听力损失是一个普遍存在的健康问题，早期识别非侵入性生物标志物对于预防和干预至关重要。近年来，微血管病变被认为可能与听力损失的发病机制相关，而视网膜血管系统作为体内微循环的可视窗口，其结构变化可能反映全身微血管状态。分形维数（Fractal Dimension, FD）是一种量化血管网络复杂度的指标，能够全面评估血管分支模式和密度，较传统参数（如血管直径比）更能捕捉微血管的早期改变。本研究旨在探讨视网膜血管分形维数与听力损失之间的关联，以期为听力损失的早期筛查提供新的生物标志物。

研究团队回顾性分析了2014年10月至2024年1月期间在上海华东疗养院进行健康检查的575名参与者的数据。所有参与者均接受了全面的眼科和听力学评估。视网膜图像通过非散瞳眼底相机（Topcon NW400）拍摄，并使用新加坡I血管评估软件（SIVA 4.0）进行定量分析，计算动脉分形维数（FDa）、静脉分形维数（FDv）和总分形维数（FD）。

表1 研究参与者的人口学和临床特征

听力评估采用气导纯音测听法，计算高频Fletcher指数（hFI）作为听力敏锐度的指标，该指数综合了1、2和4 kHz的平均听阈，更贴近言语理解所需的关键频率范围。统计分析方法包括描述性统计、多变量线性回归和限制性立方样条回归，模型逐步调整了年龄、性别、吸烟、饮酒、高血压、冠心病、糖尿病和血脂异常等混杂因素。

图1 FD指标（FractalDimC、FractalDimCa、FractalDimCv）与1 kHz、2 kHz、4 kHz、8 kHz听阈及hFI之间关系的图示

结果显示，较高的视网膜血管分形维数与更好的听力敏锐度显著相关。在完全调整的模型（Model 3）中，FDa每增加1个标准差，1 kHz听阈降低2.85 dB（β = -2.85，95% CI: -4.47至-1.23，p < 0.001）；FDv每增加1个标准差，2 kHz听阈降低2.61 dB（β = -2.61，95% CI: -4.42至-0.80，p = 0.005）。

图2 限制性立方样条回归分析FD指标与不同频率听力损失之间的关系

总分形维数每增加1个标准差，2 kHz听阈降低2.31 dB（β = -2.31，95% CI: -3.97至-0.66，p < 0.05）。此外，所有分形维数指标均与hFI呈负相关，表明血管复杂度越高，听力表现越好。

表2 FDA指标与不同频率听阈之间的关联

限制性立方样条分析进一步证实，随着分形维数值的增加，听力损失风险持续下降，且这种关联在不同频率下均保持一致。值得注意的是，即使在调整年龄因素后，分形维数与听力损失之间的关联仍然显著，说明其独立性较强。

表3 FDv指标与不同频率听阈之间的关联

综上，本研究首次在健康检查人群中系统评估了视网膜血管分形维数与多频率听力损失的关系，发现血管复杂度与听力功能存在显著正相关。这一关联可能源于视网膜与耳蜗微血管系统的共病机制，包括微血管密度减少、内皮功能障碍、神经血管耦合异常以及类淋巴清除功能下降等。研究结果提示，视网膜分形维数可作为评估全身微血管健康状态的敏感指标，并为听力损失的早期识别和非侵入性筛查提供了新思路。未来需通过纵向研究验证因果关联，并结合先进影像技术进一步探索微血管变化与听觉功能之间的机制联系。

原始出处：

Xu R, Qi X, Li Y, Bian X, Zhang X, Wang J, Chen T, Meng X. Association between retinal vascular fractal dimension and hearing loss: a cross-sectional study. Sci Rep. 2025;15:30425. https://doi.org/10.1038/s41598-025-16451-1

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