頻譜相干光斷層深度增強成像技術在黃斑病變中的應用

王靜 陳有信

頻譜相干光斷層深度增強成像技術在黃斑病變中的應用

王靜 陳有信

體層攝影術；光學相干斷層掃描；脈絡膜；黃斑病變

脈絡膜在多種眼后段疾病的發(fā)病機制中起著重要作用，傳統(tǒng)的成像方式對脈絡膜的橫斷面觀察仍有限，而頻譜相干光斷層深度增強成像是在傳統(tǒng)譜域OCT技術基礎上發(fā)展起來可以觀察到脈絡膜結構，并能準確測量脈絡膜厚度的技術。目前臨床上出現(xiàn)了越來越多關于正常人和各種疾病的脈絡膜厚度的測量，以期用它來了解多種疾病的發(fā)病機制、互相的鑒別診斷、對療效的觀察等，尤其對于黃斑病變者具有較大的應用價值，本文即對頻譜相干光斷層深度增強成像技術在黃斑病變中的應用作一綜述。

[眼科新進展，2014，34(6)：593-597]

脈絡膜是眼部最富于血液的組織，為篩板前視神經和視網膜外層提供血液供應，在多種眼后段疾病的發(fā)病機制中起著重要作用[1]。盡管成像技術取得了顯著進步，但目前對脈絡膜的觀察手段仍有限，傳統(tǒng)的成像方式，如吲哚菁綠血管造影(indocyanine green angiography，ICGA)主要反映脈絡膜的循環(huán)狀態(tài)，B型超聲檢查僅能粗略反映眼軸長度以及眼球壁厚度的信息，兩者均不能準確提供脈絡膜橫斷面信息[2]。增強深度成像技術(enhanced depth imaging，EDI)，一種新型的光學相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)技術，可以準確并能重復測量脈絡膜厚度。這種方法有利于觀察多種黃斑病變的病理生理特征，如年齡相關性黃斑變性(age-related macular degeneration，AMD)、息肉樣脈絡膜血管病變(polypoidal choroidal vasculopathy，PCV)、中心性漿液性脈絡膜視網膜病變(central serous chorioretinopathy，CSC)等。本文討論一下EDI的臨床應用。

1 背景

OCT是一種非侵入性、非接觸式經瞳孔成像方式。它采用光波獲取高分辨率視網膜的橫斷面圖像，創(chuàng)造體內黃斑區(qū)的“光學切片”。但是目前所使用的頻域相干光斷層成像技術(spectral-domain optical coherence tomography，SD-OCT)，由于光源波長的限制(800 nm)以及光感受器細胞層和視網膜色素上皮(retinal pigment epithelium，RPE)層的散射，獲取更深層的脈絡膜圖像較為困難[3]。日本尼德克有限公司已開發(fā)出一項研究性OCT設備，使用1060 nm的光源，可以觀察到脈絡膜結構，并能準確測量脈絡膜厚度。雖然1060 nm光源的OCT檢測深度增加，深度敏感性延遲減少，但是由于應用長波光源和減少的可用帶寬卻使分辨率下降，最終限制了其在臨床上的運用。頻譜相干光斷層深度增強成像(enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography，EDI SD-OCT)則在一定程度上有效解決了這一難題，其在傳統(tǒng)SD-OCT基礎上進一步靠近受檢者眼睛，使更深層組織位于SD-OCT接近零延遲的最大敏感位置，從而使這些低信號區(qū)的敏感度增強，提供脈絡膜在上、視網膜在下的反向斷層掃描圖像，通過軟件將圖像進行翻轉即可得到傳統(tǒng)圖像[1]。與傳統(tǒng)OCT相比，此圖像能更清晰地顯示脈絡膜結構，有助于準確地評估脈絡膜橫斷面結構及其厚度。目前，Cirrus HD-OCT4000(都柏林卡爾蔡司醫(yī)療器械)和Spectralis(德國海德堡醫(yī)療設備)開發(fā)的EDI SD-OCT已有報道。此外，德國海德堡提供的Spectralis系統(tǒng)還增加了眼球追蹤和降噪功能。

2 正常人脈絡膜厚度研究

在EDI SD-OCT問世前，脈絡膜厚度都是靠尸檢獲得的，缺乏活體內測量數(shù)據(jù)。根據(jù)尸檢組織學研究結果，脈絡膜厚度為170～220 μm[1]。脈絡膜是一個高度充滿血流的血管結構，其厚度與眼壓、血流灌注壓、內源性一氧化氮的含量、血管活性因子及內源性兒茶酚胺等有關。死亡后，所有這些影響脈絡膜厚度的因素均消失，且尸檢分析前所用的組織固定液引起組織收縮，影響厚度測量。因此，組織學分析僅能提供一個粗略的估計，并不能真實地反應活體脈絡膜厚度。

2008年Spaide等[1]報道了運用EDI SD-OCT對平均年齡為33.4歲的17例正常受試者進行黃斑中心凹下脈絡膜厚度測量，結果提示右眼為318 μm、左眼為335 μm，且兩只眼呈高度相關性。后來Margolis等[2]和Manjunath等[4]又分別報道了運用Spectralis和Cirrus HD-OCT測量的正常受試者的脈絡膜厚度，結果顯示黃斑中心凹下脈絡膜厚度分別為(287±76)μm(30例54眼)和(272±81)μm(34例34眼)。兩組研究者同時發(fā)現(xiàn)不同部位的脈絡膜厚度存在差異，黃斑中心凹下脈絡膜最厚，周邊部脈絡膜厚度明顯變薄，顳側厚于鼻側，上方厚于下方，其中以鼻側視盤周圍最薄。此外，也發(fā)現(xiàn)脈絡膜的厚度與年齡呈負相關?；貧w分析表明，年齡每增長10歲，黃斑中心凹下脈絡膜厚度減少15.6 μm，由此推算，80歲以上眼睛會失去大約1/3的脈絡膜厚度。Ikuno等[5]采用1060 nm波長的OCT對平均年齡為39.4歲的43名健康日本人進行脈絡膜厚度測量也得出相似結果。作為眼底代謝最活躍的區(qū)域，黃斑中心凹下脈絡膜最厚，血管造影也支持這一結果。造影顯示，脈絡膜動脈和毛細血管在黃斑區(qū)比視網膜其他區(qū)域分布更加密集且充盈較快。脈絡膜作為全身血管最為密集的部位，其厚度的改變往往與血管密度改變密切相關，年齡增長、系統(tǒng)或眼部疾病等各種因素均能導致脈絡膜血管丟失，減少脈絡膜向RPE和視網膜外層供氧和供血能力。另外研究者也發(fā)現(xiàn)，眼軸長度似乎也影響脈絡膜厚度，二者之間呈反比關系。在高度近視(>6.00 D)患者，年齡每增長10歲，黃斑中心凹下脈絡膜厚度減少12.7 μm，近視每增加1.00 D，黃斑中心凹下脈絡膜厚度減少8.7 μm[3]。而國內曾婧等[6]報道運用EDI SD-OCT對正常受試者進行脈絡膜厚度測量，發(fā)現(xiàn)各年齡段正常人中，男性脈絡膜厚度高于女性，性別也是影響脈絡膜厚度的因素之一。

3 在疾病發(fā)病機制研究中的應用

AMD的病理生理改變較為復雜，除遺傳傾向外，氧化應激導致的脂褐素生成、玻璃膜疣(drusen)的形成、局部炎癥和新生血管形成都是其發(fā)病原因。

AMD患者中，視網膜色素上皮脫離(pigment epithelial detachments，PED)并不少見，其發(fā)生機制爭議較大。Gass[7]認為，脈絡膜毛細血管滲透性過高，導致漿液性滲出物透過Bruch膜，并在RPE下間隙積存，或內在的新生血管生長繼發(fā)滲出物從新生血管直接進入RPE下間隙。從這個假設看，這種長期纖維血管性PED的發(fā)展強調了新生血管的作用。Bird等[8]則提出，RPE和Bruch膜之間的相互作用對于RPE的脫離至關重要。通常，RPE向Bruch膜泵出液體，隨著年齡增長，脂質性物質沉積到Bruch膜，逐漸引起疏水和對液體的不滲透性，液體積聚在RPE層下導致PED，而脈絡膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)是繼發(fā)于PED發(fā)生的結果。Slakter等[9]發(fā)現(xiàn)，視網膜血管和其下CNV的吻合，導致CNV內血流增加，滲出增強，從而導致PED的形成。有些研究者認為，沒有脈絡膜血管參與的視網膜血管增生，也是引起PED的一個常見原因，并稱這種情況為視網膜血管瘤增生[10]。

PED在熒光血管造影(fundus fluorescein angiography，F(xiàn)FA)上顯示為晚期脫離區(qū)高熒光，在OCT上顯示為液性暗區(qū)。OCT對于PED下的脈絡膜成像能力有限，無法分辨液性暗區(qū)是低反射所致還是由檢查技術本身敏感性較低所致。EDI SD-OCT的出現(xiàn)則在一定程度上突破了這一限制，這種技術能較清晰地顯示PED內部結構。Spaide[11]對22例AMD繼發(fā)PED患者的EDI SD-OCT進行回顧性分析發(fā)現(xiàn)，11眼PED內高反射物質填充整個腔隙，另11眼中PED內高反射區(qū)與漿液性滲出同時存在，且該高反射性物質均與RPE下隱匿性CNV相連。由此推測此類聚集物的成分可能有蛋白質分泌物、纖維細胞增生物、纖維血管增生物等。這也在一定程度上證實了Gass[7]關于PED形成的假設。此外Spaide[11]還發(fā)現(xiàn)，較之PED內高反射區(qū)與漿液性滲出同時存在的患者，PED內高反射物質填充整個腔隙的患者，其平均癥狀持續(xù)時間較長，玻璃體內注射抗血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factors，VEGF)的次數(shù)較多。

目前認為，PCV是滲出性AMD的一個亞型，是一種以眼底后極部脈絡膜血管局限性膨隆，呈息肉樣改變，并伴多發(fā)性、復發(fā)性、出血性或漿液性RPE脫離為特征的脈絡膜血管病變。PCV較常見于亞洲人群，但其確切發(fā)病機制尚不明確。ICGA可以顯示典型PCV脈絡膜的異常分支血管網，其末端可見血管瘤樣擴張的結節(jié)[12]。目前對于PCV的病理研究較少。Shiraga等[13]對手術剝離的異常組織進行組織學檢查發(fā)現(xiàn)，這種異常的血管膜為脈絡膜與視網膜間的纖維血管組織。Lafaut等[14]對特發(fā)性脈絡膜息肉樣血管病變(idiopathic polypoidal choroidal vasculopathy，IPCV)行手術治療，對取出的黃斑下組織進行電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)RPE層不連續(xù)，脈絡膜側可見完整彌漫玻璃膜層下呈囊樣薄壁血管擴張，即血管瘤樣結構。Okubo等[15]研究發(fā)現(xiàn)，患者的脈絡膜內層含有較多擴張小靜脈和小動脈，靜脈擴張明顯，管徑可達300 μm，因此認為息肉樣病灶是脈絡膜自身小靜脈擴張所致。EDI SD-OCT也進一步顯示，與正?；颊呦啾龋琍CV患眼脈絡膜明顯增厚，且單眼PCV患者健眼脈絡膜厚度也明顯增厚[16-17]。

CSC是以滲出性視網膜神經上皮脫離和(或)漿液性RPE脫離為特征的脈絡膜視網膜病變。目前關于CSC的發(fā)病機制仍不十分清楚，但普遍認為其原發(fā)病變在RPE和脈絡膜毛細血管，而盤狀視網膜脫離是其繼發(fā)病變。大量研究表明，CSC患眼脈絡膜呈高循環(huán)狀態(tài)，ICGA也顯示脈絡膜血管多處滲漏、血管充血、靜脈擴張。Gass[18]由此推測，因某種因素導致脈絡膜流體靜水壓增高，脈絡膜毛細血管的滲透性增加，大量液體滲漏，導致漿液性RPE脫離。RPE下的靜水壓增加，使脫離的RPE由于機械的力量，引起RPE連續(xù)性中斷，從而使液體積聚于神經視網膜下。若此推測成立，則在流體靜水壓增高狀態(tài)下的脈絡膜，必將出現(xiàn)相應的結構改變。Imamura等[19]采用EDI SD-OCT對19例28眼CSC患眼進行檢查發(fā)現(xiàn)，其脈絡膜厚度為(505±124)μm，明顯高于正常受試者的(287±76)μm；此外，另外2個研究[20-21]對單眼CSC患者進行檢查，發(fā)現(xiàn)單眼CSC患者雙眼脈絡膜的厚度均增加：患眼為(445.58±100.25)μm，對側眼為(378.35±117.44)μm，正常對照眼為(266.80±55.45)μm。國內李略等[22]、楊麗紅等[23]等采用EDI SD-OCT對單眼CSC患者進行檢查，也得出類似結果，均證實了CSC患者脈絡膜確實存在結構性改變，可能為雙眼病變。

4 在黃斑疾病鑒別診斷中的應用

PCV和滲出性AMD都是由于脈絡膜血管功能異常所引起的，從而導致經常性漿液性滲出和出血。在某種程度上，PCV的視網膜表現(xiàn)類似于滲出性AMD，PCV和滲出性AMD可在同一眼內共存。研究認為這兩種疾病可能具有相同的環(huán)境與遺傳因素[24]。PCV的某些特征，如視網膜下出血和液體積聚以及晚期纖維瘢痕，都與滲出性AMD相似。此外，某些PCV患者早期并不表現(xiàn)為典型的脈絡膜息肉樣改變[25]，這更增加了與滲出性AMD的鑒別難度，且二者的預后及對治療的反應不盡相同。與滲出性AMD相比，PCV患眼進展緩慢、視力預后較好，光動力療法(photodynamie therapy，PDT)治療效果較好，而玻璃體內注射抗VEGF抗體治療療效較差[26]。目前的研究結果表明[27]，脈絡膜厚度的測量具有極高的可靠性和可重復性，因而脈絡膜厚度評估有助于區(qū)別滲出性AMD和PCV。Chung等[16]對21例25眼PCV、30例30眼滲出性AMD及16例17眼早期AMD患者進行EDI SD-OCT檢查，結果發(fā)現(xiàn)PCV患眼黃斑中心凹下脈絡膜厚度明顯厚于AMD患眼，黃斑中心凹下脈絡膜厚度在PCV患者為(438.3±87.8)μm，滲出性AMD患者為(171.2±38.5)μm，早期AMD患者為(177.4±49.7)μm。Koizumi等[17]對21例21眼滲出性AMD及23例23眼PCV患者進行的研究也顯示了同樣的結果，并且依據(jù)受試者工作特征曲線分析發(fā)現(xiàn)，黃斑中心凹下脈絡膜厚度≥300 μm的患者有5倍以上的可能是PCV患者。類似結果在另一項比較滲出性AMD、PCV、CSC的脈絡膜厚度研究中也被證實[28]，脈絡膜厚度在PCV和CSC患眼高于正常受試者和滲出性AMD患眼。研究者認為，PCV患眼脈絡膜厚度的增加可能是由脈絡膜大、中血管擴張或脈絡膜血管通透性增加所致[12]，不僅僅是脈絡膜新生血管伴邊界處毛細血管囊樣擴張，而且可能在脈絡膜結構上與AMD明顯不同，進而說明PCV和滲出性AMD可能具有不同的致病機制[17]。

PCV和CSC患眼脈絡膜改變存在一些相似之處[19]，兩者脈絡膜厚度均明顯增厚。有人認為，這兩種疾病可能存在相似的發(fā)病機制，PCV患眼脈絡膜厚度增加，可能是由于脈絡膜大、中血管擴張或脈絡膜滲透性增高、流體靜水壓增高所致。雖然典型的CSC和PCV表現(xiàn)較易區(qū)別，但在某些情況下，一些持續(xù)性或反復發(fā)作的CSC，可能與PCV較難鑒別。PCV孤立的黃斑病變可能與CSC有相似的臨床和血管造影特點。Ueta等[29]報道，較之典型AMD組，PCV組較多伴有CSC病史，而亞洲人比白種人更容易發(fā)生PCV和CSC。Ahuja等[30]認為，PCV可能性是慢性CSC的后遺癥，這兩種疾病可能有著某些共同的致病機制。

5 在黃斑疾病療效評價中的應用

CSC的特征是后極部特發(fā)性漿液性視網膜脫離，伴1個或多個RPE滲漏點。目前認為CSC是自限性疾病，病程3～6個月以上才適于激光。實際上，黃斑長期漿液性視網膜脫離，視細胞外節(jié)與RPE細胞絨毛突的正常定向性生理嵌合不可能恢復正常，病程越長這種嵌合越不完善，視功能恢復亦越不完善。國內鄧國華等[31]也報道CSC患者視力預后與黃斑區(qū)視網膜脫離的高度密切相關。目前臨床研究認為，局部激光光凝對典型CSC有一定療效，但對慢性CSC效果不佳，而PDT則對二者均有明顯療效，且治療復發(fā)率較低[32]。Maruko等[33]采用EDI SD-OCT對20例(20眼)CSC患眼局部激光光凝和PDT治療前后黃斑中心凹下脈絡膜厚度及漿液性視網膜脫離高度進行觀察，其中激光光凝組12眼，PDT治療組8眼。治療后兩組視網膜下液均吸收，但脈絡膜厚度激光光凝組在治療前為(345±127)μm，治療后4周為(340±124)μm，無明顯差異；而PDT治療組絡膜厚度在治療前為(389±106)μm，治療后4周為(330±103)μm，明顯降低。這表明激光光凝治療未能改變脈絡膜厚度，而PDT治療后脈絡膜厚度明顯降低，這暗示激光光凝治療和PDT治療作用機制不同。ICGA顯示，激光光凝治療后脈絡膜的高滲狀態(tài)依然存在，且治療后脈絡膜厚度也未改變，從而認為激光光凝可能改變了滲漏點周圍的環(huán)境，而對脈絡膜功能并無明顯影響。后來，Pryds等[34]對16例16眼CSC患者PDT治療前后黃斑中心凹下脈絡膜厚度進行觀察，Maruko等[35]用半量維替泊芬PDT治療CSC患者并隨訪1 a觀察黃斑中心凹下脈絡膜厚度，均發(fā)現(xiàn)PDT治療后黃斑中心凹下脈絡膜厚度明顯降低。這些研究結果可能表明，PDT可能會導致CSC患者脈絡膜功能改變，降低脈絡膜高滲透性，從而導致脈絡膜血管滲漏減輕。因而脈絡膜的厚度可能被用來作為一個額外的參數(shù)，以協(xié)助鑒別CSC與其他原因造成的漿液性視網膜脫離；此外，也可以作為對于PDT治療療效的評估及隨訪觀察指標。

PCV的規(guī)范化治療方案雖未達成共識，但研究表明，ICGA指導下的PDT是治療PCV的有效手段，它能有效封閉PCV的血管，使病灶消退，減少出血與滲出。然而，長期、廣泛的PDT治療，容易發(fā)生視網膜下出血和(或)玻璃體積血，同時也容易造成臨近正常組織的損害，從而導致視覺受損。近來研究表明，VEGF在PCV的發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用，抗VEGF的治療方案已逐漸應用于PCV的臨床研究中，然而，對于PCV的治療方案是單純PDT治療、單純玻璃體內注射抗VEGF制劑治療，還是PDT聯(lián)合玻璃體內注射抗VEGF制劑治療，目前仍未達成共識。Maruko等[36]采用EDI SD-OCT觀察PCV 27眼經單純PDT治療和PDT聯(lián)合玻璃體內注射雷珠單抗治療后，視網膜和脈絡膜的形態(tài)學改變，發(fā)現(xiàn)所有患眼息肉樣改變在治療后3個月內均減輕，視網膜、脈絡膜厚度均較治療前降低，但聯(lián)合治療組未出現(xiàn)單純PDT治療后的短期內視網膜下液增多，6個月后視網膜厚度較單純PDT治療組減低，且術后視力較好。另外，該研究還發(fā)現(xiàn)，PDT治療組存在高滲透性的10眼經治療后，脈絡膜、視網膜變薄并維持至術后第6個月，而無高滲透性的6眼中，3眼隨訪至6個月時視網膜厚度增加。由此認為，PDT治療PCV，可能不僅僅導致息肉樣病灶萎縮，還可能降低脈絡膜的滲透性。近來Ellabban等[37]采用EDI SD-OCT觀察20例(20眼)PCV和20例(20眼)滲出性AMD患者，經單純玻璃體內注射雷珠單抗標準治療后1個月及末次隨訪的(8.9±3.9)個月時視網膜和脈絡膜的形態(tài)學改變，發(fā)現(xiàn)所有患者中心視網膜厚度較基線明顯降低，但中心脈絡膜厚度較基線沒有明顯變化，暗示雷珠單抗對脈絡膜厚度影響的作用比預計的要小。

6 結論

EDI SD-OCT技術的出現(xiàn)為觀察脈絡膜特征及疾病相關改變提供了非侵入性的、直觀的、可重復測量的工具。它能夠較準確地在活體上測量眼底的各項參數(shù)，在評估各種眼底疾病，尤其是黃斑疾病的眼底參數(shù)改變方面，有著較為重要的臨床應用價值。但目前關于該技術的研究較少，僅限于正常人及有限的幾種疾病，且樣本量較小。因此，尚有待于設計開展大規(guī)模、隨機對照試驗來進一步評估其安全性及有效性。

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date：Jul 5，2013

Application of enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography in macular disease

WANG Jing，CHEN You-Xin

tomography;optical coherence tomography;choroid;macular disease

Choroid plays an important role in the pathogenesis of ocular posterior segment diseases，traditional imaging methods about cross-sectional observation of choroid is still limited，and the enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography(EDI SD-OCT)，based on the improvement of traditional frequency-domain OCT technology，is a new technology used to reflect the choroidal structure and measure the choroidal thickness accurately.A large number of clinical studies have emerged about the various diseases and normal choroidal thickness measurement.By measuring the choroidal thickness，EDI SD-OCT can be used to explore the pathogenesis of various diseases，differential diagnosis，observation of treatment effect and prognosis of each other，especially for macular disease，and has great application value.

王靜，女，1976年4月出生，博士，主治醫(yī)師。聯(lián)系電話：18611437663；E-mail：jingwang1185@163.com

AboutWANGJing:Female，born in April，1976.Medical doctor，attending physician.Tel:18611437663;E-mail:jingwang1185@163.com

2013-07-05

100730 北京市，中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 北京協(xié)和醫(yī)院眼科

陳有信，E-mail：chenyouxin@medmail.com.cn

王靜，陳有信.頻譜相干光斷層深度增強成像技術在黃斑病變中的應用[J].眼科新進展， 2014，34(6)：593-597.

10.13389/j.cnki.rao.2014.0164

【文獻綜述】

修回日期：2013-09-06

本文編輯：盛麗娜

Accepteddate:Sep 6，2013

From theDepartmentofOphthalmology，PekingUnionMedicalCollegeHospital，PekingUnionMedicalCollege，ChineseAcademyofMedicalSciences，Beijing100730，China

Responsibleauthor:CHEN You-Xin，E-mail：chenyouxin@medmail.com.cn

[RecAdvOphthalmol，2014，34(6):593-597]