摘要
背景/目的
视网膜缺血性血管周围病变(RIPLs)是通过光学相干断层扫描(OCT)成像识别出的局灶性视网膜梗死。RIPLs已与中风相关联,但尚未特异性地与皮质缺血性梗死相关。主要研究问题:对照组、中风前患者和中风后患者的RIPL计数是否存在差异?
对象/方法
这是一项回顾性、横断面、单机构研究,纳入65名在皮质缺血性梗死发生后五年内进行高质量双眼6 mm × 6 mm黄斑光学相干断层扫描(OCT)成像并同意参与研究的患者,以及65名在基线OCT后一年内冠状动脉钙化(CAC)评分为0的对照组。评估了中风前、中风后和对照组之间平均总RIPLs的差异,以及按中风循环(前循环与后循环)和侧别(同侧眼与对侧眼)的差异。通过多变量分析检验了潜在混杂因素(已知的心血管风险因素)的影响。
结果
共纳入129名患者[对照组:65名;中风前:27名;中风后:37名(前循环:17名;后循环:20名)]。中风前和中风后患者的RIPL计数显著高于对照组(平均值±标准差:对照组,2.05±2.41;中风前,3.39±3.55;中风后,3.62±4.14;p=0.03)。在中风前与中风后患者之间、前循环与后循环之间以及同侧眼与对侧眼之间未发现差异。多变量分析表明RIPL计数与中风后患者相比对照组之间不存在统计学上显著的关联。
结论
中风前和中风后患者表现出比对照组更高的RIPL计数,但在前循环和后循环梗死之间或同侧和对侧眼之间无差异。在皮质性脑卒中中,RIPLs可能表明慢性微血管功能障碍源于基线心血管风险因素,而非急性中风相关的变化。
引言
脑血管疾病(CVA)是全球死亡和残疾的主要原因,使得一级预防至关重要[1]。医生使用风险评估工具如美国心脏协会(AHA)/美国心脏病学会(ACC)动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险计算器和弗雷明汉中风概况[2, 3]来指导医疗管理和降低CVA风险。然而,这些工具不考虑急性血管变化或疾病进展,使其在急性评估和持续监测方面效果较差[2, 4]。
影像技术可有效评估血管状态,颈动脉内膜-中层厚度(cIMT)、斑块测量和冠状动脉钙化(CAC)评分可提供CVA风险信息。然而,结果可能因解释者而异,且需要高级成像技术,可能并非广泛可用[5,6,7,8]。特别是CAC评分成本高、使患者暴露于辐射、不可重复,并且对CVA风险预测提供的增量价值有限[4, 9,10,11]。
鉴于这些局限性,需要敏感、可重复且非侵入性的工具来评估中枢神经系统(CNS)微血管健康以进行CVA风险评估。视网膜光学相干断层扫描(OCT)提供了快速、非侵入性评估与CVA相关的视网膜缺血变化的方法。值得注意的是,视网膜动脉阻塞(RAO)被视为中风等同物[12],而RAOs和视网膜静脉阻塞(RVO)均显著增加后续中风风险[13,14,15]。鉴于这种关系,视网膜对缺血性损伤的易感性可能反映了CNS微血管健康[16]。
视网膜缺血性血管周围病变(RIPL)是一种新型视网膜OCT生物标志物,与中间视网膜的局灶性梗死相关,可能由该区域的低灌注或缺血引起[17]。RIPL定义为外核层(ONL)扩张、外丛状层(OPL)移位和内核层(INL)变薄18。这些病变通常在具有亚临床系统性疾病的患者中无症状地出现,因此增加了评估其与CVA关联的兴趣。升高的RIPL存在已与皮质下梗死[19]、RVOs[20]和心房颤动(AF)中的梗死相关[21]。它们还与携带增加CVA风险的系统性血管疾病相关,包括高血压(HTN)[22]、颈动脉狭窄(CAS)[23, 24]、2型糖尿病(T2DM)[25]和AF[26]。
RIPL与CVA的关联表明它们可能是视网膜和CNS微血管功能障碍的标志物,但它们在皮质性中风中的存在尚未被探索。本研究旨在比较中风前患者、中风患者和对照组之间的RIPL计数,以更好地理解RIPL是否与急性缺血事件或慢性系统性微血管损伤更相关。此外,本研究旨在调查RIPL计数在前循环和后循环中风之间以及同侧和对侧半球之间的差异,以确定CNS微循环中的区域性血栓栓塞性事件是否与这些区域中RIPL存在的增加相关。
材料/对象和方法
这项回顾性、单机构横断面研究包括所有来自西北纪念医院系统的患者,这些患者在电子病历(EMR)确定的皮质缺血性中风发生后五年内接受了视网膜OCT成像。本研究遵守赫尔辛基宣言的原则,西北大学机构审查委员会批准了该研究。患者在初次临床就诊时获得了参与回顾性临床研究的同意。患者数据被匿名处理以确保隐私和保密性。
如果患者被诊断为小血管脑中风(通过EMR中可用的MRI报告确定),则将其排除,其中皮质性中风被定义为影响大脑皮层的大血管血栓栓塞性过程,而皮质下梗死被定义为影响基底节、丘脑或内囊等深层脑区域的小血管梗死。此外,如果患者通过EMR或视网膜成像确定有显著的视网膜疾病(包括年龄相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、糖尿病性黄斑水肿、青光眼、视网膜静脉阻塞或视网膜动脉阻塞),则将其排除。如果OCT图像质量差(分辨率降低、运动伪影、阴影伪影)或仅有一只眼有成像,则将患者排除。
在中风后进行视网膜成像的患者被归类为中风后组,而在中风前进行成像的患者被指定为中风前患者。在两个时间点均有成像的患者,其成像分别纳入各自相应的组别。
中风后组进一步根据血管区域(前循环与后循环)和半球受累(同侧与对侧眼)进行亚组划分。前循环中风组包括前循环梗死患者,特别是影响前 cerebral动脉(ACA)、中 cerebral动脉(MCA)和颈内动脉(ICA)的患者。后循环中风组包括后循环梗死患者,涉及后 cerebral动脉(PCA)和小脑动脉。同样,同侧和对侧眼组根据受影响大脑半球定义。排除了影响前后循环或两个半球的患者,以允许对这些组进行隔离比较。
对照组由OCT成像后一年内CAC评分为0的患者组成。选择该组是因为他们可能有CVA风险因素,但没有心血管疾病的后遗症或主要不良心血管事件(MACEs)病史,使该队列可作为评估对照、中风前和中风后组之间差异的有效比较对象。对于该组,使用Agatston方法进行CAC评分[27],评分直接从EMR中提取。
视网膜成像包括6 mm × 6 mm 768像素宽的黄斑OCT扫描(Spectralis, EssilorLuxoticca, Paris, France),每次有61个B扫描。RIPL定义为内核层变薄、外丛状层向内偏移和外核层扩张的局灶区域。OCT图像由两名评估者(JB, HS)独立评估RIPL存在,分歧由仲裁者(MD)解决,所有评估者均对中风状态设盲。仲裁者在35%的所有识别出的RIPLs中使用。所有评估者在SD-OCT上均有RIPL分级的先前经验。在多个连续OCT B扫描上看到的RIPL仅计数一次。RIPL计数是双眼之间RIPL计数的总和,但在比较同侧和对侧眼时例外。
从EMR中提取临床和人口统计数据,包括年龄、性别、HTN、T2DM、吸烟状况、慢性肾脏疾病(CKD)、外周动脉疾病(PAD)、AF、CAS、心血管疾病(CVD)病史、高胆固醇血症和胆固醇水平(最接近视网膜OCT成像的血液检查)。如果患者有冠状动脉疾病、瓣膜疾病(包括主动脉瓣狭窄和二尖瓣脱垂)、心肌病、心律失常(包括心房扑动、心房颤动和阵发性室上性心动过速)、主动脉疾病或肺血管疾病(包括肺动脉高压),则将其视为CVD病史阳性。合并症基于EMR中的记录病史和诊断确定。
在对照组、中风前和中风后组之间,以及前循环与后循环中风和同侧与对侧半球组之间比较临床和人口统计特征及RIPL计数。使用Pearson卡方检验比较分类变量,如HTN、T2DM、CKD、PAD、AF、CAS、当前吸烟状态、CVD病史和高胆固醇血症的患者百分比。使用Kruskal-Wallis检验比较连续变量,如LDL、HDL、甘油三酯、总胆固醇水平和RIPL计数。随后进行事后检验、Fisher精确检验和Dunn检验与Bonferroni校正,以评估各组之间的个体差异。
先前研究已确定RIPL计数大于1的患者患CVD的几率显著增加[28]。因此,总RIPL计数也被分为分类组[低RIPL计数:0-1;高RIPL计数:2+],并使用Pearson卡方检验进行分析,随后进行事后Fisher精确检验。
使用单变量和二元多变量逻辑回归模型评估总RIPL负担(分为低[0-1]或高[≥2])是否与中风状态(中风后与对照)独立相关。协变量包括性别、HTN、CAS、CVD病史和BMI。检查方差膨胀因子以确认多重共线性。报告调整后的比值比、95%置信区间和双侧p值,p<0.05被认为具有统计学意义。
结果
在排除后,129名患者被纳入研究(补充图2),包括65名对照患者(CAC=0)、27名中风前患者(中风发生前视网膜成像)和37名中风后患者(中风后视网膜成像)。在37名中风后患者中,20名患者有后循环中风,而17名有前循环中风。34名中风后患者有单侧中风,所有68只眼睛被分为同侧和对侧组。37名中风后患者中有5名在中风发生前有视网膜成像。值得注意的是,中风前组的视网膜OCT图像平均在中风发生前1.30年获得,而中风后组的图像平均在中风发生后2.09年获取。
人口统计和临床特征分析在比较所有三组时确定了性别、CKD、AF、CAS和CVD病史发生率的统计学显著差异(表1)。抗高血压、降脂和抗凝/抗血小板(ACAP)治疗率也存在显著差异(表1)。其他比较见补充表1。
当使用事后检验与对照组单独比较时,中风前和中风后患者与对照组相比,CKD、AF、CAS和CVD病史的发生率显著更高(表1)。这些患者与对照组相比,抗高血压、ACAP和他汀类药物使用率也显著增加(表1)。与对照组相比,中风前患者HTN发生率显著更高,中风后患者则存在明显的男性主导。在中风前和中风后(表1;补充表1)以及前循环和后循环中风组之间(补充表2)的患者之间,未观察到人口统计和临床特征的显著差异。
在比较对照组、中风前和中风后患者时,RIPL计数存在显著差异(平均值:对照组:2.05;中风前:3.39;中风后:3.62;p=0.03;表2)。事后分析确定中风后患者RIPL计数显著更高(p=0.04;表2),中风前(平均值:对照组:48%;中风前:74%;p=0.02;表2)和中风后(平均值:对照组:48%;中风后:70%;p=0.04;表2)患者与对照组相比,RIPL升高存在率(RIPLs≥2)显著更高。值得注意的是,在前循环和后循环中风组之间以及同侧和对侧组之间未观察到RIPL存在率的显著差异(补充表3、4)。
在所有观察中(N=129),56名参与者(43.4%)有双眼RIPLs,43名(33.3%)有单侧受累(仅OD:17名,13.2%;仅OS:26名,20.2%),30名(23.3%)双眼均无RIPLs。双眼受累在中风前(14/27,51.9%)和中风后(19/37,51.4%)组中最常见,而对照组为23/65(35.4%)。在任何RIPLs的参与者中(N=99),56名(56.6%)存在双眼性,包括23/46(50.0%)名对照、19/32(59.4%)名中风后和14/21(66.7%)名中风前参与者(补充表5)。
单变量逻辑回归确定中风后患者与对照组相比,RIPL升高存在率(≥2 RIPLs)的几率更高(OR:2.59,95% CI:1.10-6.11,p=0.03;补充表6)。
经多变量校正后,中风后组RIPL升高存在率(OR:1.12,95% CI:0.92-1.37,p=0.24;表4)无统计学上显著增加的几率。然而,中风后状态与CVD病史和男性性别较高的几率显著相关(表3)。
讨论
本研究确定了中风发生前和发生后患者的RIPL负担相对于对照组显著增加。除RIPL负担增加外,中风前和中风后患者共病风险因素的患病率也显著更高。有趣的是,我们的统计比较未发现中风前和中风后患者之间、前后循环中风之间以及半球表现差异之间的显著差异。在调整显著临床协变量(其中一些直接促成RIPL发展,如HTN[22]、CAS[23, 24]和CVD病史[28])后,RIPL与中风后状态之间的关联不再显著。
我们的研究结果不显示RIPLs与皮质缺血性中风之间的独立关系。相反,这些患者中的RIPL形成似乎与慢性系统性血管疾病相关。我们建议RIPLs可能作为慢性微血管功能障碍的标志物,反映系统性血管疾病而非急性血栓栓塞性事件。这支持RIPLs表示慢性血管病理和MACEs(如心肌梗死[29]和脑梗死[19, 21])风险增加的观点。
这些发现表明,视网膜OCT检测到的RIPL负担可作为累积微血管和心脏代谢疾病的实用标记物。这对于照顾中风或血管风险升高的患者的神经科医生尤其相关。通过记录RIPLs,临床医生可能更好地识别需要加强二级预防、更密切监测和针对颈动脉狭窄或心房颤动等系统性血管贡献因素的定向评估的个体。如果在未来的研究中得到验证,在多学科中风诊所中纳入RIPL评估可能提供快速、非侵入性的视网膜生物标志物,以评估CNS微血管状态,并结合神经影像学和既定风险指标支持宏观血管风险分层。
我们的结果建立在先前研究基础上,显示急性脑血管事件(包括皮质下中风[19]、AF中的CVA[21]和RVO[20])患者中RIPL患病率更高。然而,与这些研究相反,我们在调整协变量后未发现RIPL计数与中风之间的独立关联。这种差异可能是由于皮质性中风的特定机制造成的,通常由影响大脑皮层的大血管栓塞性或动脉粥样硬化性疾病引起,与皮质下中风和RVO[30]相比,后者与高血压或T2DM相关的小血管疾病相关[30]。
RIPLs是由深层毛细血管丛(DCP)低灌注引起的中间视网膜的局灶性梗死区域,通常呈静脉周围模式,其中氧张力最低。INL变薄表示慢性局灶性缺血性损伤[31,32,33]。相比之下,OPL移位和ONL扩张可能是中间视网膜损伤的继发性变化,由改变的神经胶质支持、微血管通透性和局部组织重组驱动,而非原发性外视网膜梗死[32]。有RIPL的眼睛在OCT血管造影上显示深层血管复合体密度降低,支持局灶性毛细血管脱落和慢性DCP损害[34]。RIPLs是更广泛的"视网膜缺血级联"的一部分,该级联从静脉周围PAMM病变开始,并随着缺血增加而进展[33]。视网膜缺血导致神经元中的代谢应激和线粒体功能障碍,以及免疫激活、促炎信号传导和内皮损伤,这些都会加重组织损伤并破坏屏障[35,36,37]。Müller胶质细胞对视网膜代谢和屏障完整性至关重要;缺血相关的炎症可损害胶质细胞功能,导致INL梗死附近的层状紊乱和继发性OPL和ONL变化[35,36,37]。
鉴于其病理生理学发展,RIPLs在皮质性中风的背景下可能表示潜在的慢性血管健康状况,而非急性中风病因。尽管缺乏独立关联,RIPLs作为血管功能障碍的标志物仍然有价值,并且在CVA和CVD患者中更频繁地观察到。RIPLs与中风相关病理之间的这种关系与将视网膜血管异常与系统性心血管疾病联系起来的更广泛证据一致,强调了视网膜OCT成像作为血管风险评估敏感工具的价值。除了脑血管疾病外,RIPLs还与一系列心血管疾病相关,包括高血压[22]、颈动脉狭窄[23, 24]、心房颤动[26]和心肌梗死[29]。
此外,我们的分析发现了各组之间药物使用方面的显著差异,可能反映了中风前抗高血压和降脂治疗的启动以及缺血事件后ACAP的引入。尽管进行了药物管理,中风前和中风后患者仍继续表现出BMI升高、HDL降低和甘油三酯增加,突显了持续存在的代谢风险因素,这些因素增加了缺血事件的风险。出乎意料的是,HbA1c水平、T2DM患病率和吸烟状况在各组之间相似,这可能是由于对照组选择造成的。对照组可能患有需要进行CAC检测和视网膜成像的潜在疾病,如他们的平均RIPL计数所表明的,接近2,这是一个与更高CVD风险相关的阈值[28]。鉴于我们的研究人群中T2DM和HTN的高患病率,这些变量在各组之间缺乏显著差异虽然引人注目,但并非出乎意料。
在解释我们的发现时,应考虑几个局限性。鉴于横断面设计、较小的样本量和对照组特征,需要更大、匹配良好的队列的纵向研究,以阐明RIPLs的病因学意义,并确定其与皮质缺血性中风之间的任何因果关系。此外,中风后认知障碍仍然是一个重大问题,有证据表明中风后微血管功能障碍在认知衰退中起着重要作用[38,39,40,41]。鉴于越来越多的证据表明RIPLs反映系统性血管功能障碍,未来研究应探索其与中风严重程度和长期认知恢复的关系。
这些发现表明RIPLs可能是系统性微血管健康的替代标志物。非侵入性视网膜OCT成像允许观察CNS及其微血管特征,可能为临床医生提供一种评估和表征以前无法接近的血管变化的方法。RIPLs可能表示早期潜在的血管功能障碍,并且在皮质脑梗死的背景下,可能提供对脑血管健康和可能的梗死风险的见解。
已知信息:
- RIPLs已与心血管疾病相关。RIPLs与皮质脑梗死的关联尚不清楚。
- RIPLs可能反映一般心血管风险,包括皮质脑梗死的风险。
本研究新增内容:
- RIPLs与皮质脑梗死相关。然而,这种风险并非独立于已知的心血管疾病风险因素。
- RIPLs可能识别患有心血管疾病的个体。
【全文结束】

