光學相干斷層掃描血管成像在眼科的應用進展

陳慧黎，梅立新，戴巧云，衛(wèi)承華

0引言

光學相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)于20世紀90年代首次被Huang等[1]提出，其又被稱為時域OCT(TD-OCT)，它是一種無創(chuàng)的眼科檢查，在眼科影像學檢查中具有革新意義。其原理類似于超聲脈沖回波成像，但不是聲波，而是使用近紅外光產(chǎn)生視網(wǎng)膜的橫截面或三維圖像[2]。之后的數(shù)十年中OCT技術(shù)不斷進步發(fā)展，為眼科臨床醫(yī)生提供疾病診斷依據(jù)。雖然經(jīng)過改進后，提升了掃描速度和圖像分辨，但OCT仍然存在一些缺點，如a掃描數(shù)量有限，導致b掃描分辨率較差；b掃描與患者眼底的點對點相關(guān)性差；采樣密度差等。隨著頻域OCT(SD-OCT)出現(xiàn)，又被稱為傅立葉域 OCT，其具有更快的掃描頻率及更高的軸向分辨率[3]，與TD-OCT相比，SD-OCT可以提供更為精確的眼底數(shù)據(jù)。隨著科技的不斷發(fā)展，掃描光源OCT(SS-OCT)應運而生，與SD-OCT相比，SS-OCT穿透組織的能力更強，具有更高的深度分辨率。

光學相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)是一種非接觸性影像學檢查方法，它的基本原理是對視網(wǎng)膜同一位置進行連續(xù)的b掃描，探測視網(wǎng)膜血管中紅細胞的運動，對眼底血管進行成像。目前OCTA成像技術(shù)已經(jīng)廣泛地運用到眼部疾病的診斷中，診斷眼底疾病的影像學檢查除OCTA外，還包括眼底血管造影等。眼底血管造影可分為熒光素眼底血管造影(fundus fluorescence angiography，F(xiàn)FA)和吲哚菁綠血管造影(indocyanine green angiography，ICGA)，均屬有創(chuàng)檢查，且需要靜脈注射造影劑，部分患者會發(fā)生不良反應，如惡心、嘔吐等，甚至死亡[4]。此外，與OCTA相比，眼底血管造影還存在成像不清晰等缺點，無法清晰顯示視網(wǎng)膜深層及脈絡膜層的血管結(jié)構(gòu)[5]。與FFA和ICGA相比，OCTA既避免了造影劑注射帶來的各種不良反應，又可以在短時間內(nèi)獲得高分辨率圖像，具有顯著優(yōu)勢。

1 OCTA在眼科臨床的應用

1.1OCTA在脈絡膜新生血管中的應用脈絡膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)是多種眼底疾病中常見的病理改變，可見于年齡相關(guān)性黃斑變性、病理性近視、外傷性脈絡膜破裂、特發(fā)性脈絡膜新生血管、中心性滲出性脈絡膜視網(wǎng)膜病變等多種眼科疾病[6]。CNV可以導致黃斑區(qū)出現(xiàn)嚴重損害，使患者視力出現(xiàn)嚴重損傷，早期發(fā)現(xiàn)和診斷CNV對于視力保護至關(guān)重要[7]。隨著醫(yī)療診斷技術(shù)的不斷進步，OCTA廣泛應用于臨床，可對脈絡膜毛細血管形成完整高清的圖像，對診斷CNV疾病提供了極大幫助。de Carlo等[8]認為OCTA在診斷CNV特異性方面優(yōu)于FFA，但由于該研究研究樣本較小，研究結(jié)果有待于進一步驗證。Palejwala等[9]研究發(fā)現(xiàn)OCTA可以發(fā)現(xiàn)非滲出性CNV的存在，而FFA和OCT對非滲出性CNV難以識別，證實OCTA在診斷CNV方面具有特異性，這與de Carlo等[8]研究相一致。劉沛洋等[10]認為OCTA在視網(wǎng)膜脈絡膜血管病變診斷方面具有里程碑意義，可以為CNV的診斷提供新的依據(jù)。OCTA不僅可以用于脈絡膜毛細血管疾病的診斷，也可以用于脈絡膜毛細血管疾病治療效果的評估。李燕等[11]應用OCTA評價玻璃體腔注射康柏西普治療濕性年齡相關(guān)性黃斑變性(wet type age-related macular degeneration，wARMD)的臨床療效認為，玻璃體腔注射康柏西普治療wARMD安全有效，同時利用OCTA技術(shù)發(fā)現(xiàn)玻璃體腔注射康柏西普可使視網(wǎng)膜脈絡膜自身血管結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。因此，OCTA用于評價康柏西普治療wARMD的臨床療效具有顯著優(yōu)勢。

1.2OCTA在糖尿病視網(wǎng)膜相關(guān)疾病中的應用隨著經(jīng)濟及生活水平的提高，糖尿病患病率逐年遞增，糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)發(fā)病率與糖尿病患病率呈正相關(guān)，且年輕人患病比例增加。DR是最常見的視網(wǎng)膜血管病，也是是糖尿病的嚴重并發(fā)癥之一。DR早期視力下降不明顯，病變累及黃斑后開始出現(xiàn)不同程度的視力減退。DR的基本眼底表現(xiàn)一般有微血管瘤、硬性滲出、軟性滲出、無灌注區(qū)、新生血管等，若未進行干預治療將會嚴重影響視力。趙姝芝等[12]研究證實若糖尿病患者早期不能及時有效地控制血糖，即使后期血糖得到有效控制，視力仍會繼續(xù)受到損害，故而早發(fā)現(xiàn)糖尿病，早期控制血糖水平對于延緩DR進程至關(guān)重要，但臨床上往往是患者出現(xiàn)明顯視力下降，才會到醫(yī)院就診，錯過了最佳治療時機。FFA被認為是診斷DR的金標準，但其為有創(chuàng)檢查，會帶來一定的風險。隨著OCTA技術(shù)的不斷改進，OCTA能敏銳地發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜血管密度的變化、血流灌注情況和黃斑區(qū)毛細血管損害情況[13]。因此，OCTA在DR的診斷和治療評估中優(yōu)勢較為明顯。Ishibazawa等[14]研究發(fā)現(xiàn)OCTA不僅可以清晰呈現(xiàn)視網(wǎng)膜血管圖像，也可以顯示DR患者眼底微動脈瘤圖像，為早期診斷提供有效臨床數(shù)據(jù)。劉青等[15]應用OCTA和FFA對比觀察增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferating diabetic retinopathy，PDR)的臨床特征，結(jié)果表明，F(xiàn)FA與OCTA對PDR患眼的部分眼底病變的檢出具有較高的一致性。La Mantia等[16]利用FFA檢查與OCTA技術(shù)測量DR患者黃斑中心凹無血管區(qū)(foveal avascular zone,FAZ)面積，結(jié)果表明，F(xiàn)FA與OCTA在檢測FAZ面積上具有很高的一致性。OCTA為臨床醫(yī)生診斷DR提供了新的觀察指標和診斷篩查方法，對評估患者病情、制定治療方案及調(diào)整預后干預措施等均有重要意義。

1.3OCTA在角膜相關(guān)疾病中的應用角膜病是我國主要致盲性眼病之一。角膜是主要的屈光介質(zhì)，角膜若出現(xiàn)病變，患者的生活質(zhì)量將會受到嚴重影響。角膜病變的診斷和評估主要依賴于裂隙燈檢查，由于FFA和ICGA技術(shù)是侵入性操作[17]，并且會給受檢者帶來身體上的不良反應，其運用受到限制，因此新的非侵入性成像技術(shù)OCTA技術(shù)在臨床中具有廣泛的應用前景。OCTA技術(shù)不僅可以有助于角膜病的診斷，還可以在角膜病的相關(guān)治療中起重要作用。閔幼蘭等[18]應用OCTA探究苯扎溴銨及西酞普蘭對小鼠角膜上皮和角膜全層厚度影響的研究證明，OCTA 可以在不接觸角膜及不使用染料的情況下，對角膜厚度及角膜上皮損害程度進行評估，故OCTA有助于評估使用含苯扎溴銨或西酞普蘭成分的滴眼液對角膜損傷的程度。葉蕾等[19]應用OCTA對先天性上瞼下垂患者角膜全層及上皮各區(qū)域厚度變化進行分析，結(jié)果表明，上瞼下垂可以導致角膜上皮層及角膜全層厚度變薄這一變化，提示OCTA可為治療及評估角膜厚度相關(guān)疾病提供更為準確的角膜厚度數(shù)據(jù)。唐鵬鈞等[20]利用OCTA技術(shù)發(fā)現(xiàn)貓角膜與人類角膜在角膜全層厚度和角膜上皮厚度及其分布方面具有相似的區(qū)域，這為異體角膜移植新供體的選擇提供了新思路；同時還發(fā)現(xiàn)貓角膜全層厚度和角膜上皮厚度均較人類厚，這在異種角膜移植后的屈光調(diào)節(jié)中也具有優(yōu)勢。姜楠等[21]利用OCTA技術(shù)證明了PM2.5能引起小鼠角膜上皮和角膜全層厚度增厚，為PM2.5導致的干眼影響角膜上皮厚度提供依據(jù)，同時在其預防和治療上也有一定意義。何曼莎等[22]應用OCTA評估對比飛秒激光輔助超聲乳化白內(nèi)障吸除術(shù)和傳統(tǒng)超聲乳化白內(nèi)障吸除術(shù)產(chǎn)生的角膜切口形態(tài)，對兩種切口的穩(wěn)定性進行評估，發(fā)現(xiàn)飛秒激光輔助超聲乳化白內(nèi)障吸除術(shù)角膜切口早期愈合更好，有效減少早期角膜切口異常構(gòu)筑的發(fā)生，這為白內(nèi)障摘除手術(shù)方式提供了新的思考空間，也證實OCTA在臨床的應用十分有前景。

1.4OCTA在虹膜相關(guān)疾病中的應用虹膜組織血管豐富，虹膜新生血管常常繼發(fā)于其他疾病，如繼發(fā)性青光眼、糖尿病等疾病，虹膜新生血管侵及房角小梁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，引起房角關(guān)閉，眼壓升高，導致新生血管性青光眼，最終可致視力嚴重下降且伴有眼睛劇烈疼痛。虹膜血管性疾病病因復雜，早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療對預防虹膜新生血管至關(guān)重要[23]。OCTA檢查發(fā)現(xiàn)虹膜中的異常新生血管、虹膜色素沉著會對血管成像的結(jié)果產(chǎn)生干擾，OCTA能夠提供比FFA更清晰的虹膜血管圖像[7]。OCTA在虹膜血管成像方面有很大的臨床應用價值。Chien等[24]發(fā)現(xiàn)OCTA 技術(shù)對虹膜蔓狀血管瘤的發(fā)生和放射狀虹膜呈現(xiàn)的血管影像與FFA無顯著差異。這為監(jiān)測虹膜蔓狀血管瘤的發(fā)展過程提供了新的無創(chuàng)、快捷影像檢查方式。D’Aloisio等[25]應用眼前節(jié)OCTA(AS-OCTA)觀察孔源性視網(wǎng)膜脫離患者鞏膜扣帶術(shù)后虹膜血管的變化，結(jié)果顯示術(shù)后1mo虹膜血管網(wǎng)均勻減少，表明AS-OCTA可識別早期虹膜灌注變化以達到預測虹膜血管疾病發(fā)展的目的。Chien等[24]研究顯示OCTA可以清楚地顯示虹膜蔓狀血管瘤的環(huán)行過程，顯示放射狀虹膜血管的細微細節(jié)及血管瘤與正常虹膜血管的關(guān)系，這是裂隙燈檢查與FFA所不能做到的。病理性虹膜，如虹膜新生血管、血管系統(tǒng)紊亂，僅靠裂隙燈檢查很難發(fā)現(xiàn)虹膜早期病變，因此，OCTA可能是一種檢測早期改變的有效的、非侵入性的方法。Ayres等[26]認為FFA很難區(qū)分繼發(fā)于炎癥的虹膜血管擴張和虹膜新生血管，而OCTA技術(shù)通過展示不同的血管解剖模式，有效彌補了這一不足。

1.6OCTA在青光眼中的應用青光眼是一組以特征性視神經(jīng)萎縮和視野缺損為共同特征的疾病。青光眼作為全球第二位致盲眼病，嚴重威脅著人類的視覺健康。部分青光眼患者發(fā)病急驟，可在數(shù)天內(nèi)，甚至數(shù)小時內(nèi)視力迅速下降，部分患者則毫無癥狀，在不知不覺中逐漸失明。因此，青光眼的診斷至關(guān)重要。目前視野仍然是診斷青光眼的金標準之一，但是監(jiān)測時間較長，要求配合度高，老年人較難準確測量。OCTA是一種具有無創(chuàng)、客觀、快捷、適用性廣等優(yōu)勢的檢查方法，可應用于青光眼的診斷中。仲妍等[31]探討OCTA在青光眼檢測中的價值，研究發(fā)現(xiàn)OCTA測得的黃斑區(qū)血管密度和視網(wǎng)膜厚度與視野平均缺損值均呈線性正相關(guān)，OCTA可以高效地診斷青光眼疾病。此外，OCTA 可用于青光眼的早期檢測和病情隨訪中，評估青光眼的嚴重程度。Mammo等[32]和Mansoori等[33]運用OCTA發(fā)現(xiàn)青光眼患者眼底血流密度隨著青光眼病情的加重而降低。OCTA技術(shù)也可用來評估青光眼術(shù)后效果。陶舒雅等[34]應用OCTA觀察青光眼患者小梁切除術(shù)后視盤血流密度的變化，發(fā)現(xiàn)視盤區(qū)血流密度及視盤周圍血流密度與眼壓呈負相關(guān)。

2總結(jié)與展望

OCTA是一種快速的、非侵入性的新型血流成像技術(shù)，具有以下優(yōu)點：(1)OCTA能夠?qū)Σ∽儾课贿M行三維成像，可以對視網(wǎng)膜的血管形態(tài)分層觀察，準確定位病變部位深度、位置和血流情況；(2)OCTA在黃斑區(qū)拱形結(jié)構(gòu)和視盤微血管的成像分辨率高，可以呈現(xiàn)更為清晰的圖像；(3)OCTA簡單、快速、無創(chuàng)，使得患者更容易接受。但其也有不足和缺點，主要表現(xiàn)為以下幾點：(1)OCTA檢查要求患者有固視能力，部分視力不好或固視能力不好的患者很難配合完成檢查，即使患者能配合檢查，但其成像的圖片質(zhì)量會有所下降，從而影響檢查結(jié)果的判讀；(2)屈光介質(zhì)混濁程度會對OCTA檢查產(chǎn)生影響，如晶狀體混濁程度較重、角膜斑翳、房水混濁、玻璃體混濁等；(3)觀察范圍有限，OCTA只能掃描到視網(wǎng)膜后極部，掃描不到周邊視網(wǎng)膜，掃描范圍越大，成像效果越差；(4)OCTA不發(fā)生造影劑滲漏，因而其對視網(wǎng)膜血管屏障功能的觀察能力不如傳統(tǒng)血管造影劑檢查[35-36]。

總體來說，OCTA可以輔助臨床醫(yī)生更好更快地診斷疾病，也可以為患者的檢查帶來便利。隨著OCTA在臨床的廣泛應用及OCTA相關(guān)軟件和硬件的研發(fā)，其有著廣闊的臨床應用前景。期望在以后的發(fā)展中，OCTA可以有更好的改進和完善，使其不僅可以用于眼科、神經(jīng)內(nèi)科等臨床科室疾病的診治，更可以擴展到臨床其它多系統(tǒng)疾病的診斷和治療，在醫(yī)學領(lǐng)域的應用范圍更加廣泛。