综述:结膜血管变化的定量分析:在眼部疾病和系统性疾病检测中的应用

《Progress in Retinal and Eye Research》:Quantitative Analysis of Conjunctival Vascular Alterations: Applications in Ocular and Systemic Disease Detection

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:Progress in Retinal and Eye Research 14.7

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  结膜血管作为非侵入性观察全身微循环的窗口,其参数在糖尿病、心血管疾病等早期检测中展现潜力,但受限于样本量小、技术干扰及机制不明。未来需结合人工智能整合多维度数据提升临床应用价值。

  
Xuran Duan|Chaoyu Lei|Chris Hong Long LIM|Ding Jianbin|Jodhbir S. Mehta|Sayan Basu|Luke Johnston|Yujie Ren|Chen Zhao|Victor Koh Teck Chang|Huifang Zhou
上海交通大学医学院附属上海第九人民医院眼科,国家眼健康重点实验室,中国上海200011

摘要

结膜血管是身体表面唯一可以非侵入性观察的微循环系统。这些血管与多个颅面循环系统在解剖上相互连接,能够间接反映这些区域的血液供应情况以及全身微循环的整体状态。我们综合了2020年至2025年间48项研究的发现。总体而言,现有研究表明,在糖尿病、心血管疾病和自身免疫性疾病等多种疾病中,结膜血管参数会发生变化,甚至可能先于器官病变出现。最近在结膜血管成像和分析技术方面的进展使得基于结膜血管参数识别和评估各种眼部及系统性疾病成为可能。然而,现有研究受到样本量不足、协变量干扰、疾病类型有限、缺乏对结膜血管变化机制的探究以及与人工智能等新兴技术的整合不足等因素的限制。未来的研究应致力于扩大研究范围,深入探讨控制结膜血管变化的机制,并结合人工智能技术,为结膜血管参数的临床应用奠定坚实基础。

引言

眼部血管可能反映全身循环健康状况,为早期发现眼部疾病和系统性疾病提供了潜力(Li等人,2024;Sengupta等人,2020)。迄今为止,大多数研究集中在视网膜血管的评估上,这需要清晰的眼部介质和足够的散瞳效果(Javed等人,2023;Moore等人,2023)。此外,图像质量还可能受到患者相关因素的影响,包括眼球运动、前段疾病(如角膜瘢痕和白内障)以及眼底疾病(Kashani等人,2017)。相比之下,结膜血管虽然容易观察,但相关研究较少,但其作为替代生物标志物的潜力值得关注。
结膜是眼睛的一层薄而透明的黏膜,由三部分组成:球结膜、睑结膜和穹窿结膜(Shumway等人,2025)。球结膜最为透明,可以直接进行非侵入性观察其下的血管结构。由于球结膜与后睫状动脉(眼底)和脑膜中动脉(颅部)相连(Shahidi等人,2010),它成为检测眼部乃至脑部循环早期病理变化的潜在窗口。睑结膜也有助于评估全身灌注情况,在贫血筛查中具有应用价值(Basumatary,2023)。
事实上,研究表明,糖尿病患者(Hwang等人,2021;Schuerch等人,2020;Shaik等人,2024)和心血管疾病患者(Brennan等人,2021a;Brennan等人,2021b;Karanam等人,2019)的结膜血管参数与健康对照组存在差异。关键在于,这些变化可能先于典型的糖尿病视网膜病变中的视网膜血管变化(To等人,2011),因此结膜血管改变可作为早期疾病检测的潜在生物标志物。

方法学

因此,有必要对现有文献进行全面评估,以巩固现有知识并为未来研究制定方向。我们在PubMed和Web of Science上检索了2021年9月至2025年9月期间发表的文章,使用了与“结膜血管”和“疾病检测”相关的一组核心术语(例如“conjunctival vessel”、“conjunctival vascular”、“ocular diseases”、“parameters”)以确保覆盖范围全面。

结膜循环的解剖结构

结膜微血管起源于颈内动脉的第一分支——眼动脉,位于角膜缘外围约2-3毫米处(图1)。该网络主要由两个动脉系统构成(Riordan-Eva,2017):由泪动脉和鼻背动脉(均为眼动脉的分支)吻合形成的外周动脉弓,主要滋养球结膜、睑结膜和穹窿结膜。

结膜血管参数的类型及采集方法

结膜血管参数包括形态学参数和血流动力学参数(图2),为分析微循环变化提供了非侵入性途径(Koutsiaris等人,2007)。当直接观察视网膜血管有困难时,这种方法能提供有价值的见解(Liu等人,2024;Schuerch等人,2020)。形态学评估可以在中等分辨率的静态图像上进行,通常包括测量血管直径(D)和总血管长度(L)等指标。

眼部表面疾病

结膜充血是干眼症和过敏性结膜炎等眼部表面疾病的常见临床症状,与结膜血管扩张和炎症因子介导的血流增加有关。它是一个有潜力但尚未得到充分利用的定量生物标志物,可用于评估疾病严重程度和治疗反应。然而,缺乏标准化的定量分析限制了其作为客观指标的实用性。

内分泌疾病

糖尿病微血管病变是糖尿病的典型并发症,其特征是全身血管功能障碍和血液高凝状态,可能导致小血管阻塞(Vithian和Hurel,2010)。作为全身微循环的一部分,结膜血管参数可以作为糖尿病及其微血管并发症的生物标志物。
Hwang等人(Hwang等人,2021)的一项横断面研究使用了FSLB技术进行数据收集。

结膜血管参数研究的挑战与未来方向

结膜血管为监测眼内及全身的血流提供了窗口。许多研究已经验证了结膜血管参数在检测和长期监测各种疾病方面的潜力。然而,某些局限性限制了它们在筛查、诊断和长期管理系统性疾病方面的有效性。这些缺陷也提示我们需要进一步探索结膜血管参数的相关应用。

结论

结膜血管为观察全身微循环提供了一个独特且易于获取的窗口。作为身体血管网络中既表浅又具有光学透明性的部分,它可以通过多种平台进行非侵入性成像,包括光学相干断层扫描血管造影和广泛使用的智能手机裂隙灯组合。通过精确量化形态学指标(如直径、密度、迂曲度)以及血流动力学指标,

CRediT作者贡献声明

Chen Zhao:撰写 – 审稿与编辑。Yujie Ren:撰写 – 审稿与编辑。Huifang Zhou:撰写 – 审稿与编辑,监督。Victor Koh Teck Chang:撰写 – 审稿与编辑,监督。Chaoyu Lei:撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写,研究。Xuran Duan:撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写,数据可视化,研究。Jianbin Ding:撰写 – 审稿与编辑。Chris Hong Long LIM:撰写 – 审稿与编辑。
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