近几十年来全球酒精消费流行率显著增加,人均纯酒精摄入量显著上升,预测未来还会进一步增加。与此同时,成年人偶尔大量饮酒比例也在激增,引起重大健康问题。研究表明,过度饮酒会导致全因死亡和诸多致命性疾病风险增加,包括但不限于胰腺炎、肝硬化、某些癌症和心脑血管疾病。饮酒对大血管的影响已被广泛研究,但对较小血管和毛细血管的影响关注较少,研究报道基本空白。
眼部血管系统,包括脉络膜血管和视网膜血管,眼部透明的屈光介质使得非侵入性直接观察这些血管成为可能,而人体其他部位血管无法实现,为研究这些较小的血管和毛细血管提供了窗口。眼部血管的改变可以作为心脑血管疾病的非侵入性生物标志物。传统研究眼部血管的方法,如血管造影术,存在局限性:侵入性、无法敏感地检测到血管细微变化。随着OCT技术的发展,特别是最新的全域扫频OCT(SS-OCT)技术,具有超高的扫描速度(以获得更宽广的视场),可提供高分辨率和深度分辨的脉络膜、视网膜血管系统可视化以及丰富的量化分析功能,为研究饮酒对眼部血管影响提供了新的机会和理想工具。
近日,中山大学中山眼科中心文峰教授领衔的研究团队运用高清、超广角的图湃新一代40万速度全域扫频OCTA技术,研究大量饮酒对脉络膜和视网膜血管系统的急性影响,在国际期刊《Microvascular Research》上发表标题为《Quantitative evaluation of choroidal and retinal microvasculature post-alcohol consumption: A pilot study》(饮酒后脉络膜和视网膜微血管量化评估)论文(第一作者:庄雪楠),阐明酒精对眼部健康影响和潜在的全身系统影响,有助于更广泛地理解酒精消费产生的健康问题后果。
图1. A-C:以黄斑中央凹为中心的脉络膜、脉络膜毛细血管和视网膜OCTA B-扫描(对应D-F图中所示的绿色箭头横截面)。彩色编码,红色表示视网膜血流信号,黄色表示脉络膜血流信号。D-F:脉络膜、脉络膜毛细血管和视网膜血流图(对应A-C图中所示的绿色分层区域血管)。G:CV彩色图,颜色较红表示脉络膜体积较大。H:CVV彩色图,颜色较红表示脉络膜中更多的血管成分。I:CCD彩色图,颜色较红表示脉络膜毛细管密度较高。
本研究为前瞻性研究,纳入17名健康志愿者(34只眼),在不同时间饮用烈酒、葡萄酒和水三种液体,酒精摄入量根据志愿者体重(g/kg)计算。在基线和饮酒后0.5、1、2、3小时,评估脉络膜体积(CV)、脉络膜血管体积(CVV)、脉络膜毛细血管血流密度(CCD)、视网膜血流密度(RVD)眼部微血管参数。脉络膜为高度血管化层,由三层组成:Haller层、Sattler层和毛细管层。图湃全域扫频OCTA设备,40万次A-Scan扫描速度实现了单次扫描最大的24mm×20mm (FOV为81°×68°,相当于眼内角120°)的高分辨率(轴向光学分辨率为3.8µm,横向分辨率为10µm),扫描深度为6mm,采用自主开发的高阶矩振幅去相关算法与三维反射空间阈值分割算法,实现视网膜、脉络膜的中大血管和毛细血管有效的可视化,并利用图形识别结合人工智能(AI)技术自动分层算法能够对视网膜和脉络膜各层进行精准分层。其脉络膜血流OCTA三维反射空间阈值分割算法对脉络膜结构的分析,可以区分大血管和基质之间的信号,生成准确的脉络膜指数,能够更全面了解脉络膜对酒精消费的响应变化。
图2. 在液体摄入时,脉络膜和血管参数变化:饮用烈酒、葡萄酒和水时,CV (A)、CVV (B)、CCD (C)和RVD (D)的时间历程变化。x轴表示时间点(基线和摄入液体后0.5 h、1h、2h、3h),y轴表示各自的值。绿线代表烈酒,红线代表葡萄酒,蓝线代表水。绿色或红色**表示P < 0.01;绿色*表示P < 0.05;时间点无*表示P > 0.05。缩写:CV:脉络膜体积;CVV:脉络膜血管体积;CCD:脉络膜毛细血管血流密度;RVD:视网膜血流密度。
结果显示,大多数脉络膜微血A管参数在饮酒后发生了显著变化,而视网膜血管参数的差异无统计学意义。1)饮用烈酒或葡萄酒后0.5、1、2和3小时,CV和CVV值显著下降(P均<0.01);2)同时,饮用烈酒后0.5、1、2小时以及葡萄酒后1小时,CCD显著增加(P均<0.05);3)最显著的变化发生在饮用烈酒或葡萄酒后1小时(单变量和多变量模型中P均<0.001);4)眼部微血管系统在饮用烈酒和葡萄酒后的变化,二者之间没有显著差异(P>0.05);5)饮水后的任何参数均无显著差异(P均>0.05)。
研究结论认为,急性过量饮酒会导致眼部局部小血管收缩和毛细血管舒张,在饮用烈酒和葡萄酒后1小时最为明显。
本研究采用图湃全域扫频OCTA技术对饮酒后脉络膜和视网膜微血管的量化分析,为深入了解微血管结构对过量饮酒尚未被探索的影响提供了依据。本研究提供的对酒精“眼部微血管效应”的见解,暗示了“全身微血管效应”,不仅能更好地理解酒精如何影响眼部微血管系统,而且对心脑血管健康具有重要意义。因为全面了解其潜在机制可以使临床医生能够向患者提供更有针对性的建议,从而改善对眼部和心脑血管健康的管理,并最终改善患者的预后。