中心視野缺損與周邊視野缺損的早期原發性開角型青光眼黃斑區血管密度變化比較

霍妍佼 郭彥 王懷洲 李蕾 王寧利

首都醫科大學附屬北京同仁醫院眼科 北京同仁眼科中心 北京市眼科研究所 北京市眼科學與視覺科學重點實驗室，北京100730

青光眼損害的特征性表現是視網膜神經節細胞(retinal ganglion cells，RGCs)及其軸突丟失，繼而導致視盤周圍視網膜神經纖維層(peripapillary retinal nerve fiber layer，pRNFL)變薄，視杯凹陷。臨床中，眼壓升高被認為是原發性開角型青光眼(primary open-angle glaucoma，POAG)的主要危險因素，降低眼壓可有效阻止青光眼視功能損害的進展。部分青光眼患者雖然眼壓控制尚可，但仍會出現視功能損害的進展，提示非眼壓因素也參與青光眼的發生和發展。黃斑區中心4.5 mm范圍內分布大量RGCs，有研究發現部分青光眼患者早期即出現中心視野缺損(central visual field defects，CVFDs)，顯著影響患者視功能。光相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)是近幾年廣泛應用的血管成像技術，可以非侵入性地立體顯示視網膜血流信號并進行定量分析。在對青光眼的研究中發現，OCTA測量的黃斑和視盤區域血管密度較正常人顯著下降。本課題組前期對不同視野分期的POAG患者進行OCTA掃描發現，隨著視野損害進展，黃斑淺層血管密度出現進行性下降。目前，關于局部視野損害對應視網膜微循環改變的研究少見。本研究擬探討局部視野缺損與黃斑微循環改變之間的關系，以期為青光眼的診斷和隨訪提供指導。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用橫斷面研究方法，于2020年6—12月在首都醫科大學附屬北京同仁醫院連續納入確診為早期POAG患者66例66眼，根據視野缺損部位不同將患者分為CVFDs組25例25眼和周邊視野缺損(peripheral visual field defects，PVFDs)組41例41眼，同期納入健康志愿者55人55眼作為健康對照組，健康受試者均取右眼納入研究。早期POAG診斷標準：(1)24 h眼壓出現≥21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)并除外繼發原因者；(2)房角開放；(3)出現典型青光眼性視神經異常并伴有視野改變，如裂隙燈顯微鏡結合前置鏡檢查或彩色眼底照相呈現彌漫性或局限性盤沿缺損、盤沿出血或視杯視盤直徑比擴大和相應區域的pRNFL缺損；(4)視野平均缺損(mean deviation，MD)>-6 dB。早期POAG患者納入標準：(1)符合早期POAG診斷標準；(2)依從性好，能夠配合檢查和隨訪。排除標準：(1)最佳矯正視力<0.1；(2)近6個月有眼部手術史；(3)有屈光間質混濁等干擾眼底成像及OCT/OCTA成像，采集信號強度<8者。健康對照組納入標準：(1)眼壓<21 mmHg；(2)視神經外觀正常且無pRNFL缺損；(3)視野檢查中青光眼半視野檢查正常；(4)MD和模式標準偏差(pattern standard deviation，PSD)均在正常范圍。所有受試者最佳矯正視力≥0.1，等效球鏡度(spherical equivalent，SE)為-6.00～+6.00 D，無黃斑疾病及其他影響視力、視野的全身系統性疾病，未應用可能引起眼部血流改變的全身藥物(如降血壓、降血糖和降血脂藥等)。所有研究對象均經2位青光眼醫生進行篩查，2人意見一致則入組，如2人意見不一致則排除。3個組間受試者年齡、性別構成比、SE和中央角膜厚度比較差異均無統計學意義(均

P

>0.05)(表1)。本研究遵循赫爾辛基宣言，研究方案經首都醫科大學附屬北京同仁醫院倫理委員會批準(批文號：TRECKY2020-103)，所有受試者均簽署知情同意書。

表1 各組受試者及受檢眼基線特征比較Table 1 Comparison of demography among three groups組別例數/眼數年齡*(x±s,歲)性別構成比#(男/女,n)SE*(x±s,D)眼壓*(x±s,mmHg)中央角膜厚度*(x±s,μm)降眼壓藥物使用數量&(x±s,支/d)MD*(x±s,dB)PSD*(x±s,dB)mGCIPL厚度(x±s,μm)健康對照組55/5541.20±10.9430/25-2.18±2.2716.13±4.48553.2±31.2--1.11±0.691.46±0.2582.51±4.53CVFDs組25/2542.64±12.7212/13-2.57±2.2516.61±2.70a543.1±32.01.54±0.98-3.45±1.61a4.54±1.99a67.92±9.82aPVFDs組41/4141.61±13.6020/21-2.48±2.3419.55±5.66a545.6±34.81.74±0.95-3.43±1.25a3.71±2.24a73.39±7.79aF/χ2/t值0.120.450.325.921.27-0.7815.889.7142.58P值0.8880.8010.7240.0040.439<0.001<0.001<0.001<0.001 注:與各自健康對照組比較,aP<0.017(*:單因素方差分析,LSD-t檢驗;#:χ2檢驗;&:獨立樣本t檢驗) CVFDs:中心視野缺損;PVFDs:周邊視野缺損;SE:等效球鏡度;MD:平均缺損;PSD:模式標準偏差;mGCIPL:黃斑區節細胞-內叢狀層;-:未統計 1 mmHg=0.133 kPa Note:Compared with respective normal control group,aP<0.017 (*:One-way ANOVA,LSD-t test;#:χ2 test;&:Independent samples t-test) CVFDs:central visual field defects;PVFDs:peripheral visual field defects;SE:spherical equivalent;MD:mean deviation;PSD:pattern standard devi-ation;mGCIPL:macular ganglion cell-inner plexiform layer;-:no data 1 mmHg=0.133 kPa

1.2 方法

1

.

2

.

1

一般檢查 所有受檢眼均接受系統眼科檢查。采用全自動電腦視力檢查儀(MC-3，日本Topcon公司)測定視力；采用電腦自動驗光儀(日本佳能公司)測定受檢眼屈光度；采用非接觸眼壓計(日本佳能公司)測定眼壓；采用裂隙燈顯微鏡(BM900，瑞士Haag-Streit公司)檢查眼前節表現；采用裂隙燈顯微鏡聯合前置鏡(90D，美國Volk公司)檢查眼底；采用彩色眼底照相機(日本Kowa公司)進行眼底拍照；采用Cirrus OCT的前節模塊測量受檢眼角膜厚度。屈光度數和眼壓測定均于行OCTA檢查當日進行，各檢查3次，取其平均值。SE=球鏡度數+1/2柱鏡度數。

1

.

2

.

2

視野檢查 囑受檢者將下頜放入頜托，注視光標，采用HFA-860視野計(德國Carl Zeiss公司)SITA 24-2模式進行視野檢查。青光眼視野改變定義為：青光眼半視野檢查在正常范圍外；概率<5%的連續暗點≥3個或概率<2%的連續暗點≥2個。視野缺損須經2次連續、可信的檢查確認?？尚哦戎笜艘蠹訇栃月?15%，假陰性率<15%，固視丟失率<20%。CVFDs定義為模式偏差圖在視野10°區域內出現≥3個概率<5%的連續暗點或≥2個概率<2%的連續暗點。PVFDs定義為在視野10°～24°區域內出現≥3個概率<5%的暗點或≥2個概率<2%的暗點(圖1)。

圖1 各組視野灰度圖和模式偏差示意圖 A：CVFDs組的灰度圖 B：PVFDs組的灰度圖 C：CVFDs組的模式偏差圖 可見中心10°區域出現4個連續暗點，其概率均<0.5% D：PVFDs組的模式偏差圖 可見10°～24°區域出現4個連續暗點，其中3個點概率<2%，1個點<5%Figure 1 Grayscale maps of visual field and pattern deviation plot of two groups A:Grayscale map of CVFDs group B:Grayscale map of PVFDs group C:Pattern deviation plot of CVFDs group There were four continuous scotomas with P value <0.5% in central 10 degree visual field D:Pattern deviation plot of PVFDs group There were four continuous scotomas between central 10-24 degree of visual field,among which P values of three scotomas were <2% and P value of one scotoma was <5%

1

.

2

.

3

OCTA及OCT檢查 采用Cirrus 5000 OCTA獲取黃斑區視網膜淺層血流圖像，波長為840 nm，掃描速度為68 000 A掃描/s，掃描范圍為黃斑區6 mm×6 mm，按照ETDRS環將掃描范圍分為3個環9個區域，獲取中心環、內環(上方、下方、顳側和鼻側)和外環(上方、下方、顳側和鼻側)的淺層視網膜血管密度和灌注密度(圖2)。血管密度定義為單位面積視網膜的總灌注血管長度；灌注密度定義為單位面積視網膜的總灌注血管面積。水平和垂直掃描線的B掃描中有245個A掃描。黃斑區淺層視網膜定義為從內界膜到內叢狀層，包含視網膜神經纖維層、RGCs層和內叢狀層。采用Cirrus OCT自帶軟件(AngioPlex，軟件版本10.0)進行所有掃描的定量分析。同時采集黃斑區節細胞-內叢狀層(macular ganglion cell-inner plexiform layer，mGCIPL)厚度。所有OCT和OCTA掃描均由同一位有經驗的技術員在同一設備上進行，所有掃描圖像進行質量評估，排除固視丟失、分層錯誤和運動偽像等。

圖2 測量黃斑淺層血流斷層和參數分區示意圖 A：黃斑區淺層血流斷層圖像 2條紅色虛線代表黃斑淺層，定義為從內界膜到內叢狀層，包含神經纖維層、神經節細胞層和內叢狀層 B：OCTA黃斑淺層血流測量參數分區 黃斑區6 mm×6 mm的區域按照ETDRS環分為9個區域 C為中心;I-I為內環下方；I-O為外環下方；N-I為內環鼻側；N-O為外環鼻側；S-I為內環上方；S-O為外環上方；T-I為內環顳側；T-O為外環顳側Figure 2 Microvasculature measurement in the macular region A:Tomography image of macular superficial microvasculature Macular superficial layer was located between two dotted red lines,which was defined from inner limiting membrane to inner plexiform layer,including nerve fiber layer,ganglion cell layer,and inner plexiform layer B:Zoning of macular superficial microvasculature According to ETDRS ring,a 6 mm×6 mm macular area was divided into 9 zones C represented center;I-I represented inferior-inner;I-O represented inferior-outer;N-I represented nasal-inner;N-O represented nasal-outer;S-I represented superior-inner;S-O represented superior-outer;T-I represented temporal-inner;T-O represented temporal-outer

1.3 統計學方法

采用SPSS 23.0統計學軟件(美國IBM公司)進行統計分析。計量資料數據采用Shapiro-Wilk檢驗證實是否呈正態分布，符合正態分布的數據以表示，采用Levene檢驗對組間標準差行方差齊性檢驗。非正態分布的數據以

M

(

Q

，

Q

)表示；計數資料以例數及百分數表示。3個組間正態分布資料評估指標總體差異比較采用單因素方差分析，檢驗水準為ɑ=0.05；兩兩比較采用Bonferroni檢驗，ɑ'=0.05/3=0.017。3個組間偏態分布數據資料總體差異比較采用Kruaskal-Wallis

H

檢驗，兩兩比較采用Wilcoxon秩和檢驗；各組受檢者性別構成比比較采用

χ

檢驗；CVFDs組與PVFDs組受檢眼使用降眼壓藥物的數量差異比較采用獨立樣本

t

檢驗。

P

<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組黃斑淺層血管密度比較

健康對照組、CVFDs組和PVFDs組總體血管密度分別為18.20(17.50，18.50)、17.10(16.30，17.85)和17.20(16.25，17.90)mm/mm，總體比較差異有統計學意義(

H

=20.84，

P

<0.001)，其中CVFDs組和PVFDs組總體血管密度均低于健康對照組，差異均有統計學意義(均

P

<0.001)，CVFDs組與PVFDs組總體血管密度比較差異無統計學意義(

P

=1.000)。健康對照組、CVFDs組和PVFDs組受檢眼中心血管密度和內環上方、下方、顳側、鼻側血管密度總體比較差異均無統計學意義(

H

=2.89、3.40、4.23、1.58、5.03，均

P

>0.05)；3個組間外環上方、下方、顳側和鼻側血管密度總體比較差異均有統計學意義(

H

=15.81、30.73、12.44、13.35，均

P

<0.01)，其中與健康對照組比較，CVFDs組受檢眼外環各區血管密度均下降，PVFDs組外環上方、下方和顳側象限血管密度均下降，差異均有統計學意義(均

P

<0.05)(表2)。

2.2 各組黃斑淺層灌注密度比較

健康對照組、CVFDs組和PVFDs組總體灌注密度分別為0.45(0.43，0.46)、0.42(0.40，0.44)和0.43(0.40，0.44)mm/mm，組間總體比較差異有統計學意義(

H

=16.15，

P

<0.001)，其中與健康對照組比較，CVFDs組和PVFDs組受檢眼灌注密度值均下降，差異均有統計學意義(

P

=0.002、0.003)，CVFDs組與PVFDs組間灌注密度比較差異無統計學意義(

P

=1.000)。3個組間黃斑區中心和內環上方、下方、顳側、鼻側灌注密度值總體比較差異均無統計學意義(

H

=3.22、3.07、1.67、1.44、3.90，均

P

>0.05)；3個組間外環上方、下方、顳側和鼻側灌注密度值總體比較差異均有統計學意義(

H

=14.13、29.90、9.07、8.19，均

P

<0.05)，其中與健康對照組比較，CVFDs組受檢眼外環上方、下方和鼻側灌注密度值下降，PVFDs組外環上方、下方和顳側灌注密度值下降，差異均有統計學意義(均

P

<0.05)，CVFDs組外環鼻側灌注密度值低于PVFDs組，差異有統計學意義(

P

=0.035)(表3)。

表2 各組受檢眼黃斑區血管密度比較[M(Q1,Q3),mm/mm2)]Table 2 Comparison of macular vessel density among different groups (M[Q1,Q3],mm/mm2)組別眼數中心內環上方內環下方內環顳側內環鼻側外環上方外環下方外環顳側外環鼻側健康對照組558.1(6.8,9.8)18.4(17.6,19.0)18.4(17.5,18.8)17.8(17.1,18.6)18.5(17.2,18.9)18.6(18.0,19.1)18.3(17.4,18.8)17.1(16.2,18.0)19.8(19.4,20.3)CVFDs組2510.1(6.6,11.9)18.4(17.5,19.1)18.0(15.7,18.9)18.1(16.7,18.6)18.8(18.2,19.5)17.7(16.6,18.8)a15.2(13.9,18.1)a16.4(15.1,17.6)a19.2(17.0,19.6)aPVFDs組418.8(6.9,11.4)18.0(17.2,18.6)17.8(16.5,18.5)17.6(16.8,18.5)18.2(17.4,18.9)17.5(16.9,18.5)a16.9(14.6,17.7)a16.1(14.5,17.2)a19.7(18.9,20.2)H值2.893.404.231.585.0315.8130.7312.4413.35P值0.2350.1430.1200.4540.081<0.001<0.0010.0020.001 注:與各自健康對照組比較,aP<0.01(Kruskal-Wallis H檢驗,Wilcoxon秩和檢驗) CVFDs:中心視野缺損;PVFDs:周邊視野缺損 Note:Compared with respective normal control group,aP<0.01 (Kruskal-Wallis H test,Wilcoxon rank sum test) CVFDs:central visual field de-fects;PVFDs:peripheral visual field defects

表3 各組受檢眼黃斑區灌注密度比較[M(Q1,Q3),mm2/mm2]Table 3 Comparison of macular perfusion density among different groups (M[Q1,Q3],mm2/mm2)組別眼數中心內環上方內環下方內環顳側內環鼻側外環上方外環下方外環顳側外環鼻側健康對照組550.18(0.15,0.22)0.46(0.43,0.46)0.44(0.42,0.45)0.43(0.40,0.44)0.44(0.41,0.45)0.47(0.45,0.48)0.46(0.43,0.48)0.42(0.40,0.44)0.49(0.47,0.49)CVFDs組250.22(0.15,0.27)0.44(0.42,0.47)0.44(0.38,0.46)0.44(0.40,0.45)0.45(0.43,0.46)0.43(0.42,0.48)a0.40(0.34,0.45)a0.40(0.37,0.44)0.48(0.42,0.48)aPVFDs組410.19(0.16,0.26)0.44(0.41,0.46)0.43(0.40,0.45)0.42(0.40,0.44)0.43(0.41,0.45)0.44(0.42,0.46)a0.42(0.36,0.44)a0.39(0.36,0.42)a0.49(0.46,0.50)bH值3.223.071.671.443.9014.1329.909.078.19P值0.2000.2160.4350.4860.1420.001<0.0010.0110.017 注:與各自健康對照組比較,aP<0.01;與CVFDs組比較,bP<0.05(Kruskal-Wallis H檢驗,Wilcoxon秩和檢驗) CVFDs:中心視野缺損;PVFDs:周邊視野缺損 Note:Compared with respective normal control group,aP<0.01;compared with CVFDs group,bP<0.05 (Kruskal-Wallis H test,Wilcoxon rank sum test) CVFDs:central visual field defects;PVFDs:peripheral visual field defects

3 討論

本研究發現在早期POAG患者中，無論是否有黃斑區視野缺損，黃斑區的血流參數與健康對照組相比均顯著下降。國內外有研究報道，早期青光眼患者出現黃斑區血管密度明顯下降，而且這些血流變化與視野敏感度或黃斑結構測量參數顯著相關。然而，這些研究均以整體視野的平均敏感度作為研究對象，缺乏局部視野缺損的微循環改變研究。最近有研究對視野半側缺損的POAG患者進行視盤旁和黃斑區的血流測量發現，視野正常半側對應的視盤旁和黃斑區淺層血管密度、pRNFL和黃斑內層厚度與正常對照相比均顯著下降，但2個組視野MD值比較差異無統計學意義。本研究也發現，沒有黃斑區視野缺損的早期POAG患者黃斑血流參數較健康對照組出現明顯下降，主要在3～6 mm的外環區域。王曉蕾等的研究對象為進展期POAG患者，MD均值為-15.36 dB，而本研究的研究對象MD均>-6 dB，提示視網膜局部血流參數測量值的下降可能出現在視野改變之前。本研究中伴有CVFDs的POAG患者mGCIPL厚度較PVFDs者下降明顯，提示黃斑淺層血流與黃斑內層結構和功能之間存在顯著相互作用。Hou等對POAG患者進行2.6年隨訪發現，黃斑區血管密度的下降速度顯著快于黃斑內層厚度的變薄速度，并且與疾病的嚴重程度顯著相關。以上研究結果均提示，局部血流參數測量值的下降可能成為早期發現視野缺損和黃斑結構改變的潛在指標，因此建議青光眼篩查也應進行視網膜血流的監測，以盡早發現青光眼視神經改變。

本研究發現，CVFDs與PVFDs的POAG患者黃斑內環血流參數比較差異無統計學意義，而CVFDs組黃斑外環鼻側的血流參數測量值較PVFDs組出現顯著下降，分析可能主要與視網膜神經纖維走行有關。Hood等建立了Humphrey視野與視網膜神經纖維層的對應關系。視網膜神經纖維大致分為盤斑束神經纖維、上下弧形神經纖維和鼻側放射狀神經纖維。盤斑束神經纖維起源于黃斑部，呈直線狀直接進入視盤顳側；上下弧形神經纖維來自黃斑顳側及上下方，黃斑顳側的神經纖維必須繞過盤斑束纖維，分別呈弧形從視盤顳側上方和下方進入。因此，CVFDs患者易出現黃斑區、黃斑鼻側及視盤顳側神經纖維缺損及相應的血流改變；而PVFDs患者更易出現黃斑上下區域及視盤上下方向的神經纖維缺損及相應血流改變。本研究采用的黃斑ETDRS環可以檢測出黃斑區6 mm×6 mm區域的血流改變，但是區域更廣的血流情況檢測還需要OCTA設備軟件的進一步提升，以便檢出PVFDs患者的視網膜血流改變。

視網膜血管從視盤發出，呈顳上、顳下、鼻上和鼻下走行，到達黃斑部呈上拱環和下拱環分布，環繞黃斑無血管區。早期青光眼往往起始于1個區域或象限，其視野和結構測量具有上下不對稱的特點，因此選擇ETDRS環更易發現其血流的不對稱性。Lu等研究發現，在早期POAG患者中，伴有和不伴有CVFDs患者的內環及外環鼻側和顳側血管密度比較差異無統計學意義；但外環上方和下方象限的血管密度比較差異有統計學意義，與本研究結果不同。Lu等使用的是10-2視野模式來判斷是否有CVFDs，而本研究應用24-2模式來判斷，本研究定義為無CVFDs的患者在10-2模式中有存在局部暗點的可能性，故推測分組模式不同是造成研究結果差異的原因。盡管研究發現10-2視野模式更容易提升CVFDs篩查的敏感性，而且與黃斑測量參數相關性可能更好，但臨床中更多的應用模式為24-2或30-2，未來可以考慮綜合24-2和10-2這2種視野模式對黃斑視野缺損進行全面評估。

本研究存在一定的局限性：(1)盡管本研究推測血流參數下降之后才出現視野損害，但是未來仍需要縱向研究來證實黃斑結構、血流和功能變化之間的先后關系；(2)本研究未行3個組之間最佳矯正視力的測量和比較，對于有無黃斑區視野缺損的青光眼患者視敏度的差異仍需進一步研究；(3)本研究CVFDs樣本量有限，主要原因是早期POAG患者中伴有CVFDs較少，而且需要與PVFDs之間匹配性別、年齡和青光眼程度，以避免混雜因素對黃斑區血流的影響；此外，鑒于有研究發現高度近視患者的黃斑區淺表血管密度降低，本研究納入的受試者均為中低度近視，且3個組之間SE差異無統計學意義，盡可能減少了混雜因素對結果的影響；(4)本研究未涉及mGCIPL測量厚度分布與血流參數分布的研究，主要原因是Cirrus OCTA黃斑區的掃描模式和分區與mGCIPL掃描分區方式不同，無法一一對應，希望今后OCTA軟件可以匹配mGCIPL的掃描模式，以更好地研究兩者分布之間的關系。

綜上所述，本研究采用OCTA發現早期POAG患者黃斑區血管密度和灌注密度均明顯降低，具有CVFDs的早期POAG患者黃斑區外環鼻側灌注密度低于PVFDs者，提示黃斑區視網膜淺層血供減少發生于中心視功能降低之前，鼻側血供減少可能提示中心視野的丟失。

利益沖突

所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明

王寧利：參與選題和研究設計、研究過程指導、數據和資料分析、文章主要內容修改和定稿；霍妍佼：參與研究設計和試驗實施、收集和分析數據、論文撰寫及修改和定稿；郭彥：參與研究的實施、收集和分析數據、文章修改；王懷洲：參與試驗的指導、對文章知識性內容的審閱和智力性內容的修改及定稿；李蕾：參與試驗數據的收集和統計分析