糖尿病视网膜病变早期生物标记物,图湃全域扫频OCTA新发现

2026-06-22 10:29
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姓名:伍一三
职业:女作家
出生:山东济南
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她的小说不以故事取胜,但凭靠对外在世界和个人心灵的敏锐体察和聪颖感悟,细细密密地串起了一串串梦想的文字珠链,便营造出了一个个五光十色、美轮美奂的奇景。

周健
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糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)已成为现代社会最严重和常见的慢性疾病之一。中国人口密集,糖尿病患病率位居全球前列。在糖尿病的并发症中,糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy,DR)最为常见,也是全球工作年龄段人群视力损害的主要原因之一。目前,DR筛查主要依赖于彩色眼底照相和荧光素血管造影(Fluorescein Angiography,FA)。然而,这些方法局限于对微动脉瘤、静脉串珠、出血、渗出和无灌注区等生物标志物的二维呈现,缺乏揭示视网膜和脉络膜层内三维生物标志物的能力。相比之下,光学相干断层扫描血管成像(Optical Coherence Tomography Angiography,OCTA)为高分辨率成像提供了一种快速、非侵入性的替代方法,能够对视网膜和脉络膜血管结构进行三维分析。OCTA的出现极大地促进了临床前DR生物标志物的检测,填补了健康个体与DR患者之间的诊断空白。但以往的大多数研究仍使用局限于后极部3×3mm(图1A)或6×6mm(图1B)的有限扫描区域,可能遗漏对全面的生物标志物发展观察 。

四川省人民医院眼科曾永/邓铂林团队利用图湃40万次全域扫频SS-OCTA系统,凭借其宽视野成像能力(24×20mm获取大范围扫描区域的详细三维血管数据,比较健康个体、不伴有DR的DM患者以及DR患者在不同象限的差异,从而揭示相关生物标志物的起源象限。在国际期刊BMC Ophthalmology上,发表标题为“Divergent nasal-temporal changes in superficial vascular density as early biomarkers of diabetic retinopathy”(浅层血管密度的鼻-颞侧差异性变化作为糖尿病视网膜病变的早期生物标志)的论文。


研究方法

本研究为观察性横断面研究,共纳入107名受试者的193只眼:37名DR患者(DR组)的62只眼,根据ETDRS标准进行诊断,所有入组患者均为非增殖期,并排除存在糖尿病性黄斑水肿或接受过相关眼部治疗;40名无DR的糖尿病患者(DM组)的77只眼,诊断遵循世界卫生组织指南,纳入标准包括年龄超过18岁、诊断为2型糖尿病、无不明原因的视力下降、拥有高质量的OCTA图像;排除标准有严重的眼部屈光介质混浊、其他影响视网膜血流的疾病等;30名健康对照者(normal control,NC)的54只眼。

所有受试者在散瞳后使用图湃全域扫频SS-OCTA进行检查,该OCTA系统的特点如下:A扫描速率为400kHz(每秒40万次扫描),轴向光学分辨率为3.8μm,横向分辨率为10μm,轴向扫描深度为6mm。该系统具有24×20mm的超宽扫描范围(由1,280个B扫描组成),对应于延伸至涡静脉壶腹附近区域的120°眼内角。在每次扫描过程中,系统同步采集结构OCT图像(宽度24mm×深度6mm)和超广角OCTA图像(24×20mm),从而实现脉络膜视网膜血流密度(Vascular Density,VD)和厚度的全面评估。

以黄斑中心凹为中心,OCTA图像被分为四个象限:上侧(S)、下侧(I)、鼻侧(N)和颞侧(T)。此外,OCTA图像被分为直径1mm的中央黄斑区(CM)以及同心圆环区域:直径区间1-3mm 为S/I/N/T 3区、3-6mm为S/I/N/T 6区、6-11mm为S/I/N/T 11区、11-16mm为S/I/N/T 16区和 16-21mm为S/I/N/T 21区(图1D)。为了探究生物标志物的起源,本研究比较了不同象限和同心圆距离范围内的视网膜浅层血流密度(superficial vascular complex,SVC)和视网膜深层血流密度(deep vascular complex,DVC)的平均VD。研究中SS-OCTA的主要数据使用图湃内置软件获取和导出。

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图1. A:中间红色框区域代表3×3mm扫描范围;B:中间红色框区域代表6×6mm扫描范围;C:红色框区域代表24×20mm扫描范围;D:OCTA图像被划分为上侧(S)、下侧(I)、鼻侧(N)和颞侧(T)象限,并按同心圆区域划分:直径区间1-3mm(S/I/N/T 3)、3-6mm(S/I/N/T 6)、6-11mm(S/I/N/T 11)、11-16mm(S/I/N/T 16)和16-21mm(S/I/N/T 21)。


研究结果
本研究发现了两种不同的对立性血管变化模式。第一,与正常对照组相比,DM组的SVC在颞侧(T6、T11)的血管密度显著升高,而在鼻侧(N11、N16、N21)则显著降低。这种鼻侧-颞侧的分化趋势与后续的糖尿病视网膜病变进展呈强相关性。第二, 不同血管层之间也存在对立性变化:在DR组中,SVC的血管密度呈整体性下降;而黄斑中心凹区的DVC血管密度则在DM组中表现为初始下降,随后在DR组中则转为显著升高。ROC分析证实,SVC的变化,尤其是颞侧16–21 mm区域的血管密度,对预测糖尿病视网膜病变具有较高的诊断价值(AUC>0.8)。

讨论
图湃超广角全域扫频OCTA,具有超宽视野覆盖、非侵入、分层定量分析等技术优势,为研究从健康人到DM再到DR的病理演变规律提供了有力的科研工具。本研究利用图湃超广角全域扫频OCTA证实:DR的病理改变始于SVC,表现为颞侧代偿性升高与鼻侧易损性下降的对立模式;其中颞侧16–21 mm区域的SVC血管密度是早期预测DR的高价值生物标志物;而DVC的变化虽有其病理生理意义,但诊断价值有限。本研究为DR的早期筛查、风险分层和病理机制研究提供了全新的影像学工具和定量指标。




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原文作者:邓铂林,曾永(共同通讯作者);四川省人民医院等

图文编辑:周雪,图湃医疗

内容校对:龚露,孙天姿,图湃医疗