彩色多普勒超声检查糖尿病眼部血管血流动力学变化对视网膜病变的研究

石喜喜，柳心平，石谨璟

（1.庄浪县人民医院，甘肃 庄浪 744699；2.庄浪县南湖中心卫生院，甘肃 庄浪 744699）

糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病常见的微血管并发症，亦是一种主要的致盲性眼病[1]。早期的DR是可逆的功能性改变，故早期诊断、早期干预对降低其发病率和致盲率有着极其重要的意义。本研究通过彩色多普勒超声技术研究糖尿病患者眼部血管血流动力学改变，旨在探讨彩色多普勒超声在DR早期诊断中的价值。

1 对象与方法

1.1 对象

2013年1月至2018年1月本院收治的糖尿病合并视网膜病变患者150例（300只眼），男78例，女72例，年龄33～81岁，平均（50.4±6.8）岁，病程3～28年。所有患者均根据糖尿病诊断标准，排除有关药物（如血管紧张素转换酶抑制剂、芦丁类药物）的应用及其他使眼血流动力学改变的疾病。眼底病变按中华医学会制定的糖尿病性视网膜病变临床分期标准[2]，将眼底病变分为6期，Ⅰ期：微血管瘤期；Ⅱ期：硬性渗出期；Ⅲ期：软性渗出期；Ⅳ期：新生血管形成期；Ⅴ期：玻璃体出血、机化物形成期；Ⅵ期：视网膜剥离期。其中，Ⅰ～Ⅲ期为非增殖期视网膜病变（NPDR），Ⅳ～Ⅵ期为增殖期视网膜病变（PDR）。根据眼底病变程度将糖尿病患者分为3组：无DR组（NDR组）、50例，非增殖期DR组（NPDR组）、60例，增殖期DR组（PDR组）、40例。另选健康志愿者为正常组，50例（100只眼），男30例，女20例，年龄 25～58岁，平均（52.3±5.3）岁，排除高血压、糖尿病及心脑血管疾病，眼底各项检查均正常。糖尿病组与对照组的性别、年龄差异无显著性。

1.2 研究方法

采用GE-E8彩色超声诊断仪，高频线阵探头7～11 MHz，取样容积2～3 mm，调节声束和血管夹角＜30°。受检者取仰卧位，轻闭双眼，将探头轻置其眼睑，水平扫查，显示视神经无回声区后，于球后10～15 mm、球后3 mm、球后3～5 mm视神经颞侧，分别显示眼动脉（OA）、视网膜中央动脉（CRA）和睫状后动脉（PCA）[3]。测量收缩期峰值流速（PSV），舒张末期流速（EDV）和阻力指数（RI），取相邻3～5个心动周期的最佳图像。所有测量均由同一名医师操作获得数据存盘待分析。眼科检查采用直接检眼镜和非散瞳眼底照相仪，观察眼部血管。

1.3 统计学方法

应用PEMS 3.1统计学软件处理数据，各组数据以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用q检验，P＜0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 血流频谱形态特征

正常眼底动脉血流频谱呈典型动脉波动性血流，频谱呈直角三角形，三峰切迹状，波峰和切迹明显，第一收缩峰（S1）＞第二缩峰（S2）（见图1）。糖尿病眼底血流频谱形态有明显改变，利用彩色多普勒观察糖尿病各组患者OA、CRA、PCA 3支主要血管的血流动力学改变，显示PSV、EDV值较对照组降低，EDV降低更显著，甚至部分消失，收缩期加速时间延长，其中CRA变化更明显。DR增殖期，CRA的PSV测值为对照组的50%，血流频谱S峰降低、圆钝、呈半圆形，D峰低平宽大甚至消失，频谱呈现“沙堆样”改变（见图2）。糖尿病合并高血压患者的眼部血管血流动力学改变是以血流速度增快，血流灌注阻力增加为特征（见图3），而糖尿病患者的眼部血管血流动力学是以血流速度下降和血流灌注阻力增加为特征。另外，糖尿病伴高血压患者眼部血管频谱形态收缩峰尖锐，收缩峰时缩短（见图4），而糖尿病患者频谱形态收缩峰圆钝，峰时延长。糖尿病眼底动脉血流频谱形态有明显改变，频谱形态特征：OA、CRA、PCA3支血管血流频谱均表现为谷峰消失呈圆钝状，峰时延长，呈“抛物线”状，S2＞S1，表明糖尿病合并高血压比单纯DR发生率高。

图1 对照组OA血流频谱

图2 DR增殖期CRA血流频谱

图3 糖尿病合并高血压PCA血流频谱

图4 糖尿病患者OA血流频谱

2.2 OA血流动脉参数比较

PSV和EDV随DR程度的加重逐渐降低，NDR组、NPDR组和PDR组的PSV低于对照组（均P＜0.01），PDR组低于NDR组和PDR组（均P＜0.01）；NPDR组和PDR组的EDV低于对照组和NDR组（P＜0.05或P＜0.01），PDR组低于NPDR组（P＜0.01）；RI随DR程度的加重逐渐升高，NDR组、NPDR组和PDR组高于对照组（均P＜0.01），NPDR组和PDR组高于NDR组（均P＜0.01），PDR 组高于 NPDR 组（P＜0.01），见表 1。

表1 各组OA血流动脉参数比较（±s）

表1 各组OA血流动脉参数比较（±s）

注：与对照组比较，*P＜0.01；与 NDP 组比较，▲P＜0.05，▲▲P＜0.01；与 NPDR 组比较，#P＜0.01

组别n P S V（c m/s）E D V（c m/s）R I对照组N D R组N P D R组P D R组F值P 5 0 5 0 6 0 4 0 3 6.4 7±8.2 1 2 7.8 9±5.3 0*2 5.7 5±6.1 2*2 2.6 1±1.9 8*▲▲#5 1.3 3 1＜0.0 1 9.1 2±3.7 5 8.5 2±2.4 5 7.2 1±2.0 3*▲5.0 7±1.4 9*▲▲#2 4.1 6 8＜0.0 1 0.6 1±0.0 6 0.7 5±0.0 5*0.8 0±0.0 5*▲▲0.8 7±0.0 5*▲▲#2 1 9.8 2 0＜0.0 1

2.3 CRA 参数比较

PSV和EDV随DR程度的加重逐渐降低，NDR组、NPDR组和PDR组的PSV和EDV低于对照组（均P＜0.01），NPDR组和PDR组的PSV低于NDR组（均P＜0.01），PDR组低于NPDR组（P＜0.01）；PDR组的EDV低于NDR组和NPDR组；RI随DR程度的加重逐渐升高，NDR组、NPDR组和PDR组高于对照组，NPDR组和PDR组高于NDR组，见表2。

表2 各组CRA参数比较（±s）

表2 各组CRA参数比较（±s）

注：与对照组比较，*P＜0.01；与 NDR 组比较，▲P＜0.01；与 NPDR 组比较，#P＜0.01

组别n P S V（c m/s）E D V（c m/s）R I对照组N D R组N P D R组P D R组F值P 5 0 5 0 6 0 4 0 1 2.7 8±5.3 3 9.5 1±2.1 1*7.3 1±3.0 2*▲5.0 8±1.3 6*▲#4 8.4 0 4＜0.0 1 6.9 7±1.9 5 3.4 3±2.0 5*2.8 3±1.3 7*2.0 2±0.4 6*▲#1 0 0.1 8 3＜0.0 1 0.5 0±0.1 4 0.6 8±0.1 6*0.7 3±0.0 7*▲0.8 0±0.1 9*▲4 0.5 0 0＜0.0 1

2.4 各组PCA血流参数比较

PSV和EDV各组间差异无显著性，RI随DR程度的加重逐渐升高，NPDR组和PDR组的PSV均高于对照组（均P＜0.01），NPDR组、PDR组和NPDR组的RI高于对照组（均P＜0.01），NPDR组和PDR组高于NDR组，见表3。

表3 各组PCA血流参数比较（±s）

表3 各组PCA血流参数比较（±s）

注：与对照组比较，*P＜0.01；与 NDR 组比较，▲P＜0.01

组别n P S V（c m/s）E D V（c m/s）R I对照组N D R组N P D R组P D R组F值P 5 0 5 0 6 0 4 0 1 5.7 6±6.7 1 1 3.2 7±5.2 3 1 2.2 4±5.6 8 1 1.3 9±2.3 6 2.4 2 9＞0.0 5 4.5 6±2.5 8 4.1 5±2.2 1 3.6 2±2.7 5 3.4 1±0.9 0 2.5 7＞0.0 5 0.0 6±0.0 3 0.6 1±0.0 7*0.7 3±0.0 8*▲0.7 7±0.0 6 8▲8 6.5 9 8＜0.0 1

3 讨论

3.1 DR的早期预防及诊断

DR是50岁以上人群的主要致盲性眼病之一，我国糖尿病患者中DR的发病率高达44.0%～51.3%，而病程10年以上者发病率更高。目前尚无有效方法逆转DR的发展。因此早期诊断，尤其是在DR尚未出现临床症状时，早期预防、早期诊断与治疗具有重要意义。

3.2 DR与视网膜微循环障碍有关[4]

糖尿病患者高血糖状态对视网膜微循环有直接影响。长期高血糖状态损害视网膜毛细血管，使管壁透明样变性，基底膜增厚，内皮细胞增生，毛细血管硬化，管腔狭窄甚至闭塞[5]。高血糖和高血黏度使糖基化终产物长期堆积在组织中，导致血红蛋白携氧能力下降，加重视网膜组织缺氧，使视网膜血管内皮细胞受损、功能紊乱，微循环障碍；红细胞复制能力减低，聚集性和黏附性升高，导致微循环血流缓慢，血流速度下降[6]。

3.3 DR引起的眼部并发症与微血管的血流动力学改变的关系

（1）DR是糖尿病微循环引起的眼部并发症，其发生、发展与微血管的血流动力学改变有密切关系。本研究对150例（300只眼）糖尿病患者的OA、CRA、PCA的PSV、EDV、RI进行检测。结果表明，糖尿病各组OA、CRA的PSV、EDV值均较对照组明显降低（P＜0.05或P＜0.01），PDR组与对照组比较差异显著（P＜0.01），0A、CRA、PCA的RI较对照组明显增高。PSV表示血管充盈程度和血流供应强度，EDV反映远端组织的血流灌注情况，RI显示微血管阻力变化，管径越细，微血管阻力越大。NDR期患者视网膜动脉管径尚未出现变化，而其远端毛细血管微循环障碍已经存在，呈低灌注高阻力状态。此结果反映糖尿病患者眼部血管血流动力学的特征，即血流速度下降，远端血管阻力增大，使得血流量减少，从而导致视网膜缺氧、缺血。

（2）研究发现，糖尿病患者未出现视网膜改变时，供应视网膜的CRA和供应脉络膜的PCA已出现血流动力学变化。表明在糖尿病早期，视网膜、脉络膜已处于病理状态，即血流动力学改变在血管形态发生改变之前。DR早期出现微血管瘤，然后出现硬渗、软渗。当大量血管闭锁出现视网膜无灌注区后，引起新生血管长出，进入视网膜病变增殖期。视网膜循环结构损害得越多，其功能下降得越明显。

（3）眼部血流动力学研究结果表明：①糖尿病患者CRA、PCA、OA血流动力学异常，显示血流阻力增高，血流速度降低。视网膜病变越严重，血流速度下降越显著，RI增高越明显；②糖尿病患者在眼科检查尚未出现视网膜病变时，其眼部CRA、PCA、0A 3支血管PSV、EDV频谱与RI测值均已发生病变。

3.4 颈内动脉对眼部血管血流动力学的影响

眼部供血OA是颈内动脉第一主要分支，大多数情况下起源于颈内动脉，极少数从脑膜中动脉发出。故颈内动脉狭窄对眼部血管的血流动力学影响更直接。应用彩色多普勒超声对OA和颈内动脉进行无创性血流动力学分析，对于评估OA血流参数和颈内动脉狭窄的相关性具有临床价值。研究发现，PDR患者较正常者OA频谱测值EDV减少、RI增高，提示PDR患者OA的外周循环阻力增加，远端组织的血流灌注不足，当0A的PSV明显降低时，应进一步检测同侧颈内动脉血管。

3.5 眼部检查诊断依据

对DR的诊断多以眼底镜检查为主，但该项检查主观依赖性较强，眼底血管荧光造影为DR诊断的金标准。但此项检查具有创伤性，患者不易接受，而超声检查则具有安全、无创、可重复的优势。

本研究应用超声技术检测眼部血管，观察其血流动力学改变。视网膜出现糖尿病血管病变之前，彩色多普勒超声可检测到视网膜血流动力学的异常变化，提示视网膜血流供应和灌注不良，为DR早期诊断提供了重要依据，使之得到早期干预，改善视网膜供血，对延缓和逆转DR的发生与发展有重要价值。