光學相干斷層掃描技術在脈絡膜視網膜病變中的應用新進展

曾 永，劉 洋 綜述，樊映川 審校

(1.西南醫(yī)科大學，四川 瀘州 646000；2.四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院眼科，四川 成都 610072)

光學相干斷層掃描技術在脈絡膜視網膜病變中的應用新進展

曾 永1，劉 洋2綜述，樊映川2審校

(1.西南醫(yī)科大學，四川 瀘州 646000；2.四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院眼科，四川 成都 610072)

隨著光學相干斷層掃描技術(Optical coherence tomography，OCT)軟件與硬件的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，可以清晰顯示視網膜各個顯微層次，脈絡膜亞層結構，甚至可顯示鞏膜結構。通過對眼底結構連續(xù)多圖成像再經過軟件處理可實現(xiàn)3D成像，幫助眼科醫(yī)生更直觀更準確地診斷眼底疾病。本文將對近年OCT新技術設備的發(fā)展及其在脈絡膜視網膜病變的應用研究進展進行綜述。

光學相干斷層掃描技術；視網膜脈絡膜病變；新進展

光學相干斷層掃描技術(Optical coherence tomography，OCT)是一種非接觸、無創(chuàng)、分辨率高、重復性好的重要的眼科檢查方法，特別是對于眼底病變，如黃斑孔、年齡相關性黃斑變性、青光眼、糖尿病視網膜病變等，是重要的定性或定量檢查方法[1～3]。OCT的發(fā)展經歷了時域到頻域(spectral domain optical coherence tomography，SD-OCT)，再由頻域衍生出增強深度掃描、聯(lián)合深度成像、掃頻光學、光學相干血管成像術、偏振光學同調等先進的OCT診斷技術。下面我們將對近幾年開始進入臨床的OCT新技術進行綜述。

1 增強深度成像光學相關斷層掃描技術(enhanced depth imaging optical coherence tomography，EDI-OCT)

目前臨床普及的EDI-OCT是在SD-OCT基礎上縮短檢查設備與被檢眼的距離，從而視網膜深層組織背散射增加，零延遲層由原來的視網膜神經纖維層轉移到視網膜色素上皮層，使得脈絡膜甚至鞏膜能夠成像并可對其厚度進行測量，可以定量觀察在不同的發(fā)病時期脈絡膜或者鞏膜厚度的變化及其對治療的反應，已成為臨床及科研中監(jiān)測眼后節(jié)結構的主要方法。Thitiwichienlert等[4]利用EDI-OCT對青光眼視神經損害患者(glaucomatous optic neuropathy，GON)、青光眼無視神經損害患者(non-GON)和正常對照組篩板中央厚度(laminar thickness，LT)進行測量，結果GON組和non-GON組的LT均較正常對照組薄(P< 0.01)，GON組的LT較non-GON組薄(P< 0.01)，重度GON的LT較穩(wěn)定期GON和輕度GON薄(P< 0.05)。重度non-GON的LT較輕度non-GON薄 (P= 0.002)。這些結果表明EDI-OCT 對視神經病變的形態(tài)學異常的觀察具有重要意義。Tagawa等[5]利用EDI-OCT評價小柳原田綜合征脈絡膜增厚與眼前節(jié)炎癥復發(fā)的關系，結果顯示：前節(jié)炎癥復發(fā)的患者黃斑中心凹脈絡膜厚度較穩(wěn)定期脈絡膜厚度的平均改變率明顯上升，而這些患者在眼底鏡檢查時后節(jié)往往沒有任何體征。值得關注的是在眼前節(jié)炎癥復發(fā)前一月脈絡膜厚度的平均改變率已明顯上升。激素治療后其下降至靜止期水平。但是對于黃斑中心凹脈絡膜厚度小于240 μm的患者，黃斑中心凹脈絡膜厚度改變率在任何時候都沒有明顯上升。EDI-OCT對于一些潛在性的脈絡膜炎癥有一定的診斷意義，但是對于脈絡膜相對較薄的患者其診斷意義可能不大。

2 聯(lián)合深度成像光學相關斷層掃描技術(combined depth imaging spectral-domain optical coherence tomography，CDI-OCT)

CDI是將傳統(tǒng)的SD-OCT和EDI-OCT掃描結合到一個圖像上的技術，CDI技術在進行平均100次獨立掃描時首先加強對玻璃體視網膜交界面的成像，然后再加強脈絡膜的成像。當至少進行了50次的傳統(tǒng)SD-OCT掃描后玻璃體視網膜交界面的成像明顯加強，然后選擇EDI功能便可獲得脈絡膜的增強成像，設備可以將玻璃體視網膜交界面和脈絡膜的增強成像表現(xiàn)在一張全景圖像中并且對于輕度到中度白內障也可以獲得較好的成像[6]。Mahendradas等[7]利用傳統(tǒng)SD-OCT、EDI-OCT和聯(lián)合深度成像技術(CDI)分別觀察48例(58眼)年齡9～82歲、診斷葡萄膜炎患者的脈絡膜結構，其中16只眼(27.59%)有中間葡萄膜炎，33只眼(56.9%)有后葡萄膜炎，9只眼(15.51%)有全葡萄膜炎。結果顯示：對存在葡萄膜炎眼后節(jié)病變的病例，CDI技術的成像效果優(yōu)于傳統(tǒng)OCT和EDI-OCT，并且CDI-OCT可以在一張圖片觀察到葡萄膜炎所有眼后節(jié)的表現(xiàn)。

3 掃頻光學相干層析技術(swept source optical coherence tomography，SS-OCT)

進入眼球的光線一部分被光感受器細胞所吸收并進行光信號的轉導，其余光線被視網膜色素上皮細胞(retinal pigment epithelium，RPE)散射或吸收以保護RPE下的組織，而RPE對光的吸收和散射在600～1200 nm光波長范圍內隨波長的增加逐漸下降但是隨著光波長增加，其被屈光介質的吸收率也逐漸增加。傳統(tǒng)OCT光源的波長為800 nm，僅能獲得視網膜和淺層脈絡結構的成像。SS-OCT利用集成寬頻高速掃頻可調節(jié)光源和基于光纖的邁克遜干涉儀平衡檢測技術克服了上述困難，光源波長能夠在一個特定的范圍內迅速變化，因此能夠連續(xù)測量不同頻率和波長的干涉光，相對于一般頻域OCT 25000～100000次/秒的掃描速度[8，9]，SS-OCT具有每秒249 000次的掃描速率，因此又叫做超高速OCT，圖象分辨率達到2.6 μm。由于不同波長的聚焦平面的差異，可以同時獲得視網膜、脈絡膜、視乳頭篩板、鞏膜的的圖像，正面成像可以獲得篩板、神經纖維層、脈絡膜、光感受器、RPE和視網膜內層毛細血管的多孔結構，與SD-OCT相比掃描時間縮短，獲得更高分辨率的眼底3D成像，更少的運動偽像[10，11]。Wang等[12]利用SS-OCT對146例健康志愿者的視網膜厚度、視網膜神經節(jié)細胞層厚度和脈絡膜厚度進行測量并利用IOL Master 測量眼軸長度，結果顯示神經節(jié)細胞層厚度在健康中國人中沒有明顯差異，不受性別、年齡、眼軸長度的影響，但是視網膜和脈絡膜厚度與性別相關，脈絡膜結構明顯受到年齡和眼軸長度的影響而視網膜厚度不受二者影響。Barteselli等[13]通過對玻璃體視網膜脈絡膜實時成像對比全景SD-OCT(FDI SD-OCT)和SS-OCT的成像功能和各自的特點，結果EDI-OCT成功獲得118例(98.3%)實時全景玻璃體視網膜脈絡膜結構的成像，而SS-OCT僅獲得45例(37.5%，P< 0.01)，在黃斑前界成像效果中FDI SD-OCT的評分為(1.63±0.53)分，SS-OCT評分為(0.39±0.52)分(P< 0.001)，在109只眼(90.8%)的成像中FDI SD-OCT的成像優(yōu)于SS-OCT。在對108只眼(90.0%)的脈絡膜鞏膜邊界成像中，F(xiàn)DI SD-OCT的評分為(1.78±0.38)分，SS-OCT評分為(1.81±0.39)分，二者成像效果相當(P= 0.566)。在對RPE與光感受器外界交錯帶的成象，二者效果相同(P= 1.000)。在對脈絡膜成像的清晰度方面SS-OCT明顯優(yōu)于FDI SD-OCT(P< 0.001)。因此FDI SD-OCT在實時成像中可同時獲得玻璃體和視網膜脈絡膜的結構成像，在整體性方面效果突出。對比之下，SS-OCT對脈絡膜個亞層細節(jié)的成像效果更佳突出。因此臨床診療中需要醫(yī)生酌情選擇不同的OCT技術設備。

4 光相干斷層掃描血管成像術 (optical coherence tomography-angiography，OCT-A)

OCT和眼底熒光血管造影(fundus fluorescein angiography，F(xiàn)FA)是常見的眼底疾病診斷方法。SD-OCT 雖有上述優(yōu)點，但是其所獲得的圖像并不能提供視網膜微循環(huán)功能的信息；FFA是一種侵入性需要造影劑的檢查方法，在很長一段時間作為視網膜血管性疾病診斷的金標準[14，15]，但其只能作為定性診斷方法，對于涉及視網膜、脈絡膜厚度變化及眼底深層的病變，F(xiàn)FA則明顯受到局限[16]。近期，應用視網膜毛細血管內正常運動的紅細胞作為內在對比劑而產生血流圖像的新技術：光學相干斷層掃描血管成像術(OCT-A)開始進入臨床，其可分為三種類型即相位變異(PV-OCT)、相位對比(PC-OCT)和分離譜振幅去相關的血管造影術(Angio-OCT)，這三者都結合了SD-OCT和SS-OCT的功能，與Doppler OCT只測量軸向血流不同的是，OCT-A既檢測軸向血流也檢測橫向血流。Mastropasqua等[17]利用OCT-A和眼底熒光血管造影同時觀察正常人、BRAO、CNV、AMD患者黃斑區(qū)附近的主要血管和毛細血管，結果顯示OCT-A對于視網膜淺層和深層毛細血管的成像質量均高于眼底熒光血管造影和吲哚菁綠造影，OCT-A在進行血管成像時可定位病灶并對其進行軸向掃描，使得診斷信息更加全面，OCT-A是一種無創(chuàng)無需造影劑的眼底檢查方法，不引起過敏反應，對于過敏體質及腎功不全患者無禁忌。

5 偏振光學同調斷層掃描術(polarization-sensitive optic coherence tomography，PS-OCT)

傳統(tǒng)SD-OCT以亮度為基礎，其產生的圖像對比相對較弱[18]。PS-OCT是在SD-OCT基礎上發(fā)展出的新OCT技術[19]，其核心是邁克爾遜干涉儀，輸出光源經過起偏器處理成為偏振光，該偏振光經干涉儀處理后形成參考光和樣品光，分別進入干涉儀的參考臂和樣品臂。參考光經反射鏡反射，樣品光經生物組織樣品背散射，二者均返回耦合器并發(fā)生干涉，干涉光信號中攜帶了生物組織樣品的背散射率、雙折射率等信息，這些信息經過光電探測器接受并后續(xù)處理后送入計算機成像[20]。樣品光線在通過眼球結構，如角膜、視網膜神經纖維層、Helen纖維層、RPE層、篩板、鞏膜層時其極化狀態(tài)會發(fā)生變化，背散射光與參考光發(fā)生干涉后將產生不同的光電信號，PS-OCT正是利用這一原理來測量某一特定深度的組織結構[18，21]。Schutze等[22]利用PS-OCT對28例明確診斷有RPE萎縮的新生血管性AMD患者黃斑中心凹進行掃描，結果所有萎縮病灶大小的平均變異度為(0.1±0.06)mm，變異系數(shù)為0.06。PS-OCT能夠特異性地顯示所有受檢眼RPE的改變，而基于亮度對比的SD-OCT不能明確地觀察25只眼的RPE改變(89.3%，P< 0.01)。Schlanitz等[23]利用PS-OCT對25例中期AMD患者25只眼進行黃斑掃描以鑒別脈絡膜小疣的特點，結果發(fā)現(xiàn)6224個獨立的脈絡膜小疣，包括其在視網膜的位置、各自的特點以及與色素變化的關聯(lián)，發(fā)現(xiàn)了在脈絡膜小疣的直徑、其在視網膜的分布、形狀、內反射的均質性、內部去極化的表現(xiàn)、病灶中心的表現(xiàn)之間存在明顯相關性(P< 0.001)。PS-OCT所表現(xiàn)出的不同類型的脈絡膜小疣的形態(tài)學特征突出表現(xiàn)了中間期AMD在病理生理學上的頻譜特點。

OCT技術在對眼球結構的檢測方面已經基本達到了全方位而又具有一定特異性的功能，無論是全景深成像還是某一特殊層面的成像都能獲得較高分辨率的圖像，通過3D成像技術可以更直觀地分析病灶的起因和制定治療方案。對某些復發(fā)性疾病(如葡萄膜炎)在發(fā)病前就能檢測出結構的異常，可以在其復發(fā)前采取一定的干預措施而更好的減少損傷。OCT是一種高分辨率、非接觸、無創(chuàng)、重復性好、患者配合度高的活體實時檢查設備，其推廣提高了眼底疾病的檢出率及準確性，但是OCT技術設備較繁多，各種功能的針對性不同，并且不斷有新的OCT設備進入臨床，這就需要眼科醫(yī)師對OCT技術設備各自的特點有所了解，并根據眼底鏡檢查結果及臨床病史為患者選擇適當?shù)腛CT檢查方法，不能只停留在單一的檢查方法，也不可盲目檢查。

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New development of the applications of optical coherence tomography in chorioretinopathy.

ZENG Yong，LIU Yang，F(xiàn)AN Ying-chuan

R774.1

B

1672-6170(2016)03-0125-03

2015-11-04；

2016-01-24)