光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)在脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變中的應(yīng)用新進(jìn)展

曾 永，劉 洋 綜述，樊映川 審校

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

光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)在脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變中的應(yīng)用新進(jìn)展

曾 永1，劉 洋2綜述，樊映川2審校

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

隨著光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(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(wǎng)膜各個(gè)顯微層次，脈絡(luò)膜亞層結(jié)構(gòu)，甚至可顯示鞏膜結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)眼底結(jié)構(gòu)連續(xù)多圖成像再經(jīng)過(guò)軟件處理可實(shí)現(xiàn)3D成像，幫助眼科醫(yī)生更直觀更準(zhǔn)確地診斷眼底疾病。本文將對(duì)近年OCT新技術(shù)設(shè)備的發(fā)展及其在脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)；視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜病變；新進(jìn)展

光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(Optical coherence tomography，OCT)是一種非接觸、無(wú)創(chuàng)、分辨率高、重復(fù)性好的重要的眼科檢查方法，特別是對(duì)于眼底病變，如黃斑孔、年齡相關(guān)性黃斑變性、青光眼、糖尿病視網(wǎng)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(jīng)歷了時(shí)域到頻域(spectral domain optical coherence tomography，SD-OCT)，再由頻域衍生出增強(qiáng)深度掃描、聯(lián)合深度成像、掃頻光學(xué)、光學(xué)相干血管成像術(shù)、偏振光學(xué)同調(diào)等先進(jìn)的OCT診斷技術(shù)。下面我們將對(duì)近幾年開(kāi)始進(jìn)入臨床的OCT新技術(shù)進(jìn)行綜述。

1 增強(qiáng)深度成像光學(xué)相關(guān)斷層掃描技術(shù)(enhanced depth imaging optical coherence tomography，EDI-OCT)

目前臨床普及的EDI-OCT是在SD-OCT基礎(chǔ)上縮短檢查設(shè)備與被檢眼的距離，從而視網(wǎng)膜深層組織背散射增加，零延遲層由原來(lái)的視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層轉(zhuǎn)移到視網(wǎng)膜色素上皮層，使得脈絡(luò)膜甚至鞏膜能夠成像并可對(duì)其厚度進(jìn)行測(cè)量，可以定量觀察在不同的發(fā)病時(shí)期脈絡(luò)膜或者鞏膜厚度的變化及其對(duì)治療的反應(yīng)，已成為臨床及科研中監(jiān)測(cè)眼后節(jié)結(jié)構(gòu)的主要方法。Thitiwichienlert等[4]利用EDI-OCT對(duì)青光眼視神經(jīng)損害患者(glaucomatous optic neuropathy，GON)、青光眼無(wú)視神經(jīng)損害患者(non-GON)和正常對(duì)照組篩板中央厚度(laminar thickness，LT)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果GON組和non-GON組的LT均較正常對(duì)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(jié)果表明EDI-OCT 對(duì)視神經(jīng)病變的形態(tài)學(xué)異常的觀察具有重要意義。Tagawa等[5]利用EDI-OCT評(píng)價(jià)小柳原田綜合征脈絡(luò)膜增厚與眼前節(jié)炎癥復(fù)發(fā)的關(guān)系，結(jié)果顯示：前節(jié)炎癥復(fù)發(fā)的患者黃斑中心凹脈絡(luò)膜厚度較穩(wěn)定期脈絡(luò)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(shí)后節(jié)往往沒(méi)有任何體征。值得關(guān)注的是在眼前節(jié)炎癥復(fù)發(fā)前一月脈絡(luò)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(duì)于黃斑中心凹脈絡(luò)膜厚度小于240 μm的患者，黃斑中心凹脈絡(luò)膜厚度改變率在任何時(shí)候都沒(méi)有明顯上升。EDI-OCT對(duì)于一些潛在性的脈絡(luò)膜炎癥有一定的診斷意義，但是對(duì)于脈絡(luò)膜相對(duì)較薄的患者其診斷意義可能不大。

2 聯(lián)合深度成像光學(xué)相關(guān)斷層掃描技術(shù)(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(jié)合到一個(gè)圖像上的技術(shù)，CDI技術(shù)在進(jìn)行平均100次獨(dú)立掃描時(shí)首先加強(qiáng)對(duì)玻璃體視網(wǎng)膜交界面的成像，然后再加強(qiáng)脈絡(luò)膜的成像。當(dāng)至少進(jìn)行了50次的傳統(tǒng)SD-OCT掃描后玻璃體視網(wǎng)膜交界面的成像明顯加強(qiáng)，然后選擇EDI功能便可獲得脈絡(luò)膜的增強(qiáng)成像，設(shè)備可以將玻璃體視網(wǎng)膜交界面和脈絡(luò)膜的增強(qiáng)成像表現(xiàn)在一張全景圖像中并且對(duì)于輕度到中度白內(nèi)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(shù)(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(luò)膜結(jié)構(gòu)，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(jié)果顯示：對(duì)存在葡萄膜炎眼后節(jié)病變的病例，CDI技術(shù)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(xué)相干層析技術(shù)(swept source optical coherence tomography，SS-OCT)

進(jìn)入眼球的光線一部分被光感受器細(xì)胞所吸收并進(jìn)行光信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，其余光線被視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞(retinal pigment epithelium，RPE)散射或吸收以保護(hù)RPE下的組織，而RPE對(duì)光的吸收和散射在600～1200 nm光波長(zhǎng)范圍內(nèi)隨波長(zhǎng)的增加逐漸下降但是隨著光波長(zhǎng)增加，其被屈光介質(zhì)的吸收率也逐漸增加。傳統(tǒng)OCT光源的波長(zhǎng)為800 nm，僅能獲得視網(wǎng)膜和淺層脈絡(luò)結(jié)構(gòu)的成像。SS-OCT利用集成寬頻高速掃頻可調(diào)節(jié)光源和基于光纖的邁克遜干涉儀平衡檢測(cè)技術(shù)克服了上述困難，光源波長(zhǎng)能夠在一個(gè)特定的范圍內(nèi)迅速變化，因此能夠連續(xù)測(cè)量不同頻率和波長(zhǎng)的干涉光，相對(duì)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(dá)到2.6 μm。由于不同波長(zhǎng)的聚焦平面的差異，可以同時(shí)獲得視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜、視乳頭篩板、鞏膜的的圖像，正面成像可以獲得篩板、神經(jīng)纖維層、脈絡(luò)膜、光感受器、RPE和視網(wǎng)膜內(nèi)層毛細(xì)血管的多孔結(jié)構(gòu)，與SD-OCT相比掃描時(shí)間縮短，獲得更高分辨率的眼底3D成像，更少的運(yùn)動(dòng)偽像[10，11]。Wang等[12]利用SS-OCT對(duì)146例健康志愿者的視網(wǎng)膜厚度、視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層厚度和脈絡(luò)膜厚度進(jìn)行測(cè)量并利用IOL Master 測(cè)量眼軸長(zhǎng)度，結(jié)果顯示神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層厚度在健康中國(guó)人中沒(méi)有明顯差異，不受性別、年齡、眼軸長(zhǎng)度的影響，但是視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜厚度與性別相關(guān)，脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)明顯受到年齡和眼軸長(zhǎng)度的影響而視網(wǎng)膜厚度不受二者影響。Barteselli等[13]通過(guò)對(duì)玻璃體視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜實(shí)時(shí)成像對(duì)比全景SD-OCT(FDI SD-OCT)和SS-OCT的成像功能和各自的特點(diǎn)，結(jié)果EDI-OCT成功獲得118例(98.3%)實(shí)時(shí)全景玻璃體視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)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(píng)分為(1.63±0.53)分，SS-OCT評(píng)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(duì)108只眼(90.0%)的脈絡(luò)膜鞏膜邊界成像中，F(xiàn)DI SD-OCT的評(píng)分為(1.78±0.38)分，SS-OCT評(píng)分為(1.81±0.39)分，二者成像效果相當(dāng)(P= 0.566)。在對(duì)RPE與光感受器外界交錯(cuò)帶的成象，二者效果相同(P= 1.000)。在對(duì)脈絡(luò)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(shí)時(shí)成像中可同時(shí)獲得玻璃體和視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜的結(jié)構(gòu)成像，在整體性方面效果突出。對(duì)比之下，SS-OCT對(duì)脈絡(luò)膜個(gè)亞層細(xì)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(shù)設(shè)備。

4 光相干斷層掃描血管成像術(shù) (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(jiàn)的眼底疾病診斷方法。SD-OCT 雖有上述優(yōu)點(diǎn)，但是其所獲得的圖像并不能提供視網(wǎng)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(zhǎng)一段時(shí)間作為視網(wǎng)膜血管性疾病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[14，15]，但其只能作為定性診斷方法，對(duì)于涉及視網(wǎng)膜、脈絡(luò)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(yīng)用視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)正常運(yùn)動(dòng)的紅細(xì)胞作為內(nèi)在對(duì)比劑而產(chǎn)生血流圖像的新技術(shù)：光學(xué)相干斷層掃描血管成像術(shù)(OCT-A)開(kāi)始進(jìn)入臨床，其可分為三種類(lèi)型即相位變異(PV-OCT)、相位對(duì)比(PC-OCT)和分離譜振幅去相關(guān)的血管造影術(shù)(Angio-OCT)，這三者都結(jié)合了SD-OCT和SS-OCT的功能，與Doppler OCT只測(cè)量軸向血流不同的是，OCT-A既檢測(cè)軸向血流也檢測(cè)橫向血流。Mastropasqua等[17]利用OCT-A和眼底熒光血管造影同時(shí)觀察正常人、BRAO、CNV、AMD患者黃斑區(qū)附近的主要血管和毛細(xì)血管，結(jié)果顯示OCT-A對(duì)于視網(wǎng)膜淺層和深層毛細(xì)血管的成像質(zhì)量均高于眼底熒光血管造影和吲哚菁綠造影，OCT-A在進(jìn)行血管成像時(shí)可定位病灶并對(duì)其進(jìn)行軸向掃描，使得診斷信息更加全面，OCT-A是一種無(wú)創(chuàng)無(wú)需造影劑的眼底檢查方法，不引起過(guò)敏反應(yīng)，對(duì)于過(guò)敏體質(zhì)及腎功不全患者無(wú)禁忌。

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

傳統(tǒng)SD-OCT以亮度為基礎(chǔ)，其產(chǎn)生的圖像對(duì)比相對(duì)較弱[18]。PS-OCT是在SD-OCT基礎(chǔ)上發(fā)展出的新OCT技術(shù)[19]，其核心是邁克爾遜干涉儀，輸出光源經(jīng)過(guò)起偏器處理成為偏振光，該偏振光經(jīng)干涉儀處理后形成參考光和樣品光，分別進(jìn)入干涉儀的參考臂和樣品臂。參考光經(jīng)反射鏡反射，樣品光經(jīng)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(hào)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(jīng)過(guò)光電探測(cè)器接受并后續(xù)處理后送入計(jì)算機(jī)成像[20]。樣品光線在通過(guò)眼球結(jié)構(gòu)，如角膜、視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層、Helen纖維層、RPE層、篩板、鞏膜層時(shí)其極化狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，背散射光與參考光發(fā)生干涉后將產(chǎn)生不同的光電信號(hào)，PS-OCT正是利用這一原理來(lái)測(cè)量某一特定深度的組織結(jié)構(gòu)[18，21]。Schutze等[22]利用PS-OCT對(duì)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(jìn)行掃描，結(jié)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(duì)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(duì)25例中期AMD患者25只眼進(jìn)行黃斑掃描以鑒別脈絡(luò)膜小疣的特點(diǎn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6224個(gè)獨(dú)立的脈絡(luò)膜小疣，包括其在視網(wǎng)膜的位置、各自的特點(diǎn)以及與色素變化的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)了在脈絡(luò)膜小疣的直徑、其在視網(wǎng)膜的分布、形狀、內(nèi)反射的均質(zhì)性、內(nèi)部去極化的表現(xiàn)、病灶中心的表現(xiàn)之間存在明顯相關(guān)性(P< 0.001)。PS-OCT所表現(xiàn)出的不同類(lèi)型的脈絡(luò)膜小疣的形態(tài)學(xué)特征突出表現(xiàn)了中間期AMD在病理生理學(xué)上的頻譜特點(diǎn)。

OCT技術(shù)在對(duì)眼球結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方面已經(jīng)基本達(dá)到了全方位而又具有一定特異性的功能，無(wú)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(guò)3D成像技術(shù)可以更直觀地分析病灶的起因和制定治療方案。對(duì)某些復(fù)發(fā)性疾病(如葡萄膜炎)在發(fā)病前就能檢測(cè)出結(jié)構(gòu)的異常，可以在其復(fù)發(fā)前采取一定的干預(yù)措施而更好的減少損傷。OCT是一種高分辨率、非接觸、無(wú)創(chuàng)、重復(fù)性好、患者配合度高的活體實(shí)時(shí)檢查設(shè)備，其推廣提高了眼底疾病的檢出率及準(zhǔn)確性，但是OCT技術(shù)設(shè)備較繁多，各種功能的針對(duì)性不同，并且不斷有新的OCT設(shè)備進(jìn)入臨床，這就需要眼科醫(yī)師對(duì)OCT技術(shù)設(shè)備各自的特點(diǎn)有所了解，并根據(jù)眼底鏡檢查結(jié)果及臨床病史為患者選擇適當(dāng)?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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ZENG Yong，LIU Yang，F(xiàn)AN Ying-chuan

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