Multimodal imaging characterization of structural phenotypes and biomarkers in choroidal hemangioma associated with Sturge–Weber syndrome
这项回顾性研究利用多模态成像技术来识别并表征与斯特奇-韦伯综合征相关的四种截然不同的脉络膜血管瘤微结构表型,并提出将这些特征作为追踪疾病慢性化及进展的非侵入性生物标志物。
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人类的眼睛是一台复杂的照相机,但与机器不同,其内部层级是不断相互作用的活体组织。在眼睛后方分布着视网膜,这是一层薄薄的感光细胞,位于一层色素细胞和供应其氧气的丰富微血管网络之上。当这种微妙的平衡被打破时,这些层级可能会发生变形、增厚或产生奇怪的沉积物,这通常预示着更深层次的问题。其中一种问题便是斯特奇-韦伯综合征(Sturge–Weber syndrome),这是一种从出生起就存在的罕见疾病,会影响皮肤、大脑和眼睛。患有此综合征的人脸上通常会有独特的红色胎记,这是由血管纠缠引起的,而且他们经常会在眼睛内部也出现类似的血管纠缠。这些内部纠缠被称为脉络膜血管瘤(choroidal hemangiomas),是位于视网膜后方的良性血管生长物。虽然它们不会像癌症那样扩散,但由于会挤压视网膜或干扰营养流向,可能导致严重的视力丧断,然而在早期阶段,它们往往难以察觉,因为它们看起来更像是一种细微的红色阴霾,而非一个明显的肿块。
多年来,医生一直依赖于眼底的标准照片来识别这些生长物,但这种方法往往会错过在微观层面发生的细微变化。来自罗马萨皮恩扎大学的研究人员开展了一项新研究,通过使用一套先进的非侵入性成像工具,对这些血管生长物引起的隐藏结构变化进行了深入观察。通过将高分辨率照片与深层穿透激光扫描以及眼层横截面视图相结合,该团队创建了一幅详细的画像,展示了眼睛如何响应血管瘤造成的压力和血流不畅而进行自我重塑。他们的工作表明,眼睛并不仅仅是被动地承受着一个肿块,它还会以特定的、可预测的方式主动改变其架构,而这些变化现在可以在无需手术的情况下被观察和测量。
研究人员检查了十六名同时患有斯特奇-韦伯综合征并被证实患有弥漫性脉络膜血管瘤的患者的眼睛。他们使用了一套标准化方案,包括拍摄标准彩色照片、能看进眼睛更深处的红外图像,以及能够以高清晰度切片显示视网膜各层的专门扫描。团队在不知道每位患者具体病例细节的情况下独立进行观察,寻找图像中的模式。他们正在寻找神经感觉视网膜、色素层以及喂养它们的微小毛细血管中压力迹象。他们发现了一组一致的四种不同结构变化,或称“表型”。
最常见的发现出现在超过五分之一的眼睛中,即在眼睛后方出现了细小的、明亮的点。在深层穿透的红外图像上,这些点看起来像是细微的颗粒状光尘。当研究人员将这些亮点与横截面扫描进行比对时,他们发现这些亮点实际上是位于视网膜下方微小血管层(脉络膜毛细血管层)中的圆形或角状的小结构。这些结构特异性地出现在肿瘤上方的区域。研究人员认为,这些点可能代表了对肿瘤的一种反应,即血管受到挤压或瘢痕化,导致上方的色素细胞开始发生变化,或许是在慢性压力下形成了微小的纤维结节。
在大约五分之一的眼睛中,团队观察到了另一种形式的畸变:视网膜内层的褶皱。在表面图像上,这些表现为模糊的线性皱纹或波纹,特别是在中心视觉附近。横截面扫描证实,这些是视网膜最内层和神经纤维层的物理波动。这表明下方生长的血管团正在物理性地向上推挤视网膜,导致视网膜发生隆起和折叠,就像在毯子下面放了重物会导致毯子起皱一样。这些褶皱是肿瘤对上方脆弱组织施加机械力的明确信号。
第三种发现出现在大约三分之一的眼睛中,涉及外观非常类似于玻璃膜疣(drusen,即常与年龄相关性黄斑变性相关的黄色斑点)的沉积物。然而,在这些患者身上,这些沉积物并非由衰老引起,而是由血管瘤引起的。扫描显示,在感光细胞和色素层之间存在颗粒状的亮物质。在某些情况下,这些物质形成了小的、清晰的凸起。研究人员指出,这种模式非常类似于特定阶段的视网膜下玻璃膜疣沉积,这是一种通常与血流不足和缺氧相关的状况。鉴于血管瘤造成了混乱且低效的血液供应,研究人员提出,由此产生的缺氧导致色素细胞功能失调并发生渗漏,从而导致了这些类玻璃膜疣结构的形成。
最不常见的发现出现在不到五分之一的眼睛中,表现为一条横跨眼睛后方的锐利、明亮的曲线。这条“分界线”在红外图像上清晰可见,并在横截面扫描中对应于视网膜色素层的突然、陡峭上升。这些病例的特点在于,其肿瘤明显比其他眼睛的肿瘤更厚。在拥有这条线的眼睛中,研究人员在三分之二的病例中还观察到了从视神经向外辐射的裂纹模式,类似于一种被称为血管翳(angioid streaks)的状况。团队认为,在这些特定病例中,极厚的肿瘤体积导致眼睛的底层支撑结构被拉伸并最终发生断裂,从而产生了这些可见的线条。
研究结论指出,眼睛对斯特奇-韦伯血管瘤的反应并非随机,而是遵循一个特定的结构变化光谱。这些变化——从微小的亮点到巨大的褶皱和裂纹——是两种主要力量的结果:生长肿块产生的物理压力,以及由于血液供应效率低下导致无法向外层视网膜输送足够氧气所产生的代谢压力。通过识别这些特定的模式,研究人员为医生提供了一套新的视觉标记,用于追踪疾病。这些标记提供了一种无需侵入性程序即可理解病情慢性程度并监测其进展的方法。这项工作强调,即使是良性肿瘤,其存在也会触发周围组织的复杂级联重塑,而识别这些细微的迹象对于在发生不可逆损伤之前保护视力至关重要。
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