基于光学相干断层扫描评估永存玻璃体动脉作为早产儿视网膜病变生物标志物的价值

《Ophthalmology Science》:Evaluation of Hyaloid Artery Persistence as a Biomarker in Retinopathy of Prematurity using Optical Coherence Tomography

【字体: 时间:2026年06月19日 来源:Ophthalmology Science 4.6

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  目的:评估采用手持式光学相干断层扫描(OCT)检测到的玻璃体动脉持续存在,是否与早产儿视网膜病变(ROP)严重程度相关。 设计:回顾性队列研究。 受试对象:纳入在三级新生儿重症监护病房接受ROP筛查的早产儿共162只眼。 方法:在每次临床就诊时,研究人员

  
目的:评估采用手持式光学相干断层扫描(OCT)检测到的玻璃体动脉持续存在,是否与早产儿视网膜病变(ROP)严重程度相关。

设计:回顾性队列研究。

受试对象:纳入在三级新生儿重症监护病房接受ROP筛查的早产儿共162只眼。

方法:在每次临床就诊时,研究人员复核手持式超广角OCT图像,判断玻璃体动脉是否存在。采用Weibull加速失效时间生存分析,对玻璃体动脉消失时间进行建模,并纳入区间删失与受试者内聚类因素。协变量包括ROP严重程度(轻度、中度或重度)和胎龄(GA)。计算留一眼交叉验证(LOO cross-validated)受试者工作特征曲线下面积(AUROC),用于评估玻璃体动脉退化时序对ROP严重程度的判别能力。

主要结局指标:主要结局为玻璃体动脉消失时的出生后年龄(PNA)以及无ROP vs. 轻度ROP、无ROP vs. 重度ROP、轻度ROP vs. 重度ROP的AUROC值。

结果:OCT可在152/162(94%)只眼中检测到玻璃体动脉。与无ROP眼相比,轻度ROP眼中的玻璃体动脉持续时间显著延长(加速因子[AF],1.354;p = 0.002),重度ROP眼中亦显著延长(AF,1.414;p = 0.006)。按平均GA校正后,玻璃体动脉消失的中位PNA在无ROP组为9.1周,轻度ROP组为11.7周,重度ROP组为12周。LOO交叉验证AUROC显示,无ROP与轻度ROP之间具有中等判别能力(AUROC = 0.71),轻度ROP与重度ROP之间亦具有中等判别能力(AUROC = 0.76),而无ROP与重度ROP之间具有较强判别能力(AUROC = 0.96)。

结论:采用OCT可在多数早产儿中检测到玻璃体动脉。玻璃体动脉持续存在与ROP严重程度增加显著相关,可能作为一种新的、可量化的疾病严重程度及视网膜成熟生物标志物。
该文发表于《Ophthalmology Science》,聚焦于永存玻璃体动脉与早产儿视网膜病变(ROP)严重程度之间的关系,旨在探讨一种可通过手持式光学相干断层扫描(OCT)无创识别的新型影像生物标志物。玻璃体动脉是胚胎期一过性血管,在胎儿发育过程中为晶状体和视网膜提供营养,通常在妊娠晚期发生退化。早产儿由于出生时眼部与视网膜血管发育未成熟,其玻璃体动脉可能持续存在。ROP则是未成熟视网膜发生异常血管增殖的代表性疾病,也是儿童失明的重要病因之一。既往关于ROP背景下玻璃体动脉持续可见性的临床研究非常有限,传统间接检眼镜观察对该结构的识别率较低,限制了其作为疾病指标的评估价值。随着手持式OCT的发展,研究人员得以在床旁获得高分辨率、无创、客观的早产儿眼底影像,从而有条件系统评估玻璃体动脉是否可作为反映ROP严重程度与视网膜成熟状态的量化指标。开展本研究的现实意义在于,若玻璃体动脉退化延迟与疾病严重程度密切相关,则其有望补充现有ROP筛查体系,提高对疾病分层与发育状态评估的客观性。

研究人员开展了一项回顾性队列研究,纳入2021年8月至2024年11月在单一三级眼科中心接受ROP筛查与评估的早产儿,共162只眼。所有受试者在每次ROP筛查或随访时均接受研究型800 kHz手持式超广角OCT成像。研究人员根据临床分级将ROP分为无ROP、轻度ROP和重度ROP,其中Type 1与Type 2 ROP因病例较少而合并为重度组。随后逐次复核各次成像,依据OCT上自视盘向玻璃体延伸的管状或线状结构及其在连续扫描中的延续性,判定玻璃体动脉是否存在。研究结果显示,玻璃体动脉在绝大多数早产儿中可被OCT识别,且其持续存在时间随着ROP严重程度增加而显著延长。研究人员据此认为,玻璃体动脉持续存在可作为反映疾病严重程度及玻璃体视网膜发育成熟延迟的潜在生物标志物。这一发现的重要意义在于,为ROP风险评估提供了新的可量化影像终点,也提示胚胎血管退化过程与出生后异常视网膜血管生成之间可能存在共同生物学通路。

本研究的关键技术方法主要包括:第一,基于单中心ROP筛查队列获取纵向手持式超广角OCT影像;第二,由阅片者对每次检查的玻璃体动脉存在与否进行结构性判读,并以Cohen’s κ统计量评估阅片一致性;第三,采用Weibull分布的加速失效时间(AFT)模型处理玻璃体动脉消失时间,纳入左删失、右删失和区间删失信息,并校正胎龄(GA)及双眼相关性;第四,采用Turnbull方法估计不同严重程度组的中位退化时间,并以留一眼交叉验证(LOO)和自助法重抽样评估基于退化时序的判别能力(AUROC)。

在结果部分,研究首先证明了手持式OCT对玻璃体动脉的高检出能力。162只眼中有152只眼在常规筛查过程中某一时间点可见玻璃体动脉,检出率达94%,且双阅片者一致性较高,Cohen’s κ = 0.86,说明该影像征象具有较好的可重复识别性。这一结果表明,较之既往间接检眼镜观察,体积式OCT在识别胚胎残余玻璃体血管方面具有明显优势,也为后续以其为量化指标开展统计建模提供了可靠基础。

在“玻璃体动脉持续时间与ROP严重程度相关”这一核心结果中,研究人员通过AFT生存分析发现,与无ROP眼相比,轻度ROP和重度ROP眼的玻璃体动脉退化均明显延迟。轻度ROP组持续时间约延长3.2周,即延迟35%;重度ROP组约延长3.8周,即延迟41%。按平均胎龄27.5周校正后,无ROP、轻度ROP和重度ROP组玻璃体动脉消失的中位出生后年龄(PNA)分别为9.1周、11.7周和12周。这一结果说明,随着ROP病情加重,玻璃体动脉并未按通常节律及时退化,而是呈现持续存在趋势,支持其作为视网膜和玻璃体发育成熟延迟表征指标的可行性。

在“胎龄与玻璃体动脉退化关系”方面,研究显示出生胎龄较高与玻璃体动脉更快退化之间仅存在轻微、且未达到统计学显著性的关联。每增加1周GA,玻璃体动脉退化约提前1.8天,但p = 0.25。这提示在本队列中,产前成熟度对玻璃体动脉退化时序的解释力度有限,而出生后与ROP发生发展相关的发育和环境因素,可能对其持续存在有更重要影响。

在“判别能力分析”部分,研究人员进一步评估玻璃体动脉退化时序能否区分不同ROP严重程度。LOO交叉验证结果显示,无ROP与轻度ROP的AUROC为0.71,轻度ROP与重度ROP的AUROC为0.76,均为中等判别能力;无ROP与重度ROP的AUROC达到0.96,表现出很强的区分能力。这说明仅凭玻璃体动脉退化相关信息,已经能够较好地区分无病与重病状态,但在相邻严重程度分组之间仍存在一定重叠。研究中还列出了各组实际观察到退化事件与删失情况,显示不同组在观察终点构成上存在差异,这也解释了组间时序分布的部分重叠。

在讨论部分,研究人员认为,玻璃体动脉持续存在与ROP严重程度增加之间的关联具有生物学合理性。正常情况下,玻璃体动脉退化是一个程序性过程,涉及巨噬细胞介导信号、神经元对血管内皮生长因子(VEGF,vascular endothelial growth factor)的隔离作用,以及在视网膜血管化过程中内皮细胞凋亡等机制。若这些调控线索受扰,可能一方面导致胎儿期玻璃体血管未能及时消退,另一方面促进异常视网膜血管生成。因此,永存玻璃体动脉可能并非单纯的伴随现象,而是提示了与ROP共同存在的发育调控异常。研究还指出,无ROP与重度ROP之间区分度最高,而轻度与重度之间存在重叠,这提示玻璃体动脉持续存在虽能反映疾病严重化趋势,但不足以完全概括ROP进展的全部生物学异质性。

研究的局限性亦被清楚指出。首先,本研究为回顾性设计,且未对系统性疾病、氧疗等新生儿暴露因素进行详细校正,可能存在残余混杂。其次,研究来自单一三级中心,外推性有限。再次,缺少健康足月儿OCT影像作为参照,无法建立更完整的正常退化基线。此外,尽管采用了LOO交叉验证和自助法重抽样降低乐观偏倚,但样本量、删失模式及队列特异性分布仍可能影响判别性能估计。最后,研究采用的是研究型手持式超广角OCT系统,不过作者认为,由于识别玻璃体动脉所需视野较窄,商业化手持式OCT在理论上亦可能完成类似检测。

研究结论部分可译为:采用OCT可在多数早产儿中检测到玻璃体动脉。玻璃体动脉持续存在与ROP严重程度增加显著相关,可能作为一种新的、可量化的疾病严重程度及视网膜成熟生物标志物。

总体而言,该研究基于纵向OCT影像、生存分析与判别模型,建立了玻璃体动脉退化时序与ROP严重程度之间的定量联系。研究不仅拓展了对ROP相关发育异常表型的认识,也提示在常规筛查之外,OCT可提供更细化的结构性成熟信息。对于ROP这一高度依赖临床分级和经验判断的疾病领域而言,这类可重复、可量化的影像生物标志物具有潜在的临床转化价值。
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