Angio-OCT與FD-OCT的眼底檢查相關性分析

南新帥，羅　靈， 李雨心， 聶　闖， 胡蓮娜

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Angio-OCT與FD-OCT的眼底檢查相關性分析

南新帥1，羅靈2， 李雨心3， 聶闖2， 胡蓮娜2

1The 306thClinical College of PLA ,Anhui Medical University, Beijing 100101, China;2Depatment of Ophthalmology, the 306thHospital of PLA, Beijing 100101, China;3Third Military Medical University, Chongqing 400038, China

Correspondence to:Lian-Na Hu. Depatment of Ophthalmology, the 306thHospital of PLA, Beijing 100101, China. hulianna306@163.com

Received：2016-02-23Accepted：2016-07-14

?AIM: To compare the coherence and difference on the fundus examination made with two kinds of optical coherence tomography (OCT): Angio-OCT and fourier domain-optical coherence tomography (FD-OCT).

?METHODS: Using Angio-OCT and FD-OCT to measure the retinal nerve fiber layer (RNFL) thickness, optic parameters, and ganglion cell complexes (GCC) thickness from 20 subjects respectively. The coherence was tested with Pearson’s correlation coefficient, the difference was tested with paired Studentttesting.

?RESULTS: The total correlation of the RNFL thickness, optic parameters, GCC thickness made with two kinds of OCT was between 0.7-0.8;the RNFL thickness, optic disk area etc. made with the Angio-OCT were lower than those made with FD-OCT except for the GCC thickness.

?CONCLUSION: The results made with two kinds of OCT from the same subject has certain coherence, but cannot be compared directly.

Citation:Nan XS, Luo L, Li YX,etal. Correlation analysis of fundus examinations with Angio-OCT and FD-OCT.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(8):1543-1547

摘要

目的：比較兩種光學相干斷層成像術(optical coherence tomography，OCT):血流成像光學相干斷層成像術(Angio-optical coherence tomography, Angio-OCT)和傅立葉域光學相干斷層成像術(Fourier domain-optical coherence tomography, FD-OCT)眼底檢查的相關性及差異性。

方法：分別用Angio-OCT和FD-OCT測量20例受試者雙眼神經纖維層厚度、視盤各參數和節細胞復合體厚度等，并對兩種儀器測量值進行比較，采用Pearson相關分析研究兩種儀器測量值的相關性，用配對樣本t檢驗比較兩種儀器測量值的差異性。

結果：(1)兩種OCT所測RNFL厚度、視盤參數及GCC厚度，總體相關性為0.7～0.8。(2)Angio-OCT 所測GCC厚度比FD-OCT所測平均值高，但其它參數如RNFL厚度、視盤面積等，Angio-OCT的測量值普遍比FD-OCT的測量值低。

結論：兩種OCT的測量值(RNFL厚度、視盤參數、GCC厚度)有一定相關性，但不能直接比較。

關鍵詞：血流成像光學相干斷層成像術；傅立葉域光學相干斷層成像術；相關性；視盤；神經纖維層

引用：南新帥，羅靈， 李雨心， 等.Angio-OCT與FD-OCT的眼底檢查相關性分析.國際眼科雜志2016;16(8):1543-1547

0引言

現已證實，在青光眼、高度近視等疾病中，視網膜神經纖維層(retinal nerve fiber layer, RNFL)的損害發生在視野缺損及視盤損害之前[1-3]。視盤形態的改變也被認為是青光眼視神經病變及其進展的重要標志[4-6]。應用圖像技術對視盤、RNFL厚度及黃斑厚度的定量檢測已經成為青光眼、高度近視、視神經萎縮等前部視路疾病的診斷和隨訪的重要工具[7-9]。各種眼底檢測新技術隨之發展而來，其中一項便是光學相干斷層掃描成像術(optical coherence tomography，OCT)。

OCT可以對視網膜及RNFL提供實時、客觀、可重復性的檢測，并且是一種非接觸性、非侵入性、高分辨率的生物活體組織結構成像技術[4]。2003年Fercher等提出了傅立葉域光學相干斷層成像術(FD-OCT)，分辨率及掃描速度較時域OCT得到明顯提高(縱向分辨率5μm，橫向分辨率8μm， 掃描速度26000A掃描/s)[10]。在FD-OCT的基礎上推出的新型血流成像光學相干斷層成像術(Angio-OCT)，掃描速度再次提升，達到70000A掃描/s；縱向分辨率5μm，橫向分辨率達到了3μm。青光眼、高度近視、視神經萎縮等眼底疾病均是一種慢性進展性疾病，需要長期隨訪并與前次OCT檢查結果進行比較，進而判斷疾病的進展情況。對于Angio-OCT和FD-OCT，由于分辨率、掃描速率、硬件及軟件版本的不同，對同一患者的檢查結果可能存在差異，而這些差異有無統計學意義及臨床意義國內外尚未見相關報道。

表1　不同部位兩種儀器所測RNFL厚度比較　,μm)

表2　不同部位兩種儀器所測參數比較　±s

針對上述臨床中需要解決的問題，本次研究擬比較Angio-OCT與FD-OCT在測量RNFL厚度、視盤各參數及黃斑區GCC厚度方面的相關性和差異性，為臨床醫生在解讀不同OCT報告結果時提供參考。

1對象和方法

1.1對象選取2015-04-01/04-20門診連續性病例20例40眼，男8例16眼，女12例24眼，平均年齡43.4±16.29歲，包括正常眼15例30眼，可疑青光眼2例4眼，白內障1例2眼，屈光不正2例4眼。入選標準：(1)眼壓低于21mmHg；(2)屈光介質尚透明；(3) 視盤及視網膜結構正常；(4)固視較好；(5)無嚴重的眼底病變。排除標準：(1)眼壓高于21mmHg；(2)嚴重的屈光介質混濁,眼底不能窺入；(4)嚴重的眼底病變；(5)固視不佳者。

1.2方法

1.2.1儀器Angio-OCT(美國Optovue公司，AVANTI RTVue XR,縱向分辨率5μm，橫向分辨率3μm，掃描速度70000A掃描/s，軟件版本2014.2.0.93);FD-OCT(美國Optovue公司，RTVue-100，縱向分辨率5μm，橫向分辨率8μm,掃描速度26000A掃描/s，軟件版本：4.0.5.100)。

1.2.2數據采集及分析受試者暗視環境下分別用兩種OCT按以下方法進行眼底掃描:(1)選擇青光眼模塊，獲取圖像：在3D視盤掃描圖像中，參考B掃描中視網膜色素上皮末端精確畫出視盤輪廓線。此視盤輪廓線被保存并默認為視盤地形圖(NHM4)分析程序中各視盤參數的基線值。通過NHM4程序獲得視盤及其周圍的參數以及視盤周圍4mm的RNFL厚度，掃描環直徑3.45mm，RNFL厚度包括平均RNFL厚度、上部RNFL 厚度 、下部RNFL厚度 。(2)GCC模塊：掃描的方法包括水平方向掃描線(經過黃斑中心凹)和垂直方向掃描線掃描黃斑區7mm×7mm范圍內的GCC厚度，分析數據時排除了黃斑中心凹1mm2范圍。選擇信號強度評分在40分以上的圖片存盤，計算機自動分析得到GCC的3個厚度參數:平均GCC厚度、上部GCC厚度、下部GCC厚度。

1.2.3觀察指標視盤參數(視盤面積、視杯面積、盤沿容積、視盤容積、視杯容積、杯盤比、水平杯盤比、垂直杯盤比)、神經纖維層厚度、GCC厚度、FLV%、GLV%。

1.2.4注意事項(1)避免眼球運動;(2)環形掃描時以視盤為中心,避免掃描中心的偏差。

圖1兩種儀器所測不同部位RNFL厚度比較。

圖2兩種儀器所測視盤各參數比較。

統計學分析：采用SPSS 20.0軟件統計兩種儀器所測數據，用Pearson相關性分析研究兩儀器測量值的相關性，配對t檢驗研究兩儀器測量值的差異性，P<0.05時為差異有統計學意義。

2結果

2.1兩種儀器所測RNFL厚度對于不同部位RNFL厚度，Angio-OCT測量值均低于FD-OCT測量值，且差異均有統計學差異(P<0.05),見表1，圖1。

2.2兩種儀器所測視盤各參數在視盤面積、視杯面積、盤沿面積、杯盤比等參數的測量中，Angio-OCT的測量值均低于FD-OCT的測量值，差異均有統計學差異(P<0.05),表2，圖2,3。

2.3兩種儀器所測GCC厚度在視網膜GCC厚度測量中，Angio-OCT測量值要高于FD-OCT測量值,僅上部GCC厚度測量值差異有統計學意義(P<0.05)，見表3，圖4。

表3　不同部位兩種儀器所測GCC厚度情況　,μm)

注： FLV%局部丟失體積百分率；GLV%整體丟失體積百分率。

表4三位小視杯患者的視盤參數對比

患者視杯體積Angio-OCTFD-OCT視盤體積Angio-OCTFD-OCT杯盤比Angio-OCTFD-OCT水平杯盤比Angio-OCTFD-OCT垂直杯盤比Angio-OCTFD-OCTcupareaAngio-OCTFD-OCT甲0.020.001.641.680.090.000.350.001.680.000.150.00乙0.000.001.862.300.040.050.420.292.180.361.260.12丙0.000.001.862.300.000.000.000.002.260.000.000.00

圖3兩種儀器所測杯盤比比較。

圖4兩種儀器所測不同部位GCC厚度比較。

2.4兩種儀器所測局部丟失體積和總體丟失體積情況在丟失體積方面，Angio-OCT測量值低于FD-OCT測量值，局部丟失體積百分率(focal loss volume, FLV%)測量值差異無統計學意義(P>0.05)，但總體丟失體積百分率(general loss volume, GLV%)測量值差異有統計學意義(P<0.05)，圖5。

2.5典型病例三例受試者分別用兩種OCT所測視盤參數及視盤圖像(表4,圖6)。對于視杯較淺的患者，FD-OCT無法識別而Angio-OCT仍可識別。圖7所示為患者丁不同OCT所拍攝的右眼視盤圖像。Angio-OCT顯示其顳側部位視神經纖維層厚度變化已超出正常范圍，其余部位大多處于臨界值，而FD-OCT僅鼻上、顳上和下部超出正常范圍。圖8所示為患者戊不同OCT所測視網膜GCC厚度圖像：Angio-OCT提示該患者黃斑周圍大部分GCC厚度存在異常，而FD-OCT僅提示鼻側部分異常。

圖5兩種儀器所測丟失體級百分率比較。

3討論

本研究發現兩種OCT所測RNFL厚度、視盤參數及GCC厚度，總體相關性為0.7～0.8。Angio-OCT GCC厚度、FLV%、GLV%等測量平均值比FD-OCT測量平均值高，但其它參數，包括RNFL厚度、視盤面積等，Angio-OCT的測量值普遍比FD-OCT的測量值低。

3.1視盤周圍RNFL厚度測量及評估視乳頭周圍RNFL厚度對于青光眼的診斷及隨訪意義重大，RNFL厚度變薄常是開角型青光眼的第一個體征[11]。本研究發現兩種儀器視盤各部位RNFL厚度測量值呈正相關，相關系數0.9,但測量值有統計學差異。Sehi 等分別用時域OCT與譜域OCT測量同一批受試者RNFL厚度，發現兩者不能直接比較[12-14]。此外Leite等[15]研究了三種譜域OCT在測量RNFL厚度方面的一致性，發現不同譜域OCT之間的測量值不能直接比較。本試驗結論與之類似。特別注意的是：OCT報告顯示測量值的異常或正常，即定性方面，兩種儀器的不一致可能會干擾對病變程度的評估。如圖7所示，患者丁不同OCT所拍攝的右眼視盤圖像，Angio-OCT提示其顳側RNFL厚度超出正常范圍，其余部位大多處于臨界值，而FD-OCT提示僅鼻上、顳上和下部超出正常范圍，兩種OCT在同一部位的定性診斷上出現較大差異。

3.2視乳頭參數兩種儀器所測視盤參數相關性為0.39～0.78，Angio-OCT測量值普遍低于FD-OCT測量值，且差異有統計學意義(P<0.05，表2)。視盤形態的改變(如視杯、盤沿等)是青光眼進展期的重要生物學標志，而視盤形態的測量受掃描速度、分辨率、受試者固視狀態、操作者等多種因素的影響，也是兩種儀器測量值產生差異的主要原因。本研究中有三位小視杯的受試者(表4)：患者甲的檢查結果(表4,圖6)：FD-OCT視杯面積測量值為0(不能識別)，而Angio-OCT的測量值為0.02(可以識別)，圖6也可以看出：FD-OCT中未見視杯形態，而Angio-OCT卻可以看到一個極小的視杯，說明Angio-OCT的識別能力高于FD-OCT。

圖6患者甲右眼視盤OCT圖像A:Angio-OCT;B:FD-OCT。

圖7患者丁視盤周圍RNFL厚度A: Angio-OCT;B:FD-OCT。

圖8患者戊GCC厚度A: Angio-OCT;B:FD-OCT。

3.3 GCC厚度黃斑區GCC厚度的測量與傳統的視盤周圍神經纖維層厚度的測量有相似的意義，其受損發生在可觀察的視野缺損之前[16]。本研究中，兩儀器所測平均GCC厚度、上下部GCC厚度及FLV%,GLV%相關性為0.34～0.92，上部GCC測量值有統計學(表3)。Angio-OCT測量值均低于FD-OCT的測量值。如圖8所示，其中1例受試者右眼GCC圖像：Angio-OCT提示該患者黃斑周圍大部分GCC厚度存在異常，而FD-OCT僅提示鼻側部分異常。

3.4兩種OCT測量值差異分析(1)掃描速率的不同：Angio-OCT的掃描速率為70000A掃描/s，FD-OCT的掃描速率為26000A掃描/s，由于掃描速率的提高，使成像速度加快，采集圖像時間縮短,可盡量保證每次獲取的圖像都在同一部位,而且可降低測量時眼球運動造成的誤差，提高測量的精確性和穩定性。(2)分辨率的不同：Angio-OCT縱向分辨率5μm，橫向分辨率為3μm，FD-OCT縱向分辨率5μm橫向分辨率8μm。分辨率越高，越容易識別微小的改變及獲得更高的圖像質量。(3)數據庫的不同：兩種儀器的數據庫在性別、種族的分布和數量上不同，而這些因素會影響視盤參數、RNFL厚度及GCC厚度的測量。(4)掃描環位置及信號強度：視盤地形圖的測量要求掃描環應對準視盤的中心，由于兩儀器軟件、分辨率及操作者對兩種儀器操作熟練度的不同，導致其對視盤中心及視盤邊緣的界定存在差異，使得掃面環的位置出現偏差，而掃描環的位置可影響神經纖維層厚度的測量，任何方向的移動都會導致移動方向視盤邊RNFL厚度測量值的增加以及對側測量值的減小[17]。信號強度代表了圖像的質量，是精確測量和可重復性測量的基礎，Na 等[18]研究表明：信號強度的增加可導致所測RNFL厚度的增加，Zhang等[19]研究也表明信號強度可以影響神經纖維層厚度的測量。由于操作者因素及機器本身因素，兩種儀器在獲取同一位置時的信號強度不同，可能會對測量值產生影響。

本文樣本量小、沒有按病種分類、未測量受試者屈光度等參數,更精確的結論還需大樣本驗證。總之，對同一受試者的眼底各參數進行測量，兩種OCT的測量值有一定相關性，然而有相關性并不代表測量值相同，臨床工作中，臨床醫生在閱讀不同OCT的檢查結果時應當意識到不同OCT之間存在的系統差異，避免因儀器不同影響對疾病的評估。

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基金項目：國家自然科學基金資助項目(No.81271016)

作者單位：1(100101)中國北京市，安徽醫科大學解放軍306醫院臨床學院；2(100101)中國北京市，解放軍306醫院眼科；3(400038)中國重慶市，第三軍醫大學

作者簡介：南新帥,在讀碩士研究生，研究方向：白內障、神經眼科。

通訊作者：胡蓮娜，碩士研究生導師，眼科主任，研究方向：白內障、神經眼科.hulianna306@163.com

收稿日期：2016-02-23 修回日期： 2016-07-14

DOI:10.3980/j.issn.1672-5123.2016.8.38

?KEYWORDS:Angio-optical coherence tomography; fourier domain-optical coherence tomography; correlation; optic disk; retinal nerve fiber layer

Correlation analysis of fundus examinations with Angio-OCT and FD-OCT

Xin-Shuai Nan1, Ling Luo2, Yu-Xin Li3, Chuang Nie2, Lian-Na Hu2

Abstract