引用本文： 庄雪楠, 曹丹, 姚婕, 陈若瑜, 陈业胜, 王子诚, 张良. 基于超广角眼底成像的糖尿病视网膜病变周边病变特征分析. 中华眼底病杂志, 2021, 37(7): 523-527. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20200928-00475 复制
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糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病（DM）主要微血管并发症之一。2013年流行病学研究表明，中国DM患病率高达10.9%[1]；而多中心研究指出，国内DM患者中DR发病率约27.9%[2]；这提示我国DM及DR患者数量众多，对DR的筛查及诊断面临着巨大的压力。目前国际上诊断DR的金标准仍沿用早期DR治疗研究组（ETDRS）提出的标准7方位（S7F）眼底彩色照相[3]。然而，S7F眼底彩色照相仅覆盖75°的中央视网膜，约占30%的视网膜总面积，因而在DR的临床诊治中极有可能忽略周边视网膜病变。近年来，欧堡超广角眼底成像（UWF）利用激光扫描成像原理，在免散瞳非接触情况下单次采集能够获取200°视网膜图像（约占80%视网膜总面积）[4]。通过UWF技术，越来越多研究发现，观察周边视网膜病变可发现更早期的DR及诊断更多的DR，周边视网膜病变的存在也提示着更高级别的DR分期及更严重的预后；同时，观察隐匿的DR周边视网膜病变有助于改进和优化DR的严重程度分级系统，改进视网膜激光光凝方案[5]。因此，对DR患者周边视网膜病变的检测显得愈发重要。本研究采用UWF对不同分期DR进行检查，分析DR患者周边视网膜病变的分布特征，以提高DR的诊治效率。现将结果报道如下。
1 对象和方法
横断面研究。本研究经广东省人民医院医学伦理委员会审批［伦理号：GDREC2018380H（R2）］。遵循《赫尔辛基宣言》原则，所有受检者均知晓研究目的并签署书面知情同意书。
2019年1～12月在广东省人民医院眼科确诊为DR的265例患者388只眼纳入本研究。其中，男性148例211只眼，女性117例177只眼。年龄22～80岁，平均年龄（58.4±12.3岁）。纳入标准：（1）根据WHO标准[6]诊断为2型糖尿病；（2）诊断为DR；（3）年龄≥18岁；（4）男女不限。排除标准：（1）合并除DR外其他视网膜疾病，如高度近视、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞等；（2）翼状胬肉、角膜白斑、晶状体混浊、玻璃体疾病等影响屈光间质、眼底照相者；（3）既往有视网膜激光光凝治疗、眼内注药、玻璃体切割手术等治疗史；（4）伴有全身严重疾病，尤其是影响眼部的相关疾病。
患眼均行最佳矫正视力（BCVA）、眼压、裂隙灯显微镜、眼底彩色照相检查。采用英国欧堡免散瞳超广角成像系统行UWF检查。拍摄眼位为正位、上方、下方、鼻侧、颞侧，获取220°～240°范围视网膜图像。根据ETDRS的S7F检查标准[3]，使用Photoshop CC软件将7个等圆进行拼接，作为S7F模板，并将该模板覆盖在UWF图像上以模拟S7F检查区域。其中，区域1以视盘为中心；区域2以黄斑中心凹为中心；区域3位于黄斑区颞侧，圆心位于视盘与中心凹连线延长线上；区域4～7分别位于视盘颞上、颞下、鼻上、鼻下方，其上下边界与视盘上下边界水平线相切，内外边界与经视盘中心垂线相切。7个区域半径长度均等于视盘中心至黄斑中心凹距离。周边区域3（P3）为区域3相邻的周边视网膜区域，其上下界分别为上下血管弓水平切线延长线；周边区域4～7（P4～P7）为区域4～7相邻的周边视网膜区域（图1）[7]。
图1
中度非增生型糖尿病视网膜病变患眼超广角眼底成像与模拟标准7方位眼底彩色照相图。1A～1E分别示上方、鼻侧、正位、颞侧、下方。7个等圆拼接区为模拟标准7方位眼底彩色照相检查区域；1～7示中央1～7区域，P3～P7示周边视网膜3～7区域
图像采集后由两名眼底病专科医师依据国际DR分期标准[8]对DR进行分期。轻度非增生型DR（NPDR）：仅有视网膜微动脉瘤；中度NPDR：眼底病变介于轻度及重度NPDR之间；重度NPDR：出现以下改变之一但无PDR表现，每一象限均有多于20处视网膜内出血、2个以上象限中出现静脉串珠样改变、1个象限中出现显著视网膜内微血管异常；增生型DR（PDR）：出现下列一种或以上病变，新生血管形成、视网膜前出血或玻璃体积血。根据病变数量及面积，将DR分为周边病变为主型（PPL）和中央病变为主型（PCL）。PPL定义为至少有1个周边视网膜区域（P3～P7）DR较其相邻的中央区域（3～7）更严重[9]。若两名眼底病专科医师对DR分期或PPL评估结果不一致时，则由本研究通信作者进行最终评估。
采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。对不同DR分期及不同视网膜区域中PPL构成比差异比较采用χ2检验。对两名阅片者DR分期及PPL评估结果行一致性分析，Kappa值＞0.75视为高度一致性。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
在388只DR患眼中，轻度NPDR 87只眼（22.4%，87/388）、中度NPDR 161只眼（41.5%，161/388）、重度NPDR 81只眼（20.9%，81/388）、PDR 59只眼（15.2%，59/388）。PCL、PPL分别为188（48.5%，188/388）、200（51.5%，200/388）只眼（表1）。不同分期DR患眼PPL构成比比较，差异有统计学意义（χ2=11.440，P=0.010）。
表1
不同分期DR中PCL、PPL分布情况（眼，%）
PPL 200只眼中，区域3、4、5、6、7分别有87、101、78、67、38只眼。不同分期DR患眼中，PPL位于区域4者最多，位于区域7者最少。PPL在DR患眼中各视网膜区域分布状况比较，差异有统计学意义（χ2=37.640，P＜0.001）（图2）。
图2
不同分期DR中PPL在各区域中的分布。不同分期DR中，区域4的PPL数均最高，区域7的PPL数均最低。DR：糖尿病视网膜病变；NPDR：非增生型DR；PDR：增生型DR；PPL：周边病变为主型
PPL 200只眼中，1、2、3、4、5个区域为PPL者分别为104、48、29、11、8只眼。其中，轻/中/重度NPDR患眼中均为单个区域PPL数量最多，分别为87.50%（28/32，轻度NPDR）、50.56%（45/89，中度NPDR）、47.62%（20/42，重度NPDR），而PDR患眼中则为2个区域PPL数量最多（32.43%，12/37）（图3）。
图3
不同分期DR患眼不同区域PPL分布。DR：糖尿病视网膜病变；PPL：周边病变为主型
两名阅片者DR分期及PPL评估结果具有高度一致性［DR分期：Kappa=0.88，95%可信区间（CI）0.80～0.96；PPL：Kappa=0.86，95%CI 0.79～0.93］。
3 讨论
本研究结果显示，51.5%的患眼为PPL，其中DR分期越严重，PPL占比越大；视网膜区域4（视盘颞上区域）及区域3（黄斑区颞侧区域）存在更多的PPL，而区域7（视盘鼻下区域）PPL分布最少。这提示颞侧视网膜周边病变更多，尤其是颞上方。而本组PPL患眼中多数为单个区域PPL。
欧堡Daytona超广角眼底照相机通过发射激光束到视网膜200°范围从而实现单次采集即可获取视网膜的大部分范围（约占视网膜面积的80%），具有免散瞳、宽视野、无创、高分辨率、操作省时简易等优势，在DR诊疗过程中具有广阔的应用前景[4]。然而，Daytona超广角眼底照相机在其正位拍摄时常出现外周视网膜不清晰、对比度下降等问题，尤其是上方视网膜。因此本研究通过增加对4个方位（上方、下方、鼻侧及颞侧）的眼位引导拍摄，避免远周视网膜图像不清晰的问题，同时将单次拍摄仅能观察到的200°视网膜范围提升至220°～240°视网膜，对DR患眼周边视网膜病变分布特征进行更全面的评价。
不同的既往研究采用不同标准对DR患眼进行PPL评估（根据视网膜总体病变或视网膜单区域病变）[7,9]，但目前尚无明确定论表示何种方式更为准确。为观察不同区域PPL的分布情况，本研究根据单个区域病变进行DR患眼PPL评估。结果显示，388只DR患眼中，PPL占51.5%（200只眼），提示相当部分DR患眼存在S7F以外的周边病变，与美国、加拿大、印度等研究结果类似[9-11]。Hafner等[12]通过观察周边视网膜，发现49.6%的DM患者其DR更早出现于周边视网膜，提示观察DM患者周边视网膜能更早筛查出DR。一项纳入2.5万例DM患者的多中心研究发现，对周边视网膜病变的观察其DR诊断率提高近2倍[13]。Silva等[14]在DR患眼视网膜周边区域发现多达49.8%的小出血点、微动脉瘤等病变，提示12.7%的DR患眼具有更严重的DR分期。一项长达4年随访时间的前瞻性研究结果表明，伴有PPL的DR患眼在4年后出现DR分期进展的风险是不伴有PPL者的3.2倍，进展为PDR的风险则增加3.7倍[11]。这提示伴有周边视网膜病变的DR患眼预后更差，需更早干预。以上研究结果均表明，对DR患眼周边视网膜病变的筛查及随访具有极其重要的意义，临床在进行DR诊疗过程中，应该重视周边视网膜病变的检查。
本研究结果显示，DR分期越严重，周边视网膜病变越多。这提示对于高分期DR患眼，应该更加关注其周边视网膜。本研究结果还发现，DR周边视网膜病变在颞侧尤其是颞上方视网膜分布最多，国外研究也有类似结果[9, 15]。有学者通过双波长血氧定量法观察视网膜各象限血氧饱和度，发现鼻上象限视网膜动静脉血氧饱和度水平最高，其后依次为鼻下、颞上和颞下象限[16]，这或许可以解释DR患眼颞侧周边视网膜病变分布更多的现象，但为什么颞上方周边视网膜存在更多的PPL仍然不清楚。通过本研究结果，日常接诊DR患者过程中应更加关注颞上方周边视网膜，可更有针对性地进行周边病变检查，提高诊疗效率。同时本研究结果还提示，DR患眼行视网膜激光光凝治疗时，应更多地关注颞侧周边视网膜，进行充分的光凝。
本研究存在的局限性：（1）相对于国外关于DR周边视网膜病变分布特征研究，本研究样本量较为不足，有待今后加大样本量进行研究。（2）虽然S7F眼底彩色照相仍是DR筛查金标准，但目前荧光素眼底血管造影为DR诊断的金标准，由于未纳入超广角眼底血管造影检查，本研究未能充分评估DR周边视网膜病变。（3）虽然有关PPL的评估由两名眼底病专科医师共同进行，但人为判断仍具有较大的主观性，有待今后进行各视网膜病变客观测量后以进一步完善研究。然而，本研究对每一只纳入的患眼均采用5个方位的UWF检查，是一项较为全面的国内DR患者周边视网膜病变分布特征的研究。然而，明确周边视网膜病变在DR病理机制中的作用，建立更完善的基于UWF的DR分型体系，是下一步亟待解决的问题。
糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病（DM）主要微血管并发症之一。2013年流行病学研究表明，中国DM患病率高达10.9%[1]；而多中心研究指出，国内DM患者中DR发病率约27.9%[2]；这提示我国DM及DR患者数量众多，对DR的筛查及诊断面临着巨大的压力。目前国际上诊断DR的金标准仍沿用早期DR治疗研究组（ETDRS）提出的标准7方位（S7F）眼底彩色照相[3]。然而，S7F眼底彩色照相仅覆盖75°的中央视网膜，约占30%的视网膜总面积，因而在DR的临床诊治中极有可能忽略周边视网膜病变。近年来，欧堡超广角眼底成像（UWF）利用激光扫描成像原理，在免散瞳非接触情况下单次采集能够获取200°视网膜图像（约占80%视网膜总面积）[4]。通过UWF技术，越来越多研究发现，观察周边视网膜病变可发现更早期的DR及诊断更多的DR，周边视网膜病变的存在也提示着更高级别的DR分期及更严重的预后；同时，观察隐匿的DR周边视网膜病变有助于改进和优化DR的严重程度分级系统，改进视网膜激光光凝方案[5]。因此，对DR患者周边视网膜病变的检测显得愈发重要。本研究采用UWF对不同分期DR进行检查，分析DR患者周边视网膜病变的分布特征，以提高DR的诊治效率。现将结果报道如下。
1 对象和方法
横断面研究。本研究经广东省人民医院医学伦理委员会审批［伦理号：GDREC2018380H（R2）］。遵循《赫尔辛基宣言》原则，所有受检者均知晓研究目的并签署书面知情同意书。
2019年1～12月在广东省人民医院眼科确诊为DR的265例患者388只眼纳入本研究。其中，男性148例211只眼，女性117例177只眼。年龄22～80岁，平均年龄（58.4±12.3岁）。纳入标准：（1）根据WHO标准[6]诊断为2型糖尿病；（2）诊断为DR；（3）年龄≥18岁；（4）男女不限。排除标准：（1）合并除DR外其他视网膜疾病，如高度近视、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞等；（2）翼状胬肉、角膜白斑、晶状体混浊、玻璃体疾病等影响屈光间质、眼底照相者；（3）既往有视网膜激光光凝治疗、眼内注药、玻璃体切割手术等治疗史；（4）伴有全身严重疾病，尤其是影响眼部的相关疾病。
患眼均行最佳矫正视力（BCVA）、眼压、裂隙灯显微镜、眼底彩色照相检查。采用英国欧堡免散瞳超广角成像系统行UWF检查。拍摄眼位为正位、上方、下方、鼻侧、颞侧，获取220°～240°范围视网膜图像。根据ETDRS的S7F检查标准[3]，使用Photoshop CC软件将7个等圆进行拼接，作为S7F模板，并将该模板覆盖在UWF图像上以模拟S7F检查区域。其中，区域1以视盘为中心；区域2以黄斑中心凹为中心；区域3位于黄斑区颞侧，圆心位于视盘与中心凹连线延长线上；区域4～7分别位于视盘颞上、颞下、鼻上、鼻下方，其上下边界与视盘上下边界水平线相切，内外边界与经视盘中心垂线相切。7个区域半径长度均等于视盘中心至黄斑中心凹距离。周边区域3（P3）为区域3相邻的周边视网膜区域，其上下界分别为上下血管弓水平切线延长线；周边区域4～7（P4～P7）为区域4～7相邻的周边视网膜区域（图1）[7]。
图1
中度非增生型糖尿病视网膜病变患眼超广角眼底成像与模拟标准7方位眼底彩色照相图。1A～1E分别示上方、鼻侧、正位、颞侧、下方。7个等圆拼接区为模拟标准7方位眼底彩色照相检查区域；1～7示中央1～7区域，P3～P7示周边视网膜3～7区域
图像采集后由两名眼底病专科医师依据国际DR分期标准[8]对DR进行分期。轻度非增生型DR（NPDR）：仅有视网膜微动脉瘤；中度NPDR：眼底病变介于轻度及重度NPDR之间；重度NPDR：出现以下改变之一但无PDR表现，每一象限均有多于20处视网膜内出血、2个以上象限中出现静脉串珠样改变、1个象限中出现显著视网膜内微血管异常；增生型DR（PDR）：出现下列一种或以上病变，新生血管形成、视网膜前出血或玻璃体积血。根据病变数量及面积，将DR分为周边病变为主型（PPL）和中央病变为主型（PCL）。PPL定义为至少有1个周边视网膜区域（P3～P7）DR较其相邻的中央区域（3～7）更严重[9]。若两名眼底病专科医师对DR分期或PPL评估结果不一致时，则由本研究通信作者进行最终评估。
采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。对不同DR分期及不同视网膜区域中PPL构成比差异比较采用χ2检验。对两名阅片者DR分期及PPL评估结果行一致性分析，Kappa值＞0.75视为高度一致性。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
在388只DR患眼中，轻度NPDR 87只眼（22.4%，87/388）、中度NPDR 161只眼（41.5%，161/388）、重度NPDR 81只眼（20.9%，81/388）、PDR 59只眼（15.2%，59/388）。PCL、PPL分别为188（48.5%，188/388）、200（51.5%，200/388）只眼（表1）。不同分期DR患眼PPL构成比比较，差异有统计学意义（χ2=11.440，P=0.010）。
表1
不同分期DR中PCL、PPL分布情况（眼，%）
PPL 200只眼中，区域3、4、5、6、7分别有87、101、78、67、38只眼。不同分期DR患眼中，PPL位于区域4者最多，位于区域7者最少。PPL在DR患眼中各视网膜区域分布状况比较，差异有统计学意义（χ2=37.640，P＜0.001）（图2）。
图2
不同分期DR中PPL在各区域中的分布。不同分期DR中，区域4的PPL数均最高，区域7的PPL数均最低。DR：糖尿病视网膜病变；NPDR：非增生型DR；PDR：增生型DR；PPL：周边病变为主型
PPL 200只眼中，1、2、3、4、5个区域为PPL者分别为104、48、29、11、8只眼。其中，轻/中/重度NPDR患眼中均为单个区域PPL数量最多，分别为87.50%（28/32，轻度NPDR）、50.56%（45/89，中度NPDR）、47.62%（20/42，重度NPDR），而PDR患眼中则为2个区域PPL数量最多（32.43%，12/37）（图3）。
图3
不同分期DR患眼不同区域PPL分布。DR：糖尿病视网膜病变；PPL：周边病变为主型
两名阅片者DR分期及PPL评估结果具有高度一致性［DR分期：Kappa=0.88，95%可信区间（CI）0.80～0.96；PPL：Kappa=0.86，95%CI 0.79～0.93］。
3 讨论
本研究结果显示，51.5%的患眼为PPL，其中DR分期越严重，PPL占比越大；视网膜区域4（视盘颞上区域）及区域3（黄斑区颞侧区域）存在更多的PPL，而区域7（视盘鼻下区域）PPL分布最少。这提示颞侧视网膜周边病变更多，尤其是颞上方。而本组PPL患眼中多数为单个区域PPL。
欧堡Daytona超广角眼底照相机通过发射激光束到视网膜200°范围从而实现单次采集即可获取视网膜的大部分范围（约占视网膜面积的80%），具有免散瞳、宽视野、无创、高分辨率、操作省时简易等优势，在DR诊疗过程中具有广阔的应用前景[4]。然而，Daytona超广角眼底照相机在其正位拍摄时常出现外周视网膜不清晰、对比度下降等问题，尤其是上方视网膜。因此本研究通过增加对4个方位（上方、下方、鼻侧及颞侧）的眼位引导拍摄，避免远周视网膜图像不清晰的问题，同时将单次拍摄仅能观察到的200°视网膜范围提升至220°～240°视网膜，对DR患眼周边视网膜病变分布特征进行更全面的评价。
不同的既往研究采用不同标准对DR患眼进行PPL评估（根据视网膜总体病变或视网膜单区域病变）[7,9]，但目前尚无明确定论表示何种方式更为准确。为观察不同区域PPL的分布情况，本研究根据单个区域病变进行DR患眼PPL评估。结果显示，388只DR患眼中，PPL占51.5%（200只眼），提示相当部分DR患眼存在S7F以外的周边病变，与美国、加拿大、印度等研究结果类似[9-11]。Hafner等[12]通过观察周边视网膜，发现49.6%的DM患者其DR更早出现于周边视网膜，提示观察DM患者周边视网膜能更早筛查出DR。一项纳入2.5万例DM患者的多中心研究发现，对周边视网膜病变的观察其DR诊断率提高近2倍[13]。Silva等[14]在DR患眼视网膜周边区域发现多达49.8%的小出血点、微动脉瘤等病变，提示12.7%的DR患眼具有更严重的DR分期。一项长达4年随访时间的前瞻性研究结果表明，伴有PPL的DR患眼在4年后出现DR分期进展的风险是不伴有PPL者的3.2倍，进展为PDR的风险则增加3.7倍[11]。这提示伴有周边视网膜病变的DR患眼预后更差，需更早干预。以上研究结果均表明，对DR患眼周边视网膜病变的筛查及随访具有极其重要的意义，临床在进行DR诊疗过程中，应该重视周边视网膜病变的检查。
本研究结果显示，DR分期越严重，周边视网膜病变越多。这提示对于高分期DR患眼，应该更加关注其周边视网膜。本研究结果还发现，DR周边视网膜病变在颞侧尤其是颞上方视网膜分布最多，国外研究也有类似结果[9, 15]。有学者通过双波长血氧定量法观察视网膜各象限血氧饱和度，发现鼻上象限视网膜动静脉血氧饱和度水平最高，其后依次为鼻下、颞上和颞下象限[16]，这或许可以解释DR患眼颞侧周边视网膜病变分布更多的现象，但为什么颞上方周边视网膜存在更多的PPL仍然不清楚。通过本研究结果，日常接诊DR患者过程中应更加关注颞上方周边视网膜，可更有针对性地进行周边病变检查，提高诊疗效率。同时本研究结果还提示，DR患眼行视网膜激光光凝治疗时，应更多地关注颞侧周边视网膜，进行充分的光凝。
本研究存在的局限性：（1）相对于国外关于DR周边视网膜病变分布特征研究，本研究样本量较为不足，有待今后加大样本量进行研究。（2）虽然S7F眼底彩色照相仍是DR筛查金标准，但目前荧光素眼底血管造影为DR诊断的金标准，由于未纳入超广角眼底血管造影检查，本研究未能充分评估DR周边视网膜病变。（3）虽然有关PPL的评估由两名眼底病专科医师共同进行，但人为判断仍具有较大的主观性，有待今后进行各视网膜病变客观测量后以进一步完善研究。然而，本研究对每一只纳入的患眼均采用5个方位的UWF检查，是一项较为全面的国内DR患者周边视网膜病变分布特征的研究。然而，明确周边视网膜病变在DR病理机制中的作用，建立更完善的基于UWF的DR分型体系，是下一步亟待解决的问题。
