引用本文: 陳曦, 郭笑霄, 李珊珊, 尤冉, 王薇, 趙露, 王艷玲. 高度近視患者視盤結構與眼底形態學標記相關性分析. 中華眼底病雜志, 2022, 38(3): 205-210. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20210226-00102 復制
高度近視可引起牽引性黃斑病變(MTM)、近視性脈絡膜新生血管(mCNV)、拱形黃斑等眼底一系列病變[1-2]。研究表明,高度近視患者年齡增加、屈光度升高和眼軸延長是眼底病變進展的重要危險因素[3-5]。在眼軸延長和后鞏膜葡萄腫(PS)等因素影響下,視盤可出現拉伸、旋轉、傾斜和移位等形態學變化,并可隨近視化而繼續發展;同時也導致高度近視患者易合并青光眼視神經病變[6]。此外,還可出現視盤旁萎縮弧(PPA)、視盤中心凹距離等其他眼底形態學指標的變化[5, 7]。但目前關于這些特征與視盤形態之間的相關性尚未得到充分解釋。2015年,Ohno-Matsui等[8]提出近視性黃斑病變5期分型。其后,在此基礎上,Ruiz-Medrano等[9]進一步將近視性黃斑病變分為萎縮型病變(atrophy)、牽拉型病變(traction)和新生血管型病變(neovascularization)(簡稱為ATN分型)。本研究基于ATN分型對一組高度近視患者進行分組,通過測量其眼底解剖標志,初步分析視盤和眼底形態學指標變化之間的相關性。現將結果報道如下。
1 對象和方法
回顧性研究。本研究經首都醫科大學附屬北京友誼醫院倫理委員會審批(倫理號:2018-P2-009-01),并遵循《赫爾辛基宣言》原則;患者均獲知情并簽署書面知情同意書。
2018年7月至2020年1月于首都醫科大學附屬北京友誼醫院眼科檢查確診的高度近視患者90例155只眼納入本研究。其中,男性31例52只眼,女性59例103只眼;年齡(57.1±14.2)歲(22~ 84歲)。眼軸長度(AL)(28.5±2.6) mm(24.1~35.1 mm)。
納入標準:(1)符合高度近視診斷標準[8],等效球鏡度數≤-6.0 D和(或)AL≥26.5 mm;(2)眼壓10~21 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);(3)年齡>18歲。排除標準:(1)屈光間質不清,影響成像效果者;(2)青光眼;(3)糖尿病視網膜病變、老年性黃斑變性等其他眼底疾病;(4)不能配合或者采集的圖像質量不可分析者。根據ATN分型[9]對患眼高度近視病變類型和程度進行分型:(1)萎縮型病變。A0:無近視性視網膜病變;A1:豹紋狀眼底;A2:彌漫性脈絡膜視網膜萎縮;A3:斑片狀脈絡膜視網膜萎縮;A4:黃斑萎縮。(2)牽拉型病變。T0:無黃斑病變;T1:內層或外層中心凹劈裂;T2:內層和外層中心凹劈裂;T3:中心凹脫離;T4:全層黃斑裂孔;T5:黃斑裂孔視網膜脫離。(3)新生血管型病變。N0:無mCNV;N1:黃斑區漆裂紋;N2a:活動性mCNV;N2s:瘢痕/Fuchs斑。
患眼均行最佳矯正視力、醫學驗光、間接檢眼鏡、眼底彩色照相、B型超聲、頻域光相干斷層掃描檢查以及AL測量。眼底彩色照相檢查采用日本 Kowa公司Nonmyd α-DIII眼底照相機進行。AL測量采用德國Zeiss公司IOL Master進行。
依據ATN分型結果,將患眼分為非病理性近視組(A0~1、T0、N0)、輕度牽拉型病變組(A0~3、T0~2、N0~1)、重度牽拉型病變組(A0~3、T3~5、N0~1)、新生血管型病變組(A0~4、T0~5、N2),分別為35、58、41、21只眼。4組患者年齡、AL、屈光度比較,差異有統計學意義(P<0.01)(表1)。
通過數字化眼底照片和ImageJ 圖像分析軟件(美國國立衛生研究院),測量患眼視盤水平、垂直、最大、最小直徑,PPA中δ區和γ區水平和垂直直徑,橢圓指數,顳上動脈血管弓最上點和顳下動脈血管弓最下點之間的垂直距離(VDA),顳側動脈血管弓和視盤間夾角(Kappa角),視盤中心和黃斑中心凹之間距離(DFD),以及視盤水平軸和視盤中心中心凹連線間夾角(DFA)[10](圖1)。PPA中γ區定義為視盤邊界處無Bruch膜區域;δ區定義為視盤旁鞏膜凸緣延長區域,位于視盤邊界和視神經硬腦膜與后鞏膜合并線之間[11]。
視盤、PPA中γ區和δ區水平直徑通過視盤中心與黃斑中心凹連線的徑線上測量;通過水平線中點的垂直線上測量其垂直直徑。視盤最大直徑于該區域內最大徑線處測量;最小直徑于該區域最小徑線處測量,測量徑線均需穿過水平直徑的中點。橢圓指數為最小視盤直徑與最大視盤直徑之比。因基于眼底彩色照相的測量方法依賴放大倍數和AL,使用Littmann–Bennett方法校正所有測量值[10-12]。
采用SPSS 22.0軟件行統計學分析。計量資料應用Kolmogorov-Smirnov檢驗均符合正態分布,以均數±標準差()表示。視盤直徑和其他參數之間行相關性分析。組間差異比較采用單因素分析和多因素分析,比較各組之間差異并計算未經調整和經AL、年齡調整的非標準化回歸系數β。P < 0.05為差異有統計學意義。
2 結果
155只眼視盤水平、垂直直徑分別為(1.41±0.23)、(1.67±0.27) mm;最小、最大直徑分別為(1.30±0.25)、(1.77±0.23) mm。橢圓指數為0.74±0.13。PPA中δ區水平、垂直直徑分別為(2.24±0.63)、(2.40±0.77) mm;γ區水平、垂直直徑分別為(3.05±1.17)、(2.95±1.12 )mm。DFD為(4.45±0.49)mm;DFA為(11.29±6.12)°;VDA為(7.61±1.41) mm;Kappa角為(77.29±11.5)°。
視盤水平直徑與δ區水平直徑(r=0.300,P<0.001)、Kappa角(r=0.260,P=0.003)、橢圓指數(r=0.650,P<0.001)呈正相關;與DFD呈負相關(r=-0.190,P=0.030)。視盤垂直直徑與視盤水平直徑(r=0.280)、δ區水平直徑(r=0.330)和垂直直徑(r=0.460)、γ區水平直徑(r=0.430)和垂直直徑(r=0.390)、DFD(r=0.390)、AL(r= 0.380)呈正相關(P<0.001);與DFA(r=-0.210)、Kappa角(r=-0.210)呈負相關(P =0.001、0.004)(表2)。
4組患者的視盤水平直徑、垂直直徑、最小直徑、最大直徑和橢圓指數等參數比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表3)。
單因素分析結果顯示,與非病理性近視組比較,重度牽拉型病變組、新生血管型病變組視盤水平直徑差異有統計學意義(P<0.05);輕度牽拉型病變組、重度牽拉型病變組視盤垂直直徑差異有統計學意義(P<0.05);新生血管型病變組視盤最小直徑差異有統計學意義(P<0.05);輕度牽拉型病變組、重度牽拉型病變組視盤最大直徑差異有統計學意義(P<0.05);輕度牽拉型病變組、重度牽拉型病變組、新生血管型病變組橢圓指數差異有統計學意義(P<0.05)(表4)。
多因素分析結果顯示,與非病理性近視組比較,重度牽拉型病變組和新生血管型病變組視盤水平直徑以及新生血管型病變組視盤最小直徑差異不依賴AL和年齡(P>0.05);輕度牽拉型病變組和重度牽拉型病變組垂直直徑差異由AL引起,校正AL后差異無統計學意義(P>0.05);輕度牽拉型病變組橢圓指數差異主要由AL引起,校正AL后差異無統計學意義(P>0.05);重度牽拉型病變組、新生血管型病變組橢圓指數差異經校正AL、年齡后仍有統計學意義(P<0.05)(表4)。
3 討論
本研究結果顯示,視盤水平直徑與δ區水平直徑、橢圓指數和Kappa角呈正相關;視盤垂直直徑與視盤水平直徑、δ區和γ區水平及垂直直徑、DFD和AL呈正相關,與DFA呈負相關。根據ATN分型,我們發現輕度牽拉型病變組與非病理性近視組視盤垂直直徑的差異是由AL差異引起;重度牽拉型病變組與非病理性近視組視盤水平直徑差異顯著且不依賴AL和年齡差異,而視盤垂直直徑的差異是由AL差異引起;新生血管型病變組與非病理性近視組視盤水平直徑差異顯著且不依賴AL和年齡差異,視盤垂直直徑無明顯差異。
高度近視引起眼底病變的機制仍未完全明確。現有研究中最為經典的為機械牽拉理論。高度近視患者隨著眼軸延長,眼球后極部承受牽拉力明顯增加,視盤和后極部視網膜可出現因牽拉而出現的病變。然而,牽拉力如何引起眼底病變發生發展的演變機制尚不清楚。最近研究發現,眼底部分形態學特征可能指征了眼底病變的進展,如δ區和γ區的直徑與脈絡膜萎縮灶的大小和數量有關[13-14]。而既往研究也發現視盤形態與近視化進程相關[15-17]。Park等[18]發現,隨著眼軸延長,視盤傾斜逐漸加重,并伴PPA的面積擴大。Chen等[6]指出,眼軸延長、PPA面積增加和黃斑區脈絡膜萎縮及更高比例的視盤傾斜相關。本研究結果顯示,視盤水平直徑與δ區水平直徑呈正相關。這可能是因為PPA區由視盤周圍的鞏膜緣組成,眼軸延長可引起鞏膜緣拉伸變薄,而在組織學上相當于δ區,故δ區的拉伸擴大伴隨視盤水平直徑的增加。同時,我們發現視盤垂直直徑與DFD、δ區和γ區擴大呈正相關。這可能是由于眼軸延長引起,與后極部組織被拉伸有關。無創性眼底形態學標記可以幫助臨床更好地分析視盤和其他形態學標記變化的特點,以確定眼底病變進展程度,也有助于進一步探討演變機制。
既往研究發現,隨著高度近視患者年齡增加和眼軸延長,視盤出現異常的比例逐漸提高。Li等[19]發現,在其統計的中國高度近視隊列中,80%左右的患者存在視盤傾斜。Tay等[20]發現,隨著近視程度的加深,視盤傾斜逐步加重。本研究結合近視性黃斑病變的最新分型ATN分型,發現輕度牽拉型病變組和重度牽拉型病變組患者視盤垂直直徑的變化是由眼軸差異所引起;重度牽拉型病變組患者視盤水平直徑的變化顯著,且并非由眼軸變化所引起;新生血管型病變組患者視盤水平直徑變化顯著,且不由眼軸變化所引起,視盤垂直直徑無明顯差異。不同病變程度患者比較,病變程度變化并不一致。這一結果提示視盤直徑變化可能受多種因素影響,我們推測可能是由于隨著眼軸延長和PS發生發展,視盤出現擴大、傾斜、旋轉和移位等變化[7, 21],最終視盤水平和垂直直徑的變化受到上述因素的綜合作用。
本研究存在的一定局限性為基于醫院就診人群的橫斷面研究,缺乏對于近視化進展的隨訪數據。下一步應進行前瞻性隊列研究以進一步探討高度近視視神經病變和視網膜病變的致病機制。
作者貢獻聲明 陳曦:病例資料采集與分析、數據整理、論文撰寫、統計學分析、經費支持;郭笑霄:病例資料采集與分析、數據整理、統計學分析;李珊珊、尤冉、王薇:病例資料采集及分析;趙露:數據整理、統計學分析;王艷玲:研究指導、論文撰寫與修改、經費支持
高度近視可引起牽引性黃斑病變(MTM)、近視性脈絡膜新生血管(mCNV)、拱形黃斑等眼底一系列病變[1-2]。研究表明,高度近視患者年齡增加、屈光度升高和眼軸延長是眼底病變進展的重要危險因素[3-5]。在眼軸延長和后鞏膜葡萄腫(PS)等因素影響下,視盤可出現拉伸、旋轉、傾斜和移位等形態學變化,并可隨近視化而繼續發展;同時也導致高度近視患者易合并青光眼視神經病變[6]。此外,還可出現視盤旁萎縮弧(PPA)、視盤中心凹距離等其他眼底形態學指標的變化[5, 7]。但目前關于這些特征與視盤形態之間的相關性尚未得到充分解釋。2015年,Ohno-Matsui等[8]提出近視性黃斑病變5期分型。其后,在此基礎上,Ruiz-Medrano等[9]進一步將近視性黃斑病變分為萎縮型病變(atrophy)、牽拉型病變(traction)和新生血管型病變(neovascularization)(簡稱為ATN分型)。本研究基于ATN分型對一組高度近視患者進行分組,通過測量其眼底解剖標志,初步分析視盤和眼底形態學指標變化之間的相關性。現將結果報道如下。
1 對象和方法
回顧性研究。本研究經首都醫科大學附屬北京友誼醫院倫理委員會審批(倫理號:2018-P2-009-01),并遵循《赫爾辛基宣言》原則;患者均獲知情并簽署書面知情同意書。
2018年7月至2020年1月于首都醫科大學附屬北京友誼醫院眼科檢查確診的高度近視患者90例155只眼納入本研究。其中,男性31例52只眼,女性59例103只眼;年齡(57.1±14.2)歲(22~ 84歲)。眼軸長度(AL)(28.5±2.6) mm(24.1~35.1 mm)。
納入標準:(1)符合高度近視診斷標準[8],等效球鏡度數≤-6.0 D和(或)AL≥26.5 mm;(2)眼壓10~21 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);(3)年齡>18歲。排除標準:(1)屈光間質不清,影響成像效果者;(2)青光眼;(3)糖尿病視網膜病變、老年性黃斑變性等其他眼底疾病;(4)不能配合或者采集的圖像質量不可分析者。根據ATN分型[9]對患眼高度近視病變類型和程度進行分型:(1)萎縮型病變。A0:無近視性視網膜病變;A1:豹紋狀眼底;A2:彌漫性脈絡膜視網膜萎縮;A3:斑片狀脈絡膜視網膜萎縮;A4:黃斑萎縮。(2)牽拉型病變。T0:無黃斑病變;T1:內層或外層中心凹劈裂;T2:內層和外層中心凹劈裂;T3:中心凹脫離;T4:全層黃斑裂孔;T5:黃斑裂孔視網膜脫離。(3)新生血管型病變。N0:無mCNV;N1:黃斑區漆裂紋;N2a:活動性mCNV;N2s:瘢痕/Fuchs斑。
患眼均行最佳矯正視力、醫學驗光、間接檢眼鏡、眼底彩色照相、B型超聲、頻域光相干斷層掃描檢查以及AL測量。眼底彩色照相檢查采用日本 Kowa公司Nonmyd α-DIII眼底照相機進行。AL測量采用德國Zeiss公司IOL Master進行。
依據ATN分型結果,將患眼分為非病理性近視組(A0~1、T0、N0)、輕度牽拉型病變組(A0~3、T0~2、N0~1)、重度牽拉型病變組(A0~3、T3~5、N0~1)、新生血管型病變組(A0~4、T0~5、N2),分別為35、58、41、21只眼。4組患者年齡、AL、屈光度比較,差異有統計學意義(P<0.01)(表1)。
通過數字化眼底照片和ImageJ 圖像分析軟件(美國國立衛生研究院),測量患眼視盤水平、垂直、最大、最小直徑,PPA中δ區和γ區水平和垂直直徑,橢圓指數,顳上動脈血管弓最上點和顳下動脈血管弓最下點之間的垂直距離(VDA),顳側動脈血管弓和視盤間夾角(Kappa角),視盤中心和黃斑中心凹之間距離(DFD),以及視盤水平軸和視盤中心中心凹連線間夾角(DFA)[10](圖1)。PPA中γ區定義為視盤邊界處無Bruch膜區域;δ區定義為視盤旁鞏膜凸緣延長區域,位于視盤邊界和視神經硬腦膜與后鞏膜合并線之間[11]。
視盤、PPA中γ區和δ區水平直徑通過視盤中心與黃斑中心凹連線的徑線上測量;通過水平線中點的垂直線上測量其垂直直徑。視盤最大直徑于該區域內最大徑線處測量;最小直徑于該區域最小徑線處測量,測量徑線均需穿過水平直徑的中點。橢圓指數為最小視盤直徑與最大視盤直徑之比。因基于眼底彩色照相的測量方法依賴放大倍數和AL,使用Littmann–Bennett方法校正所有測量值[10-12]。
采用SPSS 22.0軟件行統計學分析。計量資料應用Kolmogorov-Smirnov檢驗均符合正態分布,以均數±標準差()表示。視盤直徑和其他參數之間行相關性分析。組間差異比較采用單因素分析和多因素分析,比較各組之間差異并計算未經調整和經AL、年齡調整的非標準化回歸系數β。P < 0.05為差異有統計學意義。
2 結果
155只眼視盤水平、垂直直徑分別為(1.41±0.23)、(1.67±0.27) mm;最小、最大直徑分別為(1.30±0.25)、(1.77±0.23) mm。橢圓指數為0.74±0.13。PPA中δ區水平、垂直直徑分別為(2.24±0.63)、(2.40±0.77) mm;γ區水平、垂直直徑分別為(3.05±1.17)、(2.95±1.12 )mm。DFD為(4.45±0.49)mm;DFA為(11.29±6.12)°;VDA為(7.61±1.41) mm;Kappa角為(77.29±11.5)°。
視盤水平直徑與δ區水平直徑(r=0.300,P<0.001)、Kappa角(r=0.260,P=0.003)、橢圓指數(r=0.650,P<0.001)呈正相關;與DFD呈負相關(r=-0.190,P=0.030)。視盤垂直直徑與視盤水平直徑(r=0.280)、δ區水平直徑(r=0.330)和垂直直徑(r=0.460)、γ區水平直徑(r=0.430)和垂直直徑(r=0.390)、DFD(r=0.390)、AL(r= 0.380)呈正相關(P<0.001);與DFA(r=-0.210)、Kappa角(r=-0.210)呈負相關(P =0.001、0.004)(表2)。
4組患者的視盤水平直徑、垂直直徑、最小直徑、最大直徑和橢圓指數等參數比較,差異均有統計學意義(P<0.05)(表3)。
單因素分析結果顯示,與非病理性近視組比較,重度牽拉型病變組、新生血管型病變組視盤水平直徑差異有統計學意義(P<0.05);輕度牽拉型病變組、重度牽拉型病變組視盤垂直直徑差異有統計學意義(P<0.05);新生血管型病變組視盤最小直徑差異有統計學意義(P<0.05);輕度牽拉型病變組、重度牽拉型病變組視盤最大直徑差異有統計學意義(P<0.05);輕度牽拉型病變組、重度牽拉型病變組、新生血管型病變組橢圓指數差異有統計學意義(P<0.05)(表4)。
多因素分析結果顯示,與非病理性近視組比較,重度牽拉型病變組和新生血管型病變組視盤水平直徑以及新生血管型病變組視盤最小直徑差異不依賴AL和年齡(P>0.05);輕度牽拉型病變組和重度牽拉型病變組垂直直徑差異由AL引起,校正AL后差異無統計學意義(P>0.05);輕度牽拉型病變組橢圓指數差異主要由AL引起,校正AL后差異無統計學意義(P>0.05);重度牽拉型病變組、新生血管型病變組橢圓指數差異經校正AL、年齡后仍有統計學意義(P<0.05)(表4)。
3 討論
本研究結果顯示,視盤水平直徑與δ區水平直徑、橢圓指數和Kappa角呈正相關;視盤垂直直徑與視盤水平直徑、δ區和γ區水平及垂直直徑、DFD和AL呈正相關,與DFA呈負相關。根據ATN分型,我們發現輕度牽拉型病變組與非病理性近視組視盤垂直直徑的差異是由AL差異引起;重度牽拉型病變組與非病理性近視組視盤水平直徑差異顯著且不依賴AL和年齡差異,而視盤垂直直徑的差異是由AL差異引起;新生血管型病變組與非病理性近視組視盤水平直徑差異顯著且不依賴AL和年齡差異,視盤垂直直徑無明顯差異。
高度近視引起眼底病變的機制仍未完全明確。現有研究中最為經典的為機械牽拉理論。高度近視患者隨著眼軸延長,眼球后極部承受牽拉力明顯增加,視盤和后極部視網膜可出現因牽拉而出現的病變。然而,牽拉力如何引起眼底病變發生發展的演變機制尚不清楚。最近研究發現,眼底部分形態學特征可能指征了眼底病變的進展,如δ區和γ區的直徑與脈絡膜萎縮灶的大小和數量有關[13-14]。而既往研究也發現視盤形態與近視化進程相關[15-17]。Park等[18]發現,隨著眼軸延長,視盤傾斜逐漸加重,并伴PPA的面積擴大。Chen等[6]指出,眼軸延長、PPA面積增加和黃斑區脈絡膜萎縮及更高比例的視盤傾斜相關。本研究結果顯示,視盤水平直徑與δ區水平直徑呈正相關。這可能是因為PPA區由視盤周圍的鞏膜緣組成,眼軸延長可引起鞏膜緣拉伸變薄,而在組織學上相當于δ區,故δ區的拉伸擴大伴隨視盤水平直徑的增加。同時,我們發現視盤垂直直徑與DFD、δ區和γ區擴大呈正相關。這可能是由于眼軸延長引起,與后極部組織被拉伸有關。無創性眼底形態學標記可以幫助臨床更好地分析視盤和其他形態學標記變化的特點,以確定眼底病變進展程度,也有助于進一步探討演變機制。
既往研究發現,隨著高度近視患者年齡增加和眼軸延長,視盤出現異常的比例逐漸提高。Li等[19]發現,在其統計的中國高度近視隊列中,80%左右的患者存在視盤傾斜。Tay等[20]發現,隨著近視程度的加深,視盤傾斜逐步加重。本研究結合近視性黃斑病變的最新分型ATN分型,發現輕度牽拉型病變組和重度牽拉型病變組患者視盤垂直直徑的變化是由眼軸差異所引起;重度牽拉型病變組患者視盤水平直徑的變化顯著,且并非由眼軸變化所引起;新生血管型病變組患者視盤水平直徑變化顯著,且不由眼軸變化所引起,視盤垂直直徑無明顯差異。不同病變程度患者比較,病變程度變化并不一致。這一結果提示視盤直徑變化可能受多種因素影響,我們推測可能是由于隨著眼軸延長和PS發生發展,視盤出現擴大、傾斜、旋轉和移位等變化[7, 21],最終視盤水平和垂直直徑的變化受到上述因素的綜合作用。
本研究存在的一定局限性為基于醫院就診人群的橫斷面研究,缺乏對于近視化進展的隨訪數據。下一步應進行前瞻性隊列研究以進一步探討高度近視視神經病變和視網膜病變的致病機制。
作者貢獻聲明 陳曦:病例資料采集與分析、數據整理、論文撰寫、統計學分析、經費支持;郭笑霄:病例資料采集與分析、數據整理、統計學分析;李珊珊、尤冉、王薇:病例資料采集及分析;趙露:數據整理、統計學分析;王艷玲:研究指導、論文撰寫與修改、經費支持