陳 茜,陶利娟
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·文獻綜述·
光學相干斷層掃描在屈光不正中的應用
陳茜,陶利娟
從1990年代起光學相干斷層掃描(OCT)技術的應用使更多的眼病得到了及早的診斷、治療,它使視網膜、脈絡膜不僅可視化,而且可量化,具有無創、無痛、高分辨率等優點。近年來,隨著屈光不正的發病率增高,呈現出低齡化,它發病早、發生快、進展快,引起越來越多的學者的重視,并將OCT運用在屈光不正研究中,也得出大量的結果,可以早期發現視網膜、脈絡膜厚度的微小變化,及時采取相應的措施,為日后更深入地研究屈光不正的光學機制奠定基礎。本文將從光學相干斷層掃描在屈光不正中的應用做一綜述。
屈光不正;光學相干斷層掃描;視網膜厚度;脈絡膜厚度;神經纖維層厚度
引用:陳茜,陶利娟.光學相干斷層掃描在屈光不正中的應用.國際眼科雜志2016;16(9):1661-1664
近視已成為全球關注的一個熱點問題,在我國,近視發病率高達60%,給我們的生活及工作學習帶來諸多不便,尤其是兒童期近視顯得尤為重要,因為它發生早,進展快,易引起兒童低視力(視力低于0.1),成年時易發展為病理性近視,以屈光度進行性加深,眼軸不斷增長,眼內容物和視網膜脈絡膜進行性損害為主,嚴重影響日常生活,是我國的常見眼病之一。而遠視性屈光不正是引起兒童期視力不佳的另一個常見原因之一,若不及時治療將引起遠視性弱視,嚴重影響兒童視力。隨著兒童眼球發育眼軸的增長,將從遠視逐漸向正視轉變,也稱“正視化過程”。光學相干斷層掃描(OCT)技術運用使視網膜不僅可視化,而且可量化,對于眼底病變的診治提供極大的幫助,有越來越多的學者關注到這些變化,并且做了更深入的研究,將它應用于屈光不正中,測量視網膜厚度的數值,為疾病的早期發現、早期治療,提供光學依據,但目前在兒童中卻運用較少。光學相干斷層掃描不僅可以揭示視網膜的結構改變,而且可以從側面探索發病機制。本文主要從OCT測量視網膜厚度在近視及遠視方面運用做一綜述。
近視是全球關注的焦點問題,預計到2020年近視的發病率將達70%,針對近視的發生和發展,學者們從1950年代即開始進行大量的臨床和動物研究,探索近視的發病機制及延緩近視進展及治療的有效途徑。
1.1黃斑中心凹視網膜厚度黃斑厚度是評估和監測黃斑疾病的關鍵,而黃斑疾病如黃斑水腫和黃斑變性都將嚴重影響中心視力,所以動態檢測黃斑的厚度能有效評估疾病的預后情況。光學相干斷層掃描技術是一種無創的成像方式,可用于客觀評價視網膜中央的形態及視網膜黃斑中心凹的厚度[1],所以OCT的應用不僅使視網膜可視化,而且可以量化,對于屈光不正的患者,我們可以測量視網膜的厚度,動態觀察視網膜的厚度變化,對于疾病的早期發現、早期診斷和治療具有重要意義。研究發現近視的程度將影響黃斑中心凹的厚度。夏哲人等[2]研究發現高度近視組在黃斑外環區顳側、上方及下方區域的平均厚度分別為276、294、285μm,低于正常對照組(P<0.05);低度近視組及中度近視組在黃斑外環區上方平均厚度分別302、301μm,兩組在黃斑外環區下方平均厚度分別為282、283μm,均低于正常對照組(P<0.05)。近視患者中央1mm區域、內環上方區域、外環顳側及上方區域,黃斑厚度與等效球鏡度正相關(P<0.05)。李娜等[3]研究122例除視盤旁近視弧外無其他眼部異常的近視患者,等效球鏡度數-1.50~-15.25(-6.18±2.61)D,發現受檢者黃斑中心凹視網膜厚度與年齡及眼軸長度均不相關。旁中心各區域視網膜厚度與年齡不相關,與眼軸長度呈負相關,鼻側內圈除外;隨眼軸增長,外圈視網膜厚度較內圈變薄明顯,說明隨著近視眼眼軸長度增加,除黃斑中心凹視網膜厚度無變化外,旁中心視網膜厚度呈變薄趨勢,且外圈變薄較內圈明顯。
同時,也有學者研究發現,在18~27歲的不同程度近視的青少年中,中度近視的黃斑內環和外環均比正視及低度近視者薄,但是高度近視的黃斑中心凹的視網膜厚度變厚[4-5],近視的程度與黃斑中心凹的厚度仍有爭議。一般認為高度近視導致視網膜和脈絡膜萎縮是黃斑中心凹變薄的原因,而黃斑的內界膜與后部的玻璃體牽拉是黃斑中心凹變厚的原因。但更多的結論傾向于高度近視者黃斑區視網膜普遍變薄。這些研究都可以說明,雖然近視早期暫未引起眼底的病變,但是黃斑的視網膜厚度已經開始變化,所以我們關注黃斑厚度是具有重大意義的。
1.2脈絡膜厚度脈絡膜是一層存在于視網膜與鞏膜之間,含有豐富的血管和色素上皮細胞,可以提供氧氣和營養給色素上皮層,除此之外,脈絡膜有助于視神經前部的血液供應,所以有些近視眼、青光眼的患者脈絡膜循環障礙而導致視網膜循環障礙引起視力喪失。因此,脈絡膜的厚度成為研究視力低下的一個重要參數。隨著光學技術的發展,很難想象脈絡膜的厚度很大程度上是取決于顆粒細胞和色素上皮層產生的光散射。到目前為止,吲哚青綠血管造影[6]是涉及脈絡膜循環解剖疾病的最佳診斷方法,它具有良好的滲透性,使脈絡膜血管可視化,但它不能提供以量化的指標,隨著技術的發展,脈絡膜的圖像逐漸改善,尤其是OCT的使用,使得脈絡膜的圖像更精確、更具體[7-13]。
最新的研究證實,不同程度的近視與脈絡膜的厚度是緊密相關的。研究發現[7],大多數高度近視的病變早期表現為脈絡膜的變化,因此,脈絡膜的厚度可能是研究高度近視最重要的參數。郝軍生等[14]用OCT檢測中輕度近視的青少年散瞳前后的黃斑中心凹下脈絡膜的厚度變化,表明使用復方托吡卡胺散瞳后脈絡膜變薄。該技術可以無創地、直觀地觀察藥物對活體組織作用引導的細微變化。曾婧等[15]研究觀察中國人黃斑區脈絡膜厚度(CT)選取180名志愿者360眼,年齡20~85歲,同時,再將志愿者分為<60歲和≥60歲組。采用海德堡頻域光相干斷層掃描的加強厚度成像(EDI)技術,以長度為8.8mm的掃描線段對后極部黃斑中心凹行0°和90°方位掃描,測量中心凹下CT值;同時測量離中心凹處1、3mm處上方(S)、下方(I)、顳側(T)、鼻側(N)的CT值,分別標記為S1mm、I1mm、T1mm、N1mm、S3mm、I3mm、T3 mm、N3mm。觀察不同方位、性別、眼別及年齡組受檢者間CT的變化情況。對比分析<60歲和≥60歲組CT與年齡、屈光度的相關性。結果表明,受檢者中心凹下平均CT值為262.78±84.38μm。S1mm、I1mm、T1mm、N1mm、S3mm、I3mm、T3mm、N3mm平均CT值分別與中心凹下CT值比較,除S1mm、T1mm方位間差異無統計學意義外(P>0.05),其余方位間差異均有統計學意義(P<0.05)。中國人黃斑區脈絡膜厚度CT值為262.78±84.38μm。屈光度是年齡小于60歲者的主要影響因素,而年齡大于60歲者主要影響因素卻是年齡。黃柏雙[16]應用頻域光學相干斷層掃描對近視脈絡膜厚度的研究表明,高度近視組的脈絡膜厚度比低度近視組的脈絡膜厚度要薄。各方位平均脈絡膜厚度和屈光度、眼軸長度、上方、下方、鼻側RNFL厚度具有顯著相關性(P<0.05)。脈絡膜厚度和屈光度及眼軸具有顯著相關性。Wang等[17]關于脈絡膜與高度近視的研究分析表明,在中國人群中高度近視的脈絡膜比正常屈光狀態的要薄,這可能與眼軸長相關,但是這不是一個獨立的因素,脈絡膜的新生血管及黃斑病變可能也與脈絡膜變薄相關。研究發現在高度近視的脈絡膜比正常屈光狀態的人的脈絡膜要薄,但是,這些都沒有將潛在的復雜因素考慮進去,如眼軸長度及屈光矯正的情況等,這些因素可能與脈絡膜變薄呈現負相關[18-20]。大多研究支持高度近視的脈絡膜比正常的屈光的要薄,這可能與眼球過分的軸向拉伸使脈絡膜、視網膜及鞏膜均變薄有關。但是,我們不能找到潛在因素,如眼軸、屈光狀態、年齡、性別這些都可能相關。Chen等[21]做了眼軸與高度近視脈絡膜厚度的相關分析,發現是其影響因素,但不是唯一因素。Zhang等[22]的研究表明,脈絡膜的變薄及晶狀體的變厚可能是導致近視加深的條件,研究發現,低度近視有著相對較厚的脈絡膜但較薄的晶狀體,而高度近視脈絡膜變薄及較厚的晶狀體,中高度近視的脈絡膜最厚區跟低度近視的脈絡膜最厚區相比更偏周邊,這與中高度近視脈絡膜最厚區逐漸遷移遠離黃斑區有關。而脈絡膜變薄最迅速的是從低度到中度近視,但從中度向高度近視變化的時候,脈絡膜變化則相對較小,目前的研究支持脈絡膜的變薄在近視的發病機制中發揮了重要的作用。這些發現將有助于近視眼的發病機制的進一步研究。
1.3神經纖維層厚度神經纖維層是存在于視網膜由內向外第二層,位于內界膜和神經節細胞層之間,主要由神經節細胞的軸突所組成,還有傳出纖維、Müller細胞、神經膠質細胞和視網膜血管。而青光眼主要引起視網膜神經節細胞軸索的喪失。青光眼是可以引起致盲的眼病,而OCT已經被證明可用于4歲兒童診斷青光眼的工具[23]。這對于我們早發現、早診斷、早治療提供臨床依據。
研究發現[1],高度近視組視網膜神經纖維層厚度在顳側區域比正常對照組厚,而在其余6個區域均比對照組薄(P<0.05)。既往也有不少報道發現,高度近視患者顳側視網膜神經纖維層變厚,而上方、下方及鼻側均變薄。這或許是由于后極部黃斑乳頭束的存在使視網膜神經纖維層隨眼軸增長發生了重新分布,距離黃斑較遠的上方、下方及鼻側被拉伸延長,而靠近黃斑一側由于補償作用反而增厚。國內外的一些研究發現,正常成年人中視網膜神經纖維層的厚度不同年齡組有差異,但是,年齡與視網膜神經纖維厚度的關系仍不明確[24]。因為隨著眼軸的增長所致的黃斑視網膜神經上皮厚度的改變,可能是導致高度近視黃斑變性的病理基礎。研究發現,兒童中高度近視者中視網膜神經纖維層厚度較輕度近視者薄,但是,未將年齡對其影響因素考慮入內,因此,我們推測不同程度近視兒童的視網膜神經纖維層的厚度是與年齡、屈光等相關的。
遠視是指在調節完全放松情況下,平行光線通過研究屈光系統成像在視網膜之后的一種屈光狀態。在兒童期常見,由于眼軸過短、眼球發育過緩,易引起兒童低視力,常常伴有弱視存在。光學相干斷層掃描技術能動態觀察視網膜厚度變化,評估治療效果,具有重要意義。
2.1黃斑中心凹視網膜厚度徐洪超等[25]研究發現,黃斑中心區厚度弱視組比正常對照組厚,差異具有統計學意義(P<0.05)。黃斑周圍區內環弱視組鼻側視網膜厚度與正常對照組鼻側比較差異有統計意義(P<0.05),弱視組顳側及上、下方視網膜厚度分別與正常對照組比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。而黃斑周圍外環各區視網膜厚度弱視組和正常對照組相比,差異均無統計意義。弱視程度與遠視屈光度有關[26],按年齡分組時發現黃斑部視網膜神經上皮厚度除中心凹外其余各區域均差異無統計學意義,且黃斑中心凹厚度隨年齡增長而增長,弱視可能延遲了黃斑部細胞發育、分化。弱視是影響兒童視力的最常見原因,而通過弱視治療后視網膜的厚度會變化,這就說明視網膜厚度的變化是處于動態的過程,可以作為治療前后的觀察治療。
2.2脈絡膜厚度研究發現[27],遠視兒童弱視組、非弱視組黃斑中心凹下脈絡膜厚度均比正常組厚,差異有統計學意義(P<0.05),遠視組性別、年齡、等效球鏡、黃斑中心凹處視網膜厚度與黃斑中心凹下脈絡膜厚度之間差異無統計學意義(r=0.143、-0.044、0.189、0.199、0.018,P>0.05),遠視性屈光不正兒童的黃斑中心凹下脈絡膜厚度比同年齡段正常視力兒童厚。徐洋濤等[28]關于脈絡膜的厚度與屈光的相關研究發現,脈絡膜厚度與屈光度呈正相關,屈光度越偏向正值,脈絡膜厚度值越大;而屈光度向負值增加-1D,脈絡膜厚度則減少約20μm。眼軸越長,脈絡膜厚度值越下降。
2.3神經纖維層厚度發現遠視性弱視兒童視網膜神經纖維層的厚度較正常兒童的厚[29-30],而黃斑中心凹的視網膜厚度沒有統計學意義。同時,輕度弱視眼和中度弱視眼視盤周圍神經纖維厚度均較正常眼增厚,且差異有統計學意義(P<0.05);黃斑中心凹視網膜厚度顯著沒有統計學意義。因此,我們推斷遠視性弱視對于視網膜的影響在視盤周圍的視網膜,而不是黃斑。
總之,屈光不正與脈絡膜厚度、視網膜神經纖維層厚度的相關性已經基本斷定,不同程度的屈光不正對脈絡膜的厚度、視網膜神經纖維層的厚度影響也有差異,盡管國內外有不少學者在關注近視的發病機制及帶來一系列眼底病變,也做了大量高度近視對于脈絡膜厚度等光學特征的影響,但是多是停留在表面的觀察,且研究的側重點為青少年(16歲后),甚至中老年人,極少有學者單純以兒童作為研究對象,而一旦進入學齡期,隨著生長發育近視度數可能迅速變化。此外,視網膜神經纖維層的厚度和黃斑中心凹的厚度兩者無明顯相關性,未來在這個兒童領域一定會有更多更深的研究,但是在成人中兩者的相關性已經明確[31-32]。OCT可以被用于縱向研究人體視神經傳導障礙缺陷,橫向研究年齡與視網膜黃斑中心凹的厚度,使我們更深入研究近視發生機制及采取及時預防措施提供依據,這將會有跨時代的意義。
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Optical coherence tomography in refractive error
Xi Chen, Li-Juan Tao
Department of Ophthalmology, Hunan Children’s Hospital, Pediatric Academy of University of South China, Changsha 411100, Hunan Province, China
Correspondence to:Li-Juan Tao. Department of Ophthalmology, Hunan Children’s Hospital, Pediatric Academy of University of South China, Changsha 411100, Hunan Province, China. tlj823@sina.com
2016-04-26Accepted:2016-07-26
Abstract
?From 1990s, optical coherence tomography (OCT) can diagnose more diseases as early as possible. It’s visible, quantified, noninvasive, painless, high resolution and so on. In recent years, refractive errors have an increasing incidence and the age of onset becomes younger. More and more researchers focus on the problem using technology in refractive error study. It can find small changes in retinal and choroidal thickness early. If we take immediate actions, it may build a foundation for further study. This article summarizes the application of optical coherence tomography in refractive error.
?refractive error; optical coherence tomography; retinal thickness; choroidal thickness; nerve fiber layer thickness
(411100)中國湖南省長沙市,南華大學兒科學院 湖南省兒童醫院眼科
陳茜,南華大學兒科學院在讀碩士研究生,住院醫師,研究方向:小兒眼科學。
陶利娟,主任醫師,碩士研究生導師,湖南省兒童醫院眼科主任,研究方向:小兒眼科學.tlj823@sina.com
2016-04-26
2016-07-26
Chen X, Tao LJ. Optical coherence tomography in refractive error.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(9):1661-1664
10.3980/j.issn.1672-5123.2016.9.15