中無滲漏或滲漏不明顯的異常血管稱為IRMA[2]。基于FFA的表現，Muraoka 等[2]在1984年提出了IRMA的診斷標準。考慮到在FFA圖像中，新生血管滲漏可能對無灌注區邊界的判斷造成影響。OCTA檢查能夠對無灌注區清晰成像而不受血管滲漏的影響，但OCTA掃描面積較小，有時不能囊括整個無灌注區。因此，本研究綜合FFA及OCTA的檢查結果，進一步闡明兩者在形態學表現上的差異。血管分支突破內界膜長入玻璃體腔，即發展成為IRMA來源的新生血管，需要與單純的IRMA進行鑒別。單純IRMA血管分支很少，主干間沒有“細絲”樣的血管相連，表現為“經修剪過的樹干”樣的外觀，并且只在視網膜靜脈靠近無灌注區的一側生長；IRMA來源的新生血管分支較多，主干間有大量“細絲”樣小血管連接，表現為“海扇”樣的外觀，整個新生血管橫跨視網膜靜脈的兩側。在OCTA中，“細絲”樣的小血管往往是視網膜前新生血管的典型表現；而“細絲”樣小血管的消退則表明新生血管逐漸成熟化[11]。IRMA的整體完全位于視網膜內，沒有血管分支突破內界膜；而IRMA來源的新生血管雖然主體在視網膜內，但是有個別分支突破內界膜沿著玻璃體后皮質生長，與視網膜黏連緊密。IRMA位于無灌注區的邊緣，向無灌注區內生長并且不會越過無灌注區；大部分IRMA來源的新生血管位于無灌注區當中，它可以越過無灌注區的邊界向外延伸。另外，IRMA來源的新生血管的無灌注區面積大于IRMA旁的無灌注區面積。綜合以上兩者的形態學特征比較，我們推測，隨著病情及缺氧的加重，無灌注區面積增大，原來僅位于視網膜靜脈一側的IRMA 開始向靜脈的另一側生長，并且使得整個IRMA位于無灌注區內。最終，IRMA發出分支突破內界膜形成了IRMA來源的新生血管。另外，一旦在眼底檢查中發現以下情況：IRMA的血管分支開始增多；IRMA由視網膜靜脈的一側生長變為橫跨視網膜靜脈生長；“細絲”樣血管增多，往往表明視網膜缺血缺氧加重，IRMA可能進展為視網膜前新生血管。

圖3 IRMA來源的新生血管的FFA及OCTA圖像 A：FFA中新生血管(箭頭)位于無灌注區邊緣，滲漏明顯，其血管結構無法觀察。 B、D： en-face界面顯示其由相對較粗的血管支及“細絲”樣的血管組成；B-scan界面顯示較粗的血管支位于視網膜內(箭頭)。 C、E：“細絲”樣血管突破內界膜，與玻璃體后皮質相連；玻璃體后皮質與視網膜之間有很多的“細絲”樣血管，使得兩者之間黏連的非常緊密。

表1 IRMA與IRMA來源新生血管的臨床特征比較

OCTA能夠無創地鑒別IRMA及視網膜前新生血管。以往對于這種視網膜內迂曲擴張血管的來源存在爭議，后來臨床病理學[12]及眼底熒光造影[2]均證實這些血管為視網膜內的新生血管。在眼底檢查中如果發現視網膜內迂曲擴張的血管，也就是IRMA,意味著DR已經進入增殖前期[2]，具有重要的臨床意義。但是在臨床中，有時難以將IRMA與視網膜新生血管進行鑒別。在以往，對兩者進行鑒別的金標準是FFA。IRMA在FFA中表現為無熒光滲漏，或者僅有很少量的滲漏，而新生血管在FFA檢查中有顯著的熒光滲漏。但是，FFA檢查是有創的，而且有比例很低但卻是致命的過敏性休克的風險[13]。因此，僅僅為了鑒別IRMA與新生血管而做FFA檢查是不必要的。本研究表明，血管是否突破內界膜長入玻璃體腔，是IRMA與新生血管的關鍵鑒別點。這與以往的研究結果是一致的[8-9]。而OCTA的B-scan界面能夠清楚的顯示血管是否突破內界膜，從而幫助臨床醫生對兩者進行鑒別。同時，OCTA具有無創性及可重復檢查的優點，是臨床鑒別IRMA與新生血管的有效手段。

IRMA在FFA中表現為無熒光滲漏或僅在生長的頭端有少量滲漏；IRMA來源的視網膜前新生血管在FFA中表現為顯著的熒光滲漏。IRMA在FFA中不滲漏或滲漏不明顯可能與IRMA生長較慢有關[2]。較慢的生長過程使得血管內皮細胞更為成熟，細胞間的連接更為緊密。另外一個可能的原因是，在視網膜內與視網膜外，血管對周細胞的募集能力不一樣。血管周細胞的覆蓋密度在不同的組織中相差很大，尤其以視網膜內覆蓋密度最大，甚至大于顱內血管的覆蓋密度[14-15]。既往研究表明，周細胞對血管的生長、穩定，特別是對視網膜血管的緊密連接至關重要[16-18]。IRMA在視網膜內生長緩慢，能夠募集到足夠的周細胞，血管相對比較成熟，具有良好的緊密連接。而一旦血管突破內界膜長入玻璃體腔，周細胞的募集能力明顯下降，沒有形成良好的緊密連接，從而在FFA中表現為明顯的熒光滲漏。

本研究仍然存在不足之處：(1)本研究為橫斷面研究，未能觀察由IRMA直接進展到IRMA來源的新生血管的過程。(2)OCTA的掃描面積很小，就算是最大的范圍8mm×8mm的掃描模式仍然比標準的眼底照相范圍要小很多。因此，對周邊部的新生血管病灶的檢查非常困難。隨著超高速掃頻OCTA(swept-source optical coherence tomography angiography, SS-OCTA)技術的發展，目前已經能對中周部的血管病灶進行OCTA檢查[19]。(3)OCTA無法對所有FFA確定的新生血管病灶進行檢查，但是因為大部分新生血管病灶位于距視盤1～4DD的范圍[20-21]，95%新生血管位于距離視盤6DD的范圍以內[21]。所以，OCTA對新生血管包括IRMA來說仍然是非常有效的檢查手段。

OCTA是IRMA及PDR新生血管的有效檢查手段，它能夠逐層地在微血管水平顯示視網膜血管的形態學特點。本研究揭示了IRMA及IRMA來源的新生血管的臨床特征，提出并豐富了兩者的鑒別方法，為DR患者的診斷及隨訪治療提供重要的臨床依據。