中国医科大学学报  2018, Vol. 47 Issue (3): 198-201

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陈禹橦, 刘贤洁, 刘美丹, 马小力
CHEN Yutong, LIU Xianjie, LIU Meidan, MA Xiaoli
利用频域光学相干断层扫描分析高度近视患者黄斑区视网膜外核层厚度
Application of Spectral-domain Optical Coherence Tomography in the Measurement of the Macular Outer Nuclear Layer in Patients with High Myopia
中国医科大学学报, 2018, 47(3): 198-201
Journal of China Medical University, 2018, 47(3): 198-201

文章历史

收稿日期:2017-12-02
网络出版时间:2018-03-02 17:38
利用频域光学相干断层扫描分析高度近视患者黄斑区视网膜外核层厚度
中国医科大学附属第一医院眼科, 沈阳 110001
摘要目的 应用频域光学相干断层扫描技术(SD-OCT)定量观察高度近视患者与正视者黄斑区视网膜外核层(ONL)厚度的差异,分析高度近视患者视网膜ONL厚度的变化特点及分布规律。方法 收集受检者78例78眼,根据其等效球镜(SE)分为2组,其中正视组(-0.25D~+0.25D)24例24眼,高度近视组(SE < -6.00D)54例54眼。通过海德堡Spectralis SD-OCT的后极部非对称性分析模式对受检者黄斑区视网膜进行扫描,以早期糖尿病性视网膜病变治疗研究标准将黄斑区进行分区,通过定量分析比较不同区域高度近视患者与正视者视网膜ONL厚度的差异。结果 黄斑中央区视网膜ONL厚度高于黄斑区上方、鼻侧、下方和颞侧,差异均有统计学意义(P < 0.001); 黄斑区下方视网膜ONL厚度低于中央、上方、鼻侧、颞侧,差异均有统计学意义(P < 0.001),其余各分区之间比较ONL厚度的差异无统计学意义。高度近视组中央、上方、鼻侧、下方、颞侧视网膜ONL厚度均低于正视组对应区域,差异均有统计学意义(P < 0.05)。结论 视网膜ONL厚度分布存在区域性特征,高度近视患者视网膜ONL厚度变薄。
关键词外核层    光学相干断层扫描    高度近视    视网膜厚度    
Application of Spectral-domain Optical Coherence Tomography in the Measurement of the Macular Outer Nuclear Layer in Patients with High Myopia
Department of Ophthalmology, The First Hospital, China Medical University, Shenyang 110001, China
Abstract: Objective To quantitatively analyze the difference in retinal thickness of the macular outer nuclear layer (ONL) between high myopia patients and normal subjects using spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT).Methods Seventy-eight participants (78 eyes) were divided into normal control group and high myopia group, according to the spherical equivalent (SE) of each eye. There were 24 cases (24 eyes) in the normal control group (-0.25 D~+0.25 D) and 54 cases (54 eyes) in the high myopia group (SE < -6.00 D). The macular retina was scanned using the posterior pole asymmetry analysis mode of the Heidelberg Spectralis (SD-OCT) system and divided into 9 areas according to Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study. Quantitative analysis was performed to compare the difference in retinal thickness of the macular ONL in each area between the high myopia and normal control groups.Results The ONL thickness in the central area of the macular retina was significantly higher than that in the superior, nasal, inferior, and temporal areas (P < 0.001 for all comparisons). The ONL thickness in the inferior area of the macular retina was significantly lower than that in the central, superior, nasal, and temporal areas (P < 0.001 for all comparisons). In other sub-regions, no difference in the ONL thickness was found. The ONL thickness in the central, superior, nasal, inferior, and temporal areas was significantly lower in the high myopia group than in the normal control group (P < 0.05 for all comparisons).Conclusion Regional variation is observed in the ONL thickness. The ONL thickness in the macular area of patients with high myopia is thinner.

近视作为最常见的一类屈光不正,近年来发病率迅速增长,病理性近视更是导致低视力的原因之一,严重威胁人们的视力健康。已有研究[1-3]表明,高度近视会引起视网膜结构和功能发生改变,患者视网膜厚度变薄及变性,后极部视网膜厚度变薄和变性更为明显。随着现代医学影像学的发展,体外精确测量视网膜各层厚度得以实现。光学相干断层扫描技术(spectral-domain optical coherence tomography,OCT)不仅可以准确且无创的对眼部结构进行接近组织病理学水平的清晰成像[4],还可以对视网膜不同层次的厚度进行可重复测量[4-5]。外核层(outer nuclear layer,ONL)厚度与最佳矫正视力和视敏度密切相关,但既往关于近视眼患者ONL厚度的研究较少。本研究通过Spectralis SD-OCT的后极部非对称性分析(posterior pole asymmetry analysis,PPAA)模式对受检者后极部视网膜进行扫描,比较高度近视患者和正视者黄斑各分区视网膜ONL厚度,分析其变化特点和分布规律。

1 材料与方法 1.1 研究对象

收集2017年1月至6月于中国医科大学附属第一医院眼科就诊和体检的受检者78例78眼,其中男26例26眼,女52例52眼,年龄(23.59±2.41)岁。根据其等效球镜(spherical equivalent,SE)分为2组:正视组24例24眼,其中男14例,女10例,年龄(23.67±2.58)岁;高度近视组54例54眼,其中男12例,女42例,年龄(23.56±2.35)岁。

正视组入选标准:(1)年龄>18周岁;(2)屈光度-0.25D < SE < 0.25D;(3)矫正视力≥ 0.8;(4)眼压为10.0~21.0 mmHg。高度近视组入选标准:(1)年龄>18周岁;(2)屈光度SE < -6.00D;(3)矫正视力≥ 0.8;(4)眼压为10.0~21.0 mmHg。剔除标准:(1)有屈光手术、内眼手术或视网膜激光治疗史;(2)有旁中心固视;(3)屈光间质混浊,影响OCT测量及眼底检查;(4)患有视网膜疾病或其他可引起视网膜相关病变的全身疾病(如糖尿病、高血压等)。2组研究对象均应用随机数字表方法随机选择一眼纳入本研究。本研究通过中国医科大学附属第一医院伦理委员会批准,所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 常规检查

研究对象均进行以下眼科常规检查,包括裸眼视力、矫正视力、电脑验光、眼压、裂隙灯、检眼镜等检查。

1.2.2 OCT检查

测量应用SD-OCT(Spectralis HRA+OCT,德国Heidelberg Engineering)的PPAA模式进行扫描及分析。检查时患者呈坐位,下颌置于颌托之上,采用内注视法进行检查,即被检眼注视机器镜头内的蓝色十字固视点。由同一熟练检查者观察显示器上受检者注视情况及拟扫描部位,将镜头中心对准瞳孔,移动操纵杆向前推动,直至视网膜图像清晰,且光照均匀布满显示屏,并选择PPAA模式。检查参数:操作软件版本为Heidelberg Eye Explorer 1.10.2.0,HRA/Spectralis Viewing Modle 6.0.9.0;分辨率纵向为5 μm,横向为6 μm,光源波长为870 nm;扫描速度40 000 A扫描/s,扫描范围是以黄斑为中心30°×25°体积扫描,共进行61次B扫描,图像分辨率为768×496像素,每次包括1 024 A扫描,并开启自动实时降噪模式,确保每次扫描质量在30 dB以上。由仪器自带的分析软件将视网膜自动分层,自动按照早期糖尿病视网膜病变治疗研究(Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study,ETDRS)的定义,将后极部分区,分别为中央区(直径1 mm)、内环区(直径1~3 mm)和外环区(直径3~6 mm);其中内、外环区各有2条放射线将各环区分为上方(superior,S,45°~ < 135°)、下方(inferior,I,225°~ < 315°)、鼻侧(nasal,N,135°~ < 225°)及颞侧(temporal,T,315°~ < 45°)4个象限;共分为9个区,即上方内环区(S1)、上方外环区(S2)、下方内环区(I1)、下方外环区(I2)、鼻侧内环区(N1)、鼻侧外环区(N2)、颞侧内环区(T1)、颞侧外环区(T2)及中央区(C)。以此分区为基础进行计算,合并各方位外环区和内环区,最终分为中央区、上方、鼻侧、下方及颞侧共5个区(图 1),分析各区视网膜ONL厚度。

A, a macular ONL map obtained using SD-OCT and the corresponding ETDRS areas; B, the macular ONL map was automatically divided into 9 areas using SD-OCT according to ETDRS; C, using calculation, the 9 areas were combined into 5 areas. 图 1 利用SD-OCT PPAA模式测量黄斑区视网膜ONL厚度分区 Fig.1 Macular ONL measured using the posterior pole asymmetry analysis of SD-OCT

1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件,黄斑区各区域之间厚度的比较采用配对样本t检验,正视组和高度近视组相同区域厚度的比较采用秩和检验,P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 整体黄斑区视网膜ONL厚度分布规律

整体上看,黄斑中央区视网膜ONL厚度均高于上方、鼻侧、下方、颞侧,差异均有统计学意义(上方P < 0.001、鼻侧P < 0.001、下方P < 0.001、颞侧P < 0.001),黄斑区下方视网膜ONL厚度低于中央、上方、鼻侧、颞侧,差异均有统计学意义(中央P < 0.001、上方P < 0.001、鼻侧P < 0.001、颞侧P < 0.001),其余各分区之间比较,视网膜ONL厚度的差异无统计学意义。见图 2

*P < 0.05 vs inferior area; # P < 0.05 vs central area. 图 2 SD-OCT测量黄斑区视网膜各分区ONL厚度差异分析 Fig.2 Analysis of difference in macular ONL thickness in each area measured using SD-OCT

2.2 正视组黄斑区视网膜ONL厚度分布规律

正视组黄斑区中央视网膜ONL厚度高于上方、鼻侧、下方、颞侧,差异均有统计学意义(上方P < 0.001、鼻侧P < 0.001、下方P < 0.001、颞侧P < 0.001),黄斑区下方视网膜ONL厚度低于中央、上方、鼻侧及颞侧,差异均有统计学意义(中央P < 0.001、上方P = 0.002、鼻侧P < 0.001、颞侧P < 0.001),其余各分区之间比较,视网膜ONL厚度的差异无统计学意义。见表 1

表 1 SD-OCT测量正视组及高度近视组黄斑区视网膜ONL厚度的比较(μm) Tab.1 Comparison of macular ONL thickness between high myopia patients and normal subjects measured using SD-OCT (μm)
Area Normal subjects(n = 24) High myopia patients(n = 54) P
Central 92.92±7.64 83.30±8.23 < 0.001
Superior 66.82±8.13 60.78±8.26 0.004
Nasal 67.64±7.49 59.12±8.99 < 0.001
Inferior 60.14±6.84 53.81±8.80 < 0.001
Temporal 65.37±5.02 59.11±7.26 < 0.001

2.3 高度近视组黄斑区视网膜ONL厚度分布规律

高度近视组黄斑区中央视网膜ONL厚度高于上方、鼻侧、下方、颞侧,差异均有统计学意义(上方P < 0.001、鼻侧P < 0.001、下方P < 0.001、颞侧P < 0.001),黄斑区下方视网膜ONL厚度低于中央、上方、鼻侧、颞侧,差异均有统计学意义(中央P < 0.001、上方P < 0.001、鼻侧P < 0.001、颞侧P < 0.001),其余各分区之间比较,视网膜ONL厚度的差异无统计学意义。见表 1

2.4 2组间黄斑区视网膜ONL厚度的比较

高度近视组中心、上方、鼻侧、下方、颞侧视网膜ONL厚度均低于正视组对应区域,差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表 1

3 讨论

高度近视可以引起一系列视网膜脉络膜形态和结构的改变,如视盘倾斜、视盘旁萎缩弧、视乳头及黄斑旁脉络膜空腔、视乳头旁坑样裂缝、膝裂纹、圆顶黄斑、后巩膜葡萄肿、局限或弥漫的视网膜脉络膜萎缩、脉络膜新生血管和黄斑萎缩等[1, 6-8]。OCT技术可以非接触、无创且精准的对视网膜,进行分层及厚度测量分析,探究结构和功能改变的关系。视网膜ONL为视锥和视杆细胞的细胞体,有细胞核及细胞质,其厚度变薄代表着光感受器细胞的破坏和丢失。

本研究通过Spectralis SD-OCT的PPAA模式对受检者黄斑区视网膜进行扫描,以机器自带的ETDRS分区及自动分层为基础,将黄斑区分为5区,分别为中心凹直径≤1 mm的中央区以及中心凹直径>1~6 mm的上方、鼻侧、下方、颞侧,分析对应区域视网膜ONL的平均厚度。本研究结果显示,黄斑中央区视网膜ONL最厚,厚度为(86.26±9.17)μm,均高于上方、鼻侧、下方、颞侧对应区域视网膜ONL厚度,其中上方(62.64±8.64)μm、鼻侧(61.74±9.38)μm、下方(55.76±8.71)μm、颞侧(61.03±7.23)μm,这与眼的解剖生理有关。黄斑是视网膜正对视轴处,直径约为1~3 mm,中央有一小凹称为中心凹,为视力最敏感之处。此区域ONL较厚,只有锥细胞而无杆细胞,且锥细胞形态变细长,形似杆细胞。另外,黄斑区下方视网膜ONL平均厚度最薄,这可能与眼的胚胎发育基础有关。在胚胎发育过程中,视杯从上方和两侧包围晶状体,视杯下方形成胚裂。前端胚裂于胚胎第5周开始封闭,由中央开始向前后延展。后端的融合较为复杂。视杯的2层结构中,内层形成视网膜感觉层,外层形成色素上皮层,其中ONL位于视网膜感觉层即视杯内层。由于胚裂存在于下方,可能造成黄斑区下方视网膜ONL细胞相对密度较低,厚度较薄。

本研究还发现高度近视患者黄斑区各分区视网膜ONL厚度均低于正视眼,该结果与CHUI [9]利用自适应光学激光扫描检眼镜的结果一致。分析其原因,可能与近视度数增长,眼轴不断延长,巩膜伸展变薄,对视网膜造成机械牵拉有关。机械牵拉导致细胞的密度发生变化,且各层之间存在机械约束,造成ONL随之牵拉变薄。另一方面,近视度数增长可以引起黄斑区视网膜脉络膜微循血流障碍[7],局部组织缺血缺氧,营养供给不足。有学者[10]观察近视患者视网膜中央动脉及睫状后动脉血流速度降低,阻力增加,引起视网膜内外层血流灌注不足,新陈代谢异常,造成视网膜色素上皮细胞排列紊乱,视锥细胞外节破坏,视杆细胞外节延长,有核细胞层数减少,视网膜脉络膜逐渐萎缩变薄。

综上所述,高度近视患者黄斑区视网膜ONL厚度较正视者薄,借助OCT对近视患者黄斑区视网膜ONL厚度进行测量和随访,可以为近视尤其是病理性近视的发生发展特供新的思路。然而本研究样本量还不够大,且未讨论眼轴与黄斑区视网膜ONL厚度的关系,有待进一步研究。

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