急性髓系白血病患者早期视网膜微血管改变及其相关因素分析

邢傲君 张雅楠 王贺 李明新

(1.徐州医科大学附属医院眼科 徐州 221002；2.徐州医科大学研究生学院 徐州221004；3.徐州医科大学附属医院血液科 徐州 221002)

急性髓系白血病(acute myelocytic leukemia，AML)是造血系统的髓系原始细胞恶性克隆性疾病，克隆性白血病细胞因为增殖失控、分化障碍、凋亡受阻等机制在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积，导致骨髓和血液学参数的紊乱[1-2]。在白血病患者中有高达49%的患者存在视网膜、脉络膜改变，包括棉絮斑、视网膜血管鞘、视网膜出血和视网膜静脉曲张[3-4]。白血病所致眼底改变由Liebreich于1863年首次报告，称为白血病视网膜病变。白血病视网膜病变可见于急、慢性白血病患者，Reddy等[5]研究表明：白血病引起的眼部症状更常见于急性白血病，成人(49.1%)发生率高于儿童(16.5%)，髓系白血病(41.0%)发生率高于淋巴细胞性白血病(29.2%)。AML是成人最常见的白血病类型，约占白血病患者的40%[6]，据Karesh等[7]研究显示，56例初发的AML患者中，发生视网膜病变的占50%。严重的白血病性视网膜病变可导致不可逆性视力损伤，最终导致视功能丧失。因此，早期发现和诊断视网膜微血管与神经组织损伤、病理性视网膜新生血管形成并进行早期干预，对于白血病患者维持正常视功能至关重要。

光学相干层析血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)是一种非侵入性的、通过探测血流信号变化来重建视网膜毛细血管网的成像技术，无需造影剂，安全、快速[8]。既往研究利用OCTA早期识别了无视网膜病变的缺铁性贫血、镰状细胞性贫血、糖尿病患者的视网膜微循环损害[9-12]。

目前有关利用OCTA来检测AML患者早期视网膜微血管病变的研究较少，本研究拟利用OCTA检查AML患者早期视网膜微血管改变，并与全身血液学指标进行相关性研究，为揭示AML患者早期视网膜微血管变化及早期干预提供一定的临床依据。

1 资料与方法

1.1 资料 选取2020年7~12月在徐州医科大学附属医院血液科就诊的AML患者，将经扩瞳检眼镜、彩色眼底照相检查明确无视网膜病变的AML患者40例(40眼)作为研究组，选取同期年龄、性别与AML组患者相匹配的健康体检者42例(42眼)作为对照组，其中若双眼均符合纳入标准，则随机选取一眼的数据纳入分析。AML患者由血液科医师根据美国血液学协会最新版指南《急性髓系白血病的诊断标准》明确，AML的诊断和分类基于骨髓穿刺细胞学检查。本研究符合《赫尔辛基宣言》原则，经徐州医科大学附属医院伦理委员会审核批准(编号：XYFY2020-KL197-01)；患者知情同意后签署知情同意书。纳入标准：①自愿参与该研究且依从性良好者；②诊断为AML的患者，无骨髓移植史者；③年龄18~50岁；④经扩瞳眼底镜检查及眼底照相明确无视网膜病变者。排除标准：①有其他影响眼神经、血管结构的眼科疾病(如青光眼、葡萄膜炎、屈光度球镜度数＞ ±6.00 D和/或散光度数＞ ±3.00 D等)；②有眼部手术史、外伤史、弱视史；③屈光介质混浊，导致OCTA成像质量不佳者(扫描质量＜6)；④眼压＞21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)者；⑤合并其他全身系统性疾病及可能影响眼底视网膜微血管和结构的疾病(糖尿病、高血压、高血脂、镰状细胞性贫血病、获得性免疫缺陷综合征、淋巴瘤和其他血液系统疾病)。

1.2 方法 所有病例入院时均已行血液科必要的血液学检查，项目包括：红细胞(red blood cell，RBC)、白细胞(white blood cell，WBC)、血红蛋白(hemoglobin，Hb)、血小板(blood platelet，PLT)、肝功能、肾功能、血脂、血糖、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase，LDH)、凝血功能、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、血涂片及骨髓形态学检查(初诊时的幼稚细胞比例)。对所有入组的病例和对照者均进行了详细的眼部检查评估，包括最佳矫正视力(best corrected visual acuity，BCVA)检查(LogMAR)，使用非接触式眼压计测量患者双眼眼压，以及使用裂隙灯生物显微镜检查眼前节结构。眼底检查：常规扩瞳后，使用彩色眼底照相机拍摄患者彩色视网膜图像，并使用双目间接检眼镜检查玻璃体、视盘、黄斑和周边视网膜。

1.3 OCTA检查 应用Optovue(Ine.2800 Bayview Drive Fremont，CA 94538，美国)，扩瞳后进行OCTA检查。选择黄斑HD6.00 mm×6.00 mm和视盘HD4.50 mm×4.50 mm程序，使用840 nm光源，每秒进行70 000次血管扫描。软件自动生成浅层毛细血管丛(superficial capillary plexus，SCP)和深层毛细血管丛(deep capillary plexus，DCP)，SCP从内界膜(internal limiting membrane，ILM)延伸到内丛状层(inner plexiform layer，IPL)10 μm以上，DCP则由IPL10 μm以上延伸到外丛状层(outer plexiform layer，OPL)10 μm以下。软件自动拟合黄斑中心凹，形成直径1.0 mm的圆，旁中心凹区定义为与黄斑中心凹1.0 mm圆同心的直径3.0 mm的圆环，中心凹周围区定义为围绕旁中心凹的直径6.0 mm的圆环(图1)。中央凹无血管区(fovea avascular zone，FAZ)区域的测量是从ILM到OPL，软件自动获取全视网膜的SCP区和整个视网膜的FAZ周长和FAZ面积。FD300的定义是FAZ周围300 μm区域的血管密度(vessel density，VD)，FD300包含该区域从ILM到OPL的毛细血管密度。定量测量以下参数：SCP、DCP在旁中心凹区和中心凹周围区、中心凹区、黄斑总体的VD、FAZ面积、FAZ周长、FD300。软件自动拟合以视盘为中心的圆(直径2.0 mm)，视盘周围区域定义为围绕视盘2.00 mm圆的1.00 mm宽的圆环(图2)。放射状视盘周围毛细血管层是指从ILM至RNFL的厚度，定量测量放射状视盘周围毛细血管层范围内的视盘周围VD和视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer，RNFL)厚度，采用分频幅去相关血管成像对VD进行量化。

图1 研究组与对照组浅层、深层毛细血管丛密度，FAZ面积和周长的图像 用红色箭头指示的FAZ面积和用白色箭头指示的FAZ周长。A和D.研究组与对照组SCP密度图像；B和E.研究组与对照组DCP密度图像；C和F.研究组与对照组FAZ面积和周长图像。

图 2 研究组与对照组不同象限以视盘为中心的毛细血管丛密度、RNFL厚度的图像 N代表鼻侧，T代表颞侧，S代表上方，I代表下方。

1.4 统计学处理 采用SPSS 23.0软件行数据分析。采用Shapiro-Wilktest检验数据的正态性，符合正态分布的定量资料以表示，2组间比较采用独立样本t检验。应用Pearson线性相关分析评价研究组视网膜OCTA参数与血液学相关指标之间的线性相关性，应用Spearman线性相关分析评价研究组视网膜OCTA参数与病程、化疗疗程之间的相关性。在研究组中，通过多元线性回归分析评价系统性因素与OCTA参数的关系。检验水准：α=0.05。

2 结果

研究组与对照组黄斑区、视盘区OCTA图像对比情况如图1、图2所示。

2.1 2组一般资料情况 表1显示了研究组和对照组的人口统计学特征。研究组40例患者中，男19例、女21例，对照组42名健康者中，男21名、女21名，研究组40眼中右眼22例、左眼18例，对照组42眼中右眼20例、左眼22例；2组患者年龄、性别比例、眼别构成差异均无统计学意义(P＞0.05)。研究组40例患者中急髓M2患者9例(M2a患者5例、M2b患者4例)，急髓M3患者8例，急髓M5患者8例(M5a患者4例、M5b患者4例)，急髓M7患者6例，急髓M4患者4例，急髓M1患者3例，急髓M6患者2例。研究组中位病程9.5个月(0.25~32个月)；中位化疗疗程5次(0~10次)；研究组和对照组的Hb、RBC、WBC、PLT、LDH水平、VEGF水平差异具有统计学意义(P＜0.05)。

表1 研究组与对照组一般资料情况

2.2 研究组与对照组黄斑区、视盘区OCTA测得参数结果比较 研究组黄斑区(包括黄斑总体、中心凹区域、旁中心凹区及中心凹周围区)SCP、DCP的VD均明显低于对照组(P＜0.05)；研究组黄斑区FAZ的面积、周长较对照组增大(P＜0.05)，FD300明显降低(P＜0.05)；2组间RNFL层厚度，视盘区域血管密度差异无统计学意义(P＞0.05，表2)。

表2 研究组及对照组黄斑区、视盘区的OCTA参数对比情况

2.3 研究组中黄斑区SCP的VD与其他指标之间的单因素线性相关性分析 研究组黄斑总体、旁中心凹区和中心凹周围区SCP的VD与LDH、VEGF、WBC呈负相关性(P＜0.05)，研究组黄斑总体SCP的VD与病程、化疗疗程呈负相关(P=0.015，P=0.011)，中心凹区SCP的VD与RBC、Hb呈正相关(P=0.002，P＜0.001)。旁中心凹区SCP的VD与病程呈负相关(P=0.038)，中心凹周围区SCP的VD与化疗疗程呈负相关(P=0.004)。详见表3。

表3 研究组中黄斑区SCP的VD与其他指标之间的单因素线性相关性分析

2.4 研究组中黄斑区DCP的VD与其他指标之间的单因素线性相关性分析 研究组黄斑总体、中心凹周围区DCP的VD与病程、化疗疗程、幼稚细胞比例呈负相关(P＜0.05)。中心凹区DCP的VD与RBC、Hb呈显著正相关(P＜0.05)。旁中心凹区DCP的VD与化疗疗程呈负相关(P=0.004)。详见表4。

表4 研究组中黄斑区DCP的VD与其他指标之间的单因素线性相关性分析

2.5 研究组中黄斑区FA Z 的O C TA 测得参数与其他指标之间的单因素线性相关性分析 研究组F A Z 面积、周长与R B C、H b 呈负相关(P=0.009,P=0.005)。FD300与VEGF、WBC呈负相关(P=0.001,P=0.026)，与RBC、Hb呈正相关(P=0.04,P=0.039)。FAZ的周长、FAZ的面积与化疗疗程呈正相关(P=0.012，P=0.011)。FD300与病程呈负相关(P=0.008)。详见表5。

表5 研究组中FAZ的OCTA参数与其他指标之间的单因素线性相关性分析

2.6 研究组中OCTA测得参数与系统性因素之间的多元线性回归分析 多元线性回归分析结果显示，中央凹区SCP、DCP的血管密度、FD300与Hb指标呈正相关(β=0.14，P=0.008；β=0.131，P=0.033；β=0.156，P=0.014)；FAZ的面积与Hb呈负相关(β=-0.102，P=0.009)；FAZ的周长与RBC呈负相关(β=-0.261，P=0.033)；黄斑总体、中心凹周围区DCP的血流密度与幼稚细胞比例呈负相关(β=-0.129，P=0.006；β=-0.151，P=0.003)；黄斑总体、中心凹旁、中心凹周围区SCP的血管密度、FD300与血清中VEGF呈负相关(β=-0.025，P=0.018；β=-0.037，P=0.017；β=-0.022，P=0.036；β=-0.037，P=0.025)。中心凹周围区SCP的血管密度，黄斑总体、旁中心凹区、中心凹周围区DCP的血管密度均与化疗疗程呈负相关(β=-0.152，P=0.038；β=-0.161，P=0.041；β=-0.796，P=0.014；β=-0.130，P=0.011)。黄斑总体、中心凹周围区DCP的血管密度与病程呈负相关(β=-0.142，P=0.046；β=-0.109，P=0.045)。FAZ的面积、FAZ的周长与化疗疗程呈正相关(β=0.183，P=0.007；β=0.197，P=0.039)。详见表6。

表6 研究组中OCTA测得参数与系统性因素之间的多元线性回归分析

续表

3 讨论

既往有研究者[13]报道了白血病患者发生无症状眼部病变的高发率，在包括成人和儿童在内的288例患者中，29例患者初诊时有眼部症状，另外有62.2%的白血病患者有无症状眼部病变，表明髓系白血病患者的眼部受累可能与系统性白血病预后较差有关。本研究的目的是利用客观、快速的无创检查OCTA来评估无肉眼可见视网膜改变的AML患者黄斑区视网膜微血管，以期将OCTA作为AML患者早期视网膜病变的一种新型客观筛查手段。白血病相关的眼部表现会对视力产生不利影响，早期监测相关血液学指标，有助于系统性白血病眼部并发症的早期诊断，并对预测系统性白血病患者的生存预后有重要作用[14]。

本研究发现，与健康对照组相比，在无肉眼可见视网膜病变的AML患者黄斑区，包括中心凹区、旁中心凹区及中心凹周围区的SCP、DCP，以及其内各个象限的VD均明显下降，AML组FAZ的FD300也明显低于健康对照组。AML患者与健康对照组相比，FAZ的面积、周长均增加，提示在眼底出现肉眼可见的视网膜病变之前，AML患者视网膜黄斑区的微血管灌注已经出现损伤，无灌注区增加。

既往研究发现白血病引起的眼底表现与某些血液学因素有关，存在视网膜出血或棉絮斑患者的Hb水平明显降低，以“Roth”斑为表现的AML患者WBC明显升高，提示贫血与视网膜出血和棉絮斑之间存在关联，而WBC升高与以白色为中心的视网膜出血相关[15]。另一项包含117例AML患者的研究也表明“Roth”斑与贫血[16]有关。

目前对AML导致视网膜SCP与DCP的VD下降的机制不是很明确，可能与贫血导致的缺血、缺氧以及白血病幼稚细胞的直接阻塞等因素有关。本研究发现，中央凹区域SCP、DCP、FD300的VD与Hb呈正相关，FAZ的面积与Hb水平呈负相关，FAZ的周长与RBC呈负相关，这可能是因为AML发生时，患者RBC以及Hb含量减少，引起贫血，由于血浆蛋白成分的改变，异常的血浆蛋白可以破坏小血管内皮组织的完整性[17]，同时严重贫血缺氧可损伤毛细血管内皮细胞，缺氧引起5-羟色胺释放增加。在外周组织中，5-羟色胺通过作用于5-羟色胺受体1B/D、2A、2B发挥缩血管作用[18]，伴随视网膜中央静脉压升高，引起血管壁渗透性增加乃至出血。

本研究发现，黄斑区总体及中心凹周围区DCP的VD与幼稚细胞比例呈负相关，可能是因为白血病幼稚细胞可浸润视网膜内或外周内皮，引起血管壁通透性改变，若阻塞血管引起血管闭塞可导致缺血甚至出血的发生以及毛细血管微动脉瘤的形成。另外，白血病幼稚细胞体积较大，可变形能力低于成熟白细胞，而且由于细胞表面表达黏附分子，其黏滞性也高于成熟细胞[17]，因此当幼稚细胞比例增加时，微循环中的血流量受这些高黏滞性细胞阻碍，这些高代谢活性的幼稚细胞可能同时加重了局部的低氧血症，继之引发血管内皮损伤和出血[19]。

研究表明AML发生时，患者体内VEGF基因水平上升，血清中VEGF水平增高，同时VEGF被证实与AML的预后密切相关[20]。在本研究中，我们发现AML患者黄斑区总体、中心凹旁、中心凹周围区SCP的VD，FD300均与血清中VEGF呈负相关。VEGF是内皮细胞特异性丝裂原，是一种主要的诱导血管再生的细胞因子[21]，可促进内皮细胞增生、迁移，引起血管壁内皮细胞通透性增加，从而影响血管密度。

本研究结果表明，急髓白血病病程的延长与黄斑区血管密度降低有关。长期贫血、血液高黏度会导致视网膜缺氧甚至诱发炎症反应[22]，这些因素长期作用于视网膜可能导致急髓白血病患者视网膜结构的损害。因此，控制好血液学各项指标对预防和延缓白血病视网膜病变的进展至关重要。

本研究结果表明，急髓白血病患者化疗疗程的增加与黄斑区血管密度降低有关。针对白血病的化疗、放疗和靶向治疗可能导致眼部受累。白血病的主要治疗为化疗与放疗，两者均可产生视网膜并发症[23]。治疗白血病的常用化疗药物，如卡铂、顺铂、长春新碱，都可引起视神经萎缩或黄斑色素病变[24]。放疗或局部放疗用于治疗颅内白血病，若前房积脓、大片视网膜白细胞浸润或视神经浸润[25]可引发辐射性黄斑病变，其眼底变化为微血管病变，表现为微血管瘤、出血、硬性渗出、水肿与棉絮斑，后期可有增殖性改变。据报道，靶向药物伊马替尼会导致眼眶周围水肿、视力模糊和结膜出血[26]。

本研究未发现AML患者视盘区域血流与RNFL厚度有明显改变，可能是本研究样本量不足所致，有待后续扩大样本量进一步研究。本研究尚存在一定的局限性。首先，OCTA检查只能定量测量后极部视网膜的血管密度，周围视网膜的结构变化尚不完全清楚，随着OCTA技术的提高，白血病引起的周围视网膜结构或功能变化有待进一步研究。其次，本研究受样本量限制，且为横断面研究，AML不同分型及分期对视网膜微血管和组织结构损伤，及其纵向变化仍需要进一步扩大样本量深入研究。

总之，早期发现和识别AML引起的视网膜血管结构变化至关重要，AML患者视网膜微血管结构的损伤可能先于视网膜病变的出现。AML患者黄斑微循环损害与幼稚细胞比例增加，RBC、Hb含量降低，VEGF水平增高，病程延长及化疗疗程增加可能存在一定关系。