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姬秋和教授团队:中国2型糖尿病患者视网膜血管及图像纹理特征与糖尿病肾病的关系 | EASD中国之声
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循证视点 基础研究  作者:国际糖尿病网 来源:国际糖尿病 2019/11/5 20:42:00    加入收藏
内容概要:近日由姬秋和教授领导的西安空军医科大学西京医院内分泌代谢科与西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室研究团队就中国2型糖尿病患者视网膜血管及图像纹理特征与糖尿病肾病的关系这一课题进行了联合调查,研究结果已于EASD大会上发布。

编者按

 
近日由姬秋和教授领导的西安空军医科大学西京医院内分泌代谢科与西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室研究团队就中国2型糖尿病患者视网膜血管及图像纹理特征与糖尿病肾病的关系这一课题进行了联合调查,研究结果已于EASD大会上发布。
 
中国2型糖尿病患者视网膜血管及图像特征与糖尿病肾病的关系
 
高彬1,许夏瑜2,王琼1,张麦叶1,姬秋和1
 
1空军医科大学西京医院内分泌代谢科,西安;
 
2西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室,西安。
 
背景和目的
 
众所周知人体视网膜和肾脏微循环结构类似,在糖尿病早期损害中可能有相似的病理基础。大量研究显示视网膜多种血管测量指标与糖尿病肾病风险相关,但结果并不完全一致。目前,多数研究是关于血管管径(如视网膜中央动脉/静脉管径) 和血管几何形态(包括血管弯曲度和分形维数)的探索,但大多局限于视网膜中央近端血管分支的测量。为进一步深入了解糖尿病患者视网膜血管形态参数及其与糖尿病肾病的关系,本研究从多个方面改进了视网膜图像测量方法,并进一步研究了优化后参数与糖尿病肾病的关系。研究团队基于自行开发的先进全自动视网膜血管分析程序,进行了眼底血管测量方法的优化,包括基于深度学习的动静脉分割算法和基于图像搜索的精确血管管径测量方法。该方法将血管测量范围扩展到了视网膜外周的小动脉和小静脉,并首次在糖尿病视网膜分析中引入了图像纹理特征的概念 (目前已经显示出在医学影像分析如肺癌和头颈部肿瘤预后等方面的诊断优势)。因此,研究团队利用图像方法优化后的多种视网膜图像特征(RIM)参数,探索了中国2型糖尿病患者视网膜病变与糖尿病肾病的关系。
材料与方法
 
分析2016~2018年于空军军医大学第一附属医院内分泌科就诊的1925例(49.0±10.3岁)2型糖尿病患者临床资料。采集了患者视网膜图像特征(即使用经过验证的全自动计算机程序收集的动静脉管径、几何形态、图像纹理特征)。采用多元logistic回归分析探讨RIM与糖尿病肾病之间的相关性,糖尿病慢性肾病(CKD)定义为肾小球滤过率eGFR<60 mL/min/1.73㎡,应用ROC曲线分析图像参数的诊断效果。
 
结果
 
在对年龄、性别、体重指数、血压、糖化血红蛋白、血脂水平进行校正后,更宽的视网膜静脉管径与CKD呈显著正相关,尤其是在中央区(OR =1.102,95%CI:1.033~1.176)。此外,中央动脉管径越大,CKD的风险越低(OR 0.945,95%CI:0.900~0.992)。不同的图像纹理特征与CKD有显著的相关性(P<0.05)。选取RIM作为CKD诊断效能指标,传统模型ROC曲线下面积(AUC)为0.755 (95%CI:0.724~0.786),RIM模型ROC曲线下面积为0.782 (95%CI:0.751~0.813), RIM模型诊断CKD效能优于传统模型(P=0.038)。

结论
 
本研究将传统的视网膜中央血管近端分支的分析方法扩展到远端分支,包括对于眼底视网膜外周血管的测量。通过在2型糖尿病患者中评估不同RIM与CKD的关系,研究团队发现RIM的测量可以辅助诊断糖尿病肾脏疾病的高风险患者,并优于传统评估模式。由于非侵入性视网膜成像已被广泛应用于糖尿病视网膜病变的常规筛查,因此,采用优化后的眼底图像分析参数对于临床早期识别糖尿病肾病患者具有指导意义。
 
姬秋和教授点评
 
我国约20%~40%的糖尿病患者合并糖尿病肾病,现已成为慢性肾脏病(CKD)和终末期肾病的主要原因。因此早期发现、早期诊断CKD对提高DM患者的生存率和生存质量具有重要意义。目前,眼底图像检查已成为糖尿病患者视网膜病变的常规筛查方法,研究眼底图像中的血管参数的变化可以说对预测糖尿病肾病具有简单、快捷、无创的优点。本研究基于近年来计算机辅助诊断技术的快速发展,将技术上的创新应用于临床需求中。将先进的图像分析手段用于探索糖尿病患者眼底图像中血管直径、血管几何形态和血管纹理变化与糖尿病肾病的关系。研究团体对传统的视网膜血管分析范围进一步拓展到了外周微小血管,并引入了图像纹理这一概念。最终证实了优化后的图像分析参数优于传统的预测糖尿病肾病方法,并具有了快速、费用低廉和无创的优势。未来,该技术的临床应用可对糖尿病肾病早期诊断做到方法的有效补充,最终可为临床早期发现糖尿病微血管病变提供一条新的诊治途径和思路。

专家简介
姬秋和,第四军医大学(空军军医大学)附属西京医院内分泌代谢科主任,主任医师,教授,博士研究生导师。现任中华医学会糖尿病学分会副主任委员,全军内分泌代谢疾病专业委员会副主任委员,中国医师协会内分泌代谢医师专科分会常务委员,陕西省医学会糖尿病学分会主任委员。《中华糖尿病杂志》副总编,《中华内分泌代谢杂志》《中国糖尿病杂志》《中华全科医师杂志》及Diabetes Mellitus Research and Review等编委。
 


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