本研究由Ruyuan Liu, Jing Lu, Qiuhui Liu, Yishen Wang, Di Cao, Jing Wang, Xiao Wang, Jianying Pan, Li Ma, Chenjin Jin, Yan Luo以及Lin Lu等学者共同完成,主体研究机构为中国广州中山大学中山眼科中心的State Key Laboratory of Ophthalmology及Doheny Image Reading Center, Doheny Eye Institute(位于美国洛杉矶)。研究结果发表于《Invest Ophthalmol Vis Sci》2019年第60卷(页码:4328–4335)。研究论文投稿日期为2018年6月2日,接受日期为2019年9月10日。
视网膜色素变性(Retinitis Pigmentosa, RP)是一种异质性遗传性疾病,其特征为光感受器细胞逐渐退化,最终导致失明。据统计,RP在全球的发病率为1/2500至1/7000。RP患者通常表现出如骨纹样色素沉着、视网膜血管萎缩及蜡样视神经盘等典型眼底表现。研究表明,RP患者的脉络膜血管对外层视网膜,特别是光感受器的供血和供氧起着重要作用。
过去的实验及影像学研究表明,RP患者的脉络膜微循环发生显著变化,例如亚中央脉络膜血流量和血流速度减少、脉络膜厚度变薄等。然而,这些研究方式多依赖于侵入性成像技术,如吲哚青绿血管造影(ICGA),尚无法清晰分层显示脉络膜血管层结构。近年来,光学相干断层扫描血管成像(Optical Coherence Tomography Angiography, OCTA)成为一种非侵入性技术,为视网膜及脉络膜血管的观测提供了新思路。
尽管已有研究利用OCTA分析RP患者的视网膜/脉络膜血管网络结构变化,但关于脉络膜不同血管层密度与视觉功能的相关性研究较少。本研究旨在使用OCTA观察RP患者的脉络膜血管层变化并评估其与椭圆带(Ellipsoid Zone, EZ)以及视觉功能的关系,以期提供RP发病机制及治疗策略的新视角。
本研究为横断面研究,严格遵循《赫尔辛基宣言》伦理原则,并获得中山眼科中心伦理委员会批准。
研究共纳入53名RP患者(101只眼)和53名健康对照者(76只眼),RP患者根据最佳矫正视力(Best-Corrected Visual Acuity, BCVA)分为以下三组: - Group A: BCVA ≥ 0.5 - Group B: 0.05 ≤ BCVA < 0.5 - Group C: BCVA < 0.05 健康对照组BCVA均为1.0,无其他眼病或眼部手术史。
(1) 常规检查
所有受试者接受一系列眼科综合检查,包括BCVA测量、眼内压力(IOP)检查、裂隙灯显微镜检查、90D透镜间接眼底检查等。
(2) 脉络膜血管密度测量
通过OCTA获取6 × 6 mm 的黄斑区图像,这是通过6次横断扫描和3D扫描实现的。按照脉络膜的解剖层次,将图像自动分割为以下层次:毛细血管层(Choriocapillaris, Sattler’s layer, 小/中型血管)、Haller’s layer(大血管层)。受投影伪影影响,部分RP患者的毛细血管层无法准确分离,研究将毛细血管层和Sattler’s层合并为C-S层进行观察。图像二值化处理用Adobe Photoshop CS3完成,黑色像素表示血管腔,白色像素表示基质;黑色像素占总像素的比例即为脉络膜血管密度。C-S和Haller’s层血管密度分别记为DC-S和DH。
(3) 椭圆带测量
通过B型扫描方法获取OCT图像,用Adobe Photoshop测量EZ水平长度(HEL, Horizontal Ellipsoid Zone)和垂直长度(VEL, Vertical Ellipsoid Zone)。
(4) 视觉功能检测
使用Humphrey视野分析仪对RP患者视野损伤程度进行评估,取均值偏差(Mean Deviation, MD)指标表示。闪光电网膜图(Full-field Electroretinogram, ERG)用于记录最大ERG B波振幅,评估视网膜视杆和视锥功能。
采用SPSS 22.0进行统计分析。Kruskal-Wallis检验用于比较组间数据,Spearman相关系数用于评估脉络膜血管密度与HEL、VEL、BCVA、MD及ERG B波振幅之间的关系。
通过OCTA发现,与健康对照相比,三组RP患者C-S层和Haller’s层的脉络膜血管密度显著降低(P < 0.05)。且随着视觉功能的恶化(从Group A到Group C),脉络膜血管密度呈递减趋势。尤其是C-S层的密度下降更为显著,显示RP病变主要影响小/中型脉络膜血管。
统计分析显示,DC-S与HEL(r = 0.735, P < 0.05)、VEL(r = 0.753, P < 0.05)、BCVA(r = -0.843, P < 0.05)、MD(r = 0.579, P < 0.05)以及ERG B波振幅(r = 0.671, P < 0.05)呈显著相关关系。结果表明,较高的C-S层血管密度可预示更好的视觉功能。
本研究利用非侵入性的OCTA揭示了RP患者脉络膜血管密度的改变及其与椭圆带和视觉功能的密切关系。尤其是小/中型脉络膜血管层的微循环是影响视觉功能的重要因素。研究提供了RP发病机制的新见解,并提示提高脉络膜微循环可能成为保护RP患者视觉功能的新方向。
本研究的结果有助于进一步探索RP相关基因突变对脉络膜微循环的影响,并改善相关治疗手段。如采取促进脉络膜微循环的方法(如血管扩张剂),或许能有效延缓RP患者视觉功能的恶化。然而,需要进一步研究针对性治疗方案以及RP不同基因型患者的个性化评估。