高度近视人群视盘周围血流密度与神经纤维层厚度的变化特征

张芬 刘新婷 吴文凤 陈敏锋 毛欣杰

作者单位：温州医科大学附属眼视光医院，温州 325027

当今社会，近视已经成为一个世界性公共卫生问题，越来越多的人受近视的影响。在全世界范围内，近视发病率逐年增高，估计到2050年，将有47.6 亿人患近视，其中9.4 亿人患高度近视，以亚洲人群最为突出。高度近视的进展会带来一系列的眼底并发症，包括视网膜脉络膜萎缩、视网膜劈裂、近视性黄斑病变、青光眼等，严重可导致不可逆性视力损伤。有研究表明，高度近视使青光眼的发生风险大大增加，其可能原因与视盘形态改变、视盘周围萎缩弧形成、视盘周围神经纤维层（Peripapillary retinal nerve fiber layer，pRNFL）厚度变薄等有关。pRNFL变薄是青光眼早期诊断的高敏感度指标之一，高度近视也会使pRNFL厚度降低，使近视性青光眼诊断难度大大增加。因此，研究高度近视人群pRNFL及视盘周围血管密度的变化特征对早期诊断近视性青光眼至关重要。光学相干断层扫描血管造影（Optical coherence tomography angiography，OCTA）具有非侵入性、高分辨率等特点，可为近视眼研究提供详细的微血管定性和定量信息。因此本研究旨在通过OCTA并使用最新Garway health（GH）分区方法定量分析眼球矫正前后高度近视人群pRNFL及视盘周围血管密度变化特征，并进一步探讨二者之间的相关性，为未来评估及诊断近视性青光眼提供一定的临床指导。

1 对象与方法

1.1 对象

入选标准:①年龄18～30岁；②屈光度≤+0.75 D；③眼压≤21 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；④最佳矫正视力≥5.0。排除标准:①既往眼部手术史、角膜接触镜配戴史；②既往患有其他眼科疾病史，如葡萄膜炎、青光眼等；③患有全身系统性血管疾病，如高血压、糖尿病等；④OCTA图像信号强度＜6；⑤患者检查配合不佳。

纳入2020 年10—12 月在温州医科大学附属眼视光医院门诊就诊的近视患者90例（90眼）。所有入选对象按照等效球镜度（SE）分为3 组：对照（Control）组27例（27眼），-3.00 D≤SE≤+0.75 D；高度近视（High myopia,HM）组34例（34眼），-9.00 D＜SE≤-6.00 D；超高度近视组（Extreme high myopia,EHM）29例（29眼），SE≤-9.00 D。本研究已通过温州医科大学附属眼视光医院伦理委员会批准（批号：2020125-K-111-01），遵循赫尔辛基宣言，所有入选研究对象均已签署知情同意书。

1.2 方法

所有研究对象均进行全面眼科检查，包括屈光度（以SE表示）、眼轴长度（Axial length，AL）、中央角膜厚度、前房深度、晶状体厚度（Lenstar LS900测量，瑞士Haag-Streit公司）、眼压（CT-800,拓普康非接触式眼压计）、眼底照相（VISUCAM 200，蔡司公司）、OCTA检查（RTVu-XR Avanti，美国Optovue公司）等。pRNFL和视盘周围浅层毛细血管血流密度（Radial peripapillary capillary vessel density，RPC VD）采用OCTA Angio-disc 4.5 mm×4.5 mm模式扫描，使用内置软件自动根据最新Garway health（GH）分区分为8个象限：上颞、颞上、上鼻、鼻上、鼻下、下鼻、下颞、颞下，并自动获取各个区域厚度及血管密度（见图1）。由于AL的不同，眼底成像和OCTA的放大倍率也会有所不同。因此本研究进一步使用 Bennett 方法对所有OCTA数值进行矫正，矫正系数q=3.3823×0.0130623×(AL-1.82)。

图1.视盘GH分区、神经纤维层厚度及血流密度示意图A：视盘按最新Garway health（GH）分区示意图；B、C：1例高度近视患者的视盘周围神经纤维层厚度和视盘周围浅层毛细血管血流密度示意图。ST，上颞侧；TS，颞上侧；SN，上鼻侧；NS，鼻上侧；NI，鼻下侧；IN，下鼻侧；IT，下颞侧；TI，颞下侧Figure 1.Images of the Garway health report,vessel density and nerve fiber layer thickness of the optic disc.A:The image of the optic disc based on the latest Garway health (GH) report.B,C:The images of the peripapillary retinal nerve fiber layer (pRNFL) and radial peripapillary capillary vessel density (RPC VD) around the optic disc of a patient with high myopia.ST,superior temporal;TS,temporal superior;SN,superior nasal;NS,nasal superior;NI,nasal inferior;IN,inferior nasal;IT,inferior temporal;TI,temporal inferior.

1.3 统计学方法

系列病例研究。采用SPSS 26.0进行统计学分析。所有计量资料均采用Kolmogorov-Smirnov进行正态性检验，计量资料符合正态分布时，采用±

s

表示，不符合正态分布时采用

M

（

Q

,

Q

）表示。3组间眼球矫正前后pRNFL及RPC VD的比较分析,根据是否符合正态分布采用单因素方差分析或非参数K-W检验。采用Spearman或Pearson相关分析pRNFL、RPC VD与AL、屈光度的相关性，以及pRNFL与RPC VD的相关性。以

P

＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组间基线资料、pRNFL、RPC VD比较

3 组间年龄、性别、中央角膜厚度、晶状体厚度差异均无统计学意义（均

P

＞0.05），SE、AL、眼压、前房深度差异均有统计学意义（

H

=79.80,

P

＜0.001;

H

=54.50,

P

＜0.001;

F

=2.20,

P

=0.001;

H

=7.59,

P

=0.020），见表1。在眼球矫正前，3组在pRNFL的颞上、下鼻和颞下侧差异具有统计学意义（

H

=14.70,

P

=0.001;

F

=11.30,

P

＜0.001;

H

=11.20,

P

＜0.001），在平均、上颞、上鼻、鼻上及鼻下侧pRNFL差异均无统计学意义（均

P

＞0.05）；3 组RPC VD仅在鼻上、鼻下侧差异具有统计学意义（

H

=6.82,

P

=0.033;

H

=10.90,

P

=0.004）。在眼球矫正后，与对照组相比，EHM组、HM组平均、上颞、颞上、下颞及颞下侧pRNFL均增厚，差异均有统计学意义（均

P

＜0.05）；平均、上颞、颞上、上鼻、下鼻、下颞及颞下侧RPC VD均增大，差异均有统计学意义（均

P

＜0.05）。3组进一步在眼球矫正前颞上、下鼻和颞下侧pRNFL及鼻上、鼻下侧RPC VD，在眼球矫正后平均、上颞、颞上、下颞及颞下侧pRNFL及平均、上颞、颞上、上鼻、下鼻、下颞及颞下侧RPC VD进行两两比较时，EHM组与HM组间这些指标差异均无统计学意义（均

P

＞0.05）。见表2。

表1.3组患者人口学特征及眼前段参数情况
Table 1.Demographic characteristics and anterior segment parameters of patients in each group

,number of cases.Data were expressed as means±standard deviations or median (interquartile range).Gender was analyzed by chi-square test,IOP and CCT were analyzed by one-way ANOVA,and the rest were analyzed by non-parametric analysis.HM,high myopia;EHM,extreme high myopia;F/M,female/male;SE,spherical equivalent;IOP,intraocular pressure;ACD,anterior chamber depth;CCT,central corneal thickness;LT,lens thickness;AL,axial length.

表2.3组视盘周围神经纤维层厚度及血流密度的比较
Table 2.Comparison of peripapillary retinal nerve fiber layer and radial peripapillary capillary vessel density among three groups

,number of cases.Data were expressed as means± standard deviations or median (interquartile range).pRNFL of average,ST,SN,NS,NI,IN,IT before and after ocular magnification,RPC VD of ST,SN,IN,IT before and after ocular magnification were analyzed by one-way ANOVA,and the rest were analyzed by non-parametric analysis.HM,high myopia;EHM,extreme high myopia;pRNFL,peripapillary retinal nerve fiber layer;RPC VD,radial peripapillary capillary vessel density;ST,superior temporal;TS,temporal superior;SN,superior nasal;NS,nasal superior;NI,nasal inferior;IN,inferior nasal;IT,inferior temporal;TI,temporal inferior.Data before the brackets () or [ ] were before ocular magnification，and data in the brackets () or [ ] were after ocular magnification.

2.2 pRNFL、RPC VD与AL、屈光度的相关性

在眼球矫正前，平均pRNFL、RPC VD与AL、SE无相关性（均

P

＞0.05），而颞上、颞下侧pRNFL与AL呈正相关（

r

=0.27,

P

=0.010;

r

=0.44,

P

＜0.001），与SE 呈负相关（

r

=-0.26,

P

=0.014;

r

=-0.39,

P

＜0.001），下鼻侧pRNFL与AL呈负相关（

r

=-0.43,

P

＜0.001），与SE呈正相关（

r

=0.40,

P

＜0.001）；鼻上、鼻下及下鼻侧RPC VD与AL呈负相关（

r

=-0.23,

P

=0.043;

r

=-0.22,

P

=0.039;

r

=-0.24,

P

=0.022），鼻上、鼻下侧RPC VD与SE呈正相关（

r

=0.23,

P

=0.027;

r

=0.33,

P

=0.001）。在眼球矫正后，平均pRNFL、RPC VD与AL呈正相关（

r

=0.40,

P

＜0.001;

r

=0.63,

P

＜0.001），与屈光度呈负相关（

r

=-0.21,

P

=0.006;

r

=-0.48,

P

＜0.001），见表3。

表3.90例近视患者pRNFL、RPC VD与AL、屈光度的相关性
Table 3.The analysis between peripapillary retinal nerve fiber layer and radial peripapillary capillary vessel density with the AL and SE of 90 myopia patients.

AL,axial length;SE,spherical equivalent;pRNFL,peripapillary retinal nerve fiber layer;RPC VD,radial peripapillary capillary vessel density;ST,superior temporal;TS,temporal superior;SN,superior nasal;NS,nasal superior;NI,nasal inferior;IN,inferior nasal;IT,inferior temporal;TI,temporal inferior.Data before the brackets () were before ocular magnification,and data in the brackets () were after ocular magnification.

2.3 pRNFL与RPC VD的相关性分析

眼球矫正前，在平均、颞上、上鼻、鼻上、鼻下、下鼻及颞下侧pRNFL与RPC VD均呈正相关（

r

=0.29、0.25、0.35、0.44、0.50、0.40、0.48，均

P

＜0.05），而在上颞、下颞侧pRNFL与RPC VD无相关性（均

P

＞0.05），见图2。眼球矫正后，在平均及各区pRNFL与RPC VD均呈正相关（

r

=0.48、0.40、0.58、0.38、0.47、0.57、0.29、0.43、0.56，均

P

＜0.05），见图3。

图2.眼球矫正前90例近视患者pRNFL和RPC VD在平均及各区的散点关系图A、B、C、D、E、F、G、H、I依次为平均、上颞、颞上、上鼻、鼻上、鼻下、下鼻、下颞、颞下侧pRNFL与RPC VD的相关性分析散点图。仅G图采用Pearson相关性分析，其他图采用Spearman相关性分析Figure 2.Scatterplots of the correlation between the thickness of the pRNFL (μm) and RPC VD (%) of 90 myopia patients before ocular magnification.A,B,C,D,E,F,G,H,I are scatterplots of the correlation between the average pRNFL and RPC VD and the superior temporal,temporal superior,superior nasal,nasal superior,nasal inferior,inferior nasal,inferior temporal and temporal inferior quadrants,respectively.Only the graph G is analyzed by Pearson correlation,and the other graphs are analyzed by Spearman correlation.pRNFL,peripapillary retinal nerve fiber layer;RPC VD,radial peripapillary capillary vessel density.

图3.眼球矫正后90例近视患者pRNFL和RPC VD在平均及各区的散点关系图A、B、C、D、E、F、G、H、I依次为平均、上颞、颞上、上鼻、鼻上、鼻下、下鼻、下颞、颞下侧pRNFL与RPC VD的相关性分析散点图。B、D、G、H、I图采用Pearson相关性分析，其他图采用Spearman相关性分析Figure 3.Scatterplots of the correlation between the thickness of pRNFL (μm) and RPC VD (%) of 90 myopia patients after ocular magnification.A,B,C,D,E,F,G,H,I are scatterplots of the correlation between the average pRNFL and RPC VD and the superior temporal,temporal superior,superior nasal,nasal superior,nasal inferior,inferior nasal,inferior temporal and temporal inferior quadrants,respectively.The graphs B,D,G,H and I are analyzed by Pearson correlation,and the other graphs are analyzed by Spearman correlation.pRNFL,peripapillary retinal nerve fiber layer;RPC VD,radial peripapillary capillary vessel density.

3 讨论

近年来，中国高度近视人群日益增多，患病率为6.69%～38.40%，是一个典型的高度近视高发国家，高度近视眼底微细结构的变化特征也成为当前社会的研究热点。因此，本研究采用OCTA定量分析18～30岁的单纯高度近视人群pRNFL厚度及血流密度的变化特征。本研究发现EHM、HM组在眼球矫正前平均pRNFL、RPC VD与对照组相比差异均无统计学意义，3 组平均pRNFL、RPC VD与AL、SE均无相关性。此与Tong等用Heidelberg Retinal Tomograph II测量近视儿童队列研究，Sung等用OCTA测量高度近视年轻成年人的研究结果较一致，即高度近视视盘周围平均pRNFL厚度无明显改变，但Kim等在高度近视人群中用Stratus OCT测量平均pRNFL时，发现平均pRNFL在高度近视组中变薄。本研究发现在眼球矫正后，高度近视组平均pRNFL厚度及RPC VD增大，与Kang等的研究结果较一致，其研究发现在眼球矫正后，平均pRNFL与AL呈正相关，但与屈光度无相关性，与AL呈较弱的正相关性。而Chen等用OCTA分析发现平均RPC VD随着近视程度增加而降低，其研究结果与上述研究的不一致可能是因为Chen等在研究中未对眼球进行矫正。由此可见，是否经过眼球矫正对pRNFL和RPC VD的评估有影响。因此，在评估高度近视人群视乳头周围结构时应考虑眼球放大矫正的影响。高度近视容易发生青光眼的机制可能并非AL增长导致RNFL厚度变薄所致。未来关于AL增长导致pRNFL增厚及RPC VD增加仍有待进一步研究。

本研究在OCTA检查时按最新GH分区分8 个区域，与对照组相比，在眼球矫正前EHM、HM组颞上和颞下侧pRNFL增厚明显，下鼻侧pRNFL变薄明显，鼻上、鼻下侧RPC VD下降明显，与Yang等用OCTA分析的研究结果较一致，都发现高度近视人群视盘周围pRNFL与RPC VD鼻颞侧出现不均匀改变。本研究发现视盘周围鼻颞侧pRNFL及RPC VD变化与AL、屈光度相关，其可能机制是由于AL的延长，视网膜被牵拉至颞侧，使颞侧pRNFL厚度变厚，RPC VD增加。Sung等研究发现平均RPC VD与视盘倾斜程度、视盘周围萎缩弧面积密切相关。邢潇英等在近视人群中也发现视盘椭圆度比、视盘水平倾斜角度与pRNFL有相关性，他们认为视盘形态结构改变对视盘周围结构及微血管的直接机械损伤可能也是导致视盘周围pRNFL厚度及血管密度降低的原因之一。但本研究在眼球矫正后发现，颞侧、平均pRNFL及RPC VD，鼻侧RPC VD与AL呈正相关。因此，高度近视视盘周围结构的改变特征及其与AL的关系有待进一步明确，以后进行分析时需考虑眼球放大矫正的影响。本研究进一步分析了各区域pRNFL与RPC VD之间的相关性，在眼球矫正前后，除眼球矫正前上颞、下颞侧区域，其他各区pRNFL厚度均与RPC VD相关，与赵秋雅等的研究结果较一致，都认为pRNFL厚度与RPC VD的改变相互影响。因此，高度近视人群中视盘周围结构和血管变化特征及机制仍需未来进一步扩大样本量进行纵向研究。

本研究尚存在一定缺陷，如纳入人群年龄范围仅为年轻健康成年人，未来我们将进一步扩大年龄范围，并纳入青光眼患者进行pRNFL与RPC VD的研究。虽然本研究纳入的患者为眼压正常及无青光眼眼底改变者，但未经视野检查不能完全排除青光眼。

综上所述，高度近视患者RPC VD和pRNFL在眼球矫正前颞上、颞下增大，下鼻、鼻上及鼻下侧减小，在眼球矫正后平均及颞侧增大，鼻侧无明显变化。因此，评估高度近视人群RPC VD和pRNFL的变化特征时，应考虑眼球放大率的影响。

利益冲突申明

本研究无任何利益冲突

作者贡献声明

张芬：收集数据，参与选题、设计及资料的分析和解释，撰写论文，根据编辑部的修改意见进行修改。刘新婷：参与选题、设计和修改论文的结果、结论。吴文凤、陈敏锋：收集数据，参与资料的分析。毛欣杰：参与选题、设计及资料的分析和解释