阿爾茨海默病患者OCTA血流密度改變的Meta分析

鄧 宇，劉自強，王建偉，李媛媛，接傳紅

0引言

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一種慢性進行性神經退行性疾病，通常表現為記憶、思維、定向、理解、計算、學習和語言等能力下降，是癡呆病最常見的病因，發病率與年齡呈正比[1]。AD病理過程較復雜，患者普遍有腦神經細胞外大量β-淀粉樣蛋白(β-amyloid，Aβ)沉積形成的老年斑(senile plaques，SP)、tau蛋白異常磷酸化形成的細胞內神經原纖維纏結(neurofibrillary tangles，NFTs)、神經元丟失、神經營養不良、突觸丟失等病理現象而導致腦深部萎縮等[2]，其視網膜可見神經纖維層厚度和神經節細胞層厚度變薄[3]，以及視網膜血管外Aβ斑塊的沉積[4]，常伴有視力障礙，包括視野狹窄、色差、對比敏感度缺陷、眼球運動異常和視覺誘發電位改變等眼部癥狀[5]。目前AD的診斷受到成本(如磁共振成像)、侵襲性(如腦脊液)、敏感性(如遺傳標記物、血清淀粉樣蛋白)、評估時間(神經心理學評估)等因素的限制[6]。

光學相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)是一種非侵入性的血管成像技術，可以在不使用造影劑的條件下快速獲得不同層次視網膜和脈絡膜血管的血流造影圖像[7]。OCTA可以識別非灌注區、微動脈瘤和新生血管形成、血流密度(VD)等，這些參數可以量化和統計分析黃斑周邊微血管損傷情況和中心凹無血管區面積[8]。人腦微血管與視網膜微血管有相似的解剖結構、生理特征，相同的胚胎起源，視網膜被認為是中樞神經系統的一部分，通過視神經與中樞神經系統相連[9]，它是大腦發育的延伸，是中樞神經系統中唯一能夠實現無創成像的部分，因此可以作為觀察腦部疾病的獨特窗口[10]。AD患者視網膜內叢狀層厚度和視網膜神經纖維層厚度降低，呈退行性改變[11]。由于AD是一種腦部微血管病變為特征的疾病，OCTA可以量化觀察視網膜微血管的變化，因此OCTA可能是潛在的早期篩查AD的工具。目前尚缺乏關于OCTA協助早期篩查AD的系統分析。本文收集2016-01/2021-09公開發表的關于AD患者OCTA黃斑區血流密度的研究并進行Meta分析，評估AD患者視網膜微血管變化的特征，為OCTA在AD的診斷和篩查中的應用提供可靠的證據。

1資料和方法

1.1資料

1.1.1文獻檢索檢索資料庫：Embase、Pubmed、The Cochrane Library數據庫。檢索策略：主題詞加自由詞。檢索詞：阿爾茨海默病主題詞為“Alzheimer Disease”，自由詞為“Alzheimer Dementia”“Alzheimer Dementias”“Dementia, Alzheimer”“Alzheimer’s Disease”“Dementia, Senile”“Senile Dementia”“Dementia, Alzheimer Type”“Alzheimer Type Dementia”“Alzheimer-Type Dementia (ATD)”“Alzheimer Type Dementia (ATD)”“Dementia, Alzheimer-Type (ATD)”“Alzheimer Type Senile Dementia”“Primary Senile Degenerative Dementia”“Dementia, Primary Senile Degenerative”“Alzheimer Sclerosis”“Sclerosis, Alzheimer”“Alzheimer Syndrome”“Alzheimer’s Diseases”“Alzheimer Diseases”“Alzheimers Diseases”“Senile Dementia, Alzheimer Type”“Acute Confusional Senile Dementia”“Senile Dementia, Acute Confusional”“Dementia, Presenile”“Presenile Dementia”“Alzheimer Disease, Late Onset”“Late Onset Alzheimer Disease”“Alzheimer’s Disease, Focal Onset”“Focal Onset Alzheimer’s Disease”“Familial Alzheimer Disease (FAD)”“Alzheimer Disease, Familial (FAD)”“Familial Alzheimer Diseases (FAD)”“Alzheimer Disease, Early Onset”“Early Onset Alzheimer Disease”“Presenile Alzheimer Dementia”；OCTA主題詞為“Tomography， Optical Coherence”，自由詞為“Coherence Tomography, Optical”“OCT Tomography”“Tomography, OCT”“Optical Coherence Tomography”。檢索時間范圍：2016-01/2021-09。

1.1.2文獻納入和排除標準

1.1.2.2排除標準(1)研究分組、研究對象不明確；(2)研究方案不符(綜述、病例報道、基礎實驗研究等)；(3)數據無法獲取，數據存在明顯錯誤；(4)無明確對照組，僅是自身對照的研究或個案；(5)研究目的與本研究不符合。

1.2方法

1.2.1數據提取由2名研究人員進行文獻篩選，將文獻的具體資料提取后進行交叉核對，研究人員之間的分歧可通過討論解決。文獻篩選步驟：首先根據題目和摘要判斷是否符合納入標準，排除明顯不合格文獻后，進一步進行全文閱讀，根據納入和排除標準進一步篩選文獻，最后擬定納入文獻，并從中獨立提取信息(第一作者、發表年份、研究類型、患者特征、隨訪時間和結局指標等)。

1.2.2文獻質量評價隊列研究采用紐卡斯爾-渥太華量表(NOS)進行質量評價，涉及干預對象的選擇、可比性和結果測量等方面，滿分為9分，其中NOS評分>5分為高質量研究。

統計學分析：采用RevMan 5.3軟件(www．cochrane．org)制作風險偏倚評估圖并進行數據的Meta分析。連續性變量采用均值差(MD)及95%可信區間(CI)進行合并，P<0.05表示差異有顯著性意義。異質性則通過Q檢驗與卡方檢驗判斷大小，當P≥0.1且I2≤50%時提示異質性的可能性小，采用固定效應模式；當P<0.1且I2>50%提示異質性存在的可能性大，采用隨機效應模式并分析異質性的可能來源，可采用亞組分析作進一步分析。發表偏倚通過Egger檢驗進行判斷，P>0.1表示無發表偏倚。

2結果

2.1文獻篩選結果及納入研究的基本信息根據設定的檢索策略檢索英文文獻90篇，經剔除重復后獲得54篇，閱讀文章題目及摘要后篩選出文獻11篇，最后閱讀全文篩選出符合要求的文獻10篇[12-21]，納入研究對象740例(眼)，其中AD組321例，對照組419例。文獻篩選流程及結果見圖1。納入研究的基本情況見表1。

圖1 文獻篩選流程及結果。

表1 納入研究基本情況

2.2Meta分析結果

2.2.1淺層血流密度的Meta分析納入的10篇文獻均分析了黃斑區淺層血流密度情況，納入研究對象740例(眼)，其中AD組321例，對照組419例。進行異質性檢驗，各項研究存在異質性(I2=92%)，剔除任意研究后異質性無明顯下降，采用隨機效應模型進行Meta分析，合并MD=-1.58(95%CI-2.60～-0.55，P=0.003)，結果表明AD患者黃斑區淺層血流密度均低于對照組(圖2)。使用Egger檢驗進行發表偏倚評估，結果顯示P=0.542，提示無明顯發表偏倚。

圖2 淺層血流密度Meta分析的森林圖。

按照掃描面積進行亞組分析，其中6篇文獻使用了OCTA 3×3模式進行掃描，納入研究對象508例(眼)，其中AD組200例，對照組308例。進行異質性檢驗，各項研究存在異質性(I2=92%)，剔除任意研究后異質性無明顯下降，采用隨機效應模型進行Meta分析，合并MD=-2.18(95%CI-3.83～-0.53，P=0.009)；6篇文獻使用了OCTA 6×6模式進行掃描，納入研究對象445例(眼)，其中AD組169例，對照組276例。進行異質性檢驗，各項研究存在異質性(I2=68%)，剔除任意研究后異質性無明顯下降，采用隨機效應模型進行Meta分析，合并MD=-0.77(95%CI-1.47～-0.08，P=0.03)，結果表明使用不同掃描模式，AD患者黃斑區淺層血流密度均低于對照組(圖3)。使用Egger檢驗進行發表偏倚評估，結果顯示3×3模式P=0.303，6×6模式P=0.147，均提示無明顯發表偏倚。

圖3 淺層血流密度亞組Meta分析的森林圖。

2.2.2深層血流密度的Meta分析納入的文獻中有6篇文獻分析了黃斑區深層血流密度情況，納入研究對象408例(眼)，其中AD組203例，對照組205例。進行異質性檢驗，各項研究存在異質性(I2=94%)，剔除任意研究后異質性無明顯下降，采用隨機效應模型進行Meta分析，合并MD=-2.72(95%CI-4.36～-1.07，P=0.001)，結果表明AD患者黃斑區深層血流密度均低于對照組(圖4)。使用Egger檢驗進行發表偏倚評估，結果顯示P=0.346，提示無明顯發表偏倚。

圖4 深層血流密度Meta分析的森林圖。

按照掃描面積進行亞組分析，其中4篇文獻使用了OCTA 3×3模式進行掃描，納入研究對象283例(眼)，其中AD組137例，對照組146例。進行異質性檢驗，各項研究存在異質性(I2=77%)，剔除任意研究后異質性無明顯下降，采用隨機效應模型進行Meta分析，合并MD=-1.82(95%CI-3.24～-0.39，P=0.01，圖5)；2篇文獻使用了OCTA 6×6模式進行掃描，納入研究對象130例(眼)，其中AD組60例，對照組70例。進行異質性檢驗，各項研究不存在異質性(I2=0%)，采用固定效應模型進行Meta分析，合并MD=-1.91(95%CI-2.72～-1.09，P<0.00001，圖6)，結果表明使用不同掃描模式，AD患者黃斑區深層層血流密度均低于對照組。使用Egger檢驗進行發表偏倚評估，結果顯示3×3模式P=0.121，提示無明顯發表偏倚；6×6模式僅有2項研究，故不進行發表偏倚評估。

圖5 深層血流密度3×3亞組分析的森林圖。

圖6 深層血流密度6×6亞組分析的森林圖。

2.2.3旁中心凹血流密度的Meta分析納入的文獻中有4篇文獻分析了黃斑區旁中心凹血流密度情況，納入患者388例患者(眼)，其中AD組151例，對照組237例。進行異質性檢驗，各項研究存在異質性可能較小(I2=32%)，采用固定效應模型進行Meta分析，合并MD=-1.44(95%CI-1.94～-0.94，P<0.00001)，結果表明AD患者旁中心凹血流密度均低于對照組(圖7)。使用Egger檢驗進行發表偏倚評估，結果顯示P=0.027，提示無明顯發表偏倚。

圖7 旁中心凹血流密度Meta分析的森林圖。

2.2.4FAZ面積的Meta分析納入的文獻中有5篇文獻分析了FAZ面積情況，納入患者417例(眼)，其中AD組164例，對照組253例。進行異質性檢驗，各項研究存在異質性(I2=88%)，剔除任意研究后異質性無明顯下降，采用隨機效應模型進行Meta分析，合并MD=0.05(95%CI-0.01～0.11)，表明AD患者FAZ面積均大于對照組，但差異無統計學意義(P=0.13，圖8)。使用Egger檢驗進行發表偏倚評估，結果顯示P=0.13，提示無明顯發表偏倚。

2.2.5敏感性分析通過逐一剔除單項研究的方法對各Meta分析的結果進行敏感性分析，發現數據結果與之前變化不明顯，說明結果穩定可靠，見表2、3。

圖8 FAZ面積Meta分析的森林圖。

表2 淺層血流密度的指標敏感性分析

表3 深層血流密度的指標敏感性分析

3討論

AD是一種神經系統功能退化性疾病，發病機制尚不明確，其復雜的病理現象仍有待系統地研究和觀察，目前尚缺乏理想的臨床治療方案。微血管損傷是影響AD病理過程的重要因素[22]。動脈硬化特別是腦動脈粥樣硬化的患者，AD發病率明顯升高[23]。研究發現腦血流量與AD的發病機制有關[24]，AD患者腦部血流低灌注會增加腦血管彎曲，降低血管密度[25]。由于腦血管無法直接觀察和評估[26]，視網膜和腦血管在胚胎發育以及生理和解剖學特征上相似[27]，是觀察大腦的最佳“窗口”，異常的視網膜血管系統可以作為相關腦部疾病的生物標志物[28]。Stefánsson等[29]發現AD患者的視網膜氧代謝受到影響，視網膜血管血氧飽和度升高。Cheung等[30]觀察AD患者眼底照相和多普勒超聲檢查發現，AD患者視網膜血管形態改變、血流減少。

OCTA是一種非侵入性的血管成像技術，可以在不使用造影劑的條件下快速獲得不同層次視網膜和脈絡膜血管的血流造影圖像[31]。使用OCTA掃描可將其視網膜血管分層為淺層毛細血管叢(SCP)、深層毛細血管叢(DCP)。OCTA可以識別非灌注區、微動脈瘤和新血管形成、血流密度等，可以量化和統計分析黃斑周邊微血管損傷情況和FAZ面積[32]。OCTA有更好的可視性[33]，可以檢測出臨床檢查難以發現的視網膜微血管改變。越來越多的學者提出可將OCTA作為AD早期診斷的指標之一。

既往研究顯示，AD患者存在一系列視網膜改變，包括視網膜血管狹窄、動脈粥樣硬化、淀粉樣血管病變[34]。本研究納入了10篇AD患者OCTA相關研究，以血流密度為主要觀察指標，綜合分析了AD患者黃斑區血流密度的變化情況。結果發現在使用3×3、6×6兩種模式的情況下，AD患者黃斑區淺層、深層血流密度值均低于對照組。分析可能與視網膜血管壁周圍異常Aβ沉積有關[35]。大量Aβ沉積擾亂了視網膜血管和神經正常功能，使血管收縮性喪失，同時Aβ聚集體阻塞了較小的遠端小動脈，導致氧氣和血流量不足[36]。此外，AD患者視網膜周細胞凋亡增加，同時血管低密度脂蛋白受體相關蛋白1(LRP1)表達下調，導致Aβ清除率降低[37]。這些變化可能與血管密度降低有關。本研究分析了AD患者黃斑區淺層、深層、旁中心凹血流密度變化情況，結果表明在不同模式、不同類型儀器情況下，AD患者血流密度均低于對照組。盡管研究存在異質性，但其中每一篇研究的結果均顯示AD患者OCTA血流密度低于對照組。因此其異質性來源可能是由于不同的設備其計算方式有誤差，或者不同國家、不同人種的患者其血流密度可能不同導致。同時由于現有設備算法限制，在計算血流密度過程中淺層血管的偽影會影響深層血流密度的讀數，可能也會導致研究結果的異質性。健康眼的FAZ是由淺層毛細血管、深層毛細血管共同劃定的區域，典型的FAZ在健康人中呈圓形或橢圓形，測量面積約為0.231～0.280mm2[38]。本研究中有5篇文獻對比了AD組與對照組FAZ面積的差異，進行Meta分析后發現AD組患者FAZ面積略大于對照組，但兩組數據無統計學差異。總的來說，OCTA可以評估AD進展與視網膜微血管改變之間的關系，為臨床早期診斷AD提供幫助。

OCTA設備中存在介質不透明時，血流密度測量會降低[39-40]。不同廠商的OCTA設備在計算血流密度、FAZ面積等指標時存在廣泛的差異性，相同患者使用不同設備測量出的結果也可能存在顯著差異[41]。在臨床使用中應該考慮使用的OCTA設備與患者屈光間質之間的差異性[42]。目前還缺少為OCTA裝置收集的不同種族的大量人群研究，以提供各個指標測量的標準化數據作為參考范圍[43]。這些都可能是本研究存在較大異質性的潛在原因，同時也是限制OCTA在AD患者早期診斷中應用的原因。此外，在臨床實踐中發現糖尿病等多種原因也可能導致OCTA血流密度下降[44]，因此尚需要進一步研究。