術中OCT在眼底手術中的應用

代照枝 綜述 李拓 審校

恩施土家族苗族自治州中心醫(yī)院眼科,恩施 445000

光學相干斷層掃描(optical coherence tomography,OCT)是一種非侵入性的檢查方法,能夠顯示活體生物組織的斷層顯微結構,已成為眼科疾病診療過程中必不可少的工具之一[1-3]。自Huang等[4]發(fā)明OCT以來,其性能不斷提升,應用范圍不斷擴大,現(xiàn)已被廣泛用于眼科疾病的正確診斷、病情評估以及隨訪中。OCT因檢查過程中需要患者呈坐位狀態(tài)的配合,無法應用于嬰幼兒和臥位患者;而術中OCT(intraoperative OCT,iOCT)能應用于仰臥位的手術體位,可為術者提供術中黃斑區(qū)及玻璃體視網(wǎng)膜界面等的情況,幫助術者做出準確的判斷,提高手術的安全性和成功率。本文總結近幾年iOCT在眼底手術中應用的研究成果,為眼科醫(yī)師應用iOCT提供一定的參考。

1 iOCT的分類及優(yōu)劣

1.1 手持式OCT

手持式OCT(handheld spectral domain optical coherence tomography,HHOCT)賦予了檢查體位很大的靈活性[5]。之前,HHOCT一般用于常規(guī)檢查、床旁檢查等。2009年,Toth等[6]首次將HHOCT應用于黃斑裂孔手術中,此后HHOCT逐漸被應用于視網(wǎng)膜脫離手術[7]、小兒麻醉后眼部檢查[8-9]、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變篩查[10]等眼科臨床工作中。HHOCT雖具有攜帶方便、操作靈活的優(yōu)點,但仍存在一些限制性因素,如檢查過程中需暫停手術,無法實時成像;檢查圖像的質量受檢查者使用熟練程度的影響較大;操作時需要注意維持術區(qū)無菌等。這些原因使其在臨床中未得到廣泛應用。

1.2 顯微鏡下懸吊式OCT

顯微鏡下懸吊式OCT(microscope-mounted optical coherence tomography,MMOCT)通過顯微鏡的腳踏板來調節(jié)探頭掃描位置,增強采集圖像時的穩(wěn)定性并加快圖像采集速度[11]。但鑷子、針頭等手術器械在OCT下顯現(xiàn)出高反射,使得視網(wǎng)膜斷層圖像上產(chǎn)生陰影,影響成像效果[12]。相比于HHOCT,MMOCT提供了更好的圖像質量,但它仍然需要暫停手術進行掃描。

1.3 集成顯微鏡OCT

為了解決前2種iOCT所存在的局限性,研究者們開發(fā)了集成顯微鏡OCT(microscope-integrated OCT,MIOCT)。Toth等[13]率先將OCT與Leica手術顯微鏡和Oculus雙目間接顯微鏡(BIOM3)集成,它們具有共同的焦點,可對手術時的玻璃體和視網(wǎng)膜進行非接觸、120°大范圍的廣角成像。目前的市售MIOCT有3種,分別是Zeiss Rescan 700、Haag-Streit iOCT和EnFocus Ultra-HD OCT[14-16]。這些MIOCT能適應顯微鏡的光學通路,手術操作與OCT掃描同時進行,可以實時反饋視網(wǎng)膜結構,無需暫停手術,保證了手術的流暢性,但圖像質量稍有下降。MIOCT是目前應用最廣的iOCT。

1.4 探針式OCT

Han[17]等于2008年發(fā)明了一種將OCT與內窺鏡探針頭結合的21G探針頭。與其他類型的iOCT相比,探針式iOCT的探頭能夠深入眼內,避免因屈光間質混濁而帶來的影響,在動物實驗中可清晰地顯示玻璃體、視網(wǎng)膜和脈絡膜的圖像。但在當時并沒有與之相配的21G手術器械。隨著微創(chuàng)玻璃體切割技術的發(fā)展,已有與23G、25G相匹配的探針式OCT[18];但目前其還未在臨床上廣泛應用,需要更多的臨床研究來驗證其可行性。Li等[19]已在動物中成功應用與激光器結合使用的探針OCT。目前有研究將探針式OCT與機器人輔助系統(tǒng)結合以減少震顫,提高定位精確度[20]。

2 iOCT在視網(wǎng)膜手術中的應用

2.1 視網(wǎng)膜脫離復位術

孔源性視網(wǎng)膜脫離(rhegmatogenous retinal detachment,RRD)是由于視網(wǎng)膜萎縮變性或玻璃體的牽拉而形成的視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層的全層裂孔,液化的玻璃體經(jīng)裂孔進入視網(wǎng)膜下而形成的視網(wǎng)膜脫離。Ehlers等[21]在氣液交換后采用MIOCT對120例RRD患者掃描發(fā)現(xiàn)了71例隱匿的病變,如視網(wǎng)膜下積液、亞臨床黃斑裂孔等。緊接著對其中的21眼提前進行了額外的內界膜(lnternal limiting membrane,ILM)剝離和氣體填塞等,以減少這些隱匿的病變對術后視力恢復可能的不利影響。Abraham等[22]對52例復雜RRD患者(具有其他的視網(wǎng)膜病變)和51例單純RD患者進行了術中掃描,發(fā)現(xiàn)iOCT能透過全氟化碳液體(眼內填充物)進行成像,并在26例復雜病例和11例單純病例中發(fā)現(xiàn)了隱匿的黃斑裂孔、視網(wǎng)膜前膜和視網(wǎng)膜囊腫等改變。這些研究結果表明iOCT能幫助術者在RRD術中發(fā)現(xiàn)肉眼不可見或難以判斷的復雜病理改變以做出相應的處理。

2.2 增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變玻璃體切割術

糖尿病性視網(wǎng)膜病變是糖尿病的主要并發(fā)癥之一。由于增生性糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy,PDR)中玻璃體視網(wǎng)膜結構關系的復雜性和組織的嚴重改變,致使手術存在一定風險性。因此,應用iOCT可將眼后節(jié)區(qū)域快速、實時地反饋給眼科醫(yī)生,有助于提高手術的安全性[23]。

Agarwal等[24]采用MIOCT對46例行玻璃體切割手術的PDR患者進行術中掃描,識別出纖維血管組織與視網(wǎng)膜緊密粘連和非粘連的區(qū)域,從而有效減少術中對視網(wǎng)膜造成的醫(yī)源性損傷。Khan等[25]采用MIOCT對81例行玻璃體視網(wǎng)膜手術的PDR患者進行術中掃描,在超過一半的病例中識別出視網(wǎng)膜解剖平面和視網(wǎng)膜裂孔,對其中21例患者調整了手術方式,采用更多的膜剝離或使用填塞物處理,并在4例有可疑病變的患者中證實無視網(wǎng)膜裂孔或斷裂,從而減少了不必要的光凝或填塞。這與Ehlers等[12]認為iOCT能幫助術者做出手術決策的研究結論一致。在玻璃體積血的情況下,由于屈光間質的混濁導致無法進行術前黃斑區(qū)掃描,限制了術前對視網(wǎng)膜結構的評估和手術計劃的制定。清除玻璃體積血后,可采用iOCT評估眼底情況(黃斑前膜、黃斑水腫等),幫助術者及時制定合適的手術方案。

目前,臨床上治療糖尿病性黃斑水腫的方法有黃斑微脈沖激光光凝、玻璃體腔注射激素及抗VEGF治療等,但結果并不都令人滿意。因此有研究者嘗試使用黃斑水腫切除術來治療復雜病例,但這種手術操作精細,可能會造成視網(wǎng)膜以及黃斑的損傷。Asahina等[26]采用iOCT輔助下糖尿病性黃斑囊樣水腫切除術治療難治性糖尿病性黃斑囊樣水腫,有效降低了術后黃斑裂孔的發(fā)生率;術后隨訪6個月,20例患者中有13例患者黃斑中心凹厚度和最佳矯正視力得到顯著改善。

2.3 視網(wǎng)膜下注射術

視網(wǎng)膜下注射藥物是某些遺傳性視網(wǎng)膜疾病的一種治療方法,iOCT的研發(fā)與應用對這一治療手段產(chǎn)生深遠影響。Vasconcelos等[27]收集了19例行視網(wǎng)膜下注射基因治療患者的iOCT圖像,發(fā)現(xiàn)進針深度對成功建立局部泡狀視網(wǎng)膜脫離和藥物輸送至關重要,針尖過深會導致脈絡膜出血、色素上皮層損傷以及藥物進入脈絡膜層,而進針太淺會導致藥物返流和視網(wǎng)膜劈裂,而iOCT輔助視網(wǎng)膜下注射可極大減少這些并發(fā)癥的發(fā)生。另外,視網(wǎng)膜下注射藥物的劑量也至關重要。在視網(wǎng)膜下注射藥物的過程中,由于藥物的返流或者滲漏到玻璃體腔,使注射劑量與實際進入視網(wǎng)膜的劑量存在一定的差異,Hsu等[28]開發(fā)了一種基于MIOCT的注射劑量測量方法,使得劑量誤差不超過6%,可以實時提供注射藥物劑量的信息,改善治療效果,這對視網(wǎng)膜治療的療效和毒性研究具有重要意義。

3 iOCT在黃斑部手術中的應用

3.1 黃斑裂孔修復術

黃斑裂孔(macular hole,MH)是指在黃斑中心凹處發(fā)生的全層視網(wǎng)膜缺損,會產(chǎn)生視物變形、明顯的視力減退或中央暗點等癥狀。iOCT能夠輔助顯示術中黃斑區(qū)的解剖結構變化,例如ILM剝除后引起的裂孔形狀以及視網(wǎng)膜結構改變,有助于在手術過程中做出更客觀的評估。Dayani等[6]于2009年首次在4例MH患者術中應用HHOCT,發(fā)現(xiàn)其中3例患者在玻璃體切割術聯(lián)合ILM剝除后,MH的底部直徑減小、高度增加,孔緣兩側視網(wǎng)膜組織變得尖銳,向中央靠攏,表明ILM對視網(wǎng)膜組織的牽引力減小;但有1例4期MH合并玻璃體后脫離的患者沒有出現(xiàn)這種變化。這一發(fā)現(xiàn)可能解釋了玻璃體后脫離在MH發(fā)病機制中的作用。Yee等[29]對84例MH患者術中應用MIOCT掃描發(fā)現(xiàn),MH閉合率為97.6%,與常規(guī)手術相比沒有明顯差異;但在5例MH患者中,通過iOCT掃描發(fā)現(xiàn)了需要進一步處理的視網(wǎng)膜前膜,術中增加了剝膜過程。Maier等[30]應用iOCT輔助內界膜翻轉覆蓋術治療較大MH,發(fā)現(xiàn)MH閉合率為100%,高于常規(guī)內界膜翻轉覆蓋術的88%[31]。Lorusso等[32]研究發(fā)現(xiàn),術中應用iOCT確認MH閉合,可縮短患者術后平均俯臥位時間,在早期隨訪中(術后1～3 d)MH閉合率為100%且無其他并發(fā)癥,術后3個月時,MH的閉合率是93%,這表明iOCT輔助MH修復手術安全且有效,可提高患者的生活質量和依從性。Ehlers等[33]應用iOCT研究MH閉合速度,發(fā)現(xiàn)術中MH容積的變化、術中MH最小直徑的變化和術前最小直徑是早期預測MH閉合的最可靠指標。Tao等[34]將剝除ILM后iOCT掃描的MH邊緣形態(tài)分為孔門組、中央凹瓣組以及一般形態(tài)組,發(fā)現(xiàn)3個組裂孔閉合率之間無明顯差異,但中央凹瓣組的術后最佳矯正視力(best corrected visual acuity,BCVA)恢復最好,推測中央凹瓣可以覆蓋內部視網(wǎng)膜的缺損,促進中央凹的光感受器和外界膜的修復,這使得術者在術中更偏向于保留皮瓣,提高術后BCVA。

3.2 黃斑前膜剝除術

黃斑前膜(macular epiretinal membrane,ERM)是黃斑前形成的無血管的纖維膜,常引起視物變形和視力下降等,可通過玻璃體切割剝除黃斑前膜解除其對黃斑的牽引以緩解臨床癥狀。但相比MH而言,ERM患者的ILM剝除后對視網(wǎng)膜結構影響更大[35]。iOCT能對剝離ERM和ILM過程中視網(wǎng)膜結構的變化進行實時成像,例如可觀察到黃斑中心凹下與黃斑中心凹旁的低反射區(qū),這些低反射區(qū)與臨床上視網(wǎng)膜脫離的囊樣改變相對應[36]。Leisser等[37]使用MIOCT對ERM患者進行術中掃描發(fā)現(xiàn),剝膜過程中醫(yī)源性牽拉造成的黃斑中心凹下與黃斑中心凹旁的低反射區(qū)對患者術后視力無明顯影響,但術后出現(xiàn)的低反射區(qū)是一種視網(wǎng)膜病理改變,提示了早期黃斑囊樣水腫,這種病理改變通常在術后3～4 d出現(xiàn),3 d后消失。有研究發(fā)現(xiàn),剝膜后光感受器內節(jié)/外節(jié)層與視網(wǎng)膜色素上皮層之間的距離以及嵌合體帶與視網(wǎng)膜色素上皮層之間的距離顯著增加[38]。這些研究表明使用iOCT能使術者觀察到剝膜后產(chǎn)生的視網(wǎng)膜解剖結構的變化,但需要進一步的研究來明確這些變化的意義和可能存在的影響。

在ERM手術中應用iOCT的最主要目的之一是可以觀察到在顯微鏡下不易發(fā)現(xiàn)的殘留膜。在ERM和ILM剝除后,Ehlers等[38]對76例ERM患者進行iOCT掃描發(fā)現(xiàn),其中9例患者需要進一步剝除殘留膜。Falkner-Radler等[39]使用MIOCT觀察了70例接受ILM剝除后的患者,發(fā)現(xiàn)黃斑區(qū)無ERM或ILM殘留,但使用視網(wǎng)膜染色劑后發(fā)現(xiàn)有66例殘留少量ILM,但由于它們位于黃斑中心凹外,故無需進一步剝除。Leisser等[40]研究發(fā)現(xiàn),30例ERM患者中有19例患者在iOCT的輔助下不使用染料成功進行了ERM剝離,其余11例患者需要染色劑輔助。Falkner-Radler等[39]研究認為當ERM皺縮時,在iOCT的輔助下可不使用染色劑來幫助剝膜,以避免染色劑對視網(wǎng)膜的毒性作用。關于ILM是否剝除,一直以來爭議不斷,一般認為剝除ILM后可減少黃斑前膜的復發(fā)率。但Ehlers等[38]研究發(fā)現(xiàn),在iOCT輔助的ERM手術中,ILM未剝除與ILM剝除后的ERM復發(fā)率相似。這表明在使用iOCT輔助手術治療ERM時,不需要行額外的ILM剝除來預防ERM復發(fā),其原因可能在于iOCT輔助手術能將ERM完全剝除。

Tao等[41]將71只玻璃體積血患眼分為使用iOCT組(試驗組)和不使用iOCT組(對照組)進行對比研究來探討iOCT的有效性及安全性,試驗組中有8例黃斑病變的iOCT圖像與手術顯微鏡下的觀察結果不一致,其中7例改變了手術方案;與對照組相比,iOCT組術中ERM剝離率較高,術后ERM的發(fā)生率較低;術后2個組BCVA均有顯著改善,但組間比較差異無統(tǒng)計學意義。該研究表明雖然iOCT的使用沒有影響玻璃體積血患者最終的BCVA,但可幫助醫(yī)師選擇最佳的手術方式,改善術后黃斑區(qū)的結構,降低術后黃斑ERM的發(fā)生率,避免二次手術。

3.3 黃斑劈裂修復術

高度近視性黃斑劈裂(myopic foveoschisis,MF)是指伴有后鞏膜葡萄腫的高度近視患者視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層間的分離。玻璃體切割聯(lián)合ILM剝除是目前治療MF的主要方法,但對ILM剝除范圍仍有爭議。Itoh等[42]對15只行ILM剝除的MF眼進行iOCT掃描發(fā)現(xiàn),保留中心凹ILM組6眼黃斑區(qū)視網(wǎng)膜結構均沒有發(fā)生變化,完全ILM剝離組9眼中有8眼出現(xiàn)了視網(wǎng)膜結構的顯著改變(MH等),術中隨即對其中3眼進行了空氣或長效氣體填塞;保留中心凹ILM組患眼術后早期獲得了更好的視力,但在隨訪終點2個組間視力比較差異無統(tǒng)計學意義,這項研究表明術者可應用iOCT于MF患眼術中,以觀察術中視網(wǎng)膜微結構的變化,從而針對這些變化選擇最優(yōu)手術策略,減少手術并發(fā)癥的發(fā)生;iOCT也可作為一項研究工具來對臨床工作中存在的爭議進行評價,以選擇最佳的治療方案[43]。

4 小結與展望

綜上所述,iOCT的優(yōu)勢在于術中能實時顯示黃斑部與玻璃體視網(wǎng)膜界面的斷層結構,幫助判斷復雜病例的術中情況,例如在RRD復位術中可發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜下積液、亞臨床MH,從而行ILM剝除和氣體填充;在MH修復術中可提高ILM翻轉覆蓋術的裂孔閉合率、減少患者術后俯臥時間、保留“皮瓣”提高術后BCVA;在ERM剝除術中減少染色劑的使用、降低ERM的復發(fā)率等。相比于臺式OCT,iOCT不但降低了對患者體位的要求,而且還可對周邊視網(wǎng)膜進行掃描,幫助術者觀察到肉眼難以發(fā)現(xiàn)或判斷的細微病變,從而提前做出處理,減少手術并發(fā)癥,提高手術的安全性及成功率。

MIOCT圖像分辨率較常規(guī)OCT有所降低,雖然提高光照強度后能增強圖像分辨率,但會增加對視網(wǎng)膜的損傷,改進iOCT的成像技術或許能有效解決這個問題。目前,MIOCT在國內應用并不廣泛,可能是由于儀器價格過于昂貴。未來期待更先進的iOCT儀器和軟件平臺應用于眼科臨床工作。

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