文摘

背景。角膜共聚焦显微镜是一个很好的新的无创性评估糖尿病周围神经病变的工具。我们旨在调查临床变量与角膜神经相关参数,建立临床使用参考价值在中国健康的成年人。方法。研究招募了257名健康志愿者(137名女性和120名男性)在中国两个临床学术中心。两位专家被中央角膜基质浅神经丛和选定的图像在每个中心使用相同的角膜共焦显微镜仪器根据普遍采用的协议。角膜神经纤维密度(CNFD),角膜神经分支密度(CNBD)和角膜神经纤维长度测量(CNFL)使用完全自动化的软件(ACCMetrics)。临床指标之间的相关性和共焦角膜显微镜措施确定使用偏相关。分位数回归是用来计算的参考价值和临床因素对估计的影响角膜共聚焦显微镜的规范性价值的措施。结果。女性拥有更高CNFD, CNBD, CNFL比男性。没有年龄之间的相关性,糖化血红蛋白(HbA1c),身高、体重、身体质量指数(BMI),以及任何在两性角膜神经纤维参数。在性别、年龄、体重、身高、BMI和糖化血红蛋白并不影响0.05^th分位数角膜神经的参数值。结论。本研究建立sex-adjusted引用值角膜共焦显微镜措施中国成年人,为临床实践提供参考和研究技术。

1。介绍

糖尿病周围神经病变(DPN),目前还没有有效的治疗,影响近50%的2型糖尿病患者(1]。然而,最常见的评价方法对DPN有实质性的限制,如客观性差(2),对早期诊断的不敏感(3),或侵袭性4]。角膜共焦显微镜(CCM)的应用程序可以提供一种快速、可靠、非侵害的替代方法来检测和诊断外周神经病变,尤其是DPN。近年来,许多研究已经证明,CCM具有良好的敏感性和特异性诊断DPN [5- - - - - -8]。它被推荐作为DPN评估代理端点(9]。

作为DPN的无创性评估的理想工具,CCM急需建立参考规范值。标准化协议用于捕获、采样和分析角膜神经图像是至关重要的。许多研究调查了这些标准,开发了一种常用的协议(10,11]。在最近的一项多中心研究,Tavakoli等人建立了年龄调整的规范性价值观在西方人口使用一个共同的方法来获取图像和人工图像分析软件(12]。在以前的研究中,报告协会在健康个体年龄和角膜神经形态之间是相互矛盾的13- - - - - -15]。此外,标准化,自动化的图像分析程序(ACCMetrics)得到了广泛的应用16,17]。它允许严格定义角膜神经的客观和快速计算参数,避免了国米,intraobserver手工分析和允许的差异比较研究[18]。因此,我们评估角膜神经参数在中国成年人使用ACCMetrics在多个研究中心调查临床因素对CCM措施的效果和在中国成年人建立参考CCM参数的值。

2。材料和方法

2.1。参与者

根据临床和实验室标准协会指南,最小样本量确定5^th百分位参考区间是120如果研究使用非参数法计算参考区间[19,20.]。当前的研究需要至少120样本/性别组因为参考区间被性别分层。我们包括257名健康志愿者(120男性和137女性)从两个独立的临床研究中心(济南、 ;上海, )。所有的参与者都是中国人,身体健康,年龄在18岁到85岁。

他们是从居民选出来管理医院健康管理中心和社区卫生服务中心,获得全面的年度健康体检和健康教育。医生最初筛选志愿者在每个中心通过面对面的面试和身体检查。调查问卷包括人口统计信息;现病史;最近的症状疲劳、焦虑、心悸、发烧,等亚健康状态;过去医疗、家庭、和药物过敏史;酗酒;定期活动;饮食;和睡眠。 Physical examination mainly includes height, weight, blood pressure, cardiopulmonary auscultation, abdominal palpation, and thyroid palpation. Blood samples for glycated hemoglobin (HbA1c), fasting plasma glucose (FPG) and other tests required for an annual check-up (including complete blood count, liver function tests, and kidney function tests, etc.) were sent to the hospital clinical laboratory for testing.

参与者患有糖尿病、空腹血糖受损,或根据台塑(糖化血红蛋白和前驱糖尿病被排除在外21]。志愿者急性疾病、慢性胃肠疾病史,高血压、脑血管疾病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病(系统性红斑狼疮,系统性硬化症、克罗恩病、等等),维生素B12和叶酸缺乏,甲状腺功能减退,肝或肾脏功能障碍,颈椎或腰椎疾病,中枢神经退行性疾病(如帕金森病、多发性硬化症、阿尔茨海默病、亨廷顿氏舞蹈症,和老年痴呆症)被排除在外。那些有遗传病家族史(包括但不限于遗传性神经病变)、眼外伤史、疾病、角膜疾病,手术,隐形眼镜戴,酗酒,和有毒或化疗药物暴露也被排除在外。孕妇或哺乳期妇女和素食者被排除在研究之外。

2.2。人口、医疗和实验室数据

所有参与者的性别、年龄、身高、体重、台塑、收集和糖化血红蛋白。所有志愿者通过初步筛选接受神经评分系统(神经病变症状评分(NSS) [22),神经病变残疾得分(NDS) [22),密歇根神经病变筛查工具(及其)[23临床评分系统)、多伦多(tcs) [24]),和详细的周围神经系统检查每个中心由一个有经验的神经生理学家。周围神经系统检查包括128 Hz音叉的振动测试,温度感觉,10 g Semmes-Weinstein单丝检查,表面的疼痛感觉,足踝反射反射。NC-STAT DPNCheck (NeuroMetrix沃尔瑟姆,MA)是用于检测两下肢腓肠神经传导,和两个参数记录:腓肠神经传导速度(感)和腓肠神经传导振幅(SNCA)。在所有四个进球得分为0系统被认为是正常的;神经传导检查的正常参考范围 米/秒, μ诉患者异常结果被排除在外。本研究综述了山东大学齐鲁医院的伦理委员会和遵守赫尔辛基宣言的原则。所有参与者给予知情同意在他们参与。

2.3。在体外神经纤维的共焦角膜显微镜和分析图像

所有参与者接受检查的罗斯托克角膜模块海德堡视网膜层析x射线摄影机III(海德堡工程、海德堡、德国)由两位专家根据先前建立的协议在每个中心(25]。参与者的右眼与下跌0.4%盐酸奥布卡因麻醉。一滴羟丙甲纤维素被放置在物镜的中心。物镜,无菌角膜帽。镜头慢慢移动,直到它触及角膜,然后,焦平面调整环被获取的图像不同深度和多个点。三到六不重叠的、高质量和高对比度的图像中央角膜基质浅神经丛(SNP)选择进行分析。

完全自动化分析软件(ACCMetrics)是用来量化角膜神经形态(18]。三种常用的参数计算:角膜神经纤维长度(CNFL;总神经纤维长度/毫米²),角膜神经纤维密度(CNFD;主要神经纤维的数量/毫米²),角膜神经分支密度(CNBD;主要神经分支的总数/毫米²)。一位代表在体外CCM图像分析和相应的图像如图所示1。

2.4。统计分析

统计测试进行使用占据MP16.0 (StataCorp,大学城,TX)。Kolmogorov-Smirnov测试和直方图被用来验证数据集的常态。潜在的相关性评估使用斯皮尔曼等级相关分析或皮尔森相关系数。CCM相关变量参数进行评估通过偏相关分析和多元线性回归。使用Mann-Whitney两性之间的比较评估测试或独立样本测试。克鲁斯卡尔-沃利斯排名和测试或单向方差分析被用来比较不同年龄组。临床变量的影响角膜神经参数分位数和规范值的计算是通过分位数回归。分位数回归并不取决于分布假设,明显健壮的异常值和偏态(26]。建立了统计学意义 。

3所示。结果

有257个健康的志愿者包括在这项研究中,分层以年龄和性别(至少15个人每十年,120男性(46.7%)和137名女性(53.3%))。个人年龄在18岁到85岁(平均年龄, )年。每个年龄组的临床和人口数据表1。

相关分析表明,CNFD ( , ),CNFL ( , ),和CNBD ( , )性和CNFD有显著相关性( , )与高度显著相关。性和高度进入逐步多元线性回归模型,和只有性进入模型和显示与CNFD显著相关。偏相关分析(调整性)CCM参数和所有临床变量之间没有统计学意义(表2)。CNFD、CNBD CNFL女性明显高于男性( ,分别为0.049和0.006)。描述性统计对角膜神经纤维的分布参数在男性和女性参与者展示在表3。

无论男性或女性组,之间没有相关性身高、体重、BMI、台塑、糖化血红蛋白和任何CCM参数。无论是体重指数、体重、身高、台塑、糖化血红蛋白的影响(0.05的参考规范值^th分位数的CNFD、CNBD CNFL)性。

年龄与CNFD无关( , ),CNBD ( , ),或CNFL ( , )。没有明显差异在CCM年龄组中要么性措施。0.05年龄没有影响^th或0.5^th分位数的值中的任何无论男女,CCM测量分位数回归分析。图2描述每个CCM的散点图参数随着年龄的男性和女性参与者。Sex-adjusted角膜神经参数引用值及其95%置信区间为成人展示在表4。

4所示。讨论

DPN是一种常见的慢性并发症的糖尿病。多达50%的DPN患者可能无症状,把它们的脚受伤的风险如果不及早发现并预防保健(27]。CCM的证据支持使用筛选DPN是健壮的9]。本研究调查了角膜神经临床使用参考价值在中国成年人,通常采用协议和使用后快速、自动分析程序。

本研究发现BMI,身高、体重、和糖化血红蛋白影响角膜神经参数或5^th百分位参考价值性。结果BMI、身高和体重与先前的研究是一致的(12,15]。我们发现角膜神经之间没有显著相关参数和糖化血红蛋白,这是符合Tavakoli et al。12]。然而,吴et al。15]表明,糖化血红蛋白是唯一与CNFL相关变量的多元回归模型。这些差异可能与不同的图像选择和分析方法有关,也可能是部分原因是这些研究排除潜在的前驱糖尿病的口服葡萄糖耐量测试。

年龄对CCM参数的影响健康的人仍然有争议。几项研究发现,随着年龄的增长,他们的角膜神经密度(以CCM)减少12,28),而其他人没有发现这种相关性(14,29日]。应该注意的是,以往的研究没有统一角膜神经参数,但这些研究角膜神经密度的概念是一致的定义CNFL [28- - - - - -30.]。明显,使用角膜神经的定义不同参数和不同的CCM类型和图像选择方法可能影响了先前的发现。然而,年龄也显示冲突的影响的结果在体外研究人类的眼角膜。他等。31日]发现中央上皮神经密度随年龄下降后生成一个三维的地图使用22新鲜人的眼角膜。相比之下,Marfurt et al。3219 - 78岁)研究16捐献眼角膜,发现供体年龄和SNP密度之间没有显著相关。

是至关重要的理解角膜神经参数是否独立于年龄,因为这决定年龄分层时需要建立CCM指数参考价值。横断面研究的108名健康眼角膜显示数量,密度,卷边的SNP与年龄没有显著相关性(14]。吴et al。15]发现CNFD和CNBD没有显著相关的年龄和CNFL只是独立与糖化血红蛋白有关,而不是年龄。Tavakoli et al。12)表示一个独立与年龄相关的减少CNFD和CNFL在最近的一次国际多中心协作研究。然而,建议5^th百分位截止点CNFL和CNFD临床使用的研究只显示相关性最小的组(9到16年),没有明显相关性的老年人(> 26年)。这可能表明CNFL的参考规范值和CNFD在青少年比成年人更强烈相关。参与我们的研究大多数是超过25岁,和没有包括未成年人,这可能会影响之间的关系的重要性的年龄和CCM的措施。需要Large-high-quality纵向研究表明年龄对角膜神经形态学的影响。

本研究的一个有趣的发现是,角膜神经参数值,男性比女性低,类似研究的结果在表皮内的神经纤维密度(IENFD) [33,34]。相反,早期的研究没有报道sex-dependent角膜神经差异指标(12,13,35]。类似于IENFD,这些性别差异可能与激素的差异。孕激素可以促进轴突生长和髓鞘形成36]。Kovacic et al。37)发现,雌性老鼠发芽和周围神经损伤后再生更快。最近的一项实验研究表明,雌性老鼠的速度比雄性小鼠角膜神经再生,因为女性眼角膜分泌神经营养因子,调节相关基因的表达38]。此外,β雌二醇的分泌刺激神经营养因子在受伤的老鼠的眼泪,和局部治疗β雌二醇促进小鼠角膜神经再生过程,导致基质浅神经密度增加。此外,一项研究表明慢性吸烟和角膜SNP纤维之间的负相关数据(39]。在中国,男人是香烟烟雾多于女性,占神经性的效果。缺乏详细的吸烟限制我们的研究数据,值得进一步研究。

还有其他限制我们的研究,如缺乏年轻人和这些志愿者不能代表实际的人口。此外,我们没有对所有参与者进行口服葡萄糖耐量测试来评估他们的代谢状态。安娜,免疫球蛋白、B12和叶酸水平测试;自身免疫性疾病的人只有通过详细的问卷调查和体格检查排除。此外,由于维生素B12和叶酸缺乏会导致巨成红细胞性贫血,志愿者与异常完整的血细胞计数被排除在外;节食者,素食者和志愿者与慢性胃肠疾病也被排除在外。这些可能间接消除缺乏维生素B12和叶酸。

5。结论

总之,健康的人严格筛选通过问卷调查和系统的体格检查。这项研究代表了初始群体健康的中国成年人与CCM数据并提供age-independent规范性参考角膜神经参数的值为这个人口。这项研究提供了一个基础广泛的CCM的应用程序相关的临床诊断和研究。

数据可用性

本研究的数据集用于支持这些发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

Xinguo侯设计研究和回顾了手稿。胡安曹研究数据和写的手稿。从济南瞿论和丽丽李收集数据。从上海Yuanpin张和钱Xiong收集数据。元张和Bekzod Odilov审查和编辑的手稿。李健桥,Xinguo侯,本卢,钱,于洪,沈和云峰基金获得研究资源。

确认

这项工作是支持的齐鲁医院的临床新技术发展基金(2017 - 5,Xinguo侯)和静安区的医学研究项目,上海(2020 ms22,于洪)。我们也想感谢Editage的援助与英语编辑。

补充材料

表1:神经系统检查257名健康志愿者的特征。(补充材料)