青少年近視對外層視網膜厚度和脈絡膜厚度影響及相關性研究

何潔瓊 王艷華

青少年近視人群逐年增多,近視可引起黃斑及脈絡膜病變[1],盡早獲悉青少年近視人群視網膜、脈絡膜細微結構改變,可較早預防近視并發癥。外層視網膜感光層在視覺處理第一階段提供視覺信息,其完整性和視功能密切相關。感光體內部和外部層(photoreceptor inner/outer segment layers, IS / OS)之間,有一特殊結構,國際In-OCT小組將其定義為橢球體區(ellipsoid zone, EZ)。因橢球體區折射率高,光反向散射增強,線粒體含量豐富,對感光層功能重要。橢球體區完整性是評估黃斑裂孔[2],病理性近視[3]和近視性脈絡膜新生血管等[4]疾病因素之一。對橢球體區高反射率、強度等定性因素在視網膜疾病中影響目前已有研究[5-7],因頻域相干光層析成像術(spectral domain optical coherence tomogtaphy ,SD-OCT)測量受限,將橢球區建立量化參數研究較少。近視能影響視網膜內層,神經節細胞內叢狀層和神經纖維層厚度分布[8.9],但少有研究近視人群視網膜外段感光層厚度變化。因眼球延長可導致脈絡膜變薄[10],脈絡膜厚度變化可成為近視進展潛在標志。本研究分析青少年人群中,近視程度對包含外核層、感光層、視網膜色素上皮層的外層視網膜厚度和脈絡膜厚度的影響,探討外層視網膜厚度與脈絡膜厚度變化與眼軸、屈光度關系。

資料與方法

一、對象

橫斷面研究。2020年3～8月于長沙愛爾眼科醫院近視門診招募所有受試者120名,120只右眼。該研究經由長沙愛爾眼科醫院倫理委員會批準,按《赫爾辛基宣言》進行。所有患者及監護人均提供并簽署書面知情同意書。使用Cirrus HD-OCT(Carl Zeiss, Meditec, Oberkochen,德國)增強深度模式(enhanced depth imaging optical coherence tomography, EDI-OCT)掃描,該檢查由同一眼科醫生完成。選取結果圖像信號強度7以上。納入標準:入選受試者年齡為10～18歲之間,最佳矯正視力(best corrected visual acuity, BCVA)≥1.0。將屈光度轉換為SE(spherical equivalent):球鏡屈光度+1/2柱鏡屈光度。分為以下4組(每組30只眼):(1)正視組:屈光度(diopter,D)0 D到-0.25 D;(2)低度近視組:-1.00 D≤SE≤-3.00 D;(3)中度近視組:-3.00 D21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa);(2)視野缺損;(3)存在眼內手術史或相關系統性疾病史;(4)排除青光眼,白內障,視網膜脫離、視網膜裂孔、視網膜劈裂、黃斑前膜、黃斑囊樣水腫等,根據病理性近視國際分類標準[11]排除萎縮性、牽引性、新生血管性黃斑部病變等;(5)排除家族遺傳性及全身系統性疾病;(6)無法配合完成眼科檢查者。

二、方法

所有受試者均接受全面眼科檢查,包括:BCVA,裂隙燈顯微鏡檢查,角膜曲率,眼軸,眼底彩色照相,眼部B超,擴瞳后三面鏡眼底檢查。所有檢查由主治以上經驗豐富眼科醫生完成。入組病例均在無散瞳下采用同一OCT儀器檢查,應用8 mm徑向線掃模式,每次掃描均以黃斑中央凹為中心。選擇黃斑中央凹及中心凹1.5 mm直徑處區域,從黃斑中央凹開始測量,選取鼻、顳兩處為黃斑旁中心凹測量點。分割生成的視網膜脈絡膜圖像,Image Pro Plus軟件測量各層厚度[12,13]。見圖1。每次結果重復測量3次,取平均值。

圖1 黃斑中心凹及旁中心凹外層視網膜和脈絡膜厚度(C37到L57代表各層視網膜厚度)

基于視網膜病變黃斑中心凹中央部及周邊部區域劃分[14],視網膜分割標準根據國際OCT專家組提出定義[15]。所有符合納入標準受試者進行EDI-OCT檢查,外層視網膜分為:(1)外核層 (outer nuclear layer,ONL)、Hellen纖維層(hellen fiber layer, HFL)、外界膜(external limiting membrance, ELM)和肌樣體區(myoid zone, MZ);(2)橢球體區層(ellipsoid zone, EZ);(3)光感受器外節(photoreceptor outer segment,OS)、交叉區(interdigitation zone, IZ)和視網膜色素上皮(retinal pigment epithelium, RPE)/Bruch膜復合體(bruch's complex )層。測量黃斑中心凹處和黃斑中心凹外以1.5 mm為直徑的鼻、顳兩側旁中心凹的外層視網膜各層次厚度及總厚度。測量黃斑中心凹處和黃斑中心凹外以1.5 mm為直徑的鼻、顳兩側旁中心凹的脈絡膜厚度。

三、統計學分析方法

結 果

一、研究對象一般情況

120只受檢眼中,正視眼30只眼,近視眼90只眼。所有近視眼患者均為軸性近視,無眼部其它疾病,全身情況良好。在正視組和不同程度近視組之間,年齡,性別,眼壓,角膜曲率(平坦K,陡峭K)差異均無統計學意義(P>0.05)。各組之間屈光度和眼軸差異有統計學意義。見表1。

表1 正視眼組與不同程度近視眼組一般特征

二、黃斑中心凹處外層視網膜厚度和脈絡膜厚度的比較

正視組與近視組外層視網膜厚度和脈絡膜平均厚度分布有差異(均P<0.05),正視組與不同程度近視組外核層+Hellen纖維層+外界膜+肌樣體區層厚度無差異(P>0.05)。見表2。低度,中度,高度近視組橢球體區層厚度均比正視組厚(均P<0.05)。高度近視組光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層厚度比正視組厚(P=0.005),低度,中度,高度近視組脈絡膜厚度,外層視網膜總厚度比正視組薄(均P>0.05)。見表2。

表2 正視組與近視組黃斑中心凹處外層視網膜厚度(μm)與脈絡膜厚度(μm)

三、黃斑中心凹1.5 mm直徑處鼻側和顳側外層視網膜厚度與脈絡膜厚度差異的比較

黃斑中心凹1.5 mm直徑處鼻側段,正視組與近視組橢球體區層厚度,光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層厚度,脈絡膜厚度及外層視網膜總厚度值如下,差異有統計學意義(均P<0.001)。外核層+Hellen纖維層+外界膜+肌樣體區層厚度無統計學差異(P>0.05)。見表3。不同屈光度近視組EZ層均厚于正視組(P<0.05)。低度,中度,高度近視組光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層薄于正視組(P=0.002,P=0.025,P=0.023)。正視組脈絡膜厚度比近視組厚(均P<0.001),低度、中度,高度近視組外層視網膜總厚度較正視組薄(均P=0.001)。見表3。

表3 黃斑中心凹1.5 mm直徑處鼻側正視組和近視組黃斑中心凹處外層視網膜厚度(μm)與脈絡膜厚度(μm)

黃斑中心凹1.5 mm直徑處顳側段,正視組與近視組橢球體區層厚度、光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層厚度、脈絡膜厚度及外層視網膜總厚度值如下,差異有統計學意義(P<0.001)。見表4。外核層+Hellen纖維層+外界膜+肌樣體區層厚度無統計學差異(P>0.05)。正視組橢球體區厚度均薄于不同屈光度近視組(均P<0.05)。高度近視組光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層厚度薄于正視組(P=0.012)。低度,中度,高度近視組脈絡膜厚度均薄于正視組(均P<0.001)。低度,中度,高度近視組外層視網膜總厚度均薄于正視組(P=0.006,P<0.001)。見表4。

表4 黃斑中心凹1.5 mm直徑處顳側正視組和近視組黃斑中心凹處外層視網膜厚度(μm)與脈絡膜厚度(μm)

四、黃斑部外層視網膜厚度、脈絡膜厚度與屈光度,眼軸的關系

黃斑中央凹處,近視組外核層+Hellen纖維層+外界膜+肌樣體區層厚度,光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層厚度與屈光度,眼軸無相關性(P>0.05)。橢球體區厚度與屈光度呈負相關(r=-0.645,P<0.001),眼軸呈正相關(r=0.406,P<0.001)。脈絡膜厚度與屈光度呈正相關(r=0.715,P<0.001),眼軸呈負相關(r=-0.647,P<0.001)。外層視網膜總厚度與屈光度無相關性(P>0.05),與眼軸呈負相關(r=-0.240,P<0.001)。(見表5)。

表5 黃斑中心凹處外層視網膜厚度(μm)與脈絡膜厚度(μm)和屈光度(D)眼軸(mm)相關性

黃斑中心凹鼻側1.5 mm處,近視組外核層+Hellen纖維層+外界膜+肌樣體區層厚度,光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層厚度層厚度與屈光度,眼軸無相關性(P>0.05)。橢球體區厚度與屈光度呈負相關(r=-0.827,P<0.001),眼軸呈正相關(r=0.447,P<0.001)。脈絡膜厚度與屈光度呈正相關(r=0.718,P<0.001),眼軸呈負相關(r=-0.658,P<0.001)。外層視網膜總厚度與屈光度無相關性(P>0.05),與眼軸呈負相關(r=-0.276,P<0.001)。見表6。

表6 黃斑中心凹鼻側1.5 mm外層視網膜厚度(μm)與脈絡膜厚度和屈光度(D)眼軸(mm)相關性

黃斑中心凹顳側1.5 mm處,近視組層厚度,光感受器外節+交叉區+視網膜色素上皮/Bruch膜復合層厚度與屈光度,眼軸無相關性(P>0.05)。橢球體區厚度與屈光度呈負相關(r=-0.694,P<0.001),眼軸呈正相關(r=0.675,P<0.001)。脈絡膜厚度與屈光度呈正相關(r=0.745,P<0.001),眼軸呈負相關(r=-0.639,P<0.001)。外層視網膜總厚度與屈光度無相關性(P>0.05),與眼軸呈負相關(r=-0.325,P<0.05)。見表7。

表7 旁黃斑中心凹顳側外層視網膜厚度(μm)與脈絡膜厚度和屈光度(D)眼軸(mm)相關性

橢球體區和脈絡膜厚度與屈光度有良好相關性。以橢球體區厚度(X1),脈絡膜厚度(X2)為自變量,屈光度為因變量,建立線性回歸方程。在黃斑中心凹,Y=-2.314-0.529X1+0.014X2(R2=0.635,P<0.001);鼻側黃斑旁中心凹,Y=1.317-0.745X1+0.01X2(R2=0.650,P<0.001);顳側黃斑旁中心凹,Y=-3.359-0.407X1+0.015X2(R2=0.760,P<0.001)。表明在黃斑中心凹,橢球體區厚度與脈絡膜厚度每改變1 mm,近視屈光度增加2.855 D;鼻側黃斑旁中心凹,橢球體區厚度與脈絡膜厚度每改變1 mm,近視屈光度減少0.582 D;鼻側黃斑旁中心凹,橢球體區厚度與脈絡膜厚度每改變1 mm,屈光度增加3.751 D;得出黃斑部不同處,橢球體區厚度和脈絡膜厚度變化與近視屈光度相關。

討 論

近視人群脈絡膜厚度分布各不同,受性別,種族,前房深度,眼壓,運動量等影響。中心性漿液性脈絡膜視網膜病變等疾病進展中,外層視網膜有變薄或變厚趨勢[16],但目前國內外對青少年近視眼外層視網膜各層次厚度變化研究不多。本研究發現在黃斑部與旁黃斑部,不同程度近視橢球體區層厚度比正視眼厚,與眼軸屈光度有關。從光感受器外節到色素上皮層總外層視網膜厚度有變薄趨勢。脈絡膜厚度和橢球體區厚度與眼軸、屈光度相關。

橢球體區富含線粒體、內質網、高爾基體,能產生ATP、光敏相關化學物質等。我們發現正視眼組橢球體區厚度比近視眼組橢球體區厚度薄,與Ye等[17]認為病理性近視中,肌樣體區和橢球體區厚度比正視眼薄結果有差異?？紤]病理性近視具有特殊結構,如視盤周圍脈絡膜空洞、彌漫性視網膜萎縮等,視網膜代謝可能異于本研究中的青少年近視人群,從而結果不同。近視組橢球體區厚度比正視眼厚,可能由于視網膜氧代謝異常,線粒體腫脹,而引起橢球體厚度增厚,但該推測需進一步實驗證明。本研究得出橢球體區厚度與屈光度呈負相關,眼軸呈正相關,屈光度與橢球體區厚度和脈絡膜厚度變化相關。有研究得出,健康眼外層視網膜厚度與脈絡膜厚度相關[18],但對于青少年近視眼的屈光度與脈絡膜厚度相關性尚無定論。不同疾病橢球體區有改變:視網膜靜脈阻塞的視功能可通過橢球體區破壞程度預測[19];輕微視網膜震蕩患者光感受器外節厚度變薄,但橢球體區完整。橢球體區為光反應器重要生物標記[20],我們認為隨近視屈光度增加,眼球延長,橢球體區厚度可能較早出現變化,但這一推測需進一步研究證實。橢球體區完整程度影響最佳矯正視力,本研究對不同程度近視的青少年橢球體區進行定量測量,分析其厚度改變與眼軸屈光度相關性可能為近視進展提供依據。

形覺剝奪近視動物模型中,感光細胞層被拉長,光感受器細胞層破壞。外核層主要由視錐細胞構成,其厚度變薄可反應視錐細胞丟失情況。我們發現不同程度近視組與正視組的外核層與Hellen纖維層,外界膜到肌樣體區厚度無差異。有研究指出高度近視外核層與Hellen纖維層厚度薄于正視眼[21],與本結果不相符?？紤]可能因高度近視常合并視功能障礙,近視眼視網膜色素上皮 /Bruch膜復合體層微循環改變,光感受器外節與交叉區細胞凋亡,在不同屈光狀態光感受器細胞層的破壞程度在不同近視人群中存在差異所致。已有研究指出遠視程度越高,RPE-BM層越厚[22]。我們發現黃斑區高度近視組光感受器外節層到視網膜色素上皮 /Bruch膜復合體層厚度薄于正視組,黃斑旁中心凹鼻側正視組厚度比低度和中度近視組厚?？紤]可能因鼻側視盤解剖結構存在,外視網膜牽引力和切向拉伸力導致眼球拉伸引起該層變化。我們發現光感受器外節層到視網膜色素上皮 /Bruch膜復合體層與屈光度、眼軸無相關性。Jonas等[23]認為54只高度近視眼RPE/Bruch膜與眼軸長度無關,與本研究一致。

我們發現近視組外層視網膜總厚度比正視組薄。與中低度近視組和高度近視組,平均總黃斑厚度,內層或外層黃斑區厚度隨眼軸增加而變薄的結論一致[24]。研究表明,外層視網膜厚度可影響神經節細胞內叢狀層厚度[25]。高度近視易出現神經節細胞受損,追蹤近視眼外層視網膜厚度變化可能具有一定臨床價值。已有研究指出外層視網膜受脈絡膜影響[18],我們發現外層視網膜厚度與眼軸呈負相關,與TH等[26]研究結果一致,考慮與近視眼軸拉長,鞏膜延長,導致外層視網膜變薄所關。

受滲透活性分子及血管通透性影響,脈絡膜在近視進展中作用重要。我們發現黃斑部不同區域近視組脈絡膜厚度比正視組厚度均薄,與Ho等[27]研究結果一致?？紤]因近視眼脈絡膜血供減少及高度近視眼后鞏膜葡萄腫引起脈絡膜變薄有關。我們發現,脈絡膜厚度與屈光度呈正相關,與BC等[28]研究相符。

本研究定量分析不同程度近視青少年個體外層視網膜厚度與脈絡膜厚度變化。我們發現,在近視防控診療過程中需重視近視度數增長及眼軸測量,關注外層視網膜厚度及脈絡膜厚度等細微結構變化,可提早預防近視性黃斑病變、視網膜脈絡膜疾病發生。此外本研究存在一些不足:(1)病例數較少;(2)黃斑區視網膜及脈絡膜厚度測量范圍具有局限性。下一步科研設計從這方面改進,擴大樣本量,探討黃斑部不同區域,不同程度近視外層視網膜與脈絡膜厚度比較,為近視防控提供參考價值。