引用本文： 伍蒙愛, 陳峰, 黃勝海, 毛劍波, 沈麗君. 正常新生兒和早產兒視網膜靜脈曲折度定量分析研究. 中華眼底病雜志, 2015, 31(5): 443-446. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2015.05.008 復制
視網膜血管紆曲常見于視網膜靜脈阻塞、早產兒視網膜病變(ROP)、黃斑前膜等眼底疾病，其嚴重程度不僅可以幫助判斷疾病的嚴重程度，對ROP也有助于決定其治療時機的判斷。臨床上對于視網膜血管紆曲程度的評估主要依賴于醫師的主觀判斷和經驗，不同醫師之間的一致性較差[1, 2]。廣角數碼視網膜成像系統(RetCam)的出現，不僅很大程度方便了嬰幼兒眼底篩查，其數據化圖像存儲的特點也為病變的定量分析提供了可能。目前已有學者使用計算機軟件量化分析早產兒視網膜血管的直徑和曲折度，進而輔助ROP的診治[3]。但類似觀察目前尚少，且未見正常新生兒和無ROP早產兒的視網膜血管曲折度對比觀察報道。本研究利用自行開發的視網膜血管曲折度測量軟件測量并分析比較了正常新生兒和無ROP早產兒的視網膜血管曲折度。現將結果報道如下。
1 對象和方法
2011年至2014年在樂清市婦幼保健醫院和溫州醫科大學附屬眼視光醫院接受眼底檢查的正常新生兒30名和早產兒30例納入研究。本研究通過溫州醫科大學附屬眼視光醫院倫理委員會批準。所有受檢兒監護人知情并簽署知情同意書。不同醫院受檢兒眼底檢查由相同檢查者完成。
正常新生兒30名中，男性17名，女性13名。平均出生體重(3 418.33±373.12) g。平均胎齡(39.37±1.10)周。早產兒30例中，男性18例，女性12例。平均出生體重(1 755.83±545.82) g。平均胎齡(31.90±2.84)周；平均矯正胎齡(38.10±5.52)周。有吸氧史者16例；無吸氧史者14例。有吸氧史者平均出生體重為(1 645.63±578.79) g；平均胎齡、矯正胎齡分別為(31.50±3.58)、(39.63±6.65)周。接受眼底檢查時已停止吸氧。無吸氧史者平均出生體重為(1 880.79±1.70) g；平均胎齡、矯正胎齡分別為(32.36±1.70)、(36.36±6.65)周。
正常新生兒納入標準：(1)?胎齡37～41周；(2)?體重2500～4000 g；(3)?出生后1周內；(4)?順產或剖宮產，無產傷、吸氧史；(5)?眼底圖像后極部血管顯示清晰。早產兒納入標準：(1)?矯正胎齡34～44周；(2)?眼底圖像后極部血管顯示清晰。排除標準：ROP及有眼部疾病或其他眼底異常者。
采用RetCamⅡ進行眼底檢查。左眼為受檢眼，檢查前半小時以復方托品卡胺散瞳。奧布卡因表面麻醉后置開瞼器，RetCam探頭涂凝膠，垂直置眼上方，輕輕接觸角膜表面，按照后極部，顳側、上方、鼻側、下方的順序依次檢查拍攝。利用matlab軟件自行編寫半自動視網膜血管曲折度測量軟件。血管曲折度為沿整個血管走向各點的曲率除以血管長度(以像素為單位)[4]，具體計算公式如下：
| $c{t^2}=\frac{{\sum\limits_l^{n-20} {\frac{{{{\left({x'\left(t \right)y''\left(t \right)-x''\left(t \right)y'\left(t \right)} \right)}^2}}}{{{{\left({x'{{\left(t \right)}^2} + y'{{\left(t \right)}^2}} \right)}^3}}}} }}{{\sqrt {{{\left({x\left({n-10} \right)-x\left(1 \right)} \right)}^2} + {{\left({y\left({n-10} \right)-y\left(1 \right)} \right)}^2}} }}$ |
ct為血管曲折度，x、y為血管上的坐標數據
選擇以視盤為中心視野130°的RetCam眼底圖像，測量視盤邊緣以外4個視盤直徑(DD)范圍以內，顳上、顳下、鼻上、鼻下象限4條靜脈血管的血管曲折度(圖 1)。如靜脈有多條分支，則選擇靠近經過黃斑水平線的主干靜脈。分別由2位熟練操作者測量2次，取平均值作為該條血管的曲折度。根據4條靜脈血管的曲折度計算顳上、顳下、鼻上、鼻下靜脈平均曲折度(圖 2)。
圖1
視網膜靜脈曲折度軟件測量結果
圖2
正常新生兒和早產兒視網膜靜脈曲折度測量范圍示意圖。2A.正常新生兒；2B.早產兒。圖中數據為不同象限靜脈曲折度測量結果
采用SPSS 21.0對數據進行統計學分析處理。正常新生兒和早產兒靜脈曲折度比較采用兩獨立樣本t檢驗或配對t檢驗；視網膜靜脈曲折度與胎齡、出生體重、年齡、矯正胎齡行Pearson相關性分析。P＜0.05為差異有統計學意義。
2 結果
正常新生兒視網膜顳上、顳下、鼻上、鼻下靜脈曲折度比較，差異有統計學意義(F=12.91，P＜0.01)(圖 3)。視網膜鼻側、顳側靜脈曲折度分別為(1.99±0.43)×10-2、(1.40±0.34)×10-2；上方、下方靜脈曲折度分別為(1.69±0.31)×10-2、(1.70±0.29)×10-2。鼻側靜脈曲折度大于顳側，差異有統計學意義(t=5.73，P＜0.01)；上方靜脈曲折度與下方比較，差異無統計學意義(t=0.39，P＞0.05)。相關性分析結果顯示，正常新生兒視網膜顳側(r=0.179、-0.175)、鼻側(r=0.055、0.345)靜脈曲折度與出生體重、胎齡均無相關性(P＞0.05)。
圖3
正常新生兒視網膜各象限靜脈曲折度比較。*P＜0.01
早產兒視網膜顳上、顳下、鼻上、鼻下靜脈曲折度比較，差異有統計學意義(F=9.56，P＜0.01)(圖 4)。視網膜鼻側、顳側靜脈曲折度分別為(2.18±0.58)×10-2、(1.50±0.48)×10-2；上方、下方靜脈曲折度分別為(1.88±0.58)×10-2、(1.80±0.41)×10-2。視網膜鼻側靜脈曲折度大于顳側，差異有統計學意義(t=5.00，P＜0.01)；上方靜脈曲折度與下方比較，差異無統計學意義(t=0.39，P＞0.05)。相關性分析結果顯示，視網膜顳側靜脈曲折度隨著出生體重減小而增加(r=-0.375，P＜0.05)，但與胎齡無相關性(r=-0.296，P＞0.05)；鼻側靜脈曲折度與出生體重、胎齡均無相關性(r=0.190、0.138, P＞0.05)。
圖4
早產兒視網膜各象限靜脈曲折度比較。*P＜0.05
早產兒中有吸氧史者、無吸氧史者視網膜顳側靜脈曲折度分別為(1.69±0.52)×10-2、(1.28±0.31)×10-2；鼻側靜脈曲度折分別為(2.12±0.49)×10-2、(2.21±0.68)×10-2。有吸氧史者顳側靜脈曲折度顯著大于無吸氧史者，差異有統計學意義(t=2.517, P＜0.05)；兩者鼻側靜脈曲折度比較，差異無統計學意義(t=-0.261, P＞0.05)(圖 5)。
圖5
有吸氧史早產兒和無吸氧史早產兒視網膜靜脈曲折度比較。*P＜0.05
早產兒視網膜顳側和鼻側靜脈曲折度均大于正常新生兒，但差異無統計學意義(t=0.88、1.50, P＞0.05)。其中，無吸氧史者視網膜顳側靜脈曲折度小于正常新生兒，差異無統計學意義(t=1.114, P＞0.05)；其鼻側靜脈曲折度大于正常新生兒，差異無統計學意義(t=1.010, P＞0.05)。有吸氧史者視網膜顳側靜脈曲折度大于正常新生兒，差異有統計學意義(t=2.213, P＜0.05)；鼻側靜脈曲折度大于正常新生兒，差異無統計學意義(t=1.220, P＞0.05)。
3 討論
在早產兒眼底篩查中，視網膜血管紆曲程度是診斷ROP附加病變的主要依據，也是對ROP患兒進行治療的重要指征, 因此一直受到臨床醫生的重視。然而很少有學者關注正常新生兒以及未發生ROP早產兒的視網膜血管紆曲程度。未發生ROP早產兒視網膜血管曲折度與正常新生兒相比是否發生了變化，在視網膜血管曲折度定量分析軟件出現之前，僅憑肉眼觀察判斷血管曲折度的差異存在很大困難。近年來，隨著視網膜血管分析軟件的開發，使得視網膜血管曲折度的定量分析成為可能。
目前國際上研究者自行開發的半自動化嬰幼兒視網膜血管曲折度定量分析軟件主要有RISA[5, 6]、ROPtool[3, 7]、CAIAR等[8]，然而這些軟件仍在進一步開發完善中，目前尚不能直接應用于臨床。因此，本研究利用matlab編程自行開發了適用于RetCam的視網膜血管曲折度分析軟件，將測量范圍從視盤邊緣以外2 DD擴大到4 DD，首次對正常新生兒和早產兒不同象限的視網膜血管曲折特點進行了分析。
研究結果顯示，正常新生兒和早產兒視網膜靜脈曲折度均表現為鼻側顯著大于顳側，但上方和下方無明顯差異的特點。視網膜血管曲折度增加的確切機制尚不十分清楚，有研究認為血管曲折度的增加與管腔內壓力增高有關[9-11]，當管腔內壓力增高時，首先表現為管徑增加，當管腔壓力增加到一定臨界值后血管曲折度迅速增加。我們觀察到鼻側靜脈直徑小于顳側靜脈。因此鼻側靜脈表現更為紆曲的原因可能是由于鼻側靜脈管徑較小，當管腔內壓力增加時，鼻側靜脈更容易出現血管紆曲，但其確切機制有待進一步研究。同時，研究發現正常新生兒視網膜靜脈曲折度與出生體重、胎齡均無顯著相關性。可見正常新生兒視網膜血管發育較為成熟，靜脈曲折度參數較為穩定，不會隨著生產參數的變化而變化。然而研究顯示，無ROP的早產兒視網膜顳側靜脈曲折度隨著出生體重的減少而增加。可能與出生體重低的患兒視網膜血管發育未完全成熟，容易受環境影響引起血管曲折度增加，但其臨床意義有待進一步研究。雖然本研究中無ROP早產兒和正常新生兒視網膜顳側和鼻側靜脈曲折度差異無統計學意義，但早產兒各象限的視網膜靜脈曲折度均數均大于正常新生兒，因此差異無統計學意義有可能只是因為樣本量不足導致的檢驗效能不足。
吸氧是引起早產兒視網膜血管閉塞并導致ROP發生的重要危險因素[12]。為了探討吸氧是否引起視網膜血管曲折度的變化，我們將早產兒分為有吸氧史和無吸氧史兩種情況，結果顯示有吸氧史的早產兒視網膜顳側靜脈曲折度大于無吸氧史者，鼻側無顯著性差異。正常視網膜血管顳側發展發育較鼻側發育晚[13]，顳側血管在胎齡36～40周左右才到達顳側鋸齒緣。因此我們推測由于早產兒顳側血管發育較為不成熟，容易受高氧環境影響引起視網膜靜脈曲折度變化。
視網膜血管紆曲常見于視網膜靜脈阻塞、早產兒視網膜病變(ROP)、黃斑前膜等眼底疾病，其嚴重程度不僅可以幫助判斷疾病的嚴重程度，對ROP也有助于決定其治療時機的判斷。臨床上對于視網膜血管紆曲程度的評估主要依賴于醫師的主觀判斷和經驗，不同醫師之間的一致性較差[1, 2]。廣角數碼視網膜成像系統(RetCam)的出現，不僅很大程度方便了嬰幼兒眼底篩查，其數據化圖像存儲的特點也為病變的定量分析提供了可能。目前已有學者使用計算機軟件量化分析早產兒視網膜血管的直徑和曲折度，進而輔助ROP的診治[3]。但類似觀察目前尚少，且未見正常新生兒和無ROP早產兒的視網膜血管曲折度對比觀察報道。本研究利用自行開發的視網膜血管曲折度測量軟件測量并分析比較了正常新生兒和無ROP早產兒的視網膜血管曲折度。現將結果報道如下。
1 對象和方法
2011年至2014年在樂清市婦幼保健醫院和溫州醫科大學附屬眼視光醫院接受眼底檢查的正常新生兒30名和早產兒30例納入研究。本研究通過溫州醫科大學附屬眼視光醫院倫理委員會批準。所有受檢兒監護人知情并簽署知情同意書。不同醫院受檢兒眼底檢查由相同檢查者完成。
正常新生兒30名中，男性17名，女性13名。平均出生體重(3 418.33±373.12) g。平均胎齡(39.37±1.10)周。早產兒30例中，男性18例，女性12例。平均出生體重(1 755.83±545.82) g。平均胎齡(31.90±2.84)周；平均矯正胎齡(38.10±5.52)周。有吸氧史者16例；無吸氧史者14例。有吸氧史者平均出生體重為(1 645.63±578.79) g；平均胎齡、矯正胎齡分別為(31.50±3.58)、(39.63±6.65)周。接受眼底檢查時已停止吸氧。無吸氧史者平均出生體重為(1 880.79±1.70) g；平均胎齡、矯正胎齡分別為(32.36±1.70)、(36.36±6.65)周。
正常新生兒納入標準：(1)?胎齡37～41周；(2)?體重2500～4000 g；(3)?出生后1周內；(4)?順產或剖宮產，無產傷、吸氧史；(5)?眼底圖像后極部血管顯示清晰。早產兒納入標準：(1)?矯正胎齡34～44周；(2)?眼底圖像后極部血管顯示清晰。排除標準：ROP及有眼部疾病或其他眼底異常者。
采用RetCamⅡ進行眼底檢查。左眼為受檢眼，檢查前半小時以復方托品卡胺散瞳。奧布卡因表面麻醉后置開瞼器，RetCam探頭涂凝膠，垂直置眼上方，輕輕接觸角膜表面，按照后極部，顳側、上方、鼻側、下方的順序依次檢查拍攝。利用matlab軟件自行編寫半自動視網膜血管曲折度測量軟件。血管曲折度為沿整個血管走向各點的曲率除以血管長度(以像素為單位)[4]，具體計算公式如下：
| $c{t^2}=\frac{{\sum\limits_l^{n-20} {\frac{{{{\left({x'\left(t \right)y''\left(t \right)-x''\left(t \right)y'\left(t \right)} \right)}^2}}}{{{{\left({x'{{\left(t \right)}^2} + y'{{\left(t \right)}^2}} \right)}^3}}}} }}{{\sqrt {{{\left({x\left({n-10} \right)-x\left(1 \right)} \right)}^2} + {{\left({y\left({n-10} \right)-y\left(1 \right)} \right)}^2}} }}$ |
ct為血管曲折度，x、y為血管上的坐標數據
選擇以視盤為中心視野130°的RetCam眼底圖像，測量視盤邊緣以外4個視盤直徑(DD)范圍以內，顳上、顳下、鼻上、鼻下象限4條靜脈血管的血管曲折度(圖 1)。如靜脈有多條分支，則選擇靠近經過黃斑水平線的主干靜脈。分別由2位熟練操作者測量2次，取平均值作為該條血管的曲折度。根據4條靜脈血管的曲折度計算顳上、顳下、鼻上、鼻下靜脈平均曲折度(圖 2)。
圖1
視網膜靜脈曲折度軟件測量結果
圖2
正常新生兒和早產兒視網膜靜脈曲折度測量范圍示意圖。2A.正常新生兒；2B.早產兒。圖中數據為不同象限靜脈曲折度測量結果
采用SPSS 21.0對數據進行統計學分析處理。正常新生兒和早產兒靜脈曲折度比較采用兩獨立樣本t檢驗或配對t檢驗；視網膜靜脈曲折度與胎齡、出生體重、年齡、矯正胎齡行Pearson相關性分析。P＜0.05為差異有統計學意義。
2 結果
正常新生兒視網膜顳上、顳下、鼻上、鼻下靜脈曲折度比較，差異有統計學意義(F=12.91，P＜0.01)(圖 3)。視網膜鼻側、顳側靜脈曲折度分別為(1.99±0.43)×10-2、(1.40±0.34)×10-2；上方、下方靜脈曲折度分別為(1.69±0.31)×10-2、(1.70±0.29)×10-2。鼻側靜脈曲折度大于顳側，差異有統計學意義(t=5.73，P＜0.01)；上方靜脈曲折度與下方比較，差異無統計學意義(t=0.39，P＞0.05)。相關性分析結果顯示，正常新生兒視網膜顳側(r=0.179、-0.175)、鼻側(r=0.055、0.345)靜脈曲折度與出生體重、胎齡均無相關性(P＞0.05)。
圖3
正常新生兒視網膜各象限靜脈曲折度比較。*P＜0.01
早產兒視網膜顳上、顳下、鼻上、鼻下靜脈曲折度比較，差異有統計學意義(F=9.56，P＜0.01)(圖 4)。視網膜鼻側、顳側靜脈曲折度分別為(2.18±0.58)×10-2、(1.50±0.48)×10-2；上方、下方靜脈曲折度分別為(1.88±0.58)×10-2、(1.80±0.41)×10-2。視網膜鼻側靜脈曲折度大于顳側，差異有統計學意義(t=5.00，P＜0.01)；上方靜脈曲折度與下方比較，差異無統計學意義(t=0.39，P＞0.05)。相關性分析結果顯示，視網膜顳側靜脈曲折度隨著出生體重減小而增加(r=-0.375，P＜0.05)，但與胎齡無相關性(r=-0.296，P＞0.05)；鼻側靜脈曲折度與出生體重、胎齡均無相關性(r=0.190、0.138, P＞0.05)。
圖4
早產兒視網膜各象限靜脈曲折度比較。*P＜0.05
早產兒中有吸氧史者、無吸氧史者視網膜顳側靜脈曲折度分別為(1.69±0.52)×10-2、(1.28±0.31)×10-2；鼻側靜脈曲度折分別為(2.12±0.49)×10-2、(2.21±0.68)×10-2。有吸氧史者顳側靜脈曲折度顯著大于無吸氧史者，差異有統計學意義(t=2.517, P＜0.05)；兩者鼻側靜脈曲折度比較，差異無統計學意義(t=-0.261, P＞0.05)(圖 5)。
圖5
有吸氧史早產兒和無吸氧史早產兒視網膜靜脈曲折度比較。*P＜0.05
早產兒視網膜顳側和鼻側靜脈曲折度均大于正常新生兒，但差異無統計學意義(t=0.88、1.50, P＞0.05)。其中，無吸氧史者視網膜顳側靜脈曲折度小于正常新生兒，差異無統計學意義(t=1.114, P＞0.05)；其鼻側靜脈曲折度大于正常新生兒，差異無統計學意義(t=1.010, P＞0.05)。有吸氧史者視網膜顳側靜脈曲折度大于正常新生兒，差異有統計學意義(t=2.213, P＜0.05)；鼻側靜脈曲折度大于正常新生兒，差異無統計學意義(t=1.220, P＞0.05)。
3 討論
在早產兒眼底篩查中，視網膜血管紆曲程度是診斷ROP附加病變的主要依據，也是對ROP患兒進行治療的重要指征, 因此一直受到臨床醫生的重視。然而很少有學者關注正常新生兒以及未發生ROP早產兒的視網膜血管紆曲程度。未發生ROP早產兒視網膜血管曲折度與正常新生兒相比是否發生了變化，在視網膜血管曲折度定量分析軟件出現之前，僅憑肉眼觀察判斷血管曲折度的差異存在很大困難。近年來，隨著視網膜血管分析軟件的開發，使得視網膜血管曲折度的定量分析成為可能。
目前國際上研究者自行開發的半自動化嬰幼兒視網膜血管曲折度定量分析軟件主要有RISA[5, 6]、ROPtool[3, 7]、CAIAR等[8]，然而這些軟件仍在進一步開發完善中，目前尚不能直接應用于臨床。因此，本研究利用matlab編程自行開發了適用于RetCam的視網膜血管曲折度分析軟件，將測量范圍從視盤邊緣以外2 DD擴大到4 DD，首次對正常新生兒和早產兒不同象限的視網膜血管曲折特點進行了分析。
研究結果顯示，正常新生兒和早產兒視網膜靜脈曲折度均表現為鼻側顯著大于顳側，但上方和下方無明顯差異的特點。視網膜血管曲折度增加的確切機制尚不十分清楚，有研究認為血管曲折度的增加與管腔內壓力增高有關[9-11]，當管腔內壓力增高時，首先表現為管徑增加，當管腔壓力增加到一定臨界值后血管曲折度迅速增加。我們觀察到鼻側靜脈直徑小于顳側靜脈。因此鼻側靜脈表現更為紆曲的原因可能是由于鼻側靜脈管徑較小，當管腔內壓力增加時，鼻側靜脈更容易出現血管紆曲，但其確切機制有待進一步研究。同時，研究發現正常新生兒視網膜靜脈曲折度與出生體重、胎齡均無顯著相關性。可見正常新生兒視網膜血管發育較為成熟，靜脈曲折度參數較為穩定，不會隨著生產參數的變化而變化。然而研究顯示，無ROP的早產兒視網膜顳側靜脈曲折度隨著出生體重的減少而增加。可能與出生體重低的患兒視網膜血管發育未完全成熟，容易受環境影響引起血管曲折度增加，但其臨床意義有待進一步研究。雖然本研究中無ROP早產兒和正常新生兒視網膜顳側和鼻側靜脈曲折度差異無統計學意義，但早產兒各象限的視網膜靜脈曲折度均數均大于正常新生兒，因此差異無統計學意義有可能只是因為樣本量不足導致的檢驗效能不足。
吸氧是引起早產兒視網膜血管閉塞并導致ROP發生的重要危險因素[12]。為了探討吸氧是否引起視網膜血管曲折度的變化，我們將早產兒分為有吸氧史和無吸氧史兩種情況，結果顯示有吸氧史的早產兒視網膜顳側靜脈曲折度大于無吸氧史者，鼻側無顯著性差異。正常視網膜血管顳側發展發育較鼻側發育晚[13]，顳側血管在胎齡36～40周左右才到達顳側鋸齒緣。因此我們推測由于早產兒顳側血管發育較為不成熟，容易受高氧環境影響引起視網膜靜脈曲折度變化。
