糖尿病黃斑缺血(DMI)是糖尿病視網膜病變(DR)的表現之一,可與糖尿病黃斑水腫(DME)同時出現,對DR患者的視力造成影響。FFA是診斷DMI的金標準,但隨著OCT血管成像的出現,DMI的評估有了更便捷、多樣的方法,使得越來越多的研究者開始對DMI進行研究。玻璃體腔注射抗VEGF治療已成為DME的首選治療方案,臨床醫師在進行病例選擇時通常排除DMI患者,但DMI作為抗VEGF治療的禁忌癥尚未定論。總結分析DMI的危險因素、評估方法以及抗VEGF對其的治療結果,可為開展進一步臨床研究提供參考,并為制定更合理有效的DME治療方案提供依據。
引用本文: 王德賽, 劉姝林, 張學東. 糖尿病黃斑缺血的評估及玻璃體腔注射抗血管內皮生長因子治療對糖尿病黃斑缺血的影響. 中華眼底病雜志, 2019, 35(3): 311-315. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2019.03.024 復制
糖尿病黃斑缺血(DMI)是指糖尿病視網膜病變(DR)患者黃斑區毛細血管及毛細血管前小動脈的狹窄或閉塞,表現為黃斑拱環的破壞或黃斑周圍毛細血管無灌注區增大[1]。無論是臨床有意義的黃斑水腫還是彌漫性黃斑水腫,都可以合并不同程度的DMI[2]。FFA是診斷DMI的金標準,但由于這一有創操作可能帶來的并發癥,使DMI并未得到學者的充分關注。近年來隨著OCT血管成像(OCTA)的出現,對于DMI的評估有了更全面、更便捷的方法。玻璃體腔注射抗VEGF治療已取代黃斑格柵樣光凝成為糖尿病黃斑水腫(DME)的首選治療方案,但目前多數臨床醫生認為抗VEGF治療會加重DMI而將DMI患者排除在外。總結分析DMI的危險因素、評估方法以及抗VEGF治療對DMI的影響具有重要的臨床意義。
1 DMI的危險因素
血脂異常、高低密度脂蛋白水平是黃斑周圍視網膜微血管異常的重要危險因素[3];此外,年齡、近期抽煙史、低腎小球濾過率也是DMI的危險因素[3-4]。而糖尿病病程、高血壓及糖化血紅蛋白這些被認為與DR密切相關的因素卻與DMI沒有顯著相關性[3-9];糖尿病神經病變、冠心病則被認為與DMI無關[8]。另有研究發現,體重指數(BMI)越小,DMI越嚴重[8],DR程度也越重[10]。其機制尚不明確,目前對BMI與DMI相關性的研究較少,二者之間的關系有待進一步探索。
2 DMI的評估
2.1 FFA
FFA是檢測視網膜灌注或缺血情況的金標準。ETDRS于1991年制定了詳細的DMI評估方法[11],其后多數臨床研究都沿用了這一方法。該方法提出的3個評估指標是ETDRS中央子區(半徑500 μm或1/3 DD)毛細血管缺失、黃斑中心凹無血管區(FAZ)面積及FAZ輪廓。ETDRS以7張存在不同程度黃斑缺血的FFA圖像為標準圖像,將毛細血管缺失分為無、可疑存在、存在、中度和重度5級,同時對FAZ面積和輪廓也進行了分級(表1,2)[11]。除ETDRS規定的上述3個參數以外,也有學者用FAZ最大直徑來評估DMI,直徑大于1000 μm被認為是重度缺血[12-15]。


FAZ輪廓的評估易受到圖片質量、分辨率和血管充盈好壞的影響,而FAZ面積、直徑在正常人中的變異較大,容易受到性別、瞳距、眼軸、黃斑中心凹厚度及脈絡膜厚度的影響[16];但黃斑區毛細血管的缺失因為與周邊的正常區域對比明顯,即使FFA早期不容易辨認,也可以在晚期明確顯示。因此很多研究將黃斑區毛細血管缺失作為評估DMI的唯一指標[17-20]。
通過FFA評估DMI的方法,主要是定性或者半定量的,可重復性低,檢查時間長,需要數分鐘內拍攝一系列照片;且FFA為有創檢查,可能會引起并發癥,過敏患者也無法進行FFA檢查;此外,FFA僅能顯示表層血管叢,無法顯示深層血管叢的血供情況,但深層血管的缺血通常較淺層缺血更顯著,且深層血管缺血會引起DR患者光感受器異常,對視力的影響也較大[21-22]。
2.2 OCTA
OCTA克服了FFA的上述弊端,它通過探測每一橫斷面上紅細胞產生的運動對比來成像,無需注射造影劑,不存在過敏或發生并發癥的風險,快速無創,分辨率高,成像結果沒有造影劑滲漏的干擾,對無灌注區面積的測量更準確,并可獲得不同層面血管的分布情況,因此越來越多的學者開始探索用OCTA評估DMI的方法。用OCTA評估DMI的參數主要有FAZ面積、周長、最大直徑角、圓度以及血管密度(VD)、血管直徑指數(VDI)、分形維數(FD)、中心凹外無血管面積(EAA)。這些參數均可以通過各種算法和軟件自動測量得出。
正常人的FAZ在水平或者垂直方向上都呈圓形,因此正常眼的FAZ最大直徑或水平、或垂直,即FAZ最大直徑角為0°或90°。而糖尿病患者由于黃斑拱環的破壞,FAZ最大直徑角通常既不水平也不垂直,因此FAZ最大直徑角可以作為評估DMI的參數[23]。
FAZ圓度是FAZ面積與FAZ周長相同的標準圓的面積之間的比值,范圍在0~1之間,FAZ圓度的值越大,FAZ的形狀越接近圓形[24]。FAZ圓度可通過方程式FAZ圓度=4π×面積÷周長2獲得[25]。研究表明,與FAZ圓度等反映FAZ形狀的指標相比,FAZ面積和周長這些反映FAZ大小的指標在正常人群之中的變異較大,且可能受年齡、眼軸、屈光不正等因素影響[25]。這提示采用FAZ圓度評估DMI更好。
VD是選定區域內的血管所占面積的百分比[26-27]。目前OCTA設備均可自動測量此參數。VDI是血管總面積與其總長度的比值,反映血管的平均口徑[27]。
EAA是指在OCTA掃描范圍之內,以黃斑中心凹為圓心、直徑1 mm的圓之外的無血管區面積的總和[28];其靈敏度較VD高,且較少受到年齡和信號強度的影響[29]。
FD是分形幾何學的概念,可反映血管紆曲度[30];其范圍通常在1~2之間,其值越大代表血管走形越復雜[31]。
FFA仍是目前DMI相關的臨床試驗中采用的主要評估方法,而OCTA對微血管異常的檢測與FFA有良好的一致性,且可重復性高,并可以進行自動、定量的測量,在未來的臨床工作及科研中都可以便捷地應用。但用OCTA評估DMI也有局限性,OCTA測量的范圍較小,通常為3 mm×3 mm,盡管掃頻光源OCTA的掃描范圍可達12 mm×12 mm,但隨著掃描范圍的增大,圖像分辨率也會下降;另外,OCTA會產生偽影,影響深層血管成像,從而影響對DMI的自動識別;但研究者們也正在對OCTA的技術和算法進行改進,偽影的干擾將不斷減少甚至消除。目前對OCTA分析黃斑區灌注情況的方法層出不窮,但哪一個參數可以更好地反應DMI嚴重程度,以及如何將各個參數整合在一起對DMI進行規范化、標準化的評級或評分,這些問題亟待解決。
3 DMI的影響
DMI可導致組織缺氧,引起VEGF升高,從而產生DME,引起視力下降[32]。除通過引起DME造成視力下降外,FAZ面積和直徑增大也與視力下降密切相關,其機制可能與DMI造成局部光感受器丟失有關[22,33]。FAZ面積、周長和VDI的增大以及VD、FD、FAZ圓度的減小均與DR加重相關,且有DMI的DR患者更容易發展成增生型DR[20]。
DMI可影響DME患者抗VEGF治療效果。研究表明,合并DMI的DME患者進行抗VEGF治療后視力無提高[34]。但由于目前多數學者及臨床醫師認為抗VEGF治療會加重DMI,并認為DMI是抗VEGF治療的禁忌,因此DMI患者行抗VEGF治療的研究較少。至于DMI患者對抗VEGF治療是否真的無應答以及合并DMI的DME患者黃斑水腫是否更容易復發等問題尚無確切結論。
4 抗VEGF治療對DMI的影響
VEGF是參與DME病理過程的重要因子,目前公認的DME一線治療方案為玻璃體腔注射抗VEGF藥物。多中心隨機對照試驗結果證實,抗VEGF治療DME無論是結構還是功能的有效性均優于視網膜激光光凝[35]。然而在臨床工作中發現,有部分經單次抗VEGF治療后患者視力急劇下降或黃斑無灌注區(MNP)明顯擴大的病例[36-39]。Feucht等[40]回顧性研究發現,玻璃體腔注射貝伐單抗(IVB)后FAZ面積擴大;Chung等[41]雖然沒有觀察到IVB后DMI加重,但卻發現治療前已有DMI的患者IVB后出現視力下降,因此也認為抗VEGF治療會加重DMI或導致原本存在DMI的患者視力下降。其原因是由于玻璃體腔注射抗VEGF藥物后,生理性VEGF的產生被抑制,因此導致DMI加重。部分基礎研究結果顯示,VEGF參與了血管的形成并使其結構維持穩固[42];當出現無灌注區時,VEGF表達升高可促進無灌注區血流的恢復,VEGF也可以在缺血組織中直接發揮神經保護的作用[43]。此外,阻斷VEGF會導致脈絡膜毛細血管萎縮,進而影響視網膜的氧供[44]。這些發現均為抗VEGF治療加重DMI提供了理論依據。
但也有部分學者認為抗VEGF治療可以防止DMI加重[18]。抗VEGF藥物可抑制VEGF升高所引起的白細胞停滯,從而抑制血管閉塞,避免視網膜缺血加重[45]。Campochiaro等[18]對比觀察玻璃體腔注射雷珠單抗(IVR)組與空白對照組治療后DMI加重患者的比例,發現這一比例在空白對照組中增長更多,但當空白對照組開始接受IVR治療后,這一比例開始降低。由此證明抗VEGF藥物抑制了DMI加重。
然而更多研究結果支持抗VEGF治療不會增加DMI加重的風險,DMI的存在不是玻璃體腔注射抗VEGF藥物治療的禁忌[12-14,19,46-47]。Bonini-Filho等[17]對10例嚴重黃斑缺血的患者進行抗VEGF治療,發現治療后DMI并無顯著改變。另有研究發現,盡管抗VEGF治療后患者FAZ面積擴大、黃斑毛細血管缺失增加,但與視力及黃斑厚度增加無關,且抗VEGF治療組中DMI的加重程度與激光治療組、聯合治療組間差異并無統計學意義[9],因此認為即使存在DMI也可以進行抗VEGF治療。Reddy等[20]分析了MNP與BCVA、視網膜中央子區厚度(CST)之間的關系,得出無論抗VEGF治療前有無DMI,治療后BCVA和CST都得到改善,甚至在有DMI的分組中CST下降得更顯著。
抗VEGF治療是否會加重黃斑缺血目前仍無定論。認為有不良反應的報道幾乎均為病例報告或回顧性研究,而前瞻性研究結果卻都支持即使存在黃斑缺血也可以進行抗VEGF治療;但其中多數臨床研究也考慮到抗VEGF藥物可能造成DMI加重,所以未納入DMI程度較重的病例,這可能導致研究結果存在偏倚。部分基礎研究結果顯示,抗VEGF藥物所引起的毛細血管退化是因器官而異,并提到抗VEGF治療后在視網膜中較少出現毛細血管退化[48]。因此抗VEGF藥物未必是引起DMI加重的元兇,血脂、糖尿病腎病等一些全身因素也可以影響FAZ面積,因此個別患者出現DMI迅速加重,或許還應該考慮其他全身因素的影響。DMI加重究竟是抗VEGF藥物引起還是DR自身進展導致仍需要進一步研究,在對DME患者進行治療時,辨別患者的DMI是由病程自然進展造成還是由抗VEGF藥物引起,可以避免過度治療或治療不足,從而為DME患者制定更精準有效的治療方案。
DMI是DR的重要表現之一,近年隨著OCTA的出現和不斷發展,對DMI的評估逐步從定性向定量發展;但由于評估方法缺乏統一標準,限制了DMI相關研究的進展。目前DME的主流治療方式玻璃體腔注射抗VEGF藥物對DMI的影響也是一個重要但卻容易被忽視的問題。盡管許多學者認為抗VEGF藥物會加重DMI,但缺乏隨機對照研究結果加以證實;反而認為即使存在DMI也可以進行抗VEGF治療的臨床研究結果更多。隨著抗VEGF藥物的廣泛應用,對其治療適應證和禁忌癥應嚴格把握,以期更加安全有效地治療DME并使更多患者受益。
糖尿病黃斑缺血(DMI)是指糖尿病視網膜病變(DR)患者黃斑區毛細血管及毛細血管前小動脈的狹窄或閉塞,表現為黃斑拱環的破壞或黃斑周圍毛細血管無灌注區增大[1]。無論是臨床有意義的黃斑水腫還是彌漫性黃斑水腫,都可以合并不同程度的DMI[2]。FFA是診斷DMI的金標準,但由于這一有創操作可能帶來的并發癥,使DMI并未得到學者的充分關注。近年來隨著OCT血管成像(OCTA)的出現,對于DMI的評估有了更全面、更便捷的方法。玻璃體腔注射抗VEGF治療已取代黃斑格柵樣光凝成為糖尿病黃斑水腫(DME)的首選治療方案,但目前多數臨床醫生認為抗VEGF治療會加重DMI而將DMI患者排除在外。總結分析DMI的危險因素、評估方法以及抗VEGF治療對DMI的影響具有重要的臨床意義。
1 DMI的危險因素
血脂異常、高低密度脂蛋白水平是黃斑周圍視網膜微血管異常的重要危險因素[3];此外,年齡、近期抽煙史、低腎小球濾過率也是DMI的危險因素[3-4]。而糖尿病病程、高血壓及糖化血紅蛋白這些被認為與DR密切相關的因素卻與DMI沒有顯著相關性[3-9];糖尿病神經病變、冠心病則被認為與DMI無關[8]。另有研究發現,體重指數(BMI)越小,DMI越嚴重[8],DR程度也越重[10]。其機制尚不明確,目前對BMI與DMI相關性的研究較少,二者之間的關系有待進一步探索。
2 DMI的評估
2.1 FFA
FFA是檢測視網膜灌注或缺血情況的金標準。ETDRS于1991年制定了詳細的DMI評估方法[11],其后多數臨床研究都沿用了這一方法。該方法提出的3個評估指標是ETDRS中央子區(半徑500 μm或1/3 DD)毛細血管缺失、黃斑中心凹無血管區(FAZ)面積及FAZ輪廓。ETDRS以7張存在不同程度黃斑缺血的FFA圖像為標準圖像,將毛細血管缺失分為無、可疑存在、存在、中度和重度5級,同時對FAZ面積和輪廓也進行了分級(表1,2)[11]。除ETDRS規定的上述3個參數以外,也有學者用FAZ最大直徑來評估DMI,直徑大于1000 μm被認為是重度缺血[12-15]。


FAZ輪廓的評估易受到圖片質量、分辨率和血管充盈好壞的影響,而FAZ面積、直徑在正常人中的變異較大,容易受到性別、瞳距、眼軸、黃斑中心凹厚度及脈絡膜厚度的影響[16];但黃斑區毛細血管的缺失因為與周邊的正常區域對比明顯,即使FFA早期不容易辨認,也可以在晚期明確顯示。因此很多研究將黃斑區毛細血管缺失作為評估DMI的唯一指標[17-20]。
通過FFA評估DMI的方法,主要是定性或者半定量的,可重復性低,檢查時間長,需要數分鐘內拍攝一系列照片;且FFA為有創檢查,可能會引起并發癥,過敏患者也無法進行FFA檢查;此外,FFA僅能顯示表層血管叢,無法顯示深層血管叢的血供情況,但深層血管的缺血通常較淺層缺血更顯著,且深層血管缺血會引起DR患者光感受器異常,對視力的影響也較大[21-22]。
2.2 OCTA
OCTA克服了FFA的上述弊端,它通過探測每一橫斷面上紅細胞產生的運動對比來成像,無需注射造影劑,不存在過敏或發生并發癥的風險,快速無創,分辨率高,成像結果沒有造影劑滲漏的干擾,對無灌注區面積的測量更準確,并可獲得不同層面血管的分布情況,因此越來越多的學者開始探索用OCTA評估DMI的方法。用OCTA評估DMI的參數主要有FAZ面積、周長、最大直徑角、圓度以及血管密度(VD)、血管直徑指數(VDI)、分形維數(FD)、中心凹外無血管面積(EAA)。這些參數均可以通過各種算法和軟件自動測量得出。
正常人的FAZ在水平或者垂直方向上都呈圓形,因此正常眼的FAZ最大直徑或水平、或垂直,即FAZ最大直徑角為0°或90°。而糖尿病患者由于黃斑拱環的破壞,FAZ最大直徑角通常既不水平也不垂直,因此FAZ最大直徑角可以作為評估DMI的參數[23]。
FAZ圓度是FAZ面積與FAZ周長相同的標準圓的面積之間的比值,范圍在0~1之間,FAZ圓度的值越大,FAZ的形狀越接近圓形[24]。FAZ圓度可通過方程式FAZ圓度=4π×面積÷周長2獲得[25]。研究表明,與FAZ圓度等反映FAZ形狀的指標相比,FAZ面積和周長這些反映FAZ大小的指標在正常人群之中的變異較大,且可能受年齡、眼軸、屈光不正等因素影響[25]。這提示采用FAZ圓度評估DMI更好。
VD是選定區域內的血管所占面積的百分比[26-27]。目前OCTA設備均可自動測量此參數。VDI是血管總面積與其總長度的比值,反映血管的平均口徑[27]。
EAA是指在OCTA掃描范圍之內,以黃斑中心凹為圓心、直徑1 mm的圓之外的無血管區面積的總和[28];其靈敏度較VD高,且較少受到年齡和信號強度的影響[29]。
FD是分形幾何學的概念,可反映血管紆曲度[30];其范圍通常在1~2之間,其值越大代表血管走形越復雜[31]。
FFA仍是目前DMI相關的臨床試驗中采用的主要評估方法,而OCTA對微血管異常的檢測與FFA有良好的一致性,且可重復性高,并可以進行自動、定量的測量,在未來的臨床工作及科研中都可以便捷地應用。但用OCTA評估DMI也有局限性,OCTA測量的范圍較小,通常為3 mm×3 mm,盡管掃頻光源OCTA的掃描范圍可達12 mm×12 mm,但隨著掃描范圍的增大,圖像分辨率也會下降;另外,OCTA會產生偽影,影響深層血管成像,從而影響對DMI的自動識別;但研究者們也正在對OCTA的技術和算法進行改進,偽影的干擾將不斷減少甚至消除。目前對OCTA分析黃斑區灌注情況的方法層出不窮,但哪一個參數可以更好地反應DMI嚴重程度,以及如何將各個參數整合在一起對DMI進行規范化、標準化的評級或評分,這些問題亟待解決。
3 DMI的影響
DMI可導致組織缺氧,引起VEGF升高,從而產生DME,引起視力下降[32]。除通過引起DME造成視力下降外,FAZ面積和直徑增大也與視力下降密切相關,其機制可能與DMI造成局部光感受器丟失有關[22,33]。FAZ面積、周長和VDI的增大以及VD、FD、FAZ圓度的減小均與DR加重相關,且有DMI的DR患者更容易發展成增生型DR[20]。
DMI可影響DME患者抗VEGF治療效果。研究表明,合并DMI的DME患者進行抗VEGF治療后視力無提高[34]。但由于目前多數學者及臨床醫師認為抗VEGF治療會加重DMI,并認為DMI是抗VEGF治療的禁忌,因此DMI患者行抗VEGF治療的研究較少。至于DMI患者對抗VEGF治療是否真的無應答以及合并DMI的DME患者黃斑水腫是否更容易復發等問題尚無確切結論。
4 抗VEGF治療對DMI的影響
VEGF是參與DME病理過程的重要因子,目前公認的DME一線治療方案為玻璃體腔注射抗VEGF藥物。多中心隨機對照試驗結果證實,抗VEGF治療DME無論是結構還是功能的有效性均優于視網膜激光光凝[35]。然而在臨床工作中發現,有部分經單次抗VEGF治療后患者視力急劇下降或黃斑無灌注區(MNP)明顯擴大的病例[36-39]。Feucht等[40]回顧性研究發現,玻璃體腔注射貝伐單抗(IVB)后FAZ面積擴大;Chung等[41]雖然沒有觀察到IVB后DMI加重,但卻發現治療前已有DMI的患者IVB后出現視力下降,因此也認為抗VEGF治療會加重DMI或導致原本存在DMI的患者視力下降。其原因是由于玻璃體腔注射抗VEGF藥物后,生理性VEGF的產生被抑制,因此導致DMI加重。部分基礎研究結果顯示,VEGF參與了血管的形成并使其結構維持穩固[42];當出現無灌注區時,VEGF表達升高可促進無灌注區血流的恢復,VEGF也可以在缺血組織中直接發揮神經保護的作用[43]。此外,阻斷VEGF會導致脈絡膜毛細血管萎縮,進而影響視網膜的氧供[44]。這些發現均為抗VEGF治療加重DMI提供了理論依據。
但也有部分學者認為抗VEGF治療可以防止DMI加重[18]。抗VEGF藥物可抑制VEGF升高所引起的白細胞停滯,從而抑制血管閉塞,避免視網膜缺血加重[45]。Campochiaro等[18]對比觀察玻璃體腔注射雷珠單抗(IVR)組與空白對照組治療后DMI加重患者的比例,發現這一比例在空白對照組中增長更多,但當空白對照組開始接受IVR治療后,這一比例開始降低。由此證明抗VEGF藥物抑制了DMI加重。
然而更多研究結果支持抗VEGF治療不會增加DMI加重的風險,DMI的存在不是玻璃體腔注射抗VEGF藥物治療的禁忌[12-14,19,46-47]。Bonini-Filho等[17]對10例嚴重黃斑缺血的患者進行抗VEGF治療,發現治療后DMI并無顯著改變。另有研究發現,盡管抗VEGF治療后患者FAZ面積擴大、黃斑毛細血管缺失增加,但與視力及黃斑厚度增加無關,且抗VEGF治療組中DMI的加重程度與激光治療組、聯合治療組間差異并無統計學意義[9],因此認為即使存在DMI也可以進行抗VEGF治療。Reddy等[20]分析了MNP與BCVA、視網膜中央子區厚度(CST)之間的關系,得出無論抗VEGF治療前有無DMI,治療后BCVA和CST都得到改善,甚至在有DMI的分組中CST下降得更顯著。
抗VEGF治療是否會加重黃斑缺血目前仍無定論。認為有不良反應的報道幾乎均為病例報告或回顧性研究,而前瞻性研究結果卻都支持即使存在黃斑缺血也可以進行抗VEGF治療;但其中多數臨床研究也考慮到抗VEGF藥物可能造成DMI加重,所以未納入DMI程度較重的病例,這可能導致研究結果存在偏倚。部分基礎研究結果顯示,抗VEGF藥物所引起的毛細血管退化是因器官而異,并提到抗VEGF治療后在視網膜中較少出現毛細血管退化[48]。因此抗VEGF藥物未必是引起DMI加重的元兇,血脂、糖尿病腎病等一些全身因素也可以影響FAZ面積,因此個別患者出現DMI迅速加重,或許還應該考慮其他全身因素的影響。DMI加重究竟是抗VEGF藥物引起還是DR自身進展導致仍需要進一步研究,在對DME患者進行治療時,辨別患者的DMI是由病程自然進展造成還是由抗VEGF藥物引起,可以避免過度治療或治療不足,從而為DME患者制定更精準有效的治療方案。
DMI是DR的重要表現之一,近年隨著OCTA的出現和不斷發展,對DMI的評估逐步從定性向定量發展;但由于評估方法缺乏統一標準,限制了DMI相關研究的進展。目前DME的主流治療方式玻璃體腔注射抗VEGF藥物對DMI的影響也是一個重要但卻容易被忽視的問題。盡管許多學者認為抗VEGF藥物會加重DMI,但缺乏隨機對照研究結果加以證實;反而認為即使存在DMI也可以進行抗VEGF治療的臨床研究結果更多。隨著抗VEGF藥物的廣泛應用,對其治療適應證和禁忌癥應嚴格把握,以期更加安全有效地治療DME并使更多患者受益。