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后极部涡静脉的发生比率及特征,脉络膜血管系统新探索

后极部涡静脉的发生比率及特征,脉络膜血管系统新探索

【概要描述】

后极部涡静脉的发生比率及特征,脉络膜血管系统新探索

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脉络膜血管系统是眼内最大、最重要的血管系统,在为外层视网膜和眼前节供血方面起着至关重要的作用。脉络膜血管床上的静脉汇合形成几条涡静脉,通过巩膜引流出眼外。涡静脉系统在高血流量的脉络膜循环引流过程中起着至关重要的作用。该系统在解剖学上可分为三个主要部分:眼内、巩膜内和眼外部分。在眼内,大量脉络膜静脉汇合成一个扩大的前庭区域,即壶腹部,然后穿过巩膜并离开眼球。

既往研究显示每只眼存在多条涡静脉,其数量各有不同:采用超广角吲哚菁绿血管造影(UWF-ICGA)在36只正常眼中观察到5至13条涡静脉;而通过解剖显微镜在46只尸检眼的巩膜出口处识别出3至8条涡静脉。虽然每眼涡静脉的数量不同,但这些涡静脉的巩膜出口均位于眼球的赤道部,构成眼部的重要解剖标志。偶有少数涡静脉的巩膜出口位于后极部,并存在于不同的视网膜脉络膜疾病的患眼中。Moriyama等应用传统吲哚菁绿血管造影(ICGA),在11%的高度近视眼中发现了后极部涡静脉(PVV)。近期,该团队借助UWF-ICGA仔细评估高度近视眼,观察到更高的PVV发生比率,约26%。然而,目前关于PVV在正常眼中的分布情况尚不清楚,其存在是否预示某种病理状态,以及PVV是先天存在还是后天形成,它们与年龄及屈光状态的关系如何等,尚待进一步明确。

图1. ICGA静脉期和WF-OCTA enface图像检测PVV的比较(未纳入的受试者)。(A-E2)点状内层脉络膜病变(PIC)患眼,视盘旁有两条PVV。(A)应用ICGA在静脉期检测到视盘旁的2条PVV。(B)应用24 mm x 20 mm en face WF-OCTA在脉络膜大血管层检测到视盘旁的2条PVV。(C)WF-OCTA图像显示与B图相同扫描的脉络膜大血管层,两条水平线(橙色和蓝色箭头)穿过PVV(绿色三角)的出口点。(D)黄色高亮显示出C图中的2条视盘旁PVV。(E1)C图的水平WF-OCT扫描图像(橙色箭头),对应于该眼总共1280次WF-OCT扫描中的第646次扫描,清晰地显示一条PVV穿过巩膜(绿色三角)并离开眼球。(E2)C图的水平WF-OCT扫描图像(蓝色箭头),对应于该眼总共1280次WF-OCT扫描中的第596次扫描,清晰地显示另一条PVV穿过巩膜(绿色三角)并离开眼球。(F-J2)急性区域性隐匿性外层视网膜病变(AZOOR)患眼,视盘旁有一条PVV。(F)应用ICGA在静脉期检测到视盘旁1条PVV。(G)应用24 mm x 20 mm en face WF-OCTA在脉络膜大血管层检测到视盘旁的1条PVV。(H)WF-OCTA图像显示与G图相同扫描的脉络膜大血管层,两条水平线(橙色和蓝色箭头)穿过PVV(绿色三角)的出口点。(I)黄色高亮显示出H图中的1条视盘旁PVV。(J1)H图的水平WF-OCT图像(橙色箭头),对应于该眼总共1280次WF-OCT扫描中的第833次扫描,清晰地显示一条PVV穿过巩膜(绿色箭头)并离开眼球。(J2)H的水平WF-OCT图像(蓝色箭头),对应于该眼总共1280次WF-OCT扫描中的第638次扫描,清晰地显示一条PVV穿过巩膜(绿色三角)并离开眼球。(K-O2)息肉状脉络膜血管病变(PCV)患眼,视盘旁有两条PVV。(K)应用ICGA在静脉期检测到视盘旁的两条PVV。(L)应用24 mm x 20 mm en face WF-OCTA在脉络膜大血管层检测到视盘旁的两条PVV。(M)WF-OCTA图像显示与L图相同扫描的脉络膜大血管层。(N)黄色高亮显示M图中的2条视盘旁PVV。(O1)M的水平WF-OCT图像(橙色箭头),对应于该眼总共1280次WF-OCT扫描中的第594次扫描,清晰地显示一条PVV穿过巩膜(绿色箭头)并离开眼球。(O2)M的水平WF-OCT图像(蓝色箭头),对应于该眼总共1280次WF-OCT扫描中的第567次扫描,清晰地显示另一条PVV穿过巩膜(绿色箭头)并离开眼球。

图湃全域扫频OCTA设备,每秒40万次A-Scan扫描速度实现了单次扫描24mm×20mm的高分辨率断层扫描和血管造影图像,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。中山大学中山眼科中心由文峰教授领衔的研究团队在临床工作中发现,图湃全域扫频OCTA提供的脉络膜中大血管层en face成像能够有效地显示各种疾病患眼中的PVV,与染料注射后1分钟的ICGA静脉期显示的脉络膜血管非常一致(如图1所示)。这种无创成像技术有助于检测正常眼的脉络膜血管情况,无需进行有创的ICGA检查即可评估正常眼中PVV的特征。

近日,该研究团队运用高清、超广角的图湃新一代40万速度全域扫频OCTA技术——北溟鲲,研究了健康受试者眼内PVV的发生比率和特征,以及它们与年龄和屈光状态的关系,在国际期刊《Investigative Ophthalmology & Visual Science》上发表标题为《A Novel Exploration of the Choroidal Vortex Vein System: Incidence and Characteristics of Posterior Vortex Veins in Healthy Eyes》(脉络膜涡静脉系统的新探索:正常眼后极部涡静脉的发生比率及特征)论文(第一作者:何桂琴),为正常眼内涡静脉的分布提供了新的见解。

2. 正常眼脉络膜中大血管层WF-OCTA和en faceWF-OCTA图显示的不同类型PVV

A-C)正常眼的视盘旁PVVA)应用24 mm ×20 mm en face WF-OCTA在脉络膜大血管层检测到视盘旁PVV。(BWF-OCTA图像显示与A图相同扫描的脉络膜大血管层。(C)黄色高亮显示出B图的视盘旁PVV

D-F)另一只正常眼的黄斑区PVVD)应用24 mm x 20 mm en face WF-OCTA在脉络膜大血管层检测到黄斑区PVV。(EWF-OCTA图像显示与D图相同扫描的脉络膜大血管层。(F)黄色高亮显示出E图的黄斑区PVV

G-I)另一只正常眼的后极部其他部位PVV。(G)应用24 mm x 20 mm en face WF-OCTA在脉络膜大血管层检测到后极部其他部位PVV。(HWF-OCTA图像显示与G图相同扫描的脉络膜大血管层。(I)黄色高亮显示处H图的后极部其他部位PVV

该研究为回顾性观察研究,共纳入了255名健康受试者的510只眼。根据年龄和屈光状态分为两个组:未成人组(18岁及以下)和成人组(18岁以上)。根据屈光状态,将正常眼进一步分为三组:1)正视组,等效球镜在>−1.00≤+1.00屈光度之间;2)低、中度近视组,等效球镜在>−6.00≤−1.00之间;3)高度近视组,等效球镜≤−6.00DPVV指的是脉络膜静脉汇合后于眼的后极部流出的涡静脉,即涡静脉的巩膜出口位于眼球的后极部。根据涡静脉出口的具体位置,分为三种类型:视盘旁、黄斑区和后极部其他部位(图2所示)。应用WF-OCTA脉络膜中大血管层血流en face图像识别PVV,并用WF-OCT图像验证PVV的巩膜出口,(图1所示)。记录每条PVV的数量、位置,并使用图湃内置软件提供的工具测量该面积。

1.不同屈光状态的正常眼中后极部涡静脉的临床特征

研究结果显示,16.1%(82/510)的正常眼可出现PVV。随着近视程度加深PVV的发生比率逐渐增加,正视、低中度近视、高度近视组的发生比率分别为10.3%(22/213)、16.6%(31/187)和26.4%(29/110)。意外的是,PVV的发生比率在同一屈光状态下不同年龄亚组之间没有显著差异。屈光状态是PVV发生的唯一显著预测因素。传统上,人们普遍认为位于赤道部的涡静脉均匀分布在四个象限中,在它们之间形成生理性的脉络膜静脉水平分水带及垂直分水带。然而,一些文献报道了与各种疾病相关的巩膜出口在后极部的涡静脉,如13三体综合征患者的先天性青光眼、糖尿病、眼皮白化病和局灶脉络膜凹陷。此外,巩膜出口于后极部的PVV在高度近视眼中更为常见。本研究表明涡静脉也可以发生在正常眼的后极部,特别是在正视眼中,丰富了之前涡静脉出口主要位于赤道部、PVV仅存在于眼部疾病患眼中的观点。该研究显示PVV的发生比率在正视组、低中度近视组和高度近视组中逐渐增加。研究团队推测这一现象由多种因素所致。其一,随着眼轴(AL)的增加和眼球的扩张,眼球被拉伸,脉络膜趋于变薄(以后极部最为明显),脉络膜血管变细、体积相对减小。故而轴性近视眼中脉络膜血流量减少,影响脉络膜静脉回流,阻碍了血液从后极部回流于赤道部,最终导致赤道部脉络膜静脉引流减少。而随着低中度近视和高度近视眼的AL逐渐增加,上述过程逐渐加重,回流于赤道部的脉络膜静脉血流量逐渐减少,PVV逐渐增多。该研究显示,在健康受试者中,61%(82人中有50人)的PVV存在于双眼,但同时存在的PVV在三个不同的屈光状态组中没有显著性差异。值得注意的是,两名受试者在后极部有两种不同类型的涡静脉出口位置,这一发现既往没有报道过。此外,该研究中有PVV眼受试者的年龄最小为5岁,有PVV的正视眼受试者最小为8岁。因此,该研究合理地假设,涡静脉的出口可能先天存在于后极部,尽管大多数涡静脉出口位于在赤道部。这些新发现扩展了对涡静脉系统及其在眼内分布的理解。 该研究还发现,PVV主要存在于视盘旁,其次是后极部其他部位和黄斑区。视盘周围脉络膜静脉数量最多,提示视盘在PVV的发生或维持中可能起着重要作用。在AL延长的情况下,Bruch膜开口(BMO)会扩大,导致视乳头内悬垂的Bruch膜缩回,这导致了gamma区和delta区的扩大。而Zinn-Haller动脉环标志着gamma区和delta区之间的边界,为包括筛板在内的ONH提供营养。随着delta区的延长,动脉环和筛板之间的距离增加,该区域内血供不足。再加上高度近视眼中的脉络膜缺血,导致了高度近视眼的PVV发生比率更高。研究结论认为,通过采用图湃全域扫频OCTA技术提供的24mmX20mm脉络膜血流成像显示了正常眼中PVV的存在和特征,观察到PVV好发于高度近视眼的视盘旁,揭示了正常眼PVV的可能的先天性表现,并确定屈光状态是影响其发生的关键因素。这些发现有助于更深入的理解涡静脉系统及其在眼内的分布。

 



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第一作者

 

 

何桂琴

中山大学中山眼科中心

中山大学中山眼科中心在读博士研究生。主要研究方向为肥厚脉络膜谱系疾病的多模式影像学与临床诊疗。于IOVSOphthalmology Retina等期刊发表中英文学术论文共11篇,其中第一作者6篇;荣获中华眼科杂志主办的2022“朗视界 沐光明病例演讲大赛一等奖、团队一等奖;多次参加全国性会议并发言。

 

通讯作者

文峰

中山大学中山眼科中心

中山大学中山眼科中心教授,主任医师,博士生导师,眼科学国家重点实验室课题组负责人(PI);中国微循环学会眼影像学组主委、一带一路眼科联盟副主席、世界中医药联合会眼科专委会副会长、广东省视光学学会眼底影像专委会主委;在PCVPIC及眼底影像的临床研究上具有创新性成果;担任人民卫生出版社出版的图说眼科系列丛书总主编,承担国家973项目及国家自然科学基金项目;科研成果国人息肉状脉络膜血管病变的临床与基础系列研究遴选为近5年中国眼底病十大进展(2014年);以第一完成人荣获教育部科技进步一等奖。文峰教授在眼底病领域的创新性成果获得了国内外同行的广泛赞许与认可。

原文作者:

何桂琴(第一作者)、文峰(通讯作者),中山大学中山眼科中心

新闻编辑:龚露,图湃医疗

内容校对:周健,图湃医疗

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