高新曉 孟 忻 郭 佳 汪 軍
作為全身唯一可被直接觀察到的血管,視網(wǎng)膜血管是評估全身微血管功能的有效指標(biāo),且檢查方法簡單、無創(chuàng)。在以往的研究中,視網(wǎng)膜動脈狹窄曾被認(rèn)為是高血壓視網(wǎng)膜病變的早期征兆。由于視網(wǎng)膜血管與腦血管及冠狀動脈循環(huán)具有類似的解剖和生理特點,其管徑變化可能表明結(jié)構(gòu)損傷或功能改變,對心血管疾病具有一定提示作用。越來越多的證據(jù)表明,視網(wǎng)膜血管體征提供了一個有利的途徑,有助于我們了解冠脈微循環(huán)的健康狀況、評估與冠心病之間的相互關(guān)系〔1〕。
目前,對視網(wǎng)膜血管直徑和冠心病關(guān)系的大樣本流行病學(xué)研究主要有以下幾項:美國心血管健康研究(Cardiovascular HealthStudy,CHS)、社區(qū)人群動脈硬化危險因素研究(Atherosclerosis Risk in Communities Study,ARIC)、多種族動脈硬化研究(Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis,MESA)、血脂研究門診-冠心病初級預(yù)防試驗(Lipid Research Clinics Coronary Primary Prevention Trial,LRC-CPPT)、Beaver Dam眼科研究(Beaver Dam Eye Study,BDES)、Wisconsin 流行病研究(Wisconsin Epidemiologic Study,WES)、Pittsburgh 糖尿病并發(fā)癥流行病研究(Pittsburgh Epidemiology of Diabetes Complications,EDC)。澳大利亞Blue Mountains眼科研究(Blue Mountains Eye Study,BMES),新加坡馬來人群眼科研究(Singapore Malay Eye Study,SiMES),荷蘭 Rotterdam 研究(Rotterdam Study,RS)。 現(xiàn)將上述研究結(jié)果綜述如下。
視網(wǎng)膜血管直徑改變的病理生理尚不完全清楚,可能是多種因素造成的血管結(jié)構(gòu)累積性損傷。這些因素包括年齡、長期高血壓、動脈硬化、炎癥、血管內(nèi)皮功能障礙及其他血管性因素。
以往有很多研究關(guān)于視網(wǎng)膜動脈對血壓升高的反應(yīng),動脈管徑的相應(yīng)病理生理變化被稱為高血壓視網(wǎng)膜病變〔2,3〕。血壓升高初期,血管通過局部自身調(diào)節(jié)而張力增加、收縮,造成相應(yīng)的毛細(xì)血管壓力及血流量增加。血壓持續(xù)升高將產(chǎn)生慢性動脈硬化改變,組織學(xué)上表現(xiàn)為管壁增厚、中膜增生、玻璃樣變及硬化等。
視網(wǎng)膜血管內(nèi)沒有腎上腺素能縮血管神經(jīng)來支配血管張力變化〔4〕。據(jù)推測,視網(wǎng)膜血流量取決于動脈血管張力的肌源性變化,或伴有其他機(jī)制參與,如內(nèi)皮功能和代謝的自身調(diào)節(jié)〔5〕。 其中,一氧化氮(nitric oxide,NO)依賴性內(nèi)皮功能障礙可能參與視網(wǎng)膜動脈狹窄的病理過程〔6〕。
流行病學(xué)研究表明視網(wǎng)膜靜脈直徑增寬提示缺血狀態(tài),和系統(tǒng)性炎癥因子、血管內(nèi)皮功能障礙有關(guān)。靜脈擴(kuò)張影響一系列炎性因子的濃度,包括C反應(yīng)蛋白及白細(xì)胞介素6等〔7〕。此外,擴(kuò)張的靜脈還有助于NO生成量增加、炎性因子從活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放〔8〕。
早期常通過臨床的檢眼鏡觀察來定量視網(wǎng)膜動脈狹窄,測量方法欠準(zhǔn)確。近年來,基于人群的研究多使用計算機(jī)輔助程序分別測量動脈及靜脈直徑。對視網(wǎng)膜血管直徑的測量方法大致相同,僅存在少許差異。概括起來,首先,每位參與者均進(jìn)行彩色眼底照相,單眼或雙眼,分別以視盤和黃斑為中心。BDES、BMES和EDC使用Zeiss FF3照相機(jī),采取 30°視野;ARIC和CHS使用Canon CR6-45NM照相機(jī),采取45°視野;RS使用Topcon TRC-SS2照相機(jī),采取20°視野。其次,以視盤為中心,使用計算機(jī)輔助軟件分別畫出距離視盤邊緣0.5DD和1DD的圓形區(qū)域,分析這兩個圓形之間的環(huán)形區(qū)域的視網(wǎng)膜血管直徑。最后,通過不同公式,如Parr和Spears公式及后期的Hubbard公式,計算出視網(wǎng)膜血管的投射直徑(以當(dāng)量表示)。實際上,這些程序主要生成3個變量:視網(wǎng)膜中央動脈投射出的管徑尺寸(視網(wǎng)膜中央動脈當(dāng)量,CRAE),視網(wǎng)膜中央靜脈投射出的管徑尺寸(視網(wǎng)膜中央靜脈當(dāng)量,CRVE)以及這兩個變量的比值(動靜脈直徑比,AVR)〔9〕。由于影響因素較多,測量結(jié)果差異較大。SiMES報道的亞洲人群指標(biāo)為:視網(wǎng)膜中央動脈平均直徑(139.5±15.7)μm,視網(wǎng)膜中央靜脈平均直徑(219.3±22.2)μm〔10〕。
大量流行病學(xué)研究證據(jù)表明,視網(wǎng)膜血管直徑對冠心病的患病率和發(fā)病率具有一定的提示作用。研究分別集中于視網(wǎng)膜動脈直徑、靜脈直徑、動靜脈管徑比例和冠心病之間的關(guān)系。
視網(wǎng)膜動脈狹窄提示冠心病高發(fā)、5年發(fā)病率風(fēng)險增加〔11〕。對于沒有冠狀動脈鈣化的無癥狀成年人,視網(wǎng)膜動脈縮窄和心肌血流量、灌注量儲備降低相關(guān),提示視網(wǎng)膜動脈縮窄可以作為預(yù)測冠狀動脈微血管病變的一項指標(biāo)〔12〕。LRC-CPPT隨訪了560名高血壓、高血脂的中年男性,結(jié)果顯示:高血壓視網(wǎng)膜病變提示發(fā)生確切冠心病事件的風(fēng)險增加一倍;廣泛或局部動脈狹窄預(yù)示冠心病風(fēng)險增加兩倍。但該研究沒有采取標(biāo)準(zhǔn)的眼底彩照分級系統(tǒng)計算視網(wǎng)膜血管直徑,而是通過直接檢眼鏡來評估是否存在視網(wǎng)膜血管損害(廣泛或局限性視網(wǎng)膜動脈狹窄、動靜脈交叉、視網(wǎng)膜動脈反光增強(qiáng)等)〔13〕。在一項對新澤西州468位非洲裔美國人1型糖尿病患者的研究顯示,基線資料中較窄的視網(wǎng)膜動脈可以獨立預(yù)測任何心血管疾病的發(fā)病率〔14〕。而EDC通過調(diào)查兒童期發(fā)病的無視網(wǎng)膜光凝史的1型糖尿病患者,發(fā)現(xiàn)僅在女性人群中,視網(wǎng)膜動脈變細(xì)提示冠心病發(fā)生的危險性增加〔15〕。此外,心血管病的死亡率也和視網(wǎng)膜動脈直徑廣泛狹窄相關(guān),但僅限于43歲到 74 歲的人群〔16〕。
視網(wǎng)膜動靜脈管徑和一系列心血管危險因素相關(guān),包括高血壓、糖尿病、肥胖及血脂異常等〔17〕。而視網(wǎng)膜靜脈直徑變寬還與動脈硬化、炎癥等相關(guān),在預(yù)測冠心病方面具有獨特作用〔18〕。CHS研究對象為美國4個不同調(diào)查中心的65歲以上老年人,結(jié)果顯示:將年齡、性別、種族、血壓、血糖及血脂等因素校正后,視網(wǎng)膜靜脈直徑變寬與突發(fā)性冠心病成正相關(guān)〔11〕。ARIC在一項非糖尿病人群的流行病調(diào)查中,將Framingham危險評分差異校正后,女性人群的視網(wǎng)膜靜脈管徑變寬和動脈狹窄均是發(fā)生冠心病意外的高危信號,提示冠心病10年發(fā)病率的風(fēng)險增加,而男性人群的視網(wǎng)膜管徑變化和冠心病意外無明顯相關(guān)〔19〕。在新加坡的馬來人群調(diào)查中,靜脈直徑變寬和吸煙、血脂異常、高血糖、高體重指數(shù)等心血管疾病的危險因素相關(guān)〔10〕。此外,在49歲至75歲人群中,視網(wǎng)膜靜脈管徑增寬可能和冠心病引起的死亡相關(guān),男性和女性的危險系數(shù)(RR)分別為 1.8 和 2.0〔20〕。
有研究表明,在49歲至75歲的女性人群中,AVR比值減小及視網(wǎng)膜動脈狹窄預(yù)示冠心病相關(guān)的死亡率增加,RR分別為1.5和1.9〔20〕。在另外一項研究中,將平均動脈壓、糖尿病及吸煙史等因素控制后,女性人群AVR比值降低和冠心病意外的危險性增加相關(guān),而男性人群則無明顯相關(guān)。由此可見,微血管病變在女性人群冠心病的發(fā)生過程中可能發(fā)揮更重要的作用〔21〕。通過研究美國Wisconsin地區(qū)的1型糖尿病群體發(fā)現(xiàn),將其他系統(tǒng)混雜因素校正后,AVR比值較小和心肌梗死20年發(fā)病率以及心臟病致死率相關(guān)〔22〕。但Beaver Dam眼科研究的一項隊列研究結(jié)果顯示,AVR比值變小與心血管病死亡率增加無明顯相關(guān)〔23〕。上述研究結(jié)果的差異可能和入選人群標(biāo)準(zhǔn)、研究方法不同有關(guān)。
首先,屈光間質(zhì)混濁引起的照片質(zhì)量問題、圖片分級的一致性問題等引起選擇偏倚。其次,研究人群和入選標(biāo)準(zhǔn)的不同、分析方法和對心血管危險因素的校正不同等,可能是最終導(dǎo)致各組研究結(jié)果差異的原因。最后,視網(wǎng)膜血管直徑變化的影響因素眾多,如自身的搏動周期等,需長期觀察。
以人群為基礎(chǔ)的研究資料表明,視網(wǎng)膜動脈和靜脈管徑的改變可能反映了不同的病理生理過程。視網(wǎng)膜動脈管徑及動靜脈比值較小與年齡偏大、血壓水平偏高(既往、現(xiàn)在、將來)以及肥胖明顯相關(guān),提示糖尿病和冠心病高發(fā)。而視網(wǎng)膜靜脈管徑較寬與年齡偏低、糖尿病、肥胖、血脂異常、吸煙史、炎癥及血管內(nèi)皮功能障礙相關(guān),預(yù)示腦卒中和冠心病高發(fā)〔24〕。
對于老年人,有針對性地改善微循環(huán)可能有助于降低心血管疾病的發(fā)病率和死亡率。越來越多的證據(jù)顯示,某些降血壓藥物(血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑)可以提高微血管結(jié)構(gòu)和功能,有利于預(yù)防和治療心血管疾病〔25〕。通過彩色眼底照片定量檢測視網(wǎng)膜血管直徑可以提供有用信息,評估全身微血管情況,有助于早期預(yù)防和控制心血管危險因素。
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