生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)在糖尿病視網(wǎng)膜病變中的應(yīng)用進(jìn)展

朱姍姍，路 交，劉鶴南，陳 碩*，曾 柱，錢 唯，陳曉隆

(1.東北大學(xué) 中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110167；2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué) 附屬盛京醫(yī)院眼科，遼寧 沈陽(yáng) 110004；3.貴州醫(yī)科大學(xué) 生物與工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550004)

1 引 言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國(guó)人飲食、生活習(xí)慣的改變，糖尿病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。在我國(guó)成年人口中，預(yù)計(jì)糖尿病前期患者占人口比例約為50.1%，糖尿病患者占人口比例約為11.6%[1]。糖尿病對(duì)人體健康的危害主要源于其多系統(tǒng)并發(fā)癥。其中，糖尿病視網(wǎng)膜病變(Diabetic Retinopathy，DR)是最常見的糖尿病微血管并發(fā)癥之一。長(zhǎng)期血糖水平較高會(huì)引起眼底組織、神經(jīng)及血管微循環(huán)的改變，進(jìn)而影響視力甚至致盲[2]。在糖尿病患者中，DR的發(fā)病率高達(dá)40%，目前國(guó)內(nèi)DR患者總數(shù)已超過(guò)6 000萬(wàn)[3]，已經(jīng)成為視力損傷和致盲的主要因素之一。

臨床上，DR分成兩個(gè)主要階段,即非增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(Non-proliferative Diabetic Retinopathy,NPDR)和增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(Proliferative Diabetic Retinopathy,PDR)。NPDR的臨床表現(xiàn)主要是微血管瘤和出血，血管的改變進(jìn)而發(fā)展為視網(wǎng)膜毛細(xì)血管無(wú)灌注，導(dǎo)致臨床上特征性出血數(shù)量的增加、靜脈異常和視網(wǎng)膜內(nèi)微血管異常。PDR的臨床表現(xiàn)除了NPDR的癥狀外，還包括小動(dòng)脈和小靜脈的閉鎖，視盤、視網(wǎng)膜、虹膜和房水濾過(guò)的前房角的新生血管。在DR病程中，毛細(xì)血管閉塞引起無(wú)灌注和缺血，以及血管壁通透性增加引起滲漏，可導(dǎo)致糖尿病黃斑水腫(Diabetic Macular Edema,DME)。DME可發(fā)生在DR的任何階段，分為局灶型和彌漫型，局灶型常伴有環(huán)形滲出；彌漫型往往伴有囊樣水腫[2]。DR導(dǎo)致視力損傷和致盲的主要原因是PDR和DME[4]。因此，早期診斷、及時(shí)治療可以有效地降低視力損傷及致盲的風(fēng)險(xiǎn)[3]。由于人眼特殊的生理結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)技術(shù)已被廣泛并成熟地應(yīng)用于臨床眼科的診斷與治療中。

2 生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)及其在DR中的應(yīng)用

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)是光學(xué)、光電子學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)等諸多領(lǐng)域相互交叉、相互滲透而產(chǎn)生的新興學(xué)科,其應(yīng)用涉及生物學(xué)研究、醫(yī)學(xué)疾病診斷、治療和預(yù)防等寬廣的應(yīng)用范圍。對(duì)比于傳統(tǒng)技術(shù)及方法，生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)技術(shù)具有多參量性、高特異性和高時(shí)空分辨率等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)治方面又具有微創(chuàng)甚至無(wú)創(chuàng)、無(wú)電離輻射等優(yōu)點(diǎn)[5]。近年來(lái)，隨著激光技術(shù)、光譜技術(shù)、顯微技術(shù)等光學(xué)手段以及深度學(xué)習(xí)等人工智能方法的飛速發(fā)展，大大推動(dòng)了生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)技術(shù)在DR診斷和治療中的應(yīng)用。

在DR診斷方面，對(duì)糖尿病患者進(jìn)行早期而規(guī)律的眼底篩查，可以有效地減少DR的發(fā)生，減緩PDR的進(jìn)程。臨床上DR早期篩查、臨床診斷、隨訪觀察等方面的主要生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)手段包括檢眼鏡檢查、眼底照相、熒光素血管造影、光學(xué)相干斷層掃描等，為眼科醫(yī)生提供了有效的檢測(cè)手段并提高了DR診斷的準(zhǔn)確率和靈敏度。在DR治療方面，臨床上常用的治療手段包括視網(wǎng)膜激光光凝術(shù)、玻璃體內(nèi)注射糖皮質(zhì)激素或抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子制劑、玻璃體切除手術(shù)等，但后兩種方法存在一過(guò)性或永久性眼壓升高、虹膜紅變、玻璃體積血、視網(wǎng)膜脫離甚至眼內(nèi)感染等風(fēng)險(xiǎn)[6]。其中，視網(wǎng)膜激光光凝術(shù)是以光的熱效應(yīng)使組織蛋白質(zhì)變性凝固進(jìn)而阻斷出血或滲漏，是治療DR的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，是已確診DR患者最主要的治療方法，通常用于治療重度NPDR、PDR或臨床有意義的糖尿病黃斑水腫(Clinical Diabetic Macular Edema,CDME)[6]。研究表明，視網(wǎng)膜激光光凝術(shù)可有效地降低高危PDR患者發(fā)生嚴(yán)重視力損傷的風(fēng)險(xiǎn)約50%，適時(shí)的局部光凝可降低黃斑水腫中度視力損害風(fēng)險(xiǎn)約50%[7-9]。近些年，隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各類新型視網(wǎng)膜激光光凝系統(tǒng)，例如Pascal激光、導(dǎo)航激光、以視網(wǎng)膜色素上皮層(Retinal Pigment Epithelium,RPE)為目標(biāo)的激光等方法，極大地減少了傳統(tǒng)方法導(dǎo)致的視力損傷等副作用，并為DR提供了更為精準(zhǔn)的治療。

2.1 生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)在DR診斷中的應(yīng)用

2.1.1 檢眼鏡

檢眼鏡(Ophthalmoscopy)，又稱眼底鏡，主要包括照明系統(tǒng)和觀察系統(tǒng)兩部分。按照是否需要散瞳，其主要分為直接檢眼鏡和間接檢眼鏡。直接檢眼鏡不需要散瞳，可以產(chǎn)生非倒立的約15倍大小的眼底像，光線強(qiáng)度不大，不適于屈光介質(zhì)渾濁的患者，而且觀察范圍?。婚g接檢眼鏡需要充分散瞳，能產(chǎn)生倒置的2～5倍大小的眼底像，光線較明亮，可用于屈光介質(zhì)渾濁的患者，若配合鞏膜壓迫器，觀察范圍可以達(dá)到視網(wǎng)膜鋸齒緣。檢眼鏡可直接觀察到眼底視網(wǎng)膜血管瘤、視網(wǎng)膜內(nèi)出血、靜脈串珠樣改變、新生血管等。作為檢查DR的最基礎(chǔ)工具，具有實(shí)用、方便等特點(diǎn)，尤其對(duì)于黃斑區(qū)的微小病變檢查有優(yōu)勢(shì)。但是，檢眼鏡檢查往往操作時(shí)間長(zhǎng)，檢查結(jié)果無(wú)法保存，且診斷具有一定的主觀性，其不適用于眼底疾病尤其是DR的大規(guī)模篩查，正逐步被其他數(shù)字化眼底成像技術(shù)所取代。

2.1.2 裂隙燈顯微鏡

裂隙燈顯微鏡(Slit-lamp Biomicroscopy)，簡(jiǎn)稱“裂隙燈”，由照明系統(tǒng)和顯微鏡系統(tǒng)組成，其原理是基于英國(guó)物理學(xué)家丁達(dá)爾所發(fā)現(xiàn)的“丁達(dá)爾現(xiàn)象”，是眼科最常用的光學(xué)設(shè)備之一。裂隙燈通常需要在光線較暗的室內(nèi)使用，通過(guò)聚焦光源照亮眼睛并利用雙目顯微放大鏡觀察，醫(yī)生不僅能夠清楚地觀察表淺的病變，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)、光源寬窄及借助前置鏡等輔助設(shè)備照射人眼各個(gè)部位的透明組織，形成一系列“光學(xué)切面”，辨明深部組織的層次結(jié)構(gòu)及微小病變[10]。由于玻璃體視網(wǎng)膜位于眼球后部，只有當(dāng)人眼的屈光被透鏡中和或減弱后才能看到清晰的視網(wǎng)膜圖像。因此，在檢查后部玻璃體、視網(wǎng)膜以及眼底周邊時(shí)，需加用前置鏡或接觸鏡，光線射入角減少至5°～13°或更小，保持裂隙燈、前置鏡與被檢查眼的瞳孔3點(diǎn)在同一直線上。

通過(guò)裂隙燈對(duì)糖尿病患者進(jìn)行周邊視網(wǎng)膜以及玻璃體檢查，尤其是對(duì)黃斑區(qū)進(jìn)行對(duì)比度較高的成像，有助于發(fā)現(xiàn)最早期的視網(wǎng)膜微小病變，輔助DR的診斷和分期[3]。Khalaf 等人[11]通過(guò)裂隙燈檢查對(duì)DR進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)裂隙燈檢查診斷DR 有較高的靈敏度(91.2%)和特異度(97.9%)。Nanda等人[12]對(duì)早期的DR 患者進(jìn)行裂隙燈眼底檢查，與熒光素眼底血管造影結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)裂隙燈檢查診斷DR的靈敏度為89.14%，特異度為93.6%，Kappa檢驗(yàn)的一致性為0.83，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，是診斷DR的有效工具。

然而，臨床上裂隙燈檢查主要應(yīng)用于眼前節(jié)檢查，視網(wǎng)膜檢查時(shí)需要加用前置鏡或接觸鏡。雖然裂隙燈眼底成像的對(duì)比度和清晰度較好，結(jié)果也相對(duì)可靠，但往往操作時(shí)間長(zhǎng)且需要散瞳等，因此不適合應(yīng)用于DR大規(guī)模篩查中。

2.1.3 眼底照相

眼底照相(Fundus Photography)可快速獲取不同視野范圍的眼底圖像，直觀且診斷準(zhǔn)確性較高，能全面地反映后極部視網(wǎng)膜損害，并可用數(shù)字化形式記錄和保存下來(lái)，便于觀察、跟蹤對(duì)比眼底狀況。眼底相機(jī)通常包括眼底照明系統(tǒng)、避免源自人眼角膜強(qiáng)烈反射光的成像系統(tǒng)以及供醫(yī)生尋找病變區(qū)、照相范圍、調(diào)焦用的觀察瞄準(zhǔn)系統(tǒng)[13]。眼底照相以數(shù)字化成像、操作方便、圖像客觀、成像迅速、患者無(wú)痛苦、可重復(fù)、可儲(chǔ)存、可傳輸?shù)忍攸c(diǎn)成為DR早期診斷并指導(dǎo)治療的有效工具，其篩查診斷的敏感性相對(duì)較高，便于開展遠(yuǎn)程醫(yī)療以及大規(guī)模篩查，對(duì)防盲治盲工作具有重要的意義。

彩色眼底相機(jī)是目前臨床上最常用的眼底檢測(cè)手段之一，其原理類似于間接檢眼鏡，但可在數(shù)碼相機(jī)或電腦上對(duì)圖像進(jìn)行放大觀察及存儲(chǔ)[14]，一般包括低倍顯微鏡和安裝在頂部的照相機(jī)，通?？捎^察30°～50°內(nèi)的視網(wǎng)膜，放大倍率約為2.5倍。在使用附加鏡頭的情況下，放大倍率可達(dá)到5倍，觀察的視網(wǎng)膜范圍可擴(kuò)大至15°～140°[15]。光線通過(guò)一系列鏡頭之后經(jīng)過(guò)一個(gè)類似面包圈樣的小孔，通過(guò)小孔中心在照相機(jī)物鏡和視網(wǎng)膜之間形成環(huán)面。反射光線通過(guò)照明系統(tǒng)的小孔聚焦，最后光線通過(guò)低倍放大物鏡形成圖像[16]，如圖1所示。

圖1 眼底相機(jī)部分光學(xué)系統(tǒng) Fig.1 Part optical system of fundus camera

李芙蓉等人[17]對(duì)280例糖尿病患者依病程長(zhǎng)短分4組，均在散瞳后行直接眼底鏡和彩色眼底照相檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用彩色眼底照相對(duì)DR的檢出率(50.5%)明顯優(yōu)于直接眼底鏡檢查(39.0%)。白寧艷等人[18]對(duì)422例2型糖尿病患者進(jìn)行散瞳下單張彩色眼底照相及熒光素眼底血管造影檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)彩色眼底照相對(duì)DR的檢出率為47.9%，與熒光素眼底血管造影結(jié)果一致。如果用低強(qiáng)度的紅外光作為聚焦照明光源，閃光系統(tǒng)仍是可見光，由于閃光系統(tǒng)速度很快，在拍攝瞬間，受檢眼無(wú)法作出相應(yīng)的縮瞳反應(yīng)，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)在非散瞳的情況下對(duì)患者眼底進(jìn)行成像。目前，臨床上常用的彩色眼底相機(jī)一般情況下無(wú)需散瞳即可發(fā)現(xiàn)早期的DR，對(duì)于瞳孔小的患者經(jīng)眼科醫(yī)生檢查是否存在閉角型青光眼發(fā)病機(jī)制后可以進(jìn)行散瞳。張蕾等人[19]通過(guò)使用散瞳直接眼底鏡檢查和免散瞳數(shù)碼眼底照相對(duì)可疑DR患者進(jìn)行檢查和比較發(fā)現(xiàn)，以DR Ⅰ期[20]為篩查閾值時(shí)直接眼底鏡檢查和免散瞳眼底照相的靈敏度分別是63.4%、86.8%，特異度分別是76.9%、92.3%，Kappa檢驗(yàn)的一致性分別是0.42、0.81；以DR Ⅱ期為篩查閾值時(shí),直接眼底鏡檢查和免散瞳眼底照相的靈敏度分別是65.5%、93.1%，特異度分別是94.7%、97.4%， Kappa檢驗(yàn)的一致性分別是0.39、0.61。因此，免散瞳數(shù)碼眼底彩色照相可作為DR的優(yōu)化篩查診斷方法。Rosses等人[21]研究了家庭醫(yī)生借助眼底相機(jī)對(duì)免散瞳的患者進(jìn)行DR篩查診斷的有效性，發(fā)現(xiàn)家庭醫(yī)生借助眼底相機(jī)診斷DR的靈敏度為82.9%，特異度為92%，準(zhǔn)確率為90.3%，Kappa檢驗(yàn)的一致性為0.74?？梢?，彩色眼底照相可作為DR基層防治工作的一種簡(jiǎn)便易行的檢測(cè)手段。近年來(lái)，隨著人工智能診斷方法的迅速發(fā)展，眼底相機(jī)和深度學(xué)習(xí)算法結(jié)合被用于DR的人工智能診斷中。谷歌的研究團(tuán)隊(duì)[22]利用128 175幅由眼科專家診斷分期后的彩色眼底圖像訓(xùn)練成卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并在含有9 963幅彩色眼底圖像的EyePACS數(shù)據(jù)集和含有1 748幅彩色眼底圖像的Messidor數(shù)據(jù)集上分別進(jìn)行DR診斷分期的驗(yàn)證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在EyePACS數(shù)據(jù)集上的靈敏度可達(dá)到97.5%，特異度可達(dá)到93.4%；在Messidor數(shù)據(jù)集上的靈敏度可達(dá)到96.1%，特異度可達(dá)到93.9%。

激光掃描眼底相機(jī)是另一種臨床上常用的眼底檢測(cè)手段。1980年，Webb等人[23]發(fā)明了激光掃描眼底鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope,SLO),Mainster 等人[24]于1982年首次將該技術(shù)應(yīng)用于臨床眼科。其原理是激光束通過(guò)振鏡水平反射并逐點(diǎn)掃描視網(wǎng)膜，從視網(wǎng)膜反射的光線經(jīng)光束分離器并通過(guò)鏡頭后由探測(cè)器采集[24-25]?；谑欠癫捎霉簿劢辜夹g(shù)，SLO可分為非共聚焦模式和共聚焦模式。共聚焦激光掃描眼底相機(jī)(Confocal SLO,cSLO) 可特異性地采集視網(wǎng)膜特定層散射的光信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)眼底的分層成像并極大地提高圖像對(duì)比度[26-27],因此在眼科臨床得到了廣泛應(yīng)用,尤其適用于晶狀體混濁的患者[28-29]。2014年11月，東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院與中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院的內(nèi)分泌科和眼科聯(lián)合開展了盛京研究，首次利用了共聚焦激光掃描眼底相機(jī)對(duì)糖尿病患者進(jìn)行DR的大規(guī)模篩查與人工智能診斷[30]。截至目前，已采集了近7 000例糖尿病患者分別以視盤和黃斑為中心的cSLO眼底圖像，建立了DR分期的數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)基于深度學(xué)習(xí)的人工智能診斷算法實(shí)現(xiàn)了高達(dá)91%的DR診斷準(zhǔn)確率。除此之外，由于cSLO圖像的視網(wǎng)膜血管成像的對(duì)比度優(yōu)于傳統(tǒng)彩色眼底圖像，尤其是微血管末端成像更為清晰，我們利用定量的形態(tài)學(xué)方法計(jì)算其視網(wǎng)膜血管曲率，并發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的視網(wǎng)膜血管的曲率與DR有顯著性相關(guān)關(guān)系[30-32]。

超廣角激光眼底相機(jī)作為普通激光眼底相機(jī)的衍生物，可以在免散瞳，甚至瞳孔直徑小至2 mm的情況下，快速拍攝至200°視野的眼底。該技術(shù)采用雙焦點(diǎn)橢面鏡裝置，利用一個(gè)焦點(diǎn)反射的光線必然通過(guò)另一個(gè)共軛焦點(diǎn)的原理，把激光掃描頭和被檢眼分別置于兩個(gè)焦點(diǎn)上，在眼內(nèi)形成一個(gè)虛擬掃描中心，一次可掃描80%的視網(wǎng)膜面積，為醫(yī)生診斷DR提供更多的信息。Silva等人[33]通過(guò)比較超廣角眼底圖像、散瞳后的ETDRS標(biāo)準(zhǔn)7視野彩色眼底圖像以及散瞳后的眼科醫(yī)生檢眼鏡檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)超廣角眼底相機(jī)能更快速地獲得患者眼底圖像，并且與ETDRS標(biāo)準(zhǔn)7視野彩色眼底圖像的診斷結(jié)果以及與眼科醫(yī)生檢查結(jié)果相比，獲得DR分期的一致性分別為0.79和0.61。Kernt等人[34]也發(fā)現(xiàn)超廣角眼底圖像在DR和臨床有意義的黃斑水腫的診斷分期中均與ETDRS標(biāo)準(zhǔn)7視野彩色眼底圖像的診斷結(jié)果獲得了較高的一致性，分別是0.79和0.73。另外，Hussain等人[35]驗(yàn)證了超廣角眼底相機(jī)可在臨床內(nèi)分泌科實(shí)現(xiàn)DR的早期篩查和分期，能夠大大減少DR早期篩查的工作負(fù)擔(dān)，對(duì)DR的治療有指導(dǎo)意義。

2.1.4 熒光素眼底血管造影

熒光素眼底血管造影(Fundus Fluorescein Angiography，F(xiàn)FA)是利用能發(fā)出熒光的物質(zhì)，如熒光素鈉等，注入被檢者靜脈血管內(nèi)，經(jīng)過(guò)激發(fā)光源照射后，循環(huán)到眼內(nèi)的熒光物質(zhì)被激發(fā)出熒光，同時(shí)使用裝有特定濾光片組合的眼底相機(jī)，觀察并拍攝眼底微血管循環(huán)的動(dòng)態(tài)過(guò)程[36]，尤其能顯示視網(wǎng)膜血液循環(huán)狀態(tài)、血-視網(wǎng)膜屏障損傷以及RPE層的生理、病理信息等。

FFA有助于DR早期診斷率的提高和明確DR的分期。糖尿病患者在眼底常規(guī)檢查尚未發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性病征前，F(xiàn)FA就可發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜早期毛細(xì)血管的擴(kuò)張病變，能發(fā)現(xiàn)比檢眼鏡檢查更多的微血管瘤，以及檢眼鏡常忽視的毛細(xì)血管無(wú)灌注區(qū)、新生血管和輕度黃斑水腫，進(jìn)而對(duì)糖尿視網(wǎng)膜病變和黃斑病變進(jìn)行準(zhǔn)確分期并決定是否需要激光光凝治療，是視網(wǎng)膜疾病特別是DR診治的“金標(biāo)準(zhǔn)”。王霞等人[37]對(duì)比了檢眼鏡和FFA兩種方法的DR檢出率，顯示采用檢眼鏡檢出病變率為56.05%；而經(jīng)FFA檢出病變率為91.94%，可見FFA更易于檢出糖尿病視網(wǎng)膜早期病變。余兆敏等人[38]比較了FFA和彩色眼底照相對(duì)黃斑水腫程度和DR分期的檢查結(jié)果，F(xiàn)FA組DR總檢出率為93.33%高于彩色眼底照相組的86.11%；FFA組黃斑水腫的總檢出率為85.14%高于彩色眼底照相組的64.86%。Xu 等人[39]也發(fā)現(xiàn)FFA的PDR檢出率(42.9%)優(yōu)于彩色眼底相機(jī)的PDR檢出率(34.9%)，可見FFA能更早、更準(zhǔn)確的檢測(cè)出PDR；另外，在評(píng)估是否需要進(jìn)行激光光凝治療時(shí)，F(xiàn)FA能指導(dǎo)激光光凝手術(shù)在更有利的時(shí)機(jī)對(duì)PDR進(jìn)行治療。

熒光素眼底血管造影通常只能顯示30°～55°的視網(wǎng)膜范圍，而與超廣角眼底成像技術(shù)相結(jié)合的超廣角眼底熒光素血管造影技術(shù)(Ultrawide Field Fundus Fluorescein Angiography，UWF FA)，可以一次性覆蓋至200°的視網(wǎng)膜范圍，相比標(biāo)準(zhǔn)的FFA，能更加全面地對(duì)DR進(jìn)行評(píng)估，尤其是對(duì)毛細(xì)血管無(wú)灌注、新生血管、血管滲漏等。Wessel等人[40]發(fā)現(xiàn)利用超廣角眼底熒光素血管造影可以發(fā)現(xiàn)與糖尿病黃斑水腫密切相關(guān)的更多的周邊無(wú)灌注區(qū)，對(duì)DR的早期診斷具有重要的臨床意義。其他研究[41-43]也表明，周邊視網(wǎng)膜無(wú)灌注與DR中常見的新生血管、黃斑缺血、以及黃斑水腫等癥狀的發(fā)生具有顯著的相關(guān)性，指出未經(jīng)治療的視網(wǎng)膜無(wú)灌注促進(jìn)了新生血管和黃斑水腫的發(fā)生。Singer等人[44]發(fā)現(xiàn)在UWF FA圖像中視網(wǎng)膜缺血與DR中常見的黃斑增厚和視網(wǎng)膜血管阻塞成正相關(guān)性。另外，有研究[45]顯示UWF FA還能用于指導(dǎo)DR的管理，并能引導(dǎo)視網(wǎng)膜無(wú)灌注區(qū)的激光光凝治療。與ETDRS標(biāo)準(zhǔn)7視野相比, UWF FA對(duì)DR和臨床有意義的黃斑水腫的分期評(píng)估都具有足夠的準(zhǔn)確性，但是由于超廣角眼底成像技術(shù)可覆蓋更大的視網(wǎng)膜區(qū)域，能夠評(píng)估整個(gè)視網(wǎng)膜上無(wú)灌注區(qū)的總量，進(jìn)而為DR的診療提供了更全面的信息[34]。

總體而言，熒光素眼底血管造影能清楚且動(dòng)態(tài)地顯示微血管瘤、毛細(xì)血管無(wú)灌注區(qū)、視網(wǎng)膜新生血管及毛細(xì)血管滲透性改變等DR的臨床病理過(guò)程，并且能指導(dǎo)視網(wǎng)膜光凝治療。但是，該技術(shù)有創(chuàng)且操作復(fù)雜，并存在造影劑過(guò)敏反應(yīng)等缺點(diǎn)，其并不適用于DR的大規(guī)模篩查。

2.1.5 光學(xué)相干斷層掃描

圖2 OCT工作原理 Fig.2 Working principle of OCT

光學(xué)相干斷層掃描(Optical Coherence Tomography,OCT)是20世紀(jì)90年代初期發(fā)展起來(lái)的一種高分辨率、非接觸、無(wú)創(chuàng)的生物組織層析成像技術(shù)，在眼科臨床發(fā)展迅速。該技術(shù)利用光學(xué)相干原理(如圖2所示)，檢測(cè)視網(wǎng)膜不同深度層面的散射信號(hào),通過(guò)掃描得到高分辨率的二維或三維影像。OCT可分為時(shí)域OCT(TD-OCT)和頻域OCT(FD-OCT)兩大類。時(shí)域OCT是把同一時(shí)間內(nèi)從組織中反射回來(lái)的光信號(hào)與參照反光鏡反射回來(lái)的光信號(hào)進(jìn)行疊加、干涉進(jìn)而成像。頻域OCT是參考臂的參照反光鏡固定不動(dòng)，通過(guò)改變光源的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的干涉進(jìn)而成像。因此，OCT檢查不僅能清楚的觀察視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜的生理結(jié)構(gòu)，而且能客觀定量地測(cè)量眼底各層結(jié)構(gòu)的變化、視盤周圍視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度及視盤參數(shù)等，為診斷眼底疾病、評(píng)估進(jìn)展提供客觀依據(jù)[46-47]。

在DR診斷方面，劉長(zhǎng)秀等人[48]對(duì)比了DR患者126只眼的FFA及黃斑區(qū)OCT圖像，其中OCT對(duì)DME的檢出率82.5%遠(yuǎn)高于FFA對(duì)DME的檢出率69.8%，并且在DR Ⅰ期OCT對(duì)DME的檢出率45.8%遠(yuǎn)高于FFA對(duì)DME的檢出率16.7%，可見OCT檢查對(duì)早期DME敏感性更高。羅潔等人[49]利用頻域OCT對(duì)比了糖尿病正常視網(wǎng)膜組、非增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變組及增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變組的黃斑部視網(wǎng)膜厚度，發(fā)現(xiàn)黃斑區(qū)視網(wǎng)膜厚度與DR的診斷和分期具有顯著的相關(guān)性。Spaide等人[50]的研究表明，OCT可在無(wú)需注射熒光劑的情況下，實(shí)現(xiàn)FFA無(wú)法很好成像的視乳頭周圍及深層的毛細(xì)血管網(wǎng)的顯示，為醫(yī)生提供了更多的診斷依據(jù)。另外，近年來(lái)血流OCT[51-52]的迅速發(fā)展，讓我們能動(dòng)態(tài)地觀察視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜的微血管和血流狀態(tài)，為評(píng)估DR提供了更豐富的生理信息。

OCT能在體、實(shí)時(shí)、非侵入性、無(wú)需散瞳地定量測(cè)量顯微級(jí)別的空間分辨率的視網(wǎng)膜形態(tài)，能切面顯示視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層的厚度變化，有助于發(fā)現(xiàn)檢眼鏡、眼底照相和FFA不易檢測(cè)到的與DR密切相關(guān)的輕微黃斑水腫等，但在屈光介質(zhì)混濁的情況下很難獲得清晰的OCT圖像，還存在觀察視網(wǎng)膜范圍有限、觀察血-視網(wǎng)膜屏障功能有限、易受患者運(yùn)動(dòng)偽影影響等不足。

表1為常用的DR臨床診斷技術(shù)的比較。除上述常用的臨床診斷技術(shù)外，可實(shí)現(xiàn)更高空間分辨率的自適應(yīng)光學(xué)眼底成像技術(shù)[53-55]、超分辨率眼底成像技術(shù)[56]、可獲得更豐富生理信息的多光譜眼底成像技術(shù)[57-59]、無(wú)需造影劑的眼底自發(fā)熒光成像技術(shù)[60-62]以及低成本、便攜式的基于智能手機(jī)的眼底成像技術(shù)[63,64]等，也可被用于DR研究及臨床診斷中。生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了眼底成像技術(shù)的快速進(jìn)步，為DR篩查診斷提供了更加快速、安全、有效的手段及更為可靠的診斷依據(jù)，有助于提高DR早期診斷的敏感性和準(zhǔn)確率，對(duì)預(yù)防DR發(fā)生、延緩DR的發(fā)展進(jìn)程及防盲治盲有重要的指導(dǎo)意義。

表1 常用的DR臨床診斷技術(shù)的比較

2.2 生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)在DR治療中的應(yīng)用

2.2.1 傳統(tǒng)的視網(wǎng)膜激光光凝

標(biāo)準(zhǔn)的全視網(wǎng)膜激光光凝(Pan-Retinal Photocoagulation,PRP)范圍是從視乳頭外1～2視盤直徑至赤道外的眼底,保留視盤黃斑與顳上下血管弓之間的后極部不作光凝。光凝點(diǎn)數(shù)1 200～1 600點(diǎn)，具體數(shù)目由視網(wǎng)膜病變嚴(yán)重程度、無(wú)灌注區(qū)大小和新生血管范圍來(lái)決定。光斑大小通常為500 μm，在顳側(cè)血管弓以內(nèi)為200 μm，激光曝光時(shí)間多采用0.1～0.2 s，輸出功率應(yīng)為3級(jí)光斑反應(yīng)[65]。PRP成功的關(guān)鍵為：(1)確定其適應(yīng)癥；(2)選擇合適的激光波長(zhǎng)；(3)確保高比例的視網(wǎng)膜有效光斑[66]。

ETDRS的研究表明[67]：(1)對(duì)于輕、中度NPDR，須密切隨訪，不需做PRP；如出現(xiàn)黃斑囊樣水腫,應(yīng)進(jìn)行局部光凝；(2)嚴(yán)重NPDR及非高危增生性DR，須做PRP；如有黃斑囊樣水腫,需同時(shí)對(duì)黃斑部進(jìn)行局部光凝；(3)高危增生性DR須盡快做PRP，同時(shí)進(jìn)行黃斑部光凝。ETDRS還提出了糖尿病黃斑水腫的激光光凝指南。在輕度和中度NPDR時(shí),建議對(duì)硬性滲出環(huán)內(nèi)滲漏的微血管瘤，特別是黃斑區(qū)微血管瘤采用直接光凝，對(duì)彌漫性黃斑水腫和無(wú)灌注的視網(wǎng)膜增厚區(qū)采用格柵樣光凝。

視網(wǎng)膜光凝術(shù)治療PDR的具體機(jī)制尚未清楚，人們普遍認(rèn)為是激光破壞了一部分耗氧量高的色素上皮-光感受器復(fù)合體，降低了視網(wǎng)膜的耗氧量，同時(shí)增加了脈絡(luò)膜毛細(xì)血管對(duì)內(nèi)層視網(wǎng)膜的供氧，減少了因缺血誘導(dǎo)的新生血管生長(zhǎng)因子的合成和釋放，抑制了新生血管的生成并促進(jìn)已形成的新生血管消退，最終延緩了PDR的進(jìn)展[68]。Wolbarsht[69]及Stefánsson[70]的研究指出在激光光凝區(qū)視網(wǎng)膜前氧分壓增加、視網(wǎng)膜毛細(xì)血管減少，光凝治療區(qū)內(nèi)視網(wǎng)膜的氧含量高于未治療區(qū)，激光治療使異常血管總的滲漏區(qū)域減小，繼而血管內(nèi)液體向組織間的滲出大大減少，使黃斑水腫消退。另外，Bresnick等人[71]認(rèn)為激光光凝術(shù)有效是因?yàn)橹亟诵碌囊暰W(wǎng)膜色素上皮屏障，光凝后增殖的色素上皮細(xì)胞重新鋪滿光凝區(qū)，并且釋放抗血管生長(zhǎng)因子，最終改善了DME。Spranger等人[72]提出激光治療可能導(dǎo)致視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞抗血管生成因子的釋放,從而抑制新生血管的生長(zhǎng)。

2.2.2 新型的視網(wǎng)膜激光光凝系統(tǒng)

隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種不同的激光光凝治療方法，例如Pascal 激光(Pattern scan laser)、導(dǎo)航激光、閾下微脈沖二極管激光(Subthreshold Diode Micropulse Laser,SDM)、視網(wǎng)膜再生療法(Retinal Rejuvenation Therapy)、選擇性視網(wǎng)膜激光(Selective Retina Therapy,SRT)等，可以替代傳統(tǒng)的連續(xù)波(Continuous Wave,CW)激光治療，減少其帶來(lái)的周邊視覺下降、視野縮小、暗適應(yīng)下降、對(duì)比敏感度下降、機(jī)動(dòng)車駕駛能力受損、加重DME、造成永久的中心視力受損、脈絡(luò)膜新生血管、激光瘢痕擴(kuò)大等副作用[6]。因此，視網(wǎng)膜激光光凝技術(shù)越來(lái)越受到眼科醫(yī)生和糖尿病視網(wǎng)膜病變患者的青睞。

2.2.2.1 Pascal 激光

Pascal激光，也叫點(diǎn)陣式激光，使用波長(zhǎng)為532 nm的倍頻Nd∶YAG激光發(fā)射系統(tǒng)。操作者可以在電腦屏幕上選擇適合的預(yù)制模式、形狀和大小，能實(shí)現(xiàn)程序半自動(dòng)化并一次發(fā)出多個(gè)激光光斑到達(dá)視網(wǎng)膜上。通過(guò)踩一次腳踏開關(guān)，就能以單點(diǎn)爆發(fā)模式完成預(yù)定的點(diǎn)陣式激光掃描，激光光斑更均勻；并將脈沖時(shí)間減少到10～20 ms，大大減少了彌散到富含感覺神經(jīng)的深層脈絡(luò)膜的熱量，減輕了患者的疼痛不適及對(duì)周圍組織的損傷，且可一次性完成PRP的治療，與傳統(tǒng)激光器相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)[73]。彭志華等人[74]發(fā)現(xiàn)Pascal掃描模式的激光的光斑擴(kuò)大較小、光斑排列均勻、光凝確切、有效光斑面積大，治療DR臨床療效優(yōu)于傳統(tǒng)的PRP，具有治療后視野無(wú)明顯下降、治療時(shí)間明顯縮短和疼痛感小的優(yōu)點(diǎn)。劉衛(wèi)等人[75]通過(guò)OCT對(duì)Pascal光凝治療DME后的視網(wǎng)膜微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)Pascal激光短期內(nèi)可有效改善DME患者黃斑中心凹厚度，對(duì)周圍正常視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)損傷較小，激光斑易于修復(fù)，較傳統(tǒng)激光更安全。Mukhear等人[76]也認(rèn)為對(duì)合并PDR和DME的患者使用Pascal激光進(jìn)行PRP是安全有效的，不僅降低了新生血管形成的風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥，還使患者的視力提高，DME有所緩解。另外，Chappelow等人[77]發(fā)現(xiàn)在治療高風(fēng)險(xiǎn)PDR患者時(shí)，Pascal激光比傳統(tǒng)的激光系統(tǒng)更快，但當(dāng)兩種激光系統(tǒng)對(duì)同等病變程度的患者行相近激光點(diǎn)數(shù)和光斑大小治療時(shí)，Pascal對(duì)于新生血管的消退、避免其復(fù)發(fā)的療效不如傳統(tǒng)的氬激光。董如嬌等人[78]研究也發(fā)現(xiàn)Pascal激光較氪離子激光在治療增生前期糖尿病視網(wǎng)膜病變中有一定優(yōu)勢(shì)，但在治療增生期糖尿病視網(wǎng)膜病變中效果欠佳。

2.2.2.2 導(dǎo)航激光

導(dǎo)航激光,通過(guò)把激光光凝和活體眼底成像(彩色眼底成像、紅外成像、熒光素眼底血管造影等)相結(jié)合，指導(dǎo)視網(wǎng)膜光凝治療過(guò)程。不同于傳統(tǒng)的借助裂隙燈的激光光凝治療，臨床醫(yī)生可以在屏幕上直接觀察視網(wǎng)膜圖像和熒光素眼底血管造影圖像，借助目標(biāo)輔助系統(tǒng)將激光束自動(dòng)定位到目標(biāo)位置，并執(zhí)行已預(yù)先設(shè)定好的激光模式和治療模式[79-80]。在治療過(guò)程中，患者未訴明顯疼痛，耐受性良好，且能記錄每一次治療區(qū)域并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)注，甚至連閾下激光造成的不可見的激光斑都可標(biāo)注出來(lái)。Chalam等人[81]利用導(dǎo)航激光系統(tǒng)治療DME，指出該系統(tǒng)能準(zhǔn)確的定位激光斑的位置，在治療過(guò)程中患者沒有明顯疼痛，耐受性好，并且沒有明顯的術(shù)后并發(fā)癥，但仍需要大量的樣本進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的隨訪來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證該系統(tǒng)的安全性。Neubaue等人[82]對(duì)比了導(dǎo)航激光與傳統(tǒng)激光治療DME的結(jié)果，指出導(dǎo)航黃斑激光光凝是有效的，在治療DME 時(shí)可考慮用于替代傳統(tǒng)的使用裂隙燈測(cè)距裝置的局部激光光凝，研究還發(fā)現(xiàn)導(dǎo)航激光治療后8個(gè)月內(nèi)再治療率較低，說(shuō)明導(dǎo)航激光光凝系統(tǒng)的治療效果較長(zhǎng)久。另外，Chhablani等人[83]提出與傳統(tǒng)的激光系統(tǒng)和基于裂隙燈模式的激光系統(tǒng)相比，導(dǎo)航激光可改善患者的依從性，減少其不適，改善治療的準(zhǔn)確性，并能提供詳細(xì)的報(bào)告，這些優(yōu)勢(shì)使的對(duì)DR患者的管理更高級(jí)有效。

2.2.2.3 以RPE層為目標(biāo)的激光光凝(RPE-targeting lasers)

閾下微脈沖半導(dǎo)體激光(SDM)使用一個(gè)具有微脈沖和低能量的二極管激光達(dá)到低于最低限度的視網(wǎng)膜灼傷，限制了激光對(duì)RPE層的損傷[84]。與傳統(tǒng)的連續(xù)波激光治療相比，SDM可以有效地避免可見的激光斑[85]。SDM的治療機(jī)制目前尚未完全清楚，激光可能會(huì)改變RPE層的細(xì)胞因子并啟動(dòng)熱休克蛋白的表達(dá)[86-87]，只影響RPE層而不損傷外層視網(wǎng)膜。有研究發(fā)現(xiàn)用SDM治療DME 與傳統(tǒng)的氬激光效果相當(dāng)[88-89]，甚至可達(dá)到更穩(wěn)定的治療效果[90]。Luttrull等人[91]發(fā)現(xiàn)使用SDM進(jìn)行PRP 治療嚴(yán)重NPDR與傳統(tǒng)的PRP后發(fā)生玻璃體積血以及玻璃體切除術(shù)的概率是相似的。另外，F(xiàn)igueira等人[92]研究表明SDM與傳統(tǒng)格柵樣光凝相比，視敏度沒有顯著差異，兩種激光術(shù)后的療效相同。

視網(wǎng)膜再生療法是一種使用非連續(xù)的能量分布的低能倍頻納秒激光脈沖對(duì)視網(wǎng)膜RPE層進(jìn)行刺激治療的方法。因激光信號(hào)可被控制，只有少數(shù)激光束才能誘導(dǎo)RPE細(xì)胞的死亡，這使得激光術(shù)后有足夠的細(xì)胞存活，光感受器可接受充足的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，不用經(jīng)歷二次細(xì)胞死亡，因此對(duì)RPE層進(jìn)行刺激修復(fù)而非破壞。Dphil[93]、Pelosini[94]都發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜再生療法用于治療DME是安全有效的。

表2 不同的DR激光治療技術(shù)的比較

選擇性視網(wǎng)膜激光治療法(SRT)可以選擇性的對(duì)RPE層產(chǎn)生作用而保留了視網(wǎng)膜光感受器復(fù)合體和脈絡(luò)膜，目的是使治療后的RPE層修復(fù)再生，不同于傳統(tǒng)PRP的完全熱壞死治療，SRT保留了完整的視覺。不同于眼底照相和熒光素眼底血管造影下無(wú)法看到SDM的激光斑，由于SRT造成了RPE層的損傷，其激光斑在熒光素眼底血管造影下可見。然而由于這些被損傷的區(qū)域能夠被周圍的細(xì)胞增殖所覆蓋，因此激光斑會(huì)在后續(xù)的熒光素眼底血管造影中消失[95]。有研究顯示SRT可以選擇性地治療視網(wǎng)膜缺血區(qū)以及在熒光素眼底血管造影中顯現(xiàn)的滲漏區(qū)和無(wú)灌注區(qū)，并能最小化傳統(tǒng)PRP的風(fēng)險(xiǎn)及并發(fā)癥[96]。SRT治療視網(wǎng)膜缺血已經(jīng)在日本廣泛應(yīng)用，SRT治療DR增生前期無(wú)灌注區(qū)比傳統(tǒng)的PRP更能有效地預(yù)防DR的進(jìn)展[97]，但仍需要更深入的臨床研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)SRT的有效性。

激光技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了視網(wǎng)膜激光治療的精準(zhǔn)性進(jìn)展，以往在臨床上受到限制的特定波長(zhǎng)或傳導(dǎo)方式，現(xiàn)如今均得以解決。激光治療以成功率高、并發(fā)癥少和無(wú)手術(shù)切口等優(yōu)點(diǎn)，已成為DR治療的主要方法，但對(duì)于新的激光技術(shù)治療DR的療效、并發(fā)癥及與其他治療方法聯(lián)合治療的效果仍需要長(zhǎng)期的大樣本臨床試驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步證明。

3 總結(jié)與展望

生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展帶來(lái)了眼底成像技術(shù)和激光治療技術(shù)的革新。在DR診斷方面，眼底成像技術(shù)快速發(fā)展，如眼底相機(jī)、超廣角成像、OCT技術(shù)等為臨床醫(yī)生記錄、診斷和監(jiān)控DR進(jìn)展等提供了巨大的幫助。然而，DR更為早期的診斷，將有助于指導(dǎo)臨床治療過(guò)程進(jìn)而防止、延緩視力的下降。因此，高分辨率甚至超分辨率眼底成像技術(shù)、眼底功能成像技術(shù)、多模態(tài)相結(jié)合的眼底成像技術(shù)等是臨床眼底成像在今后發(fā)展的重要方向。另外，由于DR大規(guī)模篩查以及遠(yuǎn)程醫(yī)療的需求，低成本、便攜式、易操作的眼底成像技術(shù)具有較好的發(fā)展前景。在DR治療方面，新型的激光光凝系統(tǒng)為延緩和治療DR提供了更多的選擇，使治療更快捷、安全、有效。但是，其治療機(jī)理尚未清楚，且DR的療效、并發(fā)癥及與其他治療方法聯(lián)合治療的效果仍需要長(zhǎng)期的大樣本臨床試驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步證明。另外，更為精準(zhǔn)、低損傷的激光治療方式以及通過(guò)與藥物治療方式相結(jié)合實(shí)現(xiàn)在分子水平上對(duì)藥物與藥效的檢測(cè)、跟蹤及控制，也具有重要的研究意義及臨床價(jià)值。除此之外，近幾年隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，其與生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)技術(shù)相結(jié)合，使得基于眼底成像的DR人工智能診斷成為可能，并可輔助甚至代替醫(yī)生制定更為精準(zhǔn)的DR治療方案。隨著生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相信其在未來(lái)的DR診斷和治療中一定會(huì)獲得更廣闊的應(yīng)用空間并發(fā)揮巨大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] XU Y,WANG L,HE J,etal.. Prevalence and control of diabetes in Chinese adults[J].JAMA,2013,310(9):948-958.

[2] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)眼科學(xué)會(huì)眼底病學(xué)組.我國(guó)糖尿病視網(wǎng)膜病變臨床診療指南(2014)[J].中華眼科雜志,2014,50(11):851-865.

The Chinese Academy of Ophthalmology Eye Disease Study Group. Clinical guidelines for diagnosis and treatment of diabetic retinopathy in China(2014)[J].ChineseJournalofOphthalmology,2014,50(11):851-865.(in Chinese)

[3] CHEUNG N,MITCHELL P,WONG T Y. Diabetic retinopathy[J].TheLANCET,2010,376(9735):126-134.

[4] EBNETR A,ZINKERNAGEL M S. Novelties in diabetic retinopathy[J].EndocrineDevelopment,2015,31:84-96.

[5] 徐可欣,高峰,趙會(huì)娟.生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)(第2版)[M].北京：科學(xué)出版社,2011.

XU K X,GAO F,ZHAO H J.BiomedicalPhotonics(thesecondedition)[M]. Beijing:Science Press,2011.(in Chinese)

[6] PARK Y G,ROH Y J. New diagnostic and therapeutic approaches for preventing the progression of diabetic retinopathy[J].JournalofDiabetesResearch,2015,2016(4):1753584.

[7] The Diabetic Retinopathy Study Research Group. Photocoagulation treatment of proliferative diabetic retinopathy[J].Ophthalmology,1981,88(7):583-600.

[8] Early Treatment Diabetic Retinopathy Study Research Group. Early photocoagulation for diabetic retinopathy. ETDRS report number 9[J].Ophthalmology,1991,98(5):766-785.

[9] MOHAMED Q,GILLIES M C,WONG T Y. Management of diabetic retinopathy:a systematic review[J].JAMA,2007,298(8):902-916.

[10] MARTONY C L,BAHN C F,MEYER R F.SlitLamp:ExaminationandPhotography[M]. Sedona,A Z:Time-One Ink Ltd,2007.

[11] KHALAF S S,ALBDOUR M D,ALTILL M I. Clinical biomicroscopy versus fluorescein angiography:effectiveness and sensitivity in detecting diabetic retinopathy[J].EuropeanJournalofOphthalmology,2007,17(1):84-88.

[12] NANDA D,SARKAR M,SAHU V,etal.. Comparing between slit-lamp biomicroscopy and fluorescein angiography in diagnosing diabetic retinopathy[J].ScholarsJournalofAppliedMedicalSciences,2017,5(1B):108-111.

[13] 崔桂華.眼底照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中雜光和鬼像的控制[J].光學(xué)技術(shù),2000,26(2):139-141.

CUI G H. Control of ghost and scatter light in retinal camera[J].OpticalTechnique,2000,26(2):139-141.(in Chinese)

[14] SHIRAKI K,HARIMURA Y,MORIWAKI M,etal.. Digital fluoresce in fundus angiography with DFC-512 and IMAGEnet systems[J].EuropeanJournalofOphthalmoogyl,1991,1(1):39-44.

[15] 霍妍佼,魏文斌.眼底成像技術(shù)新進(jìn)展——共聚焦激光掃描檢眼鏡[J].國(guó)際眼科縱覽,2015,39(4):224-228.

HUO Y J,WEI W B. Progress in fundus imaging:confocal scanning laser opthalmoscope[J].InternationalReviewofOphthalmology,2015,39(4):224-228.(in Chinese)

[16] FOPS T J B,MMEDSCI C J B. Ophthalmic imaging today: an ophthalmic photographer's viewpoint—a review[J].ClinicalandExperimentalOphthalmology,2010,37(1):2-13.

[17] 李芙蓉,袁宏志,張?chǎng)?等.彩色眼底照相在糖尿病視網(wǎng)膜病變?cè)缙诤Y查中的意義[J].寧夏醫(yī)學(xué)雜志,2012,34(9):918-920.

LI F R,YUAN H ZH,ZHANG X,etal.. The value of color fundus photography in early diabetic retinopathy screening[J].NingxiaMedicalJournal,2012,34(9):918-920.(in Chinese)

[18] 白寧艷,劉雪蓮,徐浩,等.眼底彩色照相在糖尿病性視網(wǎng)膜病變篩查中的應(yīng)用[J].中華實(shí)用醫(yī)藥雜志,2009,9(6):449-450.

BAI N Y,LIU X L,XU H,etal.. The application of color fundus photography in diabetic retinopathy screening[J].ChineseJournalofPracticalMedicine,2009,9(6):449-450.(in Chinese)

[19] 張蕾,許維強(qiáng),譚榮強(qiáng),等.糖尿病視網(wǎng)膜病變篩查方式探討[J].國(guó)際眼科雜志,2010,10(3):482-484.

ZHANG L,XU W Q,TAN R Q,etal.. Study of diabetic retinopathy screening modes[J].InternationalJournalofOphthalmology,2010,10(3):482-484.(in Chinese)

[20] 全國(guó)眼底病協(xié)作組.糖尿病視網(wǎng)膜病變分期標(biāo)準(zhǔn)[J].中華眼科雜志，1985，21:113.

National group of ocular fundus disease. Standard of diabetic retinopathy grading[J].ChineseJournalofOphthalmology,1985，21:113.(in Chinese)

[21] ROSSES A P O,BEN A J,de SOUZA C F,etal.. Diagnostic performance of retinal digital photography for diabetic retinopathy screening in primary care[J].FamilyPractice,2017,34(5):546-551.

[22] GULSHAN V,PENG L,CORAM M,etal.. Development and validation of a deep learning algorithm for detection of diabetic retinopathy in retinal fundus photographs[J].JAMA,2016,316(22):2402-2410.

[23] WEBB R H,HUGHES G W,POMERANTZEFF O. Flying spot TV ophthalmoscope[J].AppliedOptics,1980,19(17):2991-2996.

[24] MAINSTER M A,TIMBERLAKE G T,WEBB R H,etal.. Scanning laser ophthalmoscopy:clinical applications[J].Ophthalmology,1982,89(7):852-857.

[25] 馮紹鴻,徐麗.掃描激光檢眼鏡的基本原理及其臨床應(yīng)用[J].中國(guó)實(shí)用眼科雜志,1999,15(4):199-201.

FENG SH H,XU L. The basic principle and clinical application of scanning laser ophthalmoscope[J].ChineseJournalofPracticalOphthalmology,1999,15(4):199-201.(in Chinese)

[26] WEBB R H,HUGHES G W,DELORI F C. Confocal scanning laser ophthalmoscope[J].AppliedOptics,1987,26(8):1492-1499.

[27] SHARP P F,MANIVANNAN A. The scanning laser ophthalmoscope[J].PhysicsinMedicineandBiology,1997,42(5):951-966.

[28] KIRKPATRICK J N,MANIVANNAN A,GUPTA A K,etal.. Fundus imaging in patients with cataract:role for a variable wavelength scanning laser ophthalmoscope[J].BritishJournalofOphthalmology,1995,79(10):892-899.

[29] ETTEN P G,BROUWERE D D,WESTERS P,etal.. Zero dilation ophthalmoscopy[J].TheJournalofOphthalmicPhotography,2014,36(2):55-62.

[30] ZHU S,TRIEST M V,TONG M,etal.. Retinal vascular tortuosity in hospitalized patients with type 2 diabetes and diabetic retinopathy in China[J].JournalofBiomedicalScienceandEngineering,2016,9(10):143-154.

[31] BEKKERS E J,ZHANG J,DUITS R,etal.. Curvature based biomarkers for diabetic retinopathy via exponential curve fits in SE(2)[C]. Ophthalmic Medical Image Analysis Second International Workshop,Munich,Germany,2015:113-120.

[32] ROMENY B M H,BEKKERS E J,ZHANG J,etal.. Brain-inspired algorithms for retinal image analysis[J].MachineVisionandApplications,2016,27(8):1117-1135.

[33] SILVA P S,CAVALLERANO J D,SUN J K,etal.. Nomydriatic ultrawide field retinal imaging compared with dilated standard 7-field 35mm photography and retinal specialist examination for evaluation of diabetic retinopathy[J].AmericanJournalofOphthalmology,2012,154(3):549-559.

[34] KERNT M,HADI I,PINTER F,etal.. Assessment of diabetic retinopathy using nonmydriatic ultra-widefield scanning laser ophthalmoscopy(Optomap) compared with ETDRS 7-field stereo photography[J].DiabetesCare,2012,35:2459-2463.

[35] HUSSAIN N,EDRAKI M,TAHHAN R,etal.. Telemedicine for diabetic retinopathy screening using an ultra-widefield fundus camera[J].ClinicalOphthalmology,2017,11:1477-1482.

[36] 葛婧菁.便攜式雙波段熒光眼底血管造影儀的光學(xué)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)光學(xué),2013,6(2):223-230.

GE J J. Optical design of portable dual-band fluorescence fundus angiography[J].ChineseOptics,2013,6(2):223-230.(in Chinese)

[37] 王霞,裴承華,丁愛東.眼底熒光血管造影對(duì)早期診斷糖尿病性視網(wǎng)膜病變的意義[J].中國(guó)醫(yī)藥科學(xué),2014,10(16):211-212.

WANG X,PEI CH H,DING A D. Fundus fluorescein angiography in the early diagnosis of diabetic retinopathy significance[J].ChinaMedicineandPharmacy,2014,10(16):211-212.(in Chinese)

[38] 余兆敏,宋衛(wèi)平,鄧曉.眼底熒光血管造影在糖尿病性視網(wǎng)膜病變中的臨床應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)工程,2015(10):86-89.

YU ZH M,SONG W P,DENG X. Clinical application of fundus fluorescence angiography in diabetic retinopathy[J].ChinaMedicalEngineering,2015(10):86-89.(in Chinese)

[39] XU D,ZHANG X H,SUN Z,etal.. Evaluating fundus photography and fundus fluorescein angiography in the grading of diabetic retinopathy[J].ChineseJournalofExperimentalOphthalmology,2013,31(8):779-782.

[40] WESSEL M M,AAKER G D,PARLITSIS G,etal.. Ultra-wide-field angiography improves the detection and classification of diabetic retinopathy[J].Retina,2012,32(4):785-791.

[41] WESSEL M M,NAIR N,AAKER G D,etal.. Peripheral retinal ischaemia, as evaluated by ultra-widefield fluorescein angiography, is associated with diabetic macular oedema[J].BritishJournalofOphthalmology,2012,96:694-698.

[42] PATEL R D,MESSNER L V,TEITELBAUM B,etal.. Characterization of ischemic index using ultra-widefield fluorescein angiography in patients with focal and diffuse recalcitrant diabetic macular edema[J].AmericanJournalofOphthalmology,2013,155(6):1038-1044.

[43] SIM D A,KEANE P A,RAJENDRAM R,etal.. Patterns of peripheral retinal and central macula ischemia in diabetic retinopathy as evaluated by ultra-widefield fluorescein angiography[J].AmericanJournalofOphthalmology,2014,158(1):144-153.

[44] SINGER M,TAN CS,BELL D,etal.. Area of peripheral retinal nonperfusion and treatment response in branch and central retinal vein occlusion[J].Retina,2014,34:1736-1742.

[45] MUQIT M M,MARCELLINO G R,HENSON D B,etal.. Optos-guided pattern scan laser (Pascal)-targeted retinal photocoagulation in proliferative diabetic retinopathy[J].ActaOphthalmologica,2013,91:251-258.

[46] SKA M,BERNARDES A B,CARDILLO J A,etal.. Retinal nerve fiber layer thickness profile in normal eyes using third-generation optical coherence tomography[J].Eye,2006,20(4):431-439.

[47] ISHIBAZAWA A,NAGAOKA T,TAKAHASHI A,etal.. Optical coherence tomography angiography in diabetic retinopathy: a prospective pilot study[J].AmericanJournalofOphthalmology,2015,160(1):35-44.

[48] 劉長(zhǎng)秀,張麗紅,張勤.FFA與OCT對(duì)糖尿病性黃斑水腫臨床診斷的對(duì)比與分析[J].中國(guó)中醫(yī)眼科雜志,2014(4):275-277.

LIU CH X,ZHANG L H,ZHANG Q. Correlation between optical coherence tomography and fundus fluorescence angiography for assessment of diabetic macular edema[J].ChineseJournalofChineseOphthalmology,2014(4):275-277.(in Chinese)

[49] 羅潔,楊海軍,李小平.頻域OCT與FFA在糖尿病視網(wǎng)膜病變患者中的應(yīng)用[J].眼科新進(jìn)展,2015,35(5):463-466.

LUO J,YANG H J,LI X P. Application comparative study on frequency domain OCT and FFA in patients with diabetic retinopathy[J].RecentAdvancesinOphthalmology,2015,35(5):463-466.(in Chinese)

[50] SPAIDE R F,JR K J,COONEY M J. Retinal vascular layers imaged by fluorescein angiography and optical coherence tomography angiography[J].JamaOphthalmology,2015,133(1):45-50.

[51] GAO S S,LIU G J,HUANG D,etal.. Optimization of the split-spectrum amplitude-decorrelation angiography algorithm on a spectral optical coherence tomography system[J].OpticsLetters,2015,40(10):2305-2308.

[52] JIA Y L,TAN O,TOKAYER J,etal.. Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography with optical coherence tomography[J].OpticsExpress,2012,20(4):4710-4725.

[53] TAM J,DHAMDHERE K P,TIRUVEEDHULA P,etal.. Disruption of the retinal parafoveal capillary network in type 2 diabetes before the onset of diabetic retinopathy[J].InvestigativeOphthalmologyandVisualScience,2011,52(12):9257-9266.

[54] LOMBARDO M,PARRAVANO M,SERRAO S,etal.. Analysis of retinal capillaries in patients with type 1 diabetes and nonproliferative diabetic retinopathy using adaptive optics imaging[J].Retina,2013,33(8):1630-1639.

[55] ARICHIKA S,UJI A,MURAKAMI T,etal.. Correlation of retinal arterial wall thickness with atherosclerosis predictors in type 2 diabetes without clinical retinopathy[J].BritishJournalofOphthalmology,2016,69-74.

[56] LIU C,ZHI Y,WANG B,etal.. In vivo super-resolution retinal imaging through virtually structured detection[J].JournalofBiomedicalOptics,2016,21(12):120502.

[57] ZAMORA G,TRUITT P W,NEMETH S C,etal.. Hyperspectral imag analysis for ophthalmic applications[J].Proc.SPIE,2004,5314:138-149.

[58] LI Q,XUE Y,XIAO G,etal.. New microscopic pushbroom hyperspectral imaging system for application in diabetic retinopathy research[J].JournalofBiomedicalOptics,2007,12(6):0640111-0640114.

[50] TAYYARI F,KHUU L A,FLANAGAN J G,etal.. Retinal blood flow and retinal blood oxygen saturation in mild to moderate diabetic retinopathy[J].InvestigativeOphthalmologyandVisualScience,2015,56(11):6796-6800.

[60] 李鳳鳴.中華眼科學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社,2005.

LI F M.ChineseOphthalmology[M]. Beijing:People′s Medical Press,2005.(in Chinese)

[61] MCBAIN V A,FORRESTER J V,LOIS N. Fundus autofluorescence in the diagnosis of cystoid macular oedema[J].BritishJournalofOphthalmology,2008,92(7):946-949.

[62] 張新媛,MARK G,朱曉青,等.黃斑囊樣水腫患者自發(fā)熒光與黃斑色素密度的關(guān)系[J].眼科,2010,19(5):357-360.

ZHANG X Y,MARK G,ZHU X Q,etal.. The correlation study of macular autofluorescence and macular pigment in cystoids macular edema[J].OphthalmologyinChina,2010,19(5):357-360.(in Chinese)

[63] RUSSO A,MORESCALCHI F,COSTAGLIOLA C,etal.. Comparison of smartphone ophthalmoscopy with slit-lamp biomicroscopy for grading diabetic retinopathy[J].AmericanJournalofOphthalmology,2015,159(2):360-364.

[64] TOY B C,MYUNG D J,HE L,etal.. Smartphone-based dilated fundus photography and near visual acuity testing as inexpensive screening tools to detect referral warranted diabetic eye disease[J].Retina,2016,36(5):1000-1008.

[65] 田蓓.糖尿病視網(wǎng)膜病變?nèi)暰W(wǎng)膜光凝治療的幾個(gè)問題[J].眼科,2014,23(4):222-225.

TIAN B. Several problems of photocoagulation for diabetic retinopathy[J].OphthalmologyinChina,2014,23(4):222-225.(in Chinese)

[66] 孫心銓,王燕琪.激光全視網(wǎng)膜光凝術(shù)[J].中國(guó)實(shí)用眼科雜志,1998(9):514-516.

SUN X Q,WANG Y Q. Panretinal photocoagulation[J].ChineseJournalofPracticalOphthalmology,1998(9):514-516.(in Chinese)

[67] STRAUBER S F. Photocoagulation for diabetic macular edema. Early treatment diabetic retinopathy study report number 1[J].ArchivesofOphthalmology,1985,103(12):1796-1806.

[68] PORTA M,BANDELLO F. Diabetic retinopathy[J].Diabetologia,2002,45(12):1617-1634.

[69] WOLBARSHT M L,LANDERS M B. The rationale of photocoagulation therapy for proliferative diabetic retinopathy:a review and a model[J].OphthalmicSurgery,1980,11(4):235-245.

[71] BRESNICK G H. Diabetic maculopathy: A critical review highlighting diffuse macular edema[J].Ophthalmology,1983,90(11):1301-1317.

[72] SPRANGER J,HAMMES H P,PREISSNER K T,etal.. Release of the angiogenesis inhibitor angiostatin in patients with proliferative diabetic retinopathy:association with retinal photo-coagulation[J].Diabetologia,2000,43(11):1404-1407.

[73] MMK M,HENSON D B,YOUNG L B,etal.. Single-session versus multiple-session pattern scanning laser(Pascal) panretinal photocoagulation in proliferative diabetic retinopathy:the manchester pascal, study[J].ArchivesOphthalmology,2010,128(5):525-533.

[74] 彭志華,程谷萌,吳嵐.Pascal模式掃描光凝治療糖尿病視網(wǎng)膜病變的療效觀察[J].國(guó)際眼科雜志,2013,13(8):1639-1641.

PENG ZH H,CHENG G M,WU L. Observation of clinical efficacy of pattern scan laser photocoagulation on diabetic retinopathy[J].InternationalJouralofOphthalmology,2013,13(8):1639-1641.(in Chinese)

[75] 劉衛(wèi),張勇進(jìn),徐格致.頻域相干光斷層掃描對(duì)PASCAL光凝治療糖尿病性黃斑水腫后視網(wǎng)膜微結(jié)構(gòu)觀察[J].中國(guó)眼耳鼻喉雜志,2014,14(4):218-222.

LIU W,ZHANG Y J,XU G ZH. In vivo retinal micro-architecture observation after PASCAL photocoagulation treatment in diabetic macular edema by using spectral-domain optical coherence tomography[J].ChineseJournalofOphthalmologyandOtorhinolaryngology,2014,14(4):218-222.(in Chinese)

[76] MUKHEAR A,KHAN M S,JUNEJO M,etal.. Effect of pan retinal photocoagulation on central macular thickness and visual acuity in proliferative diabetic retinopathy[J].PakistanJournalofMedicalSciences,2016;32(1):221-224.

[77] CHAPPELOW A V,TAN K,WAHEED N K,etal.. Panretinal photocoagulation for proliferative diabetic retinopathy: pattern scan laser versus argon laser[J].AmericanJournalofOphthalmology,2012;153(1):137-142.

[78] 董如嬌,陳芳,李冬育,等.PASCAL激光與氪離子激光治療糖尿病視網(wǎng)膜病變觀察分析[J].中國(guó)實(shí)用眼科雜志,2014,32(7):849-851.

DONG R J,CHEN F,LI D Y,etal.. Clinical analysis of PASCAL laser and Krypton ion laser treatment of diabetic retinopathy[J].ChineseJournalofPracticalOphthalmology,2014,32(7):849-851.(in Chinese)

[79] LOCK H J. An update on retinal laser therapy[J].ClinicalandExperimentalOptometry,2011,94(1):43-51.

[80] KERNT M,CHEUTEU R,VOUNOTRYPIDIS E,etal.. Focal and panretinal photocoagulation with a navigated laser(NAVILAS)[J].ActaOphthalmologica,2011,89(8):662-664.

[81] CHALAM K V,MURTHY R K,BRAR V,etal.. Evaluation of a novel, non-contact, automated focal laser with integrated(NAVILAS ) fluorescein angiography for diabetic macular edema[J].MiddleEastAfricanJournalofOphthalmology,2012,19(1):158-162.

[82] NEUBAUER A S,LANGER J,LIEGL R,etal.. Navigated macular laser decreases retreatment rate for diabetic macular edema: a comparison with conventional macular laser[J].ClinicalOphthalmology,2013,7(1):121-128.

[83] CHHABLANI J,KOZAK I,BARTESELLI G,etal.. A novel navigated laser system brings new efficacy to the treatment of retinovascular disorders[J].OmanJournalofOphthalmology,2013,6(1):18-22.

[84] SIVAPRASAD S,ELAGOUZ M,MCHUGH D,etal.. Micropulsed diode laser therapy: evolution and clinical applications[J].SurveyofOphthalmology,2010,55(6):516-530.

[85] DORIN G. Subthreshold and micropulse diode laser photocoagulation[J].SeminarsinOphthalmology,2003,18(3):147-153.

[86] GAO X J,XING D. Molecular mechanisms of cell proliferation induced by low power laser irradiation[J].JournalofBiomedicalScience,2009,16(4):doi:10.1186/1423-0127-16-4.

[87] SRAMEK C,MACKANOS M,SPITLER R,etal.. Non-damaging retinal phototherapy: dynamic range of heat shock protein expression[J].InvestigativeOphthalmologyandVisualScience,2011,52(3):1780-1787.

[88] LUTTRULL J K,MUSCH D C,MAINSTER M A. Subthreshold diode micropulse photocoagulation for the treatment of clinically significant diabetic macular edema[J].BritishJournalofOphthalmology,2005,89(1):74-80.

[89] LUTTRULL J K,GIORGIO D. Subthreshold diode micropulse laser photocoagulation(SDM) as invisible retinal phototherapy for diabetic macular edema:a review[J].CurrentDiabetesReviews,2012,8(4):274-284.

[90] LAURSEN M L,MOELLER F,SANDER B,etal.. Subthreshold micropulse diode laser treatment in diabetic macular edema[J].BritishJournalofOphthalmology,2004,88(9):1173-1179.

[91] LUTTRULL J K,MUSCH D C,SPINK C A. Subthreshold diode micropulse panretinal photocoagulation for proliferative diabetic retinopathy[J].Eye,2008,22(5):607-612.

[92] FIGUEIRA J,KHAN J,NUNES S,etal.. Prospective randomized controlled trial comparing sub-threshold micropulse diode laser photocoagulation and conventional green laser for clinically significant diabetic macular edema[J].BritishJournalofOphthalmology,2009,93(10):1341-1344.

[93] DPHIL R J C F,FRANZCO G R,FRANZCO H S N,etal.. Pilot randomized trial of a nanopulse retinal laser versus conventional photocoagulation for the treatment of diabetic macular oedema[J].ClinicalandExperimentalOphthalmology,2012,40(6):604-610.

[94] PELOSINI L,HAMILTON R,MOHAMED M,etal.. Retina rejuvenation therapy for diabetic macular edema:a pilot study[J].Retina,2013,33(3):548-558.

[95] PARK Y,SEIFERT E,ROH Y J,etal.. Tissue response of selective retina therapy by means of a feedback-controlled energy ramping mode[J].ClinicalandExperimentalOphthalmology,2015,42(9):846-855.

[96] REDDY S,HU A,SCHWARTZ S D. Ultra wide field fluorescein angiography guided targeted retinal photocoagulation(TRP)[J].SeminarsinOphthalmology,2009,24(1):9-14.

[97] SATO Y,KOJIMAHARA N,KITANO S,etal.. Multicenter randomized clinical trial of retinal photocoagulation for preproliferative diabetic retinopathy[J].JapaneseJournalofOphthalmology,2012,56(1):52-59.