青光眼与健康眼中视乳头周围穿通巩膜血管数量的比较研究及其临床意义

【字体: 时间:2025年08月27日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对青光眼患者与健康人群的视乳头周围穿通巩膜血管(PPSVs)数量差异展开深入分析,通过深度学习辅助的扫频光学相干断层扫描(SS-OCT)技术,首次揭示了青光眼患者PPSVs数量显著减少的现象(P<0.001),并证实其可作为青光眼筛查的生物标志物(AUC=0.95)。该研究为解决青光眼早期诊断难题提供了新的血管病理学依据,对理解视网膜微循环障碍与青光眼发病机制的关联具有重要意义。

  

青光眼作为全球不可逆盲的首要病因,其发病机制复杂且诊断依赖晚期结构性改变。尽管眼压(IOP)是唯一可调控因素,但越来越多的证据表明视网膜微循环障碍可能早于视神经损伤。然而,视乳头周围穿通巩膜血管(Peripapillary perforating scleral vessels, PPSVs)——这一连接短后睫状动脉(SPCAs)与视神经头(ONH)微循环的关键结构——在青光眼中的变化尚未明确。日本大阪大学团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过深度学习增强的扫频光学相干断层扫描(SS-OCT)技术,揭示了PPSVs数量与青光眼的显著关联。

研究采用回顾性病例对照设计,纳入21例青光眼患者与12例健康对照,利用SS-OCT获取6×6 mm2视乳头周围容积扫描数据。通过深度学习算法对原始图像降噪后,基于脉络膜-巩膜界面生成en face图像,由四位盲法评估者手动计数PPSVs。统计分析采用方差分析与ROC曲线评估诊断效能。

主要结果

  1. 1.

    人口学数据:青光眼组与对照组在年龄、眼压等基线特征无统计学差异,但青光眼组视野平均缺损(VFMD)显著更低(-8.6 dB vs 0.85 dB)。

  2. 2.

    PPSVs数量差异:青光眼组PPSVs数量(95%CI 16.0-20.6)显著低于对照组(95%CI 24.2-29.0),年轻青光眼亚组(18.3±3.6)仍显著低于年龄匹配对照组(26.6±4.3)。

  3. 3.

    诊断效能:ROC曲线下面积(AUC)达0.95,截断值21.5时灵敏度84.6%、特异度91.7%。

  4. 4.

    相关性分析:PPSVs数量与年龄、VFMD等参数无显著相关性(P>0.05),提示其可能为固有解剖特征。

讨论与意义

该研究首次证实青光眼患者PPSVs数量减少的病理现象,其机制可能涉及SPCAs分支发育异常或继发于慢性缺血性损伤。值得注意的是,PPSVs减少与年龄无关的特性,使其成为潜在早期筛查标志物——如图3所示,一名49岁男性虽无视野缺损,但PPSVs计数21.5且伴随视网膜神经纤维层(RNFL)变薄,提示该指标对前驱期青光眼的预警价值。

从临床角度看,PPSVs作为SPCAs的终末分支,其减少可能加剧视神经头"分水岭区"缺血,进而通过氧化应激与线粒体功能障碍加速神经退行性变。这一发现为解释正常眼压性青光眼的血管机制提供了新视角,并为开发改善眼血流量的靶向治疗奠定基础。未来需扩大样本量并开展纵向研究,以明确PPSVs减少是青光眼的病因或后果。

技术层面,研究团队开发的深度学习降噪算法(图4)突破了传统OCT对微小血管的成像限制,为活体观察巩膜穿通血管提供了创新方法。这种无需干净样本训练的Noise2Noise模型,在提升图像信噪比的同时保留了血管连续性特征,为其他血管性眼病研究提供了技术范式。

这项研究将青光眼的血管假说推向更微观的解剖层面,其成果不仅深化了对疾病机制的理解,更开辟了基于血管参数的精准诊断新途径。随着后续研究的推进,PPSVs计数有望成为青光眼风险分层和疗效评估的重要工具。

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