هل لشبكية العين العلاقة بصحة الجسم وخصوصا القلب والاوعية الدموية؟

ا.د. شذى حسين كاظم
كلية الصيدلة
ان شبكية العين عبارة عن بنية معقدة متشابكة بإحكام مع القلب والأوعية الدموية في الجسم الانسان. اذ إنه أحد أكثر الأعضاء التي تتطلب عملية التمثيل الغذائي وهو مستهلك رئيسي للأوكسجين على أساس الوزن هذا العضو (Hurley et al.,2015). فيما يخص تغذية الشبكية الدموية هناك شبكة معقدة من الاوعية الدموية تزود الطبقات المختلفة من شبكية العين. يتم توفير الثلثين الداخليين عن طريق الشبكات الشعرية من الشبكية المركزية الشريان.و الضفيرة الوعائية السطحية تتواجد في طبقة الخلايا العقدية. الوسيط والضفائر الوعائية العميقة متفوقة وأقل شأنا من الطبقة النووية الداخلية(INL) (بشكل جماعي تشكل تجمع الاوعية الدموية الشعرية المتواجدة في الاعماق). بالإضافة إلى ذلك، الشعيرات الدموية الشعاعية المحيطة بالشعيرات الدموية (من الشرايين الهدبية الخلفية) تعمل بالتوازي مع طبقة الألياف العصبية الشبكية) (Campbell et al. ,2017. يتم إمداد الثلث الخارجي من الشبكية، بدءًا من طبقة الضفيرة الخارجية، بشكل غير مباشر عن طريق إمدادات الدم المشيمية (المشيمية الشعرية). لذلك ينعكس الخلل الأساسي في الأوعية الدموية أو القلب في كثير من الأحيان في صحة شبكية العين بسبب الأوعية الدموية العميقة. في عصر التطور في مجالات الطب ، لذا فالاستشارة السريرية المثلى وإدارة الأمراض ومراقبتها تتطلب التنبؤ المستهدف وتقدير المخاطر من خلال مجموعة متنوعة من الاحصاءات. في هذا المقال سوف يتم الكشف العديد من حالات الشبكية المنفصلة التي تزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدمويةCVD (انسداد الشريان الشبكي المركزيCAD، وانسداد الوريد المركزي، ورواسب الدروزينويد تحت الشبكية) أو لا تزيد بشكل قاطع من احتمالات الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية (اعتلال الشبكية العصبي الحاد)، على الرغم من الآلية الفيزيولوجية المرضية النظرية وآثارها في العلاج الفردي للمريض. لكن يتطلب بعد ذلك تحويل الانتباه إلى نتائج تصوير الشبكية التي قد ترتبط بأمراض القلب والأوعية الدموية (اعتلال البقعة الوسطى الحاد المجاور للمركز والآفة المحيطة بالأوعية الدموية الشبكية الموصوفة حديثًا). وأخيرا، مراجعة استكشافية البحث باستخدام التصوير المقطعي التوافقي البصري النوعي والكمي (OCT) وسيتم عرض معلمات التصوير المقطعي للأوعية الدموية (OCTA) التي قد تحمل قيمة تشخيصية للأوعية الدموية في الجسم، مع مناقشة الآثار المترتبة على ذلك ظل تطور المجالات الطبية.

صورة(1)تمثل الاحتقانات الوريدية للوريد الشبكي وتوسع الاوعية الدموية وهذه ادلة قوية للتنبؤ بتدهور صحة الجسم.
لقد اثبتت العديد من الدراسات أن CRAO يتنبأ بمخاطرالاصابة بامراض القلب والأوعية الدموية . ان المرضى الذين يعانون من اعتلال شبكية العين CRAO لديهم من أمراض الشريان السباتي المتزامنة، مثل مثل تصلب الشرايين الحرجة . حددت إحدى الدراسات ان مرض الشريان السباتي الرئيسي في 36٪ من مرضى الاعتلال الشبكي(Lavin et al.,2018) CRAO. يمكن أيضًا إجراء فحص القلب والأوعية الدموية لمرضى CRAO للكشف عن امراض إضافية كبيرة. في الدراسة السابقة، كان 20٪ من مرضى CRAO يعانون من حالات غير طبيعية للغاية لتخطيط القلب (مثل مرض صمامي كبير أو سكتة قلبية). والأهم من ذلك أن المرضى معرضون بشكل متزايد لخطر الإصابة بالسكتة الدماغية واحتشاء عضلة القلبMI والوفاة بعد ذلك كراو. في السنة الأولى بعد إجراء CRAO، يكون لدى المريض احتمالية تزيد عن 25% للمعاناة السكتة الدماغية الحادة، احتشاء عضلة القلب، أو الموت – أكثر من 4 مرات أعلى من المرضى الاعتيادين (Lavin et al. ,2018). تكون الإصابة بالسكتة الدماغية الحادة أكثر وضوحًا بشكل خاص في الأسبوع الأول بعد التشخيص اذ يكون لدى مرضى CRAO معدل إصابة بالسكتة الدماغية الحادة أعلى بـ 44 مرة مقارنة إلى الأسابيع التالية (Park et al.,2015).

صورة(2) صور مختلفة لشبكية العين لمجموعة من مرضى القلب.
بالإضافة إلى ذلك، يرتبط CRAO بزيادة خطر عدم انتظام ضربات القلب، وخاصة الرجفان الأذيني . إن مرضى CRAO أكثر عرضة بنسبة 12 مرة من عامة الناس بالاصابة بالرجفان الأذيني. بالمقارنة مع المحددات الصحية والجنسية والعمرية، فإن تشخيص CRAO يزيد أيضًا من خطر الإصابة بالرجفان الأذيني وفي العامين التاليين للتشخيص وجدت النسبة تزيد عن 60%عما سبق(Kewcharoen et al.,2019 ,MacGrory et al.,2021). بشكل عام، من المعروف أن CRAO تتزيد بشكل كبير لاحقًا الاصابة بالسكتة الدماغية واحتشاء عضلة القلب، وله ترابطات قوية مع أجهزة الجسم أضافة لأمراض القلب والأوعية الدموية، بما في ذلك عدم انتظام ضربات القلب (وخاصة الرجفان الأذيني).
ان العلاج الفعال لـ CRAO في الحالات الحادة، بهدف تجديد أوزيادة نضح الشبكية، أمر مثير للجدل. ان استخدام العلاجات مثل الأكسجين عالي الضغط ومانيتول في الوريد أو أسيتازولاميد، وكذلك استخدام جميع الكورتيكوستيرويدات لم يثبت أي منها تحسنًا نهائيًا (Varma et al.,2013). كما ذكرنا سابقًا، حديثا يعد الاعتلال الشبكي CRAO يعد كمؤشر شائع حالات السكتة الدماغية كما حددتها العديد من المنظمات التوجيهية الرئيسية للأوعية الدموية العصبية والقلب والأوعية الدموية.،وبذلك فان استخدام العلاج عن طريق حقن منشط البلازمينوجين النسيجي (tPA) (عن طريق الوريد، أو في مراكز مختارة، مباشرة في الشريان العيني عن طريق إدخال القنية في الشريان الفخذي) يعتبر فعالا اذ يتم إعطاؤه في عدد كبير من المراكز الصحية الأكاديمية في أمريكا خلال الساعات القليلة الأولى من اكتشاف حالات الاعتلال البصريYoun et al.,2018).
تم استخدام التقنيات المستندة إلى قاعدة بيانات مثبتة ML في المعالجة صور شبكية العين للتنبؤ بعوامل الخطر للأمراض القلبية الوعائية..) (Guo et al.,2016 قدمت دراسة ل تبيان العلاقة بين الأمراض القلبية الوعائية وسلسلة من المؤشرات الحيوية للشبكية، وما إذا كان هذا الارتباط مستقل عن عوامل خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية لدى مرضى السكري من النوع الثاني. اذ تم دراسة الحالات والشواهد باستخدام المحددات التالية من العمر والجنس بتوظيف 79 مريضًا مؤهلاً مصابًا بأمراض القلب والأوعية الدموية و150 مريضًا غير الأمراض القلبية الوعائية (التحكم) واستخدمت ثلاثة نماذج لتقييم الأمراض القلبية الوعائية عوامل الخطر.. وأظهرت نتائج النموذج الأول ذلك ارتفاع ضغط الدم، ومدة مرض السكري أطول، وانخفاض البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL) – وارتبط الكولسترول بأمراض القلب والأوعية الدموية. وعلاوة على ذلك، أظهر النموذج الثاني أن المرضى مع اعتلال الشبكية السكري، وصغر نسبة القطر الشرياني إلى الوريدي (AVR)ممكن ان تؤدي الى تفاقم وتطور الامراض القلبية الوعائية. وأخيراً بين النموذج الثالث أن أمراض القلب والأوعية الدموية ترتبط بارتفاع ضغط الدم، وطول مدة الإصابة بمرض السكري، وارتفاع مستوى HbA1c، AVR أصغر، ومعامل التفرع الشرياني (BC) ، بالإضافة إلى نسبة طول الوريد من الاقل قطرا إلى الأكبر؛ وهذا يدل على أن معلومات شبكية العين مرتبطة بأمراض القلب والأوعية الدموية، ومع ذلك، هذا الارتباط مستقل عن عوامل خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية لدى المرضى المصابين بداء السكري من النوع الثاني، ولكن يحتاج إلى مزيد من الدراسات. تشيونغ وآخرون.) Cheung et al.,2021 (طور نموذجًا قائمًا على DL يمكنه ذلك قياس قاباية الأوعية الدموية في شبكية العين من صور شبكية العين. وعلاوة على ذلك، تم إجراء تحليل الانحدار الخطي متعدد المتغيرات بين مخاطر الأمراض القلبية الوعائية العوامل وقياسات عيار السفينة بواسطة كل من نظام DL والإنسان. المركز كان كل من مكافئ الشريان الشبكي (CRAE) ومكافئ الوريد الشبكي المركزي (CRVE).تم تقييمها باستخدام تحليل الانحدار، وأظهرت النتائج أن R-squared (R لجميع الأمراض القلبية الوعائية وكانت عوامل الخطر أكبر أثناء استخدام نظام DL مقارنة بالقياس البشري. تشانغ وآخرون.) Zhang et al.,2020 (نشرت دراسة استخدمت صور شبكية العين للتنبؤ بارتفاع ضغط الدم، وارتفاع السكر في الدم، واضطراب شحوم الدم، وعوامل الخطر الأخرى للأمراض القلبية الوعائية.
تم جمع 1222 صورة لشبكية العين من 625 شخصًا صينيًا. لإنشاء نموذج التنبؤ وملاحظة علاقة تغيير الشبكية مع العديد من الامراض وتم تطبيق طريقة نقل المعلومات من دراسات سابقة وربطها معا .وكانت الدراسة تستهدف الكشف عن ارتفاع السكر في الدم، كانت النتائج واضحة ومعنوية تبين الارتباط الوثيق بين صور الشبكية المأخوذة في هذه الدراسة النموذج وكذلك للكشف عن ارتفاع ضغط الدم، وبالنسبة للكشف عن اضطراب شحوم الدم، بلغت دقة النموذج 66.7% اضافة لبقية العوامل والمحددات كالعمر، الجنس، حالة الشرب، حالة التدخين، الطعم المالح، مؤشر كتلة الجسم، الخصر والورك ومكداس الدم فكانت النتائج ايجابية . جيريتس وآخرون.) Gerrits et al.,2020 (استخدمت صور الشبكية لبيان مدى الارتباط مع عوامل التنبؤ بمتغيرات المخاطر القلبية . اضافة للعمر، الجنس، التدخين، الدهون الكلية، ضغط الدم، حالة نسبة السكر في الدم، الهرمونات الستيرويدية الجنسية. وبالإضافة إلى ذلك، نظرت الدراسة في تأثير العمر والجنس كعامل وسيط في التنبؤ بمخاطر أمراض القلب والأوعية الدموية.وعند استخدام أربع صور لمستوى الشخص تم تحقيق نتائج جيدة للتنبؤ العمر والجنس. وتم الحصول على نتائج مقبولة للتنبؤ بضغط الدم الانبساطي(DBP)، ونسبة HbA1c، وكتلة الدهون النسبية (RFM)، والتستوستيرون، وعادات التدخين؛ مع ذلك، تم الحصول على نتائج سيئة للتنبؤ الكلي للدهون. كرينندونك وآخرون.) Van Craenendonck et al.,2021 (يستخدم الشبكية صور للتحقيق في العلاقة بين أوعية الشبكية أحادية والاصابة بالكسور و متغيرات المخاطر القلبية .
المصادر
Campbell, J.P.; Zhang, M.; Hwang, T.S.; Bailey, S.T.; Wilson, D.J.; Jia, Y.; Huang, D. Detailed Vascular Anatomy of the Human Retina by Projection-Resolved Optical Coherence Tomography Angiography. Sci. Rep. 2017, 7, srep42201. [CrossRef] [PubMed]
Cheung, C.Y.; Xu, D.; Cheng, C.Y.; Sabanayagam, C.; Tham, Y.C.; Yu, M.; Rim, T.H.; Chai, C.Y.; Gopinath, B.; Mitchell, P.; et al. A deep-learning system for the assessment of cardiovascular disease risk via the measurement of retinal-vessel calibre. Nat. Biomed. Eng. 2021, 5, 498–508. [CrossRef] [PubMed]

Gerrits, N.; Elen, B.; Van Craenendonck, T.; Triantafyllidou, D.; Petropoulos, I.N.; Malik, R.A.; De Boever, P. Age and sex affect deep learning prediction of cardiometabolic risk factors from retinal images. Sci. Rep. 2020, 10, 9432. [CrossRef] [PubMed]
Guo, V.Y.; Chan, J.C.N.; Chung, H.; Ozaki, R.; So, W.; Luk, A.; Lam, A.; Lee, J.; Zee, B.C.Y. Retinal information is independently associated with cardiovascular disease in patients with type 2 diabetes. Sci. Rep. 2016, 6, 19053. [CrossRef] [PubMed]
Hurley, J.B.; Lindsay, K.J.; Du, J. Glucose, lactate, and shuttling of metabolites in vertebrate retinas. J. Neurosci. Res. 2015, 93, 1079–1092. [CrossRef]
Kewcharoen, J.; Tom, E.S.; Wiboonchutikula, C.; Trongtorsak, A.; Wittayalikit, C.; Vutthikraivit, W.; Prasitlumkum, N.; Rattanawong, P. Prevalence of Atrial Fibrillation in Patients with Retinal Vessel Occlusion and Its Association: A Systematic Review and Meta-Analysis. Curr. Eye Res. 2019, 44, 1337–1344. [CrossRef]
Lavin, P.; Patrylo, M.; Hollar, M.; Espaillat, K.B.; Kirshner, H.; Schrag, M. Stroke Risk and Risk Factors in Patients with Central Retinal Artery Occlusion. Am. J. Ophthalmol. 2018, 196, 96–100. [CrossRef]
Mac Grory, B.; Landman, S.R.; Ziegler, P.D.; Boisvert, C.J.; Flood, S.P.; Stretz, C.; Madsen, T.E.; Reznik, M.E.; Cutting, S.; Moore, E.E.; et al. Detection of Atrial Fibrillation After Central Retinal Artery Occlusion. Stroke 2021, 52, 2773–2781. [CrossRef]
Park, S.J.; Choi, N.-K.; Yang, B.R.; Park, K.H.; Lee, J.; Jung, S.-Y.; Woo, S.J. Risk and Risk Periods for Stroke and Acute Myocardial Infarction in Patients with Central Retinal Artery Occlusion. Ophthalmology 2015, 122, 2336–2343.e2. [CrossRef] [PubMed]
Van Craenendonck, T.; Gerrits, N.; Buelens, B.; Petropoulos, I.N.; Shuaib, A.; Standaert, A.; Malik, R.A.; De Boever, P. Retinal microvascular complexity comparing mono-and multifractal dimensions in relation to cardiometabolic risk factors in a Middle Eastern population. Acta Ophthalmol. 2021, 99, e368–e377. [CrossRef] [PubMed]
Varma, D.D.; Cugati, S.; Lee, A.W.; Chen, C.S. A review of central retinal artery occlusion: Clinical presentation and management. Eye 2013, 27, 688–697. [CrossRef]
Youn, T.S.; Lavin, P.; Patrylo, M.; Schindler, J.; Kirshner, H.; Greer, D.M.; Schrag, M. Current treatment of central retinal artery occlusion: A national survey. J. Neurol. 2018, 265, 330–335. [CrossRef] [PubMed]
Zhang, L.; Yuan, M.; An, Z.; Zhao, X.; Wu, H.; Li, H.; Wang, Y.; Sun, B.; Li, H.; Ding, S.; et al. Prediction of hypertension, hyperglycemia and dyslipidemia from retinal fundus photographs via deep learning: A cross-sectional study of chronic diseases in central China. PLoS ONE 2020, 15, e0233166. [CrossRef]