黄斑OCTA生物标志物可预测糖尿病患者超广角血管造影中的区域性视网膜灌注不良模式

糖尿病视网膜病变中，基于OCTA的深毛细血管网几何 perfusion deficit（GPDd）和视盘无灌注区扩大（FAZ enlargement）与不同区域视网膜非灌注的关联性。研究纳入112例糖尿病患者的159只眼，通过UWF-FA量化后部、周边及总视网膜非灌注，结合OCT和OCTA测量FAZ增大及GPDd。结果显示GPDd与后部、周边及总视网膜非灌注均独立相关（p<0.001），而FAZ增大仅与后部非灌注显著相关（p=0.016）。模型比较显示GPDd对各个区域非灌注的预测均有增量价值，FAZ增大仅在视盘后区域具有额外预测作用。这表明OCTA指标在区域特异性视网膜缺血评估中具有互补性价值。

作者名单：Shinji Kakihara、Anna M. Busza、Brandon V. Duffy、Kallista Zhuang、Mohamed AbdelSalam、Amani A. Fawzi

所属机构：美国伊利诺伊州芝加哥西北大学Feinberg医学院眼科系

摘要

研究目的

探讨黄斑无血管区（FAZ）扩大和深部毛细血管丛（GPDd）的几何灌注缺陷是否分别与糖尿病患者超宽场荧光素血管造影（UWF-FA）中不同区域的视网膜非灌注现象存在独立关联。

研究设计

本研究为前瞻性横断面观察性研究。

研究对象

研究对象为112名糖尿病患者的159只眼睛，这些患者均未出现中心性糖尿病黄斑水肿，且糖尿病视网膜病变的严重程度各不相同。

研究方法

利用UWF-FA技术量化视网膜后部、周边区域（分别位于ETDRS 7个视野范围内及之外）以及整个视网膜的非灌注情况。通过平均3×3毫米的共聚焦断层扫描（OCT）和OCT血管造影（OCTA）分别测量FAZ的结构和功能面积，并将两者之间的差异定义为FAZ扩大。GPDd定义为OCTA中距离最近灌注毛细血管≥30微米的视网膜区域所占的比例。研究采用线性混合效应模型对关键协变量进行校正，并通过似然比检验和信息量准则评估模型拟合度。

主要研究结果

研究结果显示，FAZ扩大和GPDd与视网膜后部、周边及整个区域的非灌注现象存在显著关联（相关系数分别为β=0.216、β=0.216、β=0.216、β=0.237、β=0.240、β=0.214）。此外，GPDd还与糖尿病病程长度相关。然而，FAZ扩大仅对视网膜后部非灌注的模型拟合度有提升作用（p≤0.018）。

结论

研究结果表明，GPDd是反映整个视网膜区域缺血负担的可靠生物标志物，能够显著提高UWF-FA预测视网膜非灌注的准确性。而FAZ扩大虽然能反映视网膜后部的缺血情况，但对其他区域的预测效果不佳。这些发现强调了OCTA衍生指标在糖尿病视网膜缺血区域表征中的互补作用，对基于OCTA生物标志物的分层诊断具有实际意义。

引言

糖尿病视网膜病变（DR）是全球成年人失明的主要原因之一，也是糖尿病患者常见的微血管并发症。全球有超过5.4亿人患有糖尿病，其中超过30%的患者会出现DR。视网膜的进行性微血管损伤会导致视网膜缺血，可能最终引发视力丧失。糖尿病黄斑缺血与DR的严重程度和并发症密切相关，并影响患者的视觉功能。此外，UWF-FA检测到的视网膜非灌注现象可能预示DR的恶化。因此，视网膜缺血被视为反映疾病负担和预测DR进展的关键生物标志物。尽管UWF-FA具有临床价值，但其具有侵入性，且存在过敏等罕见但严重的风险，因此亟需可靠的、非侵入性的替代检测方法。光学相干断层扫描血管造影（OCTA）能够实现视网膜微血管的层特异性成像，从而实现无创的定量评估。在OCTA衍生的指标中，深部毛细血管丛的几何灌注缺陷（GPDd）和黄斑无血管区（FAZ）扩大被认定为有前景的生物标志物：GPDd通过定义距离最近灌注毛细血管≥30微米的视网膜区域来量化缺血组织；FAZ扩大则反映了视网膜后部的缺血情况。研究表明，GPDd在预测视网膜后部非灌注方面的效果优于FAZ扩大。

研究设计

本研究在美国芝加哥西北纪念医院进行，遵循《赫尔辛基宣言》的原则，并获得了西北大学伦理委员会的批准。所有参与者在参与研究前均签署了书面知情同意书，包括同意进行OCTA和荧光素血管造影。研究过程符合《健康保险可携带性和责任法案》的相关规定。

结果

共有112名患者的159只眼睛被纳入分析，患者平均年龄为58.0±13.9岁。其中60只眼睛无明显的DR表现，25只眼睛患有轻度NPDR，42只眼睛患有中度NPDR，22只眼睛患有重度NPDR，10只眼睛患有PDR。这些眼睛的平均最佳矫正视力（BCVA）为85.40±5.69。159只眼睛的详细血管造影结果见表2。

讨论

研究发现，FAZ扩大和GPDd分别与UWF-FA检测到的视网膜后部非灌注现象存在独立关联；而周边和整个视网膜的非灌注现象主要由GPDd解释。信息理论模型选择进一步支持将GPDd和FAZ扩大结合使用的模型。

目录

本研究评估了基于光学相干断层扫描血管造影的黄斑生物标志物在反映糖尿病视网膜病变中视网膜缺血方面的能力。结果显示，深部毛细血管丛的几何灌注缺陷与视网膜后部和周边区域的非灌注现象相关，而黄斑无血管区的扩大则反映了视网膜后部的缺血情况。这些发现表明，黄斑成像生物标志物可作为非侵入性的视网膜缺血指标。

资助与支持

本研究得到了美国国立卫生研究院（NIH）项目R01EY31815、1OT2OD038128-01（资助者：A.A.F）的支持，以及Boehringer Ingelheim公司和日本学术振兴会海外研究奖学金（编号：#202460005；资助者：S.K.）的资助。资助方未参与研究设计、数据收集与分析、论文发表决策或手稿撰写过程。Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals公司有机会对论文的医学和科学准确性进行审核。

作者贡献声明

作者分工如下： - Shinji Kakihara：负责撰写、审稿与编辑、数据整理、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构建。 - Anna M. Busza：负责撰写、审稿与编辑、数据验证、方法学设计。 - Brandon V. Duffy：负责撰写、审稿与编辑、数据验证。 - Kallista Zhuang：负责撰写、审稿与编辑、数据整理。 - Mohamed AbdelSalam：负责撰写、审稿与数据整理。 Shinji Kakihara博士是日本眼科医生，目前在美国伊利诺伊州芝加哥西北大学Feinberg医学院眼科系从事博士后研究，研究方向为视网膜成像生物标志物，尤其是糖尿病视网膜病变相关领域。他将于2026年5月加入东京大学眼科系，担任助理教授。