方法文章

通过扫频源光学相干断层扫描确定低体重个体中视网膜与脉络膜厚度的性别差异

DOI:

10.3791/65918

2023年12月1日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

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本研究采用扫频源光学相干断层扫描(SS-OCT)技术,比较营养不良与营养正常成人视网膜及脉络膜的厚度,有助于进一步理解营养不良个体中眼病的发病机制。

摘要

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尽管近年来在减少饥饿方面取得了进展,但营养不良仍然是一个全球性的公共卫生问题。本研究采用扫频源光学相干断层扫描(SS-OCT)技术,评估体重不足个体视网膜和脉络膜厚度的变化。对参与此项横断面研究的所有成人进行了眼科检查。根据其体重指数(BMI),将受试者分为两组:体重不足组和正常体重组。研究纳入了体重不足成人的右眼,以及数量相等、年龄和性别匹配的正常体重受试者的右眼。视网膜厚度在体重不足组与正常组之间无显著差异(所有部位 P > 0.05)。在男性中,体重不足组中心区和内环区的视网膜显著薄于正常组,而在女性中未发现此类结果。体重不足组的脉络膜厚度显著薄于正常组(所有部位 P < 0.05)。体重不足可能对男性和女性的脉络膜厚度均产生影响。与体重不足的女性相比,体重不足的男性可能经历更严重的视网膜损伤。这些发现有助于更好地理解营养不良个体中特定眼病的发病机制。

引言

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尽管世界卫生组织近年来在应对饥饿问题方面取得了显著成效,但营养不良仍然是一个重要的全球公共卫生问题。据估计,2022年全球有9.8%的人口处于营养不良状态1。营养不良的发生率在不同地区之间存在差异,在社会经济地位较低的人群中更为普遍2,3,4。此外,一些个体,尤其是年轻人,为了追求理想体型而过度减重。各种形式的营养不良影响着世界上每一个国家5

体重过轻与多种不良临床结局相关,包括感染、免疫功能障碍、伤口愈合延迟以及生长和发育迟缓6,7,8,9。营养不良是导致过早死亡和伤残调整生命年损失的主要危险因素之一10,11,12。研究表明,最低的体重指数(BMI)与最差的双眼视功能相关13。此外,研究还证实,营养不足与多种眼部问题相关,如黄斑变性、暗适应能力下降、视神经萎缩、角膜炎、干眼症和视网膜母细胞瘤14,15,16,17,18

视网膜具有多层结构和多种细胞类型,是一种复杂的组织,而脉络膜则是一个高度血管化的结构,为视网膜外层提供营养并清除代谢废物19。视网膜和脉络膜作为眼球的关键结构,可能受到全身性病理或生理状态的影响20,21。研究发现,它们在某些眼病的发病机制中发挥着重要作用,包括年龄相关性黄斑变性、息肉样脉络膜血管病变、葡萄膜炎、青光眼以及与近视相关的脉络膜视网膜萎缩22,23,24,25,26。因此,眼功能依赖于结构和功能均正常的视网膜和脉络膜。

尽管营养不良对眼睛有多种影响,但目前关于不同性别中营养不良与视网膜或脉络膜厚度之间关系的研究资料仍较为有限。本研究旨在利用扫频源光学相干断层成像技术(SS-OCT)评估营养不良成人视网膜或脉络膜厚度的潜在变化,该技术在视网膜和脉络膜成像方面具有重大进展27。由于该技术具有较强的穿透视网膜色素上皮(RPE)的能力,因此在识别脉络膜较厚眼中的脉络膜-巩膜界面(CSI)方面尤为有效。

本研究根据体重指数(BMI)将参与者分为两组:体重不足组(BMI < 18.50 kg/m2)和正常体重组(18.50 ≤ BMI < 25.00 kg/m2)。研究纳入了996名体重不足成年人的右眼,以及年龄和性别相匹配的996名正常体重受试者的右眼。体重不足组的平均BMI为17.48 ± 0.75 kg/m2,正常体重组为21.30 ± 1.75 kg/m2

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方案

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本研究于2020年1月至2020年10月在复旦大学附属华山医院进行。研究方案经华山医院伦理审查委员会批准(批准号:KY2016-274),所有参与研究的成年受试者均签署书面知情同意书。

1. 受试者选择

  1. 记录所有受试者的 demographics 特征,例如年龄、性别以及全身性疾病史。以下情况应作为排除标准:(1)年龄 < 18 岁或 > 70 岁;(2)有与视网膜或脉络膜厚度相关的全身性疾病史,包括糖尿病、高血压和甲状腺疾病。
    ​注:老年人群,尤其是年龄超过 70 岁者,常伴有严重白内障,可能影响 OCT 图像质量。
  2. 让所有参与研究的成年受试者接受眼科检查。以下情况应作为排除标准:(1)眼内压(IOP) >21 mmHg;(2)最佳矫正视力(BCVA)低于 0.1 LogMAR;(3)球镜等效度数超过 ±6 屈光度;(4)有眼部疾病史,包括视网膜疾病、脉络膜疾病和青光眼;(5)既往有任何眼部手术史。

2. 体重指数计算

  1. 使用身高体重测量仪(参见材料表)测量参与者的身高和体重。
  2. 根据公式计算体重指数(BMI):体重 /(身高 × 身高)(kg/m2)。
  3. 根据世界卫生组织国际分类标准28将受试者分为两组:体重不足组(BMI <18.50 kg/m2)和正常组(18.50 ≤ BMI < 25.00 kg/m2)。

3. 扫频光源光学相干断层扫描

  1. 打开 功率 打开SS-OCT设备(参见 材料表)使用波长为1050 nm的光源。
    注意:该SS-OCT系统扫描速度可达100,000次/秒,近期已进行重大改进,显著提升了视网膜和脉络膜的成像效果。
  2. 点击 径向直径6.0毫米 黄斑重叠4 按钮以进入扫描界面。
  3. 在扫描过程中,为每位参与者的每只眼睛采集高质量图像。
    注意:为尽量减少昼夜变异,OCT扫描由经验丰富的眼科医生于每日上午8点至10点之间进行。29.
  4. 根据标准的早期治疗糖尿病视网膜病变研究(ETDRS)网格生成厚度图。
  5. 定义视网膜厚度(图1A,B)以及脉络膜厚度(图2A,B如前所述27,30.
    注意:为确保测量准确,必须手动复查OCT扫描中分割的线条27,30.
  6. 排除因介质混浊或固定不稳导致的低质量OCT图像。

4. 统计分析

  1. 启动 SPSS 软件(参见材料表)。分析仅考虑受试者的右眼31
    注意:连续性数据以均值 ± 标准差(SD)表示,分类数据以频数(百分比)表示。
  2. 对连续变量采用t 检验进行组间比较,对分类变量采用卡方检验。相关性分析使用 Pearson 相关分析。
    注意:统计学显著性检验采用 P < 0.05(双尾)作为显著性水平。

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结果

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本研究共评估了996名体重不足成年人的996只右眼,并选取了年龄和性别1:1匹配的正常体重受试者作为对照。两组人群的人口统计学特征总结于表1。体重不足组的平均BMI为17.48 ± 0.75 kg/m2(范围:14.60–18.40 kg/m2),而正常体重组的平均BMI为21.30 ± 1.75 kg/m2(范围:18.50–24.90 kg/m2)。

表2展示了体重不足组与正常组在ETDRS网格九个区域视网膜厚度的比较。两组之间的视网膜厚度差异无统计学意义。

表3中,比较了体重不足组与正常体重组男性之间的视网膜厚度。体重不足组的平均BMI为17.44 ± 0.79 kg/m2,而正常体重组的平均BMI为22.34 ± 1.61 kg/m2。与正常组相比,体重不足组的中心区和内环区域视网膜厚度...

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讨论

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本研究采用SS-OCT比较营养不良与非营养不良成人视网膜和脉络膜的厚度。研究结果显示,在男性中,体重不足组个体的中央区和内环区域视网膜显著薄于正常体重组,但在女性中未观察到此类差异。此外,无论男性还是女性,体重不足组的脉络膜厚度均显著薄于正常体重组。这些发现表明,体重不足可能对两性的脉络膜厚度均产生影响,并特异性影响男性的视网膜厚度。

据我们所知,关于不同性别中营养不良与视网膜厚度之间关系的研究较为有限。Wong 等人32利用光学相干断层扫描(OCT)评估了体重指数(BMI)与中心视网膜厚度之间的关联,发现较高的 BMI 与较厚的视网膜相关。该研究还显示,BMI 与 ETDRS 网格中某些区域的视网膜厚度呈正相关。有趣的是,仅在中心区域和内环区域,男性在体重不足组与正常体重组之间的视网膜厚度存在显著差异,提示这些区域的男性视网膜对营养不良更为敏感。这可能归因于体重不足男性与正常体重男性之间的 BMI 差异(4.90 kg/m2)大于女性(3.53 kg/m2)。导致这些差异的另一个可能因素是...

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披露

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所有作者均对文中提及的任何材料或方法无财务或专有利益关系。

致谢

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本研究由国家自然科学基金(编号:81900879)和上海市科学技术委员会(编号:20Y11910800)资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
身高体重测量仪DKi,中国北京HC01000209
检眼镜66 Vision-Tech,中国苏州V259204
裂隙灯显微镜Topcon,日本东京6822
SPSS 软件IBM,美国芝加哥 ECS000143
扫频源光学相干断层扫描仪Topcon,日本东京185261
视力表跃进,中国上海H24104

参考文献

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