OCTA定量分析新疆不同民族健康人黃斑區血流參數的差異

楊 超,易湘龍,張 娟,張 榮

0引言

黃斑位于視網膜的中央,是視覺最敏銳的區域,任何累及黃斑區的病變都會引起中心視力的明顯下降,有效分析黃斑區血流灌注情況是評價視力預后的重要指標之一[1]。傳統的眼底血管檢測金標準為眼底熒光血管造影(fluorescein angiography,FFA),但由于檢查禁忌證較多、耗時長且有創等原因,一定程度上限制了其在臨床診療中的應用[2]。光相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)是一種新興的眼底成像手段,基于其特殊的檢測原理,可以在短時間內非侵入性的獲得全層視網膜血管造影圖像并分層分析[3],量化淺層毛細血管叢(superfacial capillary plexus,SCP)血流密度(vessels density,VD)、深層毛細血管叢(deep capillary plexus,DCP)VD以及黃斑中心凹無血管區(foveal avascular zone,FAZ)面積、周長、圓度指數等參數,已被廣泛應用于糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy,DR)[4]、視網膜靜脈阻塞(retinal vein occlusion,RVO)[5]、年齡相關性黃斑變性(age-related macular degeneration,ARMD)[6]等常見眼底病的科研及診治。然而不同人群的OCTA基線數據可能各有差異,已有研究證明黑、白、黃三大人種之間黃斑區血流參數有顯著差異[7-8],這些差異可能影響不同人群對眼底血管性疾病的耐受性,但目前尚無對國內不同民族之間黃斑區血流參數的對比分析。新疆是一個多民族聚集的地區,其中以維吾爾族、漢族、哈薩克族、回族人口最多,各族之間具有不同的生活習慣和遺傳差異。本研究利用OCTA分組分析維吾爾族、漢族、哈薩克族、回族健康人群黃斑區血流參數差異,探討民族差異對黃斑區血流灌注及相關眼底病易感性的影響,為臨床診療提供客觀依據。

1對象和方法

1.1對象橫斷面研究。選取2022-12/2023-03于伊犁哈薩克自治州友誼醫院眼科中心就診的維吾爾族、漢族、哈薩克族、回族四族健康人320例320眼(所有人均選取右眼,若右眼不符合納排標準則選取左眼),其中維吾爾族80眼,平均年齡34.5±11.2歲,男性占比42.5%(34眼);漢族80眼,平均年齡37.2±11.6歲,男性占比46.3%(37眼);哈薩克族80眼,平均年齡34.7±10.0歲,男性占比41.3%(33眼);回族80眼,平均年齡36.7±10.7歲,男性占比43.8%(35眼)。納入標準：(1)年齡≥18歲;(2)民族：維吾爾族、漢族、哈薩克族、回族;(3)等效球鏡-3.00-+3.00 D。排除標準：(1)有任何內眼手術史(如白內障術后);(2)屈光間質嚴重混濁,圖像質量(IQ)<60;(3)既往有長期吸煙史;(4)人工判讀原始圖像有明顯偽影;(5)既往有任何影響視網膜血供的全身或眼疾史(如高血壓、糖尿病、青光眼、葡萄膜炎等)。本研究經過伊犁哈薩克自治州友誼醫院倫理委員會審核并批準,所有受試者均知曉并同意參加此項研究,符合《赫爾辛基宣言》。

1.2方法

1.2.1基本資料及檢查記錄受試者的姓名、年齡、性別、族別、既往史等一般情況,按族別分組編號,使用自動電腦驗光儀獲取等效球鏡,使用IOL Master 700生物測量儀獲取眼軸長度。

1.2.2OCTA檢查及圖像分析所有受試者均由同一名技術熟練的醫師使用DRI Triton OCT檢測儀獲取OCTA原始圖像,掃描區域為以黃斑為中心3 mm×3 mm范圍。掃描完成后手動錄入眼軸,矯正放大效應,基于糖尿病視網膜病變早期治療研究(early treatment of diabetic retinopathy study,ETDRS)將圖像劃分以黃斑中央凹為圓心,直徑分別為1、2.5 mm的兩個同心圓,將小圓范圍定義為中央區,大圓范圍定義為整體區,環形范圍定義為旁中央區,并按不同方位進一步將旁中央區分為上、下、鼻、顳四個象限。使用系統內置的IMAGENET6軟件自動分層分析獲取SCP、DCP各區域VD及FAZ面積、周長、圓度指數等參數,由同一名經驗豐富的醫師審核記錄,必要時手動描繪校準。

2結果

2.1各族健康人基線比較本研究納入四族健康人各80例80眼共320眼,年齡18-67(平均35.8±10.9)歲,其中男139眼,占比43.4%。四族健康人的年齡、性別、屈光度、眼軸、IQ比較,差異均無統計學意義(P>0.05),見表1。

2.2各族血流參數的基線數據比較維吾爾族SCP平均旁中央凹VD為46.31%±1.36%,FAZ面積為0.346±0.120 mm2;DCP平均旁中央凹VD為44.59%±1.78%,FAZ面積為0.676±0.210 mm2。漢族SCP平均旁中央凹VD為46.35%±1.49%,FAZ面積為0.359±0.100 mm2;DCP平均旁中央凹VD為44.83%±1.89%,FAZ面積為0.691±0.181 mm2。哈薩克族SCP平均旁中央凹VD為45.95%±1.31%,FAZ面積為0.307±0.127 mm2;DCP平均旁中央凹VD為44.51%±1.68%,FAZ面積為0.539±0.169 mm2。回族SCP平均旁中央凹VD為46.46%±1.54%,FAZ面積為0.361±0.115 mm2;DCP平均旁中央凹VD為44.89%±1.68%,FAZ面積為0.675±0.195 mm2,見表2。

表1 各族健康人的基線比較

表2 各族血流參數基線數據的比較

表2 各族血流參數基線數據的比較

參數維吾爾族(80例)漢族(80例)哈薩克族(80例)回族(80例)FPSCP 上方VD(%)47.23±2.2046.90±2.1846.84±1.8246.94±2.050.5210.668 下方VD(%)47.23±2.2046.72±2.4546.26±2.13a47.45±2.41c,e4.2810.006 鼻側VD(%)45.12±1.9145.97±2.02a45.44±1.9545.76±1.94a2.9320.034 顳側VD(%)45.70±1.8045.81±1.9145.26±1.8345.69±1.911.3650.253 中央凹VD(%)19.66±4.7418.36±3.8120.70±5.33c18.85±4.45e3.9290.009 旁中央凹VD(%)46.31±1.3646.35±1.4945.95±1.3146.46±1.541.9040.129 整體VD(%)42.05±1.2441.87±1.3641.91±1.2242.04±1.570.3550.786 FAZ面積(mm2)0.346±0.1200.359±0.100e0.307±0.127a,c0.361±0.115e3.7210.012 FAZ周長(mm)2.578±0.4812.669±0.4442.439±0.552c2.741±0.475a,e5.650<0.001 FAZ圓度指數0.637±0.0620.631±0.0640.630±0.0670.596±0.073a,c,e6.408<0.001DCP 上方VD(%)45.40±2.6445.64±2.5145.51±2.4845.52±2.790.1140.952 下方VD(%)44.98±2.9145.20±3.5644.46±2.3645.45±2.911.5970.190 鼻側VD(%)44.36±2.5944.88±2.7744.46±2.3844.71±2.340.6870.561 顳側VD(%)43.61±2.4243.61±2.6443.61±2.3243.89±2.190.2680.848 中央凹VD(%)16.23±4.3114.57±3.62a17.10±4.87c14.72±4.09a,e6.630<0.001 旁中央凹VD(%)44.59±1.7844.83±1.8944.51±1.6844.89±1.680.8740.455 整體VD(%)40.05±1.5039.99±1.6940.13±1.4940.06±1.660.1010.959 FAZ面積(mm2)0.676±0.2100.691±0.1810.539±0.169a,c0.675±0.195e11.377<0.001 FAZ周長(mm)3.623±0.6543.684±0.5383.155±0.513a,c3.640±0.589e14.891<0.001 FAZ圓度指數0.643±0.0730.635±0.0720.667±0.065a,c0.633±0.064e4.2380.006

注：aP<0.05 vs 維吾爾族;cP<0.05 vs 漢族;eP<0.05 vs 哈薩克族。

2.3各族間血流參數差異四族SCP-VD下方、鼻側、中央凹,SCP-FAZ面積、周長、圓度指數,DCP-VD中央凹,DCP-FAZ面積、周長、圓度指數差異有統計學意義(均P<0.05)。在SCP中,維吾爾族下方VD大于哈薩克族(P=0.008),回族下方VD大于漢族、哈薩克族(P=0.045、0.001),漢族、回族鼻側VD大于維吾爾族(P=0.006、0.038),哈薩克族中央凹VD大于漢族、回族(P=0.001、0.012);維吾爾族、漢族、回族FAZ面積大于哈薩克族(P=0.036、0.005、0.004),漢族、回族FAZ周長大于哈薩克族(P=0.003、<0.001),回族FAZ周長大于維吾爾族(P=0.037),維吾爾族、漢族、哈薩克族FAZ圓度指數大于回族(均P<0.001)。在DCP中,維吾爾族中央凹VD大于漢族、回族(P=0.014、0.025),哈薩克族中央凹VD大于漢族、回族(均P<0.001);維吾爾族、漢族、回族FAZ面積及周長大于哈薩克族(均P<0.001),哈薩克族FAZ圓度指數大于維吾爾族、漢族、回族(P=0.023、0.003、0.002),見表2。

2.4各族性別間血流參數差異在SCP中,漢族女性FAZ面積及周長大于男性,回族女性FAZ圓度指數大于男性(均P<0.05,表3)。在DCP中,四族女性旁中央凹VD、整體VD均大于男性(均P<0.05,表4)。

2.5各族血流參數與年齡的相關性分析在SCP中,哈薩克族FAZ圓度指數與年齡呈負相關。在DCP中,漢族、哈薩克族、回族旁中央凹VD、整體VD與年齡呈負相關,見表5。

2.6各族血流參數與眼軸的相關性分析在SCP中,哈薩克族、回族中央凹VD與眼軸呈負相關,回族旁中央凹VD與眼軸呈負相關,維吾爾族、哈薩克族、回族整體VD與眼軸呈負相關,哈薩克族FAZ面積、周長與眼軸呈正相關。在DCP中,維吾爾族、哈薩克族、回族中央凹VD與眼軸呈負相關,回族整體VD與眼軸呈負相關,哈薩克族、回族FAZ面積、周長與眼軸呈正相關,見表6。

3討論

視網膜位于眼球壁的最內層,能夠將光信號轉化為電信號,是形成視覺的關鍵組成部位之一。OCTA作為近幾年新出現的一種視網膜檢查手段,基于其無創、可量化、耗時短、可重復性高等優勢[9],已被廣泛應用于健康人視網膜血流灌注狀態的研究以及常見眼底血管性疾病的診療,且較吲哚菁綠血管造影有更高的脈絡膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)檢出率,能更直觀地顯示CNV的病變范圍[10]。但在既往研究結果中發現,健康人黃斑區血流灌注狀態可能受種族、性別、年齡、眼軸、IQ等多種因素的影響。

國外有研究證明白種人的FAZ面積顯著小于黑種人和黃種人,黑種人的VD小于白種人,并且在白種人中,西班牙裔與非西班牙裔間FAZ面積也有顯著差異[7-8,11-13]。這些結論表明各種族人群的視網膜血管結構可能存在先天差異,基線VD更小、FAZ面積更大的種族對視網膜血管性疾病的耐受性更差,并且認為這可能是導致黑種人DR的患病率更高以及RVO視力損害更嚴重的解剖學原因之一[8]。本研究在保證性別、年齡、眼軸、IQ一致的前提下,對比分析了新疆維吾爾族、漢族、哈薩克族、回族4個不同民族黃斑區血流參數的差異。結果表明4個民族旁中央凹VD差異并不明顯,只有維吾爾族-哈薩克族、漢族-回族及哈薩克族-回族間的SCP-VD下方以及維吾爾族-漢族、維吾爾族-回族間的SCP-VD鼻側存在差異,但FAZ面積、周長、圓度指數差異十分顯著。哈薩克族的SCP-FAZ面積顯著小于其它3個民族,SCP-FAZ周長顯著小于漢族和回族,DCP-FAZ面積、周長顯著小于其它3個民族,DCP-FAZ圓度指數顯著大于其它3個民族;回族的SCP-FAZ圓度指數顯著小于其它3個民族。已有大量研究表明,FAZ面積、周長擴大可作為DR的早期預測指標之一,雖然目前尚沒有DR發病率的新疆多民族分析,但在一項與DR密切相關的痛性糖尿病神經病變(painful diabetic neuropathy,PDN)的研究中發現,在DM患者中,哈薩克族PDN的發病率顯著低于漢族和維吾爾族[14]。本研究通過對四族健康人黃斑區血流參數的分析證明,與其它三族相比,哈薩克族具有更低的基線FAZ面積、周長,這可能意味著哈薩克族比其它三族人群具有更高的DR耐受性。

表3 各族不同性別間SCP各參數對比

表3 各族不同性別間SCP各參數對比

參數民族男女tP中央凹VD(%)維吾爾族20.32±4.3719.17±5.001.0730.286漢族19.06±3.8017.76±3.771.5410.127哈薩克族21.51±5.8620.14±4.911.1360.259回族19.14±4.5418.63±4.430.5030.616旁中央凹VD(%)維吾爾族45.97±1.3846.57±1.30-1.9740.052漢族46.16±1.4246.52±1.54-1.0870.280哈薩克族45.87±1.4246.01±1.24-0.4860.628回族46.23±1.7446.64±1.35-1.1770.243整體VD(%)維吾爾族41.87±1.1942.18±1.28-1.1290.262漢族41.82±1.3841.92±1.36-0.3140.755哈薩克族41.97±1.2441.87±1.230.3440.731回族41.89±1.8642.16±1.32-0.7360.464FAZ面積(mm2)維吾爾族0.323±0.1010.363±0.131-1.4890.141漢族0.332±0.0950.383±0.099-2.3670.020哈薩克族0.285±0.1310.323±0.123-1.3570.179回族0.344±0.1120.375±0.116-1.2090.230FAZ周長(mm)維吾爾族2.525±0.4582.618±0.499-0.8560.394漢族2.559±0.4392.763±0.431-2.0870.040哈薩克族2.381±0.6592.479±0.466-0.7870.434回族2.731±0.5122.748±0.449-0.1610.873FAZ圓度指數維吾爾族0.623±0.0660.648±0.057-1.7700.081漢族0.632±0.0710.630±0.0580.1480.883哈薩克族0.613±0.0760.642±0.058-1.9330.057回族0.572±0.0810.614±0.060-2.6640.009

表4 各族不同性別間DCP各參數對比

表4 各族不同性別間DCP各參數對比

參數民族男女tP中央凹VD(%)維吾爾族16.18±4.0516.26±4.53-0.0890.929漢族14.30±3.5614.80±3.70-0.6100.544哈薩克族16.99±5.2517.19±4.63-0.1830.855回族14.77±4.4114.68±3.870.0930.926旁中央凹VD(%)維吾爾族43.87±1.4545.12±1.83-3.3000.001漢族44.17±1.9845.40±1.63-3.0420.003哈薩克族44.05±1.7044.84±1.60-2.1040.039回族44.39±1.6745.28±1.61-2.4140.018整體VD(%)維吾爾族39.44±1.2540.50±1.51-3.3470.001漢族39.39±1.7740.50±1.46-3.0810.003哈薩克族39.72±1.5640.41±1.39-2.0870.040回族39.65±1.6240.38±1.64-1.9940.049FAZ面積(mm2)維吾爾族0.727±0.2370.639±0.1811.8730.065漢族0.710±0.1840.675±0.1790.8770.383哈薩克族0.546±0.1850.533±0.1590.3280.744回族0.691±0.2210.662±0.1740.6390.525FAZ周長(mm)維吾爾族3.769±0.6913.516±0.6101.7360.086漢族3.735±0.5473.640±0.5320.7870.434哈薩克族3.206±0.5783.119±0.4650.7410.461回族3.713±0.6143.583±0.5690.9760.332FAZ圓度指數維吾爾族0.636±0.0770.648±0.070-0.6910.492漢族0.636±0.0690.634±0.0760.1240.902哈薩克族0.652±0.0680.678±0.060-1.7800.079回族0.619±0.0600.645±0.065-1.8370.070

表5 各族血流參數與年齡的相關性分析

性別差異也是眼科熱門的解剖學研究因素之一,但目前在黃斑區血流灌注方面的研究結果不徑相同。一部分研究者認為性別不影響黃斑區血流灌注[7,15-16],另一部分研究者則表示男性比女性具有更低的VD以及更大的FAZ面積[17-22]。通過我們的研究發現,在FAZ方面,只有漢族女性的SCP-FAZ面積、周長大于男性,在其它3種民族中,雖然女性的平均FAZ面積、周長也都大于男性,但并沒有達到統計學標準;但在VD方面,四族女性的旁中央凹區DCP-VD均大于男性,這與之前研究者的結果是一致的。分析出現這些差異的原因,可能與性激素高低不同以及女性眼球偏小有關,但仍需更大樣本量的數據來進一步驗證。

表6 各族血流參數與眼軸的相關性分析

年齡是ARMD、RVO等常見眼底病的危險因素之一,隨著OCTA技術的發展,關于年齡對眼底血流灌注影響的分析也頗為廣泛。大多數研究表明年齡與VD呈負相關[15,18,20-21,23-24],與FAZ面積及VD的變異性呈正相關[25],但也有部分研究者認為眼底血流灌注與年齡無明顯相關性[16,26]。在我們的研究中,漢族、哈薩克族、回族三族的旁中央凹及整體DCP-VD與年齡呈負相關,維吾爾族的DCP-VD雖然也隨年齡增長有下降趨勢,但未達統計學意義。這可能與本次研究受試者的年齡普遍集中在20-40歲,年齡跨度較小且不夠均勻有關,因此還需要年齡設計更合理的研究來進一步闡述年齡對眼底血流灌注的影響,同時建立相應數據庫,從而更好地為老年人視力保駕護航。

眼軸是臨床中衡量眼球大小的主要參數之一,也是評估很多眼疾治療風險及預后的重要指標之一,與特發性脈絡膜新生血管、高度近視性脈絡膜視網膜病變等常見眼底病的發生發展息息相關。通常認為,隨著眼軸逐漸增長視網膜被不斷拉伸,從而導致眼底血流灌注率下降而FAZ范圍增加,這一觀點已被部分研究證實[27-28]。但也有一些研究表明在非高度近視人群中,眼軸的長短不影響眼底血流灌注[29]及FAZ面積[30],還有一些研究甚至認為FAZ面積與眼軸呈負相關[16]。由于OCTA掃描原理的限制,基于默認眼軸參數對不同軸長的眼球掃描時,當實際眼軸小于默認眼軸參數時,實際掃描的眼底范圍要小于預設范圍,反之則會大于預設范圍,且這個誤差比例會隨著軸長差的增大而增大。因此在未經眼軸校準的前提下對OCTA圖像進行分析時,長軸眼的FAZ面積、周長會比實際數值小,短軸眼反之,并且FAZ面積的誤差在校正前后可以達到20%-51%[31]。有研究顯示,直至2020年,只有大約8%的OCTA相關研究校正了因眼軸導致的放大效應,還有大約3.8%的研究提及了沒考慮眼軸引起的放大效應是研究的不足之一[32]。本研究共收集了320名-3.00 D≤等效球鏡≤+3.00 D的健康人,平均眼軸23.26±0.83 mm,眼軸區間21.44-25.35 mm,在校正了眼軸的放大效應后得出,維吾爾族、哈薩克族、回族的整體SCP-VD、中央凹DCP-VD與眼軸呈負相關,哈薩克族、回族的中央凹SCP-VD與眼軸呈負相關、DCP-FAZ面積與眼軸呈正相關,與目前主流的研究結果一致,但這些趨勢在漢族中并不顯著,可能是因為我們所選受試者的眼軸區間偏窄、樣本量偏小所導致的。

據我們所知,這是第一份關于對國內不同民族間OCTA血流參數差異的分析報告,獲得了新疆維吾爾族、漢族、哈薩克族、回族健康人群黃斑區主要血流參數的基線數據,證明了不同民族間健康人群黃斑區血流參數是有差異的,其中哈薩克族的FAZ面積、周長明顯小于其它三族,并且黃斑區血流參數與性別、年齡及眼軸相關,在進行相關分析時應當考慮。本研究也有一些不足：(1)入組的樣本量比較少,且大部分受試者為青壯年,整體年齡跨度偏窄,可能會造成一些偏倚;(2)沒有考慮學歷、職業、體質量、身高、血脂等潛在因素,可能存在一些混雜因素;(3)因OCTA技術的限制,目前尚無法徹底消除淺層投影對深層血流參數的影響,對深層的分析可能存在一定誤差。希望將來能通過樣本量更大、數據更完備的研究來進一步確定民族差異對黃斑區血流參數的影響趨勢,為本地OCTA診療提供更合理的客觀依據。