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葡萄膜的血液循环及疾病-脉络膜血液循环
概述

脉络膜循环是全身血流流速最高的微循环之一。事实上,以每克组织而言,流经脉络膜的血流是流经肾皮质血流的4倍以上。任何一段时间内,眼球全部血液的70%以上都蕴含于脉络膜毛细血管。脉络膜循环不仅供养脉络膜,更重要的是可营养光感受器-视网膜色素上皮复合体。除此之外,它还具有一定的散热作用。因此,脉络膜循环十分重要。了解脉络膜循环的结构及特点对于理解各种疾病的病理生理学非常重要,本文主要介绍脉络膜循环的基本构成及特点以及对脉络膜循环的相关检查。

脉络膜循环的结构及特点

一、脉络膜循环的结构

(一) 基本结构

与身体大部分血管系统不同的是,脉络膜动脉和静脉并不平行分布(图1)。

1.动脉系统

脉络膜动脉均来自眼动脉,即颈内动脉的第一分支。睫状后动脉是眼动脉的主要分支之一,一般有2支,位于视神经鼻侧的称为鼻侧睫状后动脉,它供应脉络膜鼻侧部分的血液;位于视神经颞侧的为颞侧睫状后动脉,供应脉络膜颞侧的血液。因此,由于鼻侧与颞侧睫状后动脉各自供应鼻侧或颞侧脉络膜部分的血液,导致在视神经或其周围出现一垂直的带状生理性脉络膜灌注不良区,称为分水带(watershed zone),但有时可见一支变异的睫状后动脉。在穿入巩膜之前,这些动脉各分出一支睫状后长动脉(long posterior ciliary artery,LPCA)和数量不等的睫状后短动脉(short posterior ciliary artery,SPCA)(图2);因此,总共可产生2支LPCA和15~20支SPCA。睫状后长动脉(LPCA)在距视神经3~4mm处进入巩膜,在巩膜内通过脉络膜上腔前行,沿水平子午线到达邻近锯齿缘的分支点。在锯齿缘处,每支LPCA向后发出3~5条分支以供养远达赤道部的脉络膜毛细血管。此外,这部分脉络膜毛细血管还可由睫状前动脉(anterior ciliary artery,ACA)的折返支所供养。而SPCA在视神经周围的后部巩膜进入脉络膜上腔后再分出7~10支小分支。这些小分支呈放射状向赤道部伸展,呈现尖朝向后极部,底朝向赤道部的三角形供血区域。这种血流动力学特点是临床上发生“三角形缺血综合征”的解剖学基础。鼻侧和颞侧睫状后短动脉小分支在巩膜内互相吻合形成Haller-Zinn环,该动脉环并不是完整的圆环。从Haller-Zinn环发出的分支供应的区域有前部视神经周围的软膜、视神经筛板区、视盘周围的脉络膜、睫状视网膜动脉。

图1 葡萄膜层血供示意图

睫状后长动脉(A)分支大锯齿缘(b),供应脉络膜前部的毛细血管。睫状后短动脉(C)分支形成后部脉络膜毛细血管。前睫状动脉(D)返回支也供应脉络膜毛细血管(e)以及前部大动脉环(f)。其分支形成虹膜大环(g)。睫状后短动脉在视盘参与形成Zinn环(h),其小支参与视神经的动脉网。涡静脉(J)由脉络膜上腔分支静脉(l)汇集到壶腹部(k)形成。m、n为小的脉络膜静脉分支。巩膜静脉窦引流静脉进入睫状前静脉后涡静脉(引自Hogan MJ,Alvarado JA,Weddell JE. Histology of the Human Eye. Philadelphia:WB Saunders,1971.)

图2  眼动脉主要分支

1.眼动脉 2.视网膜中央动脉 3.睫状动脉 4.睫状后长动脉 5.睫状后短动脉 6.脉络膜上腔静脉

2.静脉系统

脉络膜的静脉引流主要通过涡静脉系统,次要通过睫状体的睫状前静脉引流。通常眼的4个象限中各有一条涡静脉,有时某个象限会有一条以上的涡静脉。这些涡静脉的结构与其他小静脉近似,最大直径300μm。涡静脉在其壶腹部的末端处变窄,在直肌之间流向各自象限的后部巩膜(图3)。血流通过后毛细血管小静脉进入遍布内层巩膜的传入小静脉,而每条涡静脉可通过壶腹部(宽1.5~2.0mm,长可达5mm)与传入小静脉相连。此后,涡静脉汇入眼(眶)上静脉(superior ophthalmic vein,SOV)和眼(眶)下静脉(inferior ophthalmic vein,IOV)。SOV完成眼球大部分的静脉汇流,最终可穿过眶上裂到达海绵窦。而IOV发出一分支到SOV,而后循其径穿过眶下裂到达翼状静脉丛(图4)。

图3  脉络膜涡静脉系统(从眼球后面观)

图4  静脉回流

1~4.涡静脉 5.海绵窦

3.毛细血管系统

脉络膜毛细血管是脉络膜的毛细血管层,主要由睫状后短动脉形成,为视网膜的外1/3层提供营养(图5)。毛细血管几乎呈直角自小动脉分出,黄斑区小动脉量多而行径较短,黄斑区的脉络膜毛细血管密度最大,因此黄斑下的脉络膜动脉压最高,这是黄斑区易罹患病变的解剖因素。脉络膜毛细血管基底膜、Bruch膜和视网膜色素上皮层细胞间的连结是血眼屏障的重要组成部分。

脉络膜毛细血管最早于1702年由Hovius描述,于1838年由Eschricht命名。这些毛细血管管径较大(直径40~60μm),但管壁很薄。管径大可允许一次通过2~3个红细胞,而身体大部分其他部位的毛细血管每次只允许通过1个红细胞。毛细血管的内皮细胞之间没有紧密连接,但是壁上存在有横膈膜的多重微孔,内侧边尤为显著(图6),另一侧亦可见微孔,但数量很少。内皮细胞的核常位于毛细血管的外侧边,因而这一侧很少有产生微孔的空间。荧光造影时荧光分子可从毛细血管的这些微孔渗漏从而显影。外侧壁有时可见周细胞。血管之间有结缔组织,以提供对血管系统的支持,此外还可见成纤维细胞和神经纤维。

图5 脉络膜毛细血管三维图像

(引自Zhang HR. Scanning electron-microscopic study of corrosion casts on retinal and choroidal angioarchitecture in man and animals. Prog Ret Eye Res,1994,13:243-270.)

图6  脉络膜毛细血管结构

(二) 脉络膜毛细血管的结构构型

脉络膜毛细血管的结构构型很独特,对脉络膜行使其功能至关重要。应用平铺标本制备和基于体内荧光造影的三维模型的几项研究显示,脉络膜毛细血管是一个功能独立的小叶嵌合体(图7)。该构型包含一个前毛细血管中央小动脉,它将血液排空到周围的后毛细血管小静脉。该系统具有多条小静脉因而允许血流快速通过,实现从动脉到静脉的快速过渡,这在身体其他毛细血管系统中很少见。然而,脉络膜毛细血管的这种结构构型有区域性变异,Yoneya和Tso用(腐蚀)血管铸型和扫描电镜的方法研究了人的脉络膜的血管构型,他们发现后极部的脉络膜毛细血管的确具有上述小叶构型。但是,他们提出赤道部的毛细血管在前毛细血管中央小动脉和后毛细血管小静脉之间提供了一个更直接的通路,而且毛细血管在赤道部呈一种梭形构型。周边部的小动脉和小静脉血管相互间更近似平行,脉络膜毛细血管与小动脉和小静脉之间以直角形式相连,于是产生这种类似梯形的构型。该区域这种更有效的毛细血管的存在可解释黄斑区的血流量增加。脉络膜血流构型的区域性差异可能对进一步理解影响脉络膜的局部疾病过程非常重要。

图7  脉络膜毛细血管的小叶结构构型图

(引自Hayreh SS:Segmental nature of the choroidal vasculature,Br J Ophthalmol,1975,59:631.)

二、脉络膜循环的特点

前文中已经提到,脉络膜循环是眼血供最丰富的结构也是全身血流流速最高的微循环之一,脉络膜动静脉不平行,脉络膜毛细血管内皮细胞缺乏紧密连接但是存在多重微孔,此外,毛细血管还具有独特的小叶构型。另外,整个脉络膜血管的结构是节段性的,节段性供血从睫状后动脉的分支开始,涡静脉系统中也对称存在。每一个终末脉络膜小动脉向一个独立的脉络膜毛细血管小叶供血,再由静脉系统引流。因而,虽然脉络膜毛细血管在解剖上是一个独立、相互交联的毛细血管层,但是功能上由于小叶构型的存在而呈现节段性供血的特点。

脉络膜循环还是一个高通量低氧供体系,为灵长类和低等哺乳类动物的视网膜提供了大部分的氧气供应。从脉络膜血管弥散出来的氧气也滋养了灵长类动物黄斑的无血管区。脉络膜的高通量可以在温度变化时保护眼睛,在视网膜循环不足时增加视网膜的氧供。脉络膜的血管阻力主要由自主神经控制。交感神经系统主要由脑神经节控制,涉及神经肽Y。脑神经节受刺激可导致血管收缩。副交感神经系统通过面神经来调节,机制不明。当灌注压变化时脉络膜循环具一定的自动调节功能。

脉络膜循环的检查

有关眼底血流的检查目前主要方法有,激光多普勒测速仪、激光多普勒血流仪、扫描激光多普勒血流仪等,但这些方法主要用于视网膜血流的检测。以下两种方法目前在临床已经比较普遍地用于脉络膜循环状况的检查。

(一)吲哚菁绿血管造影

吲哚菁绿脉络膜血管造影(indocyanine green angiography,ICGA)是20世纪70年代、20世纪80年代发展起来的主要显示脉络膜循环结构即生理病理特征的眼底血管造影技术。ICGA是用吲哚菁绿(ICG)为染料,近红外光或红外激光为激发光源,通过高速摄影或实时摄像并经计算机图像处理系统记录眼底尤其是脉络膜循环动态图像的一种技术。ICG又称靛青绿或福氏绿,是一种三碳箐染料,最大吸收波长805nm,最大荧光波长835nm,均在近红外光范围内,对RPE的穿透性高达90%,且血液中的血红蛋白仅吸收微量的ICG荧光,因而ICGA能较好地穿透浓厚出血、浊性渗出液及RPE和脉络膜的色素。它与血浆蛋白结合率高达98%,主要与脂蛋白相结合形成较大体积的ICG血浆蛋白复合体。这种大的结合蛋白分子决定了ICG的渗透性较弱,且较缓慢。因此,对一些微小血管病变如小管径的典型CNV、视网膜微小血管的扩张,由于ICG渗透性较弱的特点,使得我们难以采用ICGA判断这些微小血管的渗透性改变。ICG具有亲脂和亲水的双重特性,这种特性在解释一些病灶发生的强弱荧光方面有重要意义。ICG以整分子形式由肝实质细胞排入胆汁而不再经过肠肝循环,故对眼组织无染色,且短时间内允许重复造影。

有关ICGA的分期尚无统一标准。目前主要用两种方法对ICGA的图像进行时间上的描述。按造影时间段分期,分为造影早期、中期及晚期。造影早期指染料注入5分钟内,该期的脉络膜血管荧光最强,大的脉络膜动脉、静脉及视网膜血管均可见到。造影中期指染料注射后5~20分钟,此期脉络膜静脉开始模糊,逐渐与朦胧的脉络膜毛细血管融为一体,成为弥散性均匀一致的脉络膜荧光。造影晚期指染料注射后20~40分钟,ICG血浆清除第2个高峰在染料注入后1小时的特性保证了后期像的可观察性,该期的视盘荧光暗黑,脉络膜大血管呈弱荧光轮廓。由于大分子结构的ICG2血浆蛋白复合体的渗透性较弱,而早期像受到正常脉络膜血管荧光和视网膜血管的干扰作用,因而一些病变的后期像的观察比早期像更为重要。按造影的确切时间描述,如注射后×分×秒、造影×分×秒等(图8,图9)。

正由于ICGA的各种特性使得ICGA在脉络膜新生血管的显示、某些眼底肿瘤、对特发性息肉状脉络膜血管病变等眼底疾患的诊断方面,显示了独特的优越性。

图8 吲哚青绿血管造影早期。可见睫状后短动脉向周边伸展

图9 吲哚青绿血管造影中期。可见脉络膜静脉的分支形态

(二) 脉络膜厚度检查

在EDI SD-OCT问世前,脉络膜厚度都是靠尸检获得,而没有活体内测量数据。根据尸检组织学研究结果,脉络膜厚度在170μm到220μm之间。脉络膜是一个高度充满血流的血管结构,其厚度与眼压、血流灌注压、内源性一氧化氮的含量、舒血管活性因子及内源性儿茶酚胺有关。死亡后,所有这些影响脉络膜厚度的因素均消失,且尸检分析前所用的组织固定液引起组织收缩,影响厚度测量。因此,组织学分析仅能提供一个粗略的估计,并不能真实反映活体脉络膜厚度。

频域相干光断层深度增强成像术(enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography,EDI SD-OCT)的出现打破了这一僵局,它在传统SDOCT基础上进一步靠近受检眼睛,使更深层组织位于SD-OCT接近零延迟的最大敏感位置,从而使这些低信号区的敏感度增强,提供脉络膜在上、视网膜在下的反向断层扫描图像,通过软件将图像进行翻转即可得到传统图像。与传统OCT相比,此图像更能清晰地显示脉络结构,有助于准确地评估脉络膜横断面结构及其厚度。目前,Cirrus HD-OCT4000和Spectralis开发的EDI SD-OCT已有报道。此外,德国海德堡提供的Spectralis系统还增加了眼球追踪和降噪功能。EDI SD-OCT技术的出现,为观察脉络膜特征及疾病相关改变,提供了非侵入性的、直观的、可重复测量的工具。它能够较准确地在活体上测量眼底的各项参数,在评估各种眼底疾病,尤其是黄斑疾病的眼底参数改变方面,有着较为重要的临床应用价值(图10)。但目前关于该技术的研究较少,仅限于正常人及有限的几种疾病,且样本量较小。因此,尚有待于设计开展大规模、随机对照试验来进一步评估其安全性及有效性。

图10 OCT检查可以从横断面看到脉络膜的结构,间接了解脉络膜循环的状况

作者
陈有信;古洵清
来源
中华眼科学:全3册,第1版,978-7-117-18948-4
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