引用本文: 吳敏慧, 喬依琳, 葉宇峰, 高微茜, 阮愷明, 程丹, 沈梅曉, 吳雙慶, 朱雪英, 于新新, 張祖輝, 沈麗君. 不同程度近視眼視盤旁萎縮弧和脈絡膜血管指數及其相關性研究. 中華眼底病雜志, 2022, 38(10): 829-834. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20220329-00178 復制
視盤旁萎縮弧(PPA)是近視眼底的特征性改變。最初根據PPA在眼底圖像上的表現,PPA被分為α區和β區。α區定義為PPA周邊區域的不規則色素沉著和色素減退;β區為視盤和α區PPA之間可見脈絡膜大血管層及鞏膜的區域[1]。其后Jonas等[2]根據視盤旁Bruch膜終止的位置,將經典β區分為新的β區PPA(β-PPA)和γ區PPA(γ-PPA)。γ區定義為無Bruch膜的視盤周圍區域,新的β區定義為Bruch膜存在而視網膜色素上皮(RPE)缺失的區域。既往研究報道,PPA的發展是近視性黃斑病變進展的一個危險因素,也是從高度近視進展為病理性近視的危險因素[3]。篩板及篩板前視神經與視盤周圍的脈絡膜血管具有共同的灌注來源,均來自睫狀后短動脈[4],推測PPA的形成可能與視盤周圍脈絡膜血管損害有關。已有研究發現脈絡膜中血管和大血管層隨著近視度數的增加而變薄[5],中心凹下脈絡膜血管指數(CVI)與屈光不正相關聯[6]。目前關于近視PPA與視盤周圍CVI的相關性研究尚少。本研究對一組不同近視眼行掃頻源光相干斷層掃描(SS-OCT)檢查,比較不同程度近視患眼的不同類型PPA發生率和面積大小,初步分析其與視盤周圍不同區域CVI的關系。現將結果報道如下。
1 對象和方法
橫斷面臨床研究。本研究經溫州醫科大學附屬眼視光醫院倫理委員會審批(批文號:2019-078-K-77);遵循《赫爾辛基宣言》原則,患者均獲知情并簽署書面知情同意書。
2021年9~12月于溫州醫科大學附屬眼視光醫院杭州院區就診的不同程度近視患者281例281只眼納入本研究。其中,男性135例135只眼,女性146例146只眼;年齡(28.18±5.78)(18~40)歲。患眼等效球鏡度數(SE)(-5.13±2.33)D;眼壓(14.08±2.60)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);眼軸長度(AL)(25.63±1.21)mm;角膜中央厚度(CCT)(531.77±31.30)μm。
納入標準:(1)年齡18~40歲;(2)雙眼球鏡度≤-0.50 D,散光≤-2.00 D,屈光度差≤2.00 D;(3)眼壓10~≤21 mm Hg;(4)最佳矯正視力(BCVA)≥0.8;(5)圖像信號強度>6/10。排除標準:(1)既往有眼外傷史或眼內手術史;(2)合并青光眼、視神經病變、黃斑區視網膜前膜、糖尿病視網膜病變、黃斑變性、玻璃體積血、視網膜脫離、病理性近視等其他影響視力疾病的眼部疾病;(3)合并眼內炎、角結膜炎、淚囊炎等眼部感染性疾病;(4)圖像信號強度≤6/10。
以右眼為受試眼,均行BCVA、主覺驗光、眼壓、裂隙燈顯微鏡聯合+90 D前置鏡、SS-OCT檢查以及CCT、AL測量。采用日本Topcon公司IS-600綜合驗光儀行主覺驗光,屈光度以SE表示,SE=球鏡+1/2柱鏡;由同一名經驗豐富的視光醫生操作完成。采用德國Carl Zeiss公司IOL Master 700測量CCT、AL。采用日本Topcon公司TX-F全自動非接觸眼壓計測量眼壓。
根據SE,將患者分為低度近視組(A組,-3.00 D<SE≤-0.50 D)、中度近視組(B組,-6.00 D≤SE≤-3.00 D)、高度近視組(C組,SE<-6.00 D)。三組患者年齡、性別構成比、眼壓、CCT比較,差異無統計學意義(P>0.05);SE、AL比較,差異有統計學意義(P<0.05)(表1)。

采用視微影像(河南)科技有限公司VG200S SS-OCT行視盤OCT檢查。檢查前輸入AL,根據放大率差異調整掃描大小。結合B掃描圖像在橫斷面圖像界面上進行β-PPA、γ-PPA判定及面積測量(圖1)。β區定義為Bruch膜存在而RPE缺失的區域;γ區定義為無Bruch膜的區域[2]。通過移動導航線勾畫出萎縮弧區域,應用設備自帶分析軟件自動生成面積測量結果。

B掃描像上,脈絡膜以RPE-Bruch膜復合體的強反射條帶為上界,脈絡膜-鞏膜界面為下界。脈絡膜間質呈灰色或淺色條帶,其間點綴黑色或深色區域,即為血管腔。采用在MATLAB R2017a中實現的定制成像軟件Mathworks,選擇青光眼分析模式,沿著以視盤為中心3.4 mm直徑圓形外緣,軟件半自動分割后,人工調整RPE-Bruch膜復合體和脈絡膜-鞏膜界面分割(圖2)。圖像使用算法區分二值化后管腔面積(LA)和間質面積(SA)。CVI定義為LA /總脈絡膜面積(TCA)的比值。計算視盤周圍顳側、上方、鼻側、下方4個區域的CVI(圖2)。

采用SPSS26.0軟件行統計學分析。使用Kolmogorov-Smirnov檢驗行正態性檢驗。符合正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布計量資料以中位數(四分位間距)[M(P25,P75)]表示,計數資料以率表示。組間比較,正態分布的連續變量行單因素方差分析,非正態分布連續變量采用Kruskal-Wallis檢驗,分類變量采用χ2檢驗,事后檢驗采用Bonferroni法。采用多元線性回歸分析SE、AL以及顳側、上方、鼻側、下方CVI與β-PPA、γ-PPA面積的相關性。多元線性回歸分析中包含單變量分析P<0.05的參數,排除顯示多重共線性變量后,計算標準化回歸系數和調整后的決定系數(R2)。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
281只眼中,有β-PPA、γ-PPA者分別為254(90.4%,254/281)、260(91.4%,260/281)只眼;β-PPA、γ-PPA面積分別為0.344(0.214,0.614)、0.633(0.404,0.857)mm2。視盤周圍顳側、上方、鼻側、下方CVI分別為0.451±0.078、0.510±0.061、0.513±0.065、0.500±0.065。
與A組比較,B組、C組患眼β-PPA、γ-PPA發生率升高,其中β-PPA發生率差異無統計學意義(P>0.05),γ-PPA發生率差異有統計學意義(P<0.05);與C組比較,A組、B組β-PPA、γ-PPA面積降低,差異有統計學意義(P<0.05)(表2)。

A組、B組、C組患眼視盤周圍不同區域CVI比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表3)。其中,C組顳側CVI低于A組、B組;C組下方CVI低于A組,B組、C組的上方、鼻側CVI低于A組。


單變量分析結果顯示,β-PPA、γ-PPA面積與SE、AL呈正相關(P<0.05);與視盤周圍4個區域CVI呈負相關(P<0.05)。多變量分析結果顯示,SE與β-PPA面積、AL與γ-PPA面積呈正相關(P<0.05),顳側CVI下降與β-PPA、γ-PPA面積增大有關(P<0.05)(表4,5)


3 討論
本研究結果顯示,B組、C組(中高度近視)γ-PPA發生率明顯增高;C組PPA面積增大,其中γ-PPA面積三組間均有差異。相關性分析結果顯示,隨著SE、AL增加,PPA面積增大。多元回歸分析結果顯示,SE與β-PPA面積呈正相關,AL與γ-PPA面積呈正相關,這與既往研究結果較為一致[7-8]。γ-PPA與AL密切相關,從AL約為26.5 mm時開始急劇增加。其中眼軸為26.5 mm的分界值與臨床研究中提出的區分中度近視和高度近視的分界值約為-8.00 D的分界值相似[7-8]。既往研究認為,β-PPA可能是年齡相關的萎縮性變化;而γ-PPA可能是由于與眼球伸長相關的鞏膜拉伸所致,代表了鞏膜相對于生長中的眼內部視網膜結構的過度生長[9]。從解剖學角度看,視盤可視為內層、中層、外層三層孔,分別為Bruch膜、脈絡膜、鞏膜管孔。當眼球因近視眼軸增長而拉長時,外孔位置的改變可能不會伴隨Bruch膜上的開口位置而改變[10]。因此,這可能導致鼻側視盤處的Bruch膜懸垂,顳側Bruch膜缺失(形成γ-PPA)[2]。既往研究數據顯示,眼軸每增加10%,中心凹與視盤顳側緣之間的距離(FOD)增加13%,中心凹與PPA顳側緣之間的距離(FOC)僅增加4%[11]。該研究與Nakazawa等[12]縱向研究結果較為一致,當FOD增加時,FOC隨近視進展保持不變。這種現象表明,視網膜拉伸可能無法反映鞏膜的生長,在近視眼軸伸長過程中視網膜層間可能存在滑動。Lee等[13]基于一項為期2年的近視隊列研究,推測隨眼軸延長,最顯著的變化發生在γ-PPA,因為視網膜內結構和外壁(篩板和鞏膜)之間的附著較RPE和Bruch膜之間的附著弱,Bruch膜首先發生滑動,形成γ-PPA;如果外壁的生長過多,無法通過Bruch膜移位進行補償,則Bruch膜可能會拉伸,RPE發生滑動,尤其是當RPE和Bruch膜之間的連接不夠牢固時,此時便形成β-PPA。本研究結果與上述研究結果基本一致,在近視進展過程中,γ-PPA的出現和面積增大可作為眼球擴大及鞏膜過度生長的敏感指標,這將導致近視性黃斑病變的風險增加,以及由于篩板和視盤周圍鞏膜的拉伸和變薄而導致視神經病變的風險增加[14]。
CVI代表脈絡膜特定區域內的血管密度,LA代表脈絡膜中的實際血管面積。由于近視眼脈絡膜普遍變薄,因此CVI較LA更適用于本研究,從而最小化脈絡膜組織的影響[5]。本研究結果顯示,B組、C組患眼視盤周圍CVI降低,其中C組患眼顳側CVI顯著降低。這可能提示在高度近視眼中,視盤顳側的脈絡膜血流損害更為嚴重。
單因素相關性分析發現,PPA面積與視盤周圍CVI呈負相關,推測在高度近視眼中PPA面積的增大與脈絡膜血流的減少相關,視盤供血不足可導致高度近視眼視神經損害風險增高。多元回歸分析結果顯示,β-PPA、γ-PPA面積均與顳側CVI呈負相關,這可能是因為視盤顳側通常是PPA形成的位置,提示PPA的形成與視盤周圍的脈絡膜血流損害密切關聯。目前我們尚未檢索到近視眼視盤周圍CVI的相關研究。Lee等[15]發現,在原發性開角型青光眼(POAG)中γ-PPA與局灶性毛細血管脫落相關,毛細血管脫落可能是視盤周圍鞏膜拉伸的結果。Suh等[16]發現,POAG中β-PPA寬度與TCA和LA呈負相關。Sullivan-Mee等[17]也發現,視盤周圍脈絡膜組織減少與β-PPA面積增大有關,可能是RPE-Bruch膜復合體的萎縮變性和微血管受損,與鄰近區域的脈絡膜灌注減少有關。本研究結果可能為高度近視青光眼或青光眼樣視神經病變的易感風險的增加提供理論依據,目前仍需要更多研究以解釋近視眼中PPA與脈絡膜血管變化之間的關聯。
本研究存在的局限性為橫斷面研究,缺乏對于近視PPA進展的隨訪數據,今后將進行前瞻性隊列研究,以進一步探討近視進展過程中PPA的發展規律以及與脈絡膜血流變化的因果關系,探索高度近視眼中視神經病變發生的可能機制。
視盤旁萎縮弧(PPA)是近視眼底的特征性改變。最初根據PPA在眼底圖像上的表現,PPA被分為α區和β區。α區定義為PPA周邊區域的不規則色素沉著和色素減退;β區為視盤和α區PPA之間可見脈絡膜大血管層及鞏膜的區域[1]。其后Jonas等[2]根據視盤旁Bruch膜終止的位置,將經典β區分為新的β區PPA(β-PPA)和γ區PPA(γ-PPA)。γ區定義為無Bruch膜的視盤周圍區域,新的β區定義為Bruch膜存在而視網膜色素上皮(RPE)缺失的區域。既往研究報道,PPA的發展是近視性黃斑病變進展的一個危險因素,也是從高度近視進展為病理性近視的危險因素[3]。篩板及篩板前視神經與視盤周圍的脈絡膜血管具有共同的灌注來源,均來自睫狀后短動脈[4],推測PPA的形成可能與視盤周圍脈絡膜血管損害有關。已有研究發現脈絡膜中血管和大血管層隨著近視度數的增加而變薄[5],中心凹下脈絡膜血管指數(CVI)與屈光不正相關聯[6]。目前關于近視PPA與視盤周圍CVI的相關性研究尚少。本研究對一組不同近視眼行掃頻源光相干斷層掃描(SS-OCT)檢查,比較不同程度近視患眼的不同類型PPA發生率和面積大小,初步分析其與視盤周圍不同區域CVI的關系。現將結果報道如下。
1 對象和方法
橫斷面臨床研究。本研究經溫州醫科大學附屬眼視光醫院倫理委員會審批(批文號:2019-078-K-77);遵循《赫爾辛基宣言》原則,患者均獲知情并簽署書面知情同意書。
2021年9~12月于溫州醫科大學附屬眼視光醫院杭州院區就診的不同程度近視患者281例281只眼納入本研究。其中,男性135例135只眼,女性146例146只眼;年齡(28.18±5.78)(18~40)歲。患眼等效球鏡度數(SE)(-5.13±2.33)D;眼壓(14.08±2.60)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);眼軸長度(AL)(25.63±1.21)mm;角膜中央厚度(CCT)(531.77±31.30)μm。
納入標準:(1)年齡18~40歲;(2)雙眼球鏡度≤-0.50 D,散光≤-2.00 D,屈光度差≤2.00 D;(3)眼壓10~≤21 mm Hg;(4)最佳矯正視力(BCVA)≥0.8;(5)圖像信號強度>6/10。排除標準:(1)既往有眼外傷史或眼內手術史;(2)合并青光眼、視神經病變、黃斑區視網膜前膜、糖尿病視網膜病變、黃斑變性、玻璃體積血、視網膜脫離、病理性近視等其他影響視力疾病的眼部疾病;(3)合并眼內炎、角結膜炎、淚囊炎等眼部感染性疾病;(4)圖像信號強度≤6/10。
以右眼為受試眼,均行BCVA、主覺驗光、眼壓、裂隙燈顯微鏡聯合+90 D前置鏡、SS-OCT檢查以及CCT、AL測量。采用日本Topcon公司IS-600綜合驗光儀行主覺驗光,屈光度以SE表示,SE=球鏡+1/2柱鏡;由同一名經驗豐富的視光醫生操作完成。采用德國Carl Zeiss公司IOL Master 700測量CCT、AL。采用日本Topcon公司TX-F全自動非接觸眼壓計測量眼壓。
根據SE,將患者分為低度近視組(A組,-3.00 D<SE≤-0.50 D)、中度近視組(B組,-6.00 D≤SE≤-3.00 D)、高度近視組(C組,SE<-6.00 D)。三組患者年齡、性別構成比、眼壓、CCT比較,差異無統計學意義(P>0.05);SE、AL比較,差異有統計學意義(P<0.05)(表1)。

采用視微影像(河南)科技有限公司VG200S SS-OCT行視盤OCT檢查。檢查前輸入AL,根據放大率差異調整掃描大小。結合B掃描圖像在橫斷面圖像界面上進行β-PPA、γ-PPA判定及面積測量(圖1)。β區定義為Bruch膜存在而RPE缺失的區域;γ區定義為無Bruch膜的區域[2]。通過移動導航線勾畫出萎縮弧區域,應用設備自帶分析軟件自動生成面積測量結果。

B掃描像上,脈絡膜以RPE-Bruch膜復合體的強反射條帶為上界,脈絡膜-鞏膜界面為下界。脈絡膜間質呈灰色或淺色條帶,其間點綴黑色或深色區域,即為血管腔。采用在MATLAB R2017a中實現的定制成像軟件Mathworks,選擇青光眼分析模式,沿著以視盤為中心3.4 mm直徑圓形外緣,軟件半自動分割后,人工調整RPE-Bruch膜復合體和脈絡膜-鞏膜界面分割(圖2)。圖像使用算法區分二值化后管腔面積(LA)和間質面積(SA)。CVI定義為LA /總脈絡膜面積(TCA)的比值。計算視盤周圍顳側、上方、鼻側、下方4個區域的CVI(圖2)。

采用SPSS26.0軟件行統計學分析。使用Kolmogorov-Smirnov檢驗行正態性檢驗。符合正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布計量資料以中位數(四分位間距)[M(P25,P75)]表示,計數資料以率表示。組間比較,正態分布的連續變量行單因素方差分析,非正態分布連續變量采用Kruskal-Wallis檢驗,分類變量采用χ2檢驗,事后檢驗采用Bonferroni法。采用多元線性回歸分析SE、AL以及顳側、上方、鼻側、下方CVI與β-PPA、γ-PPA面積的相關性。多元線性回歸分析中包含單變量分析P<0.05的參數,排除顯示多重共線性變量后,計算標準化回歸系數和調整后的決定系數(R2)。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
281只眼中,有β-PPA、γ-PPA者分別為254(90.4%,254/281)、260(91.4%,260/281)只眼;β-PPA、γ-PPA面積分別為0.344(0.214,0.614)、0.633(0.404,0.857)mm2。視盤周圍顳側、上方、鼻側、下方CVI分別為0.451±0.078、0.510±0.061、0.513±0.065、0.500±0.065。
與A組比較,B組、C組患眼β-PPA、γ-PPA發生率升高,其中β-PPA發生率差異無統計學意義(P>0.05),γ-PPA發生率差異有統計學意義(P<0.05);與C組比較,A組、B組β-PPA、γ-PPA面積降低,差異有統計學意義(P<0.05)(表2)。

A組、B組、C組患眼視盤周圍不同區域CVI比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表3)。其中,C組顳側CVI低于A組、B組;C組下方CVI低于A組,B組、C組的上方、鼻側CVI低于A組。


單變量分析結果顯示,β-PPA、γ-PPA面積與SE、AL呈正相關(P<0.05);與視盤周圍4個區域CVI呈負相關(P<0.05)。多變量分析結果顯示,SE與β-PPA面積、AL與γ-PPA面積呈正相關(P<0.05),顳側CVI下降與β-PPA、γ-PPA面積增大有關(P<0.05)(表4,5)


3 討論
本研究結果顯示,B組、C組(中高度近視)γ-PPA發生率明顯增高;C組PPA面積增大,其中γ-PPA面積三組間均有差異。相關性分析結果顯示,隨著SE、AL增加,PPA面積增大。多元回歸分析結果顯示,SE與β-PPA面積呈正相關,AL與γ-PPA面積呈正相關,這與既往研究結果較為一致[7-8]。γ-PPA與AL密切相關,從AL約為26.5 mm時開始急劇增加。其中眼軸為26.5 mm的分界值與臨床研究中提出的區分中度近視和高度近視的分界值約為-8.00 D的分界值相似[7-8]。既往研究認為,β-PPA可能是年齡相關的萎縮性變化;而γ-PPA可能是由于與眼球伸長相關的鞏膜拉伸所致,代表了鞏膜相對于生長中的眼內部視網膜結構的過度生長[9]。從解剖學角度看,視盤可視為內層、中層、外層三層孔,分別為Bruch膜、脈絡膜、鞏膜管孔。當眼球因近視眼軸增長而拉長時,外孔位置的改變可能不會伴隨Bruch膜上的開口位置而改變[10]。因此,這可能導致鼻側視盤處的Bruch膜懸垂,顳側Bruch膜缺失(形成γ-PPA)[2]。既往研究數據顯示,眼軸每增加10%,中心凹與視盤顳側緣之間的距離(FOD)增加13%,中心凹與PPA顳側緣之間的距離(FOC)僅增加4%[11]。該研究與Nakazawa等[12]縱向研究結果較為一致,當FOD增加時,FOC隨近視進展保持不變。這種現象表明,視網膜拉伸可能無法反映鞏膜的生長,在近視眼軸伸長過程中視網膜層間可能存在滑動。Lee等[13]基于一項為期2年的近視隊列研究,推測隨眼軸延長,最顯著的變化發生在γ-PPA,因為視網膜內結構和外壁(篩板和鞏膜)之間的附著較RPE和Bruch膜之間的附著弱,Bruch膜首先發生滑動,形成γ-PPA;如果外壁的生長過多,無法通過Bruch膜移位進行補償,則Bruch膜可能會拉伸,RPE發生滑動,尤其是當RPE和Bruch膜之間的連接不夠牢固時,此時便形成β-PPA。本研究結果與上述研究結果基本一致,在近視進展過程中,γ-PPA的出現和面積增大可作為眼球擴大及鞏膜過度生長的敏感指標,這將導致近視性黃斑病變的風險增加,以及由于篩板和視盤周圍鞏膜的拉伸和變薄而導致視神經病變的風險增加[14]。
CVI代表脈絡膜特定區域內的血管密度,LA代表脈絡膜中的實際血管面積。由于近視眼脈絡膜普遍變薄,因此CVI較LA更適用于本研究,從而最小化脈絡膜組織的影響[5]。本研究結果顯示,B組、C組患眼視盤周圍CVI降低,其中C組患眼顳側CVI顯著降低。這可能提示在高度近視眼中,視盤顳側的脈絡膜血流損害更為嚴重。
單因素相關性分析發現,PPA面積與視盤周圍CVI呈負相關,推測在高度近視眼中PPA面積的增大與脈絡膜血流的減少相關,視盤供血不足可導致高度近視眼視神經損害風險增高。多元回歸分析結果顯示,β-PPA、γ-PPA面積均與顳側CVI呈負相關,這可能是因為視盤顳側通常是PPA形成的位置,提示PPA的形成與視盤周圍的脈絡膜血流損害密切關聯。目前我們尚未檢索到近視眼視盤周圍CVI的相關研究。Lee等[15]發現,在原發性開角型青光眼(POAG)中γ-PPA與局灶性毛細血管脫落相關,毛細血管脫落可能是視盤周圍鞏膜拉伸的結果。Suh等[16]發現,POAG中β-PPA寬度與TCA和LA呈負相關。Sullivan-Mee等[17]也發現,視盤周圍脈絡膜組織減少與β-PPA面積增大有關,可能是RPE-Bruch膜復合體的萎縮變性和微血管受損,與鄰近區域的脈絡膜灌注減少有關。本研究結果可能為高度近視青光眼或青光眼樣視神經病變的易感風險的增加提供理論依據,目前仍需要更多研究以解釋近視眼中PPA與脈絡膜血管變化之間的關聯。
本研究存在的局限性為橫斷面研究,缺乏對于近視PPA進展的隨訪數據,今后將進行前瞻性隊列研究,以進一步探討近視進展過程中PPA的發展規律以及與脈絡膜血流變化的因果關系,探索高度近視眼中視神經病變發生的可能機制。