引用本文: 肖元元, 但漢東, 肖天雷, 許靜璇, 王婉曉, 王艷歌, 宋宗明. 免散瞳雙視野45°眼底成像系統與兩種免散瞳超廣角眼底成像系統在糖尿病視網膜病變快速篩查中的對比評估. 中華眼底病雜志, 2022, 38(8): 681-687. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20211011-00572 復制
糖尿病視網膜病變(DR)是工作年齡人群失明的最主要原因[1-2]。既往研究表明,早期篩查可顯著降低DR發病率以及致盲率[3-6]。45°~60°范圍的雙視野眼底成像包含后極部和視盤區域,檢查結果與標準30° 7視野眼底成像結果相近,是DR快速篩查常用方法之一[2,7-8]。DR早期周邊視網膜可早于后極部視網膜出現病理性改變[9]。但受限于技術條件,雙視野眼底成像無法有效拍攝視網膜周邊部。超廣角眼底成像系統因其免散瞳、成像快和拍攝范圍廣等特點,為DR快速篩查提供了新的選擇。已有研究顯示,雙視野45°眼底成像系統與免散瞳超廣角Optos成像系統DR快速篩查結果具有中、高度一致性[7,10-11]。但由于不同超廣角眼底成像系統成像范圍、分辨率不同,其與雙視野45°眼底成像系統在DR快速篩查中的結果差異目前尚不明確。本研究以雙視野45°眼底成像為標準,對兩種不同成像范圍的超廣角眼底成像系統的DR快速篩查結果進行評估。現將結果報道如下。
1 對象和方法
診斷方法學研究。本研究通過河南省立眼科醫院倫理委員會審批[倫理號:HNEECKY-2020(05)];遵循《赫爾辛基宣言》原則;所有患者均簽署書面知情同意書。
2020年11月至2021年8月于河南省人民醫院眼科就診的2型糖尿病患者277例526只眼納入本研究。其中,男性175例328只眼,女性102例198只眼;年齡(53±10)(20~75)歲。納入標準:(1)年齡18~75歲;(2)符合2型糖尿病診斷標準[12];(3)除糖尿病外無其他嚴重疾病;(4)屈光間質相對透明,可清晰拍攝眼底照片;(5)自愿參加臨床試驗,同時簽署知情同意書。排除標準:(1)既往有視網膜脫離、視網膜動脈和(或)靜脈阻塞、滲出型老年性黃斑變性、青光眼等其他眼部疾病史;(2)曾接受視網膜激光光凝治療或玻璃體切割手術、青光眼手術等;(3)重度增生型DR(PDR);(4)眼球震顫等研究者認為不適合參與者。
采用德國Carl Zeiss公司Visucam224免散瞳眼底照相機,分別拍攝以黃斑和視盤為中心的2個視野的45°眼底圖像,即雙視野45°眼底像(圖1A)。采用英國Optos公司Daytona P200T激光掃描檢眼鏡對視網膜進行掃描,拍攝以黃斑為中心的200°單視野像(圖1B);采用德國Carl Zeiss公司Clarus500超廣角眼底照相機,拍攝以黃斑為中心的133°單視野像(圖1C)。所有拍攝均在患者未散瞳情況下由同一名經驗豐富的技術人員同一天分別操作完成,每種方式采集3次圖像,選取患者配合且成像質量相對較佳的一張眼底圖像進行DR分級。

應用Photoshop軟件截取與雙視野45°眼底像相同區域的Optos、Clarus500單視野眼底像,獲得Optos、Clarus500雙視野眼底像(圖1D,1E)。所有圖像上傳至河南省人民醫院眼科閱片中心,由兩名經驗豐富的眼底病專科醫生分別在可對圖像進行放大倍數、亮度、對比度和伽馬值調節的顯示器上根據拍攝視網膜面積大小進行放大閱片。兩名閱片醫師分別以《我國糖尿病視網膜病變臨床診療指南(2014)》[13]為分級標準,采用雙盲法單獨閱片分析并進行DR分級。分級結果不一致時,由第三名眼底病專家單獨進行圖片并排式對比判讀,并作為DR分級的最終結果。
采用SPSS26.0軟件進行統計學分析。以雙視野45°眼底像判讀結果為標準,評價兩種超廣角眼底成像系統的DR分級結果。采用加權Kappa(κ)檢驗分析雙視野45°眼底像與Optos、Clarus500單視野、雙視野眼底像對DR診斷的一致性。κ值為0.00~0.20為缺乏一致性,0.21~0.40為一般一致性;0.41~0.60為中度一致性,0.61~0.80為顯著一致性,0.81~1.00為高度一致性[14]。不同成像系統間DR檢出率比較行χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
與雙視野45°眼底像比較,Clarus500單視野眼底像DR檢出率更高(χ2=24.965,P<0.001),Optos雙視野眼底像DR檢出率更低(χ2=49.559,P<0.001),差異均有統計學意義;Optos單視野眼底像、Clarus500雙視野眼底像與之差異無統計學意義(χ2=2.572、0.649,P=0.109、0.421)。Optos、Clarus500單視野、雙視野眼底像DR檢出率比較,差異均有統計學意義(χ2=43.214、61.216,P<0.001)(表1)。

雙視野45°眼底像與Optos單視野眼底像DR分級結果呈中度一致性[κ值=0.474,95%可信區間(CI)0.417~0.532],與Clarus500單視野眼底像DR分級結果呈一般一致性[κ值= 0.354,95%CI 0.303~0.403)(表2~4);Optos單視野眼底像與Clarus500單視野眼底像DR分級結果呈一般一致性(κ值=0.347,95%CI 0.287~0.393)(表5)。




雙視野45°眼底像與Optos雙視野眼底像DR分級結果呈中度一致性(κ值= 0.495,95%CI 0.438~0.551);與Clarus500雙視野眼底像DR分級結果呈高度一致性(κ值= 0.932,95%CI 0.907~0.956),僅23只眼(4.40%)DR分級結果不一致。Optos雙視野眼底像與Clarus500雙視野眼底像DR分級結果呈中度一致性(κ值=0.452,95%CI 0.395~0.506)。
3 討論
國際DR研究組織循證醫學結果顯示,早期篩查、正確分級診斷,以及合理治療可有效控制DR發展,降低晚期DR發生可能,減少嚴重視力損傷和盲的發生[15]。因此,DR早期篩查、正確診斷具有非常重要的意義。目前免散瞳超廣角Optos、Clarus500眼底成像系統已廣泛應用于DR快速篩查。但兩種超廣角眼底成像系統的成像范圍與分辨率不同,前者單視野成像范圍為200°,而后者單視野成像范圍僅133°。與Optos眼底成像比較,Clarus500眼底成像對周邊部畸變進行校正并呈現真實眼底,且具有更高的分辨率。目前尚缺乏兩種超廣角眼底成像與雙視野45°眼底成像在DR快速篩查中的對比研究。本研究以雙視野45°眼底成像為標準,評估3種免散瞳眼底成像系統之間DR快速篩查分級結果的一致性及檢出率的差異性,旨在為3種免散瞳眼底成像方法在DR大規模快速篩查的應用中提供臨床依據。
本研究結果顯示,雙視野45°眼底像與Optos單視野、雙視野眼底像DR分級結果均呈中度一致性。其主要原因是Optos眼底成像為偽彩色、周邊存在畸變且易受睫毛及眼瞼部偽影等影響,不易發現微小病變(微動脈瘤、微血管異常等)及周邊部病變。但因Optos成像范圍廣,本組有102只眼的DR分級更嚴重。在DR分級評估中,Optos眼底成像可能優于雙視野45°眼底成像。本研究結果與Liegl等[10]結果基本相符(κ值=0.51),但較Silva等[16]結果偏低(κ值=0.85)。與Silva等[16]結果相差較大原因可能是本研究對象為亞洲人群,其眼瞼較窄,眼底色素較深,加上Optos眼底成像為偽彩色,更不易發現微小病變及周邊部病變。此外,本組納入分析526只眼,Silva等[16]僅納入200只眼。本研究樣本量相對更大,其DR分級結果更具有可靠性。此外,Szeto等[17]也在評估Optos眼底成像對亞洲人群DR篩查研究中對其篩查能力提出質疑。因此,Optos眼底成像是否適合用于我國人群的早期DR快速篩查有待進一步的驗證。本研究結果顯示,雙視野45°眼底像與Clarus500雙視野眼底像DR分級具有高度一致性,且23只眼DR分級更嚴重。但與Clarus500成像的DR分級結果呈一般一致性。我們認為,前者具有高度一致性的主要原因是Clarus500眼底像具有高分辨率、真實眼底等特點,易觀察到DR微小病變;其次,Clarus500眼底成像由紅、綠、藍等3種顏色組成不僅提供了真實眼底,且紅色激光易穿透脈絡膜,不易受白內障的影響[18]。因此,伴輕度白內障的Clarus500雙視野眼底像DR分級可能更加嚴重。而雙視野45°眼底成像與Clarus500眼底成像DR分級結果一致性較差的主要原因是Clarus500單張成像范圍為133°,可以捕獲到視網膜周邊更多的DR。
Optos雙視野眼底像與Clarus500雙視野眼底像的DR分級結果呈中度一致性,而Optos單視野眼底像與Clarus500單視野眼底像的DR分級結果呈一般一致性。我們分析兩種結果一致性均較低且不一致的原因,除上述提到的Optos和Clarus500眼底成像特點外,捕獲范圍、分辨率不同也是其影響因素。Optos單次成像可提供視網膜200°范圍的圖像,分辨率14 μm;而Clarus500單次成像可提供視網膜133°范圍的圖像,分辨率7 μm。盡管Optos單次成像可提供的視網膜范圍大于Clarus500,但由于在亞洲人群DR快速篩查中,因其視網膜周邊部往往被遮擋,導致周邊DR易被遺漏,而DR主要分布于視網膜中周部。這些也是Optos與Clarus500眼底成像DR分級一致性相對較低,且Clarus500眼底成像DR分級更嚴重的主要原因。
本研究結果顯示,雙視野45°眼底像以及Optos單視野、Clarus500單視野、Optos雙視野、Clarus500雙視野眼底像DR檢出率分別為53.6%、48.7%、68.6%、32.1%、56.10%。雙視野45°眼底像與Clarus500單視野、Optos雙視野、Clarus500雙視野眼底像以及Optos單視野與Clarus500單視野眼底像之間的DR檢出率差異均有統計學意義;而雙視野45°眼底像與Optos、Clarus500雙視野眼底像之間的DR檢出率差異均無統計學意義。盡管Optos單視野眼底像獲得的視網膜范圍較雙視野45°眼底像更多,但因Optos眼底成像不易檢出微小病變,兩者的DR檢出率差異無統計學意義。雙視野45°眼底像與Clarus500雙視野眼底像范圍相同,且具有高分辨率和真實眼底等特點,因此兩種眼底成像的DR檢出率基本一致,差異無統計學意義。
本研究結果表明,在雙視野45°眼底成像以及Optos、Clarus500眼底成像這3種免散瞳眼底成像系統中,無論對DR快速篩查嚴重分級結果的一致性,還是檢出率的差異性,Clarus500眼底成像可能具有更好的DR快速篩查能力,實現對DR早期快速篩查、正確診斷;結合綜合干預,能夠最大限度降低由DR致盲的發生,減少家庭和社會經濟損失[19-20]。
本研究未以DR治療研究組提出的標準7視野眼底彩色照相為標準,而以免散瞳雙視野45°眼底成像為標準對兩種免散瞳超廣角眼底成像系統的DR快速篩查結果一致性及檢出率進行評估,研究結果的標準性下降。此外,3種免散瞳眼底成像方法未在屈光間質不清及小瞳孔患者DR快速篩查中進行對比評估,而是在屈光間質相對透明,可清晰拍攝眼底照片的患者中進行評估。因此,尚且未知Clarus500眼底成像在屈光間質不清及小瞳孔患者中是否具有更好的DR篩查能力。
糖尿病視網膜病變(DR)是工作年齡人群失明的最主要原因[1-2]。既往研究表明,早期篩查可顯著降低DR發病率以及致盲率[3-6]。45°~60°范圍的雙視野眼底成像包含后極部和視盤區域,檢查結果與標準30° 7視野眼底成像結果相近,是DR快速篩查常用方法之一[2,7-8]。DR早期周邊視網膜可早于后極部視網膜出現病理性改變[9]。但受限于技術條件,雙視野眼底成像無法有效拍攝視網膜周邊部。超廣角眼底成像系統因其免散瞳、成像快和拍攝范圍廣等特點,為DR快速篩查提供了新的選擇。已有研究顯示,雙視野45°眼底成像系統與免散瞳超廣角Optos成像系統DR快速篩查結果具有中、高度一致性[7,10-11]。但由于不同超廣角眼底成像系統成像范圍、分辨率不同,其與雙視野45°眼底成像系統在DR快速篩查中的結果差異目前尚不明確。本研究以雙視野45°眼底成像為標準,對兩種不同成像范圍的超廣角眼底成像系統的DR快速篩查結果進行評估。現將結果報道如下。
1 對象和方法
診斷方法學研究。本研究通過河南省立眼科醫院倫理委員會審批[倫理號:HNEECKY-2020(05)];遵循《赫爾辛基宣言》原則;所有患者均簽署書面知情同意書。
2020年11月至2021年8月于河南省人民醫院眼科就診的2型糖尿病患者277例526只眼納入本研究。其中,男性175例328只眼,女性102例198只眼;年齡(53±10)(20~75)歲。納入標準:(1)年齡18~75歲;(2)符合2型糖尿病診斷標準[12];(3)除糖尿病外無其他嚴重疾病;(4)屈光間質相對透明,可清晰拍攝眼底照片;(5)自愿參加臨床試驗,同時簽署知情同意書。排除標準:(1)既往有視網膜脫離、視網膜動脈和(或)靜脈阻塞、滲出型老年性黃斑變性、青光眼等其他眼部疾病史;(2)曾接受視網膜激光光凝治療或玻璃體切割手術、青光眼手術等;(3)重度增生型DR(PDR);(4)眼球震顫等研究者認為不適合參與者。
采用德國Carl Zeiss公司Visucam224免散瞳眼底照相機,分別拍攝以黃斑和視盤為中心的2個視野的45°眼底圖像,即雙視野45°眼底像(圖1A)。采用英國Optos公司Daytona P200T激光掃描檢眼鏡對視網膜進行掃描,拍攝以黃斑為中心的200°單視野像(圖1B);采用德國Carl Zeiss公司Clarus500超廣角眼底照相機,拍攝以黃斑為中心的133°單視野像(圖1C)。所有拍攝均在患者未散瞳情況下由同一名經驗豐富的技術人員同一天分別操作完成,每種方式采集3次圖像,選取患者配合且成像質量相對較佳的一張眼底圖像進行DR分級。

應用Photoshop軟件截取與雙視野45°眼底像相同區域的Optos、Clarus500單視野眼底像,獲得Optos、Clarus500雙視野眼底像(圖1D,1E)。所有圖像上傳至河南省人民醫院眼科閱片中心,由兩名經驗豐富的眼底病專科醫生分別在可對圖像進行放大倍數、亮度、對比度和伽馬值調節的顯示器上根據拍攝視網膜面積大小進行放大閱片。兩名閱片醫師分別以《我國糖尿病視網膜病變臨床診療指南(2014)》[13]為分級標準,采用雙盲法單獨閱片分析并進行DR分級。分級結果不一致時,由第三名眼底病專家單獨進行圖片并排式對比判讀,并作為DR分級的最終結果。
采用SPSS26.0軟件進行統計學分析。以雙視野45°眼底像判讀結果為標準,評價兩種超廣角眼底成像系統的DR分級結果。采用加權Kappa(κ)檢驗分析雙視野45°眼底像與Optos、Clarus500單視野、雙視野眼底像對DR診斷的一致性。κ值為0.00~0.20為缺乏一致性,0.21~0.40為一般一致性;0.41~0.60為中度一致性,0.61~0.80為顯著一致性,0.81~1.00為高度一致性[14]。不同成像系統間DR檢出率比較行χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
與雙視野45°眼底像比較,Clarus500單視野眼底像DR檢出率更高(χ2=24.965,P<0.001),Optos雙視野眼底像DR檢出率更低(χ2=49.559,P<0.001),差異均有統計學意義;Optos單視野眼底像、Clarus500雙視野眼底像與之差異無統計學意義(χ2=2.572、0.649,P=0.109、0.421)。Optos、Clarus500單視野、雙視野眼底像DR檢出率比較,差異均有統計學意義(χ2=43.214、61.216,P<0.001)(表1)。

雙視野45°眼底像與Optos單視野眼底像DR分級結果呈中度一致性[κ值=0.474,95%可信區間(CI)0.417~0.532],與Clarus500單視野眼底像DR分級結果呈一般一致性[κ值= 0.354,95%CI 0.303~0.403)(表2~4);Optos單視野眼底像與Clarus500單視野眼底像DR分級結果呈一般一致性(κ值=0.347,95%CI 0.287~0.393)(表5)。




雙視野45°眼底像與Optos雙視野眼底像DR分級結果呈中度一致性(κ值= 0.495,95%CI 0.438~0.551);與Clarus500雙視野眼底像DR分級結果呈高度一致性(κ值= 0.932,95%CI 0.907~0.956),僅23只眼(4.40%)DR分級結果不一致。Optos雙視野眼底像與Clarus500雙視野眼底像DR分級結果呈中度一致性(κ值=0.452,95%CI 0.395~0.506)。
3 討論
國際DR研究組織循證醫學結果顯示,早期篩查、正確分級診斷,以及合理治療可有效控制DR發展,降低晚期DR發生可能,減少嚴重視力損傷和盲的發生[15]。因此,DR早期篩查、正確診斷具有非常重要的意義。目前免散瞳超廣角Optos、Clarus500眼底成像系統已廣泛應用于DR快速篩查。但兩種超廣角眼底成像系統的成像范圍與分辨率不同,前者單視野成像范圍為200°,而后者單視野成像范圍僅133°。與Optos眼底成像比較,Clarus500眼底成像對周邊部畸變進行校正并呈現真實眼底,且具有更高的分辨率。目前尚缺乏兩種超廣角眼底成像與雙視野45°眼底成像在DR快速篩查中的對比研究。本研究以雙視野45°眼底成像為標準,評估3種免散瞳眼底成像系統之間DR快速篩查分級結果的一致性及檢出率的差異性,旨在為3種免散瞳眼底成像方法在DR大規模快速篩查的應用中提供臨床依據。
本研究結果顯示,雙視野45°眼底像與Optos單視野、雙視野眼底像DR分級結果均呈中度一致性。其主要原因是Optos眼底成像為偽彩色、周邊存在畸變且易受睫毛及眼瞼部偽影等影響,不易發現微小病變(微動脈瘤、微血管異常等)及周邊部病變。但因Optos成像范圍廣,本組有102只眼的DR分級更嚴重。在DR分級評估中,Optos眼底成像可能優于雙視野45°眼底成像。本研究結果與Liegl等[10]結果基本相符(κ值=0.51),但較Silva等[16]結果偏低(κ值=0.85)。與Silva等[16]結果相差較大原因可能是本研究對象為亞洲人群,其眼瞼較窄,眼底色素較深,加上Optos眼底成像為偽彩色,更不易發現微小病變及周邊部病變。此外,本組納入分析526只眼,Silva等[16]僅納入200只眼。本研究樣本量相對更大,其DR分級結果更具有可靠性。此外,Szeto等[17]也在評估Optos眼底成像對亞洲人群DR篩查研究中對其篩查能力提出質疑。因此,Optos眼底成像是否適合用于我國人群的早期DR快速篩查有待進一步的驗證。本研究結果顯示,雙視野45°眼底像與Clarus500雙視野眼底像DR分級具有高度一致性,且23只眼DR分級更嚴重。但與Clarus500成像的DR分級結果呈一般一致性。我們認為,前者具有高度一致性的主要原因是Clarus500眼底像具有高分辨率、真實眼底等特點,易觀察到DR微小病變;其次,Clarus500眼底成像由紅、綠、藍等3種顏色組成不僅提供了真實眼底,且紅色激光易穿透脈絡膜,不易受白內障的影響[18]。因此,伴輕度白內障的Clarus500雙視野眼底像DR分級可能更加嚴重。而雙視野45°眼底成像與Clarus500眼底成像DR分級結果一致性較差的主要原因是Clarus500單張成像范圍為133°,可以捕獲到視網膜周邊更多的DR。
Optos雙視野眼底像與Clarus500雙視野眼底像的DR分級結果呈中度一致性,而Optos單視野眼底像與Clarus500單視野眼底像的DR分級結果呈一般一致性。我們分析兩種結果一致性均較低且不一致的原因,除上述提到的Optos和Clarus500眼底成像特點外,捕獲范圍、分辨率不同也是其影響因素。Optos單次成像可提供視網膜200°范圍的圖像,分辨率14 μm;而Clarus500單次成像可提供視網膜133°范圍的圖像,分辨率7 μm。盡管Optos單次成像可提供的視網膜范圍大于Clarus500,但由于在亞洲人群DR快速篩查中,因其視網膜周邊部往往被遮擋,導致周邊DR易被遺漏,而DR主要分布于視網膜中周部。這些也是Optos與Clarus500眼底成像DR分級一致性相對較低,且Clarus500眼底成像DR分級更嚴重的主要原因。
本研究結果顯示,雙視野45°眼底像以及Optos單視野、Clarus500單視野、Optos雙視野、Clarus500雙視野眼底像DR檢出率分別為53.6%、48.7%、68.6%、32.1%、56.10%。雙視野45°眼底像與Clarus500單視野、Optos雙視野、Clarus500雙視野眼底像以及Optos單視野與Clarus500單視野眼底像之間的DR檢出率差異均有統計學意義;而雙視野45°眼底像與Optos、Clarus500雙視野眼底像之間的DR檢出率差異均無統計學意義。盡管Optos單視野眼底像獲得的視網膜范圍較雙視野45°眼底像更多,但因Optos眼底成像不易檢出微小病變,兩者的DR檢出率差異無統計學意義。雙視野45°眼底像與Clarus500雙視野眼底像范圍相同,且具有高分辨率和真實眼底等特點,因此兩種眼底成像的DR檢出率基本一致,差異無統計學意義。
本研究結果表明,在雙視野45°眼底成像以及Optos、Clarus500眼底成像這3種免散瞳眼底成像系統中,無論對DR快速篩查嚴重分級結果的一致性,還是檢出率的差異性,Clarus500眼底成像可能具有更好的DR快速篩查能力,實現對DR早期快速篩查、正確診斷;結合綜合干預,能夠最大限度降低由DR致盲的發生,減少家庭和社會經濟損失[19-20]。
本研究未以DR治療研究組提出的標準7視野眼底彩色照相為標準,而以免散瞳雙視野45°眼底成像為標準對兩種免散瞳超廣角眼底成像系統的DR快速篩查結果一致性及檢出率進行評估,研究結果的標準性下降。此外,3種免散瞳眼底成像方法未在屈光間質不清及小瞳孔患者DR快速篩查中進行對比評估,而是在屈光間質相對透明,可清晰拍攝眼底照片的患者中進行評估。因此,尚且未知Clarus500眼底成像在屈光間質不清及小瞳孔患者中是否具有更好的DR篩查能力。