多模态视网膜结构与功能测试识别早期2型糖尿病的局部及层次相关改变

Multimodal Retinal Structural and Functional Tests Identify Local and Layer-Related Alterations in Early Type 2 Diabetes

作者信息Bismark Owusu-Afriyie, Christopher S Wu, Rachana Kafle, Liam Burhans, Barsha Lal, Julia S Benoit, Daniel R Coates, Wendy W Harrison
PMID42820800
发布时间2026-10-01
DOI10.1167/iovs.67.12.3

实验完整度

中

包含颜色视野、mfERG、OCT/OCTA多模态人体检测,但无体外或动物模型,仅横断面观察。

主要模型

健康对照受试者右眼 糖尿病前期(PreDM)受试者右眼 早期2型糖尿病(T2DM)受试者右眼

重点核对

分组依据:HbA1c水平(对照≤5.6%,PreDM 5.7%–6.4%,T2DM≥6.5%或医生诊断) 颜色视野:0.5°红、绿、蓝、黄刺激,距注视点3°四个对角位置 mfERG:103六边形刺激,4分钟m序列,分析环2(约2.5°–7.0°)P1隐含时间 OCT/OCTA:中央2 mm区域灌注密度(ICP、SCP、DCP、CC)及视网膜层厚度 统计控制:年龄和BMI调整的线性回归模型

摘要

目的:采用多模态方法,深入探究与糖尿病前期(PreDM)和早期2型糖尿病(T2DM)相关的亚临床、层次相关及局部视网膜结构与功能缺陷。方法:20名对照、13名PreDM和15名T2DM年龄匹配(45.58 ± 9.40岁)组参与。在距注视点3°的四个位置进行颜色视野检查,使用0.5°圆形红、绿、蓝、黄刺激。记录多焦视网膜电图(mfERG)(103个六边形),并在环2(大致对应视野检查位置)平均和分析隐含时间(IT)和振幅。然后,获取20°光学相干断层扫描(OCT)和10° OCT血管成像(OCTA)图像。分析灌注密度(PD;所有血管丛)、视网膜层和脉络膜厚度(中央2 mm)。结果:T2DM组mfERG P1 IT延迟(与对照组相比P = 0.03)。红色刺激获得的阈值随P1 IT延迟(P = 0.02)和内核层厚度增加(P = 0.03)而升高。脉络膜厚度与蓝色和黄色阈值呈负相关(P < 0.05)。T2DM组红色和黄色刺激获得的阈值较高(与对照组相比均P < 0.05),但绿色和蓝色无差异(P > 0.05)。T2DM组中间毛细血管丛的PD较低(与所有组相比P = 0.001),并与HbA1c相关(P = 0.02)。结论:这种测试组合显示中视网膜健康的改变,可能发生在T2DM早期的视网膜双极细胞。纵向研究将阐明这些神经和血管改变在疾病过程中的时间 onset。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
早期2型糖尿病和糖尿病前期是否存在局部及层次相关的视网膜结构和功能改变,以及这些改变涉及哪些视网膜神经元和血管丛。
核心机制
早期T2DM中,中间毛细血管丛灌注密度降低导致中视网膜(包括双极细胞)缺血和功能障碍,表现为mfERG P1隐含时间延迟和颜色视野阈值升高。
主要证据
T2DM组中间毛细血管丛PD显著降低(P=0.001),mfERG P1 IT延迟(P=0.03),红色和黄色颜色阈值升高(P<0.05),且红色阈值与INL厚度和脉络膜厚度相关。
研究意义
表明早期T2DM存在中视网膜神经血管改变,颜色视野和mfERG等多模态测试可检测亚临床功能缺陷,有助于理解疾病早期机制。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

受试者分组与临床评估

根据血糖状态分组并评估基础临床特征。

招募50名参与者,根据HbA1c分为对照、PreDM和T2DM组;进行视力、对比敏感度、D-15色觉测试、血压和HbA1c测量。

2

颜色视野检查

检测局部色彩敏感度变化。

在未散瞳右眼,距注视点3°四个对角位置,使用0.5°红、绿、蓝、黄刺激测量色觉阈值。

3

多焦视网膜电图(mfERG)

评估视网膜神经元功能,特别是双极细胞。

散瞳后记录mfERG,使用103六边形刺激,分析环2的N1和P1隐含时间及振幅。

4

OCT和OCTA成像

评估视网膜结构、脉络膜厚度和毛细血管灌注密度。

获取20°×20° OCT和10°×10° OCTA图像,分析中央2 mm区域各视网膜层厚度、脉络膜厚度及毛细血管丛灌注密度。

5

数据关联分析

探究功能与结构参数之间的关联。

使用线性回归模型分析颜色阈值与视网膜层厚度、脉络膜厚度及mfERG指标的关联,调整年龄和BMI。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DCA Vantage分析仪Siemens Medical Solutions--
SL-D301裂隙灯Topcon Corporation--
KR800自动角膜曲率验光仪Topcon Corporation--
VERIS Science 6.4.8系统Electro-Diagnostic Imaging--
Burian–Allen电极----
SPECTRALIS HRA2Heidelberg Engineering--
TRC-NW400视网膜相机Topcon Corporation--
ImageJNational Institutes of Health--
MATLABMathWorks--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
受试者分组
分组依据HbA1c:对照≤5.6%,PreDM 5.7%–6.4%,T2DM≥6.5%或医生诊断;样本量:对照20,PreDM 13,T2DM 15。
阅读提示:Methods部分Study Design, Participants, and Ethical Considerations
颜色视野检查
刺激大小0.5°,位置距注视点3°四个对角位置,背景10 cd/m²,测试眼为右眼。
阅读提示:Methods部分Color Perimetry
mfERG记录
散瞳药物1% tropicamide和2.5% phenylephrine,刺激103六边形,4分钟m序列,分析环2。
阅读提示:Methods部分Multifocal Electroretinogram和Figure 2 legend
OCT/OCTA成像与分析
设备SPECTRALIS HRA2,扫描区域OCT 20°×20°、OCTA 10°×10°,分析中央2 mm区域。
阅读提示:Methods部分OCT and OCT Angiography和Figure 3 legend