OCT血管成像在原發性開角型青光眼早期診斷中的應用

朱 研

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·臨床報告·

OCT血管成像在原發性開角型青光眼早期診斷中的應用

朱 研

?METHODS: Thirty-one eyes of 31 cases with early POAG were detected by OCT angiography. The split-spectrum amplitude-decorrelation angiography (SSADA) algorithm was used to compute optic disc angiography. The vessel density of capillaries and caliber of large vessels around the optic disc were analyzed for the correlation with nerve fiber layer (NFL) thickness and mean defect of visual field.

?RESULTS: The vessel density of capillaries was 7.34±1.40 in superior and 7.76±1.34 in inferior, which showed a significant linear correlation with the NFL thickness(P<0.05). The caliber of large vessels was 94.71±11.20μm, which had a linear correlation with the mean defect of visual field. (P<0.05).

?CONCLUSION: OCT angiography is a convenient technology to non-invasively measure optic disc perfusion and may be useful in the early diagnosis of primary open angle glaucoma.

目的：探討光學相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)血管成像技術對原發性開角型青光眼(primary open angle glaucoma，POAG)早期診斷的價值。

方法：觀察31例31眼早期POAG患者視盤血流情況。以分光譜振幅去相關 OCT血管成像技術測量視盤周圍毛細血管密度及視盤大血管直徑，分析與患者視網膜神經纖維層厚度及視野平均缺損度的相關性。

結果：視盤上方毛細血管平均密度為7.34±1.40根/mm，與上方視網膜神經纖維層平均厚度呈正相關(P<0.05)；視盤下方毛細血管平均密度為7.76±1.34根/mm與下方視網膜神經纖維層平均厚度呈正相關(P<0.05)。視盤大血管平均直徑為94.71±11.20μm，與視野平均缺損度呈正相關(P<0.05)。

結論：OCT血管成像可以方便無創觀察青光眼患者視盤血流情況，可以作為原發性開角型青光眼早期診斷的參考指標。

青光眼；光學相干斷層掃描；血管成像

引用：朱研.OCT血管成像在原發性開角型青光眼早期診斷中的應用.國際眼科雜志2016;16(12):2320-2322

0引言

原發性開角型青光眼(primary open angle glaucoma，POAG)是一種以視神經病變為特征的疾病。在POAG患者視神經損害的各種因素中，病理性高眼壓是最重要的因素之一。然而在臨床經常可以觀察到，具有相似眼壓水平和變化規律的不同POAG患者，其視神經損害的易感性可以存在很大差異。因此，在POAG的早期診斷和治療中，眼科醫生不應忽視患者視神經乳頭血管功能的異常。視盤血流的觀察研究對POAG的診斷和治療方案的選擇都具有重要意義。OCT血管成像技術是一種可以無創觀察視網膜、脈絡膜和視盤血流情況的影像工具。本研究采用OCT血管成像技術觀察早期POAG患者的視盤血管情況，評估該技術在POAG早期診斷中的應用價值。

1對象和方法

1.1對象 連續觀察2015-06/2016-02于我中心就診的早期POAG患者31例31眼。其中男17例，女23例，平均年齡46.3±17.7歲。本研究為橫斷面研究，全部觀察對象均明確原發性開角型青光眼診斷，并且為初次診斷病例，未經任何藥物或手術治療。診斷標準符合中華醫學會眼科學分會青光眼學組發表的《我國原發性青光眼診斷和治療專家共識(2014)》[1]。排除具有糖尿病、高血壓、高血脂等全身疾病及角膜病、白內障或其他眼底血管疾病的患者。

圖1 視盤周圍毛細血管，上方局部毛細血管密度減少(箭頭示)。

圖2 上方毛細血管密度與NFL厚度線性相關。

圖3 視盤周圍毛細血管，下方局部毛細血管密度減少(箭頭示)。

圖4 下方毛細血管密度與NFL厚度線性相關。

圖5 視盤大血管平均直徑減少(箭頭示)。

圖6 視盤大血管平均直徑與視野MD線性相關。

1.2方法

1.2.1眼科常規檢查 對患者進行包括視力、裂隙燈、前房角鏡及驗光等項目的眼科檢查。排除前房角狹窄、矯正視力<0.5及屈光不正超過-6.0D的患者。

1.2.2眼壓測量 使用KAT型Goldmann壓平式眼壓計，表面麻醉下坐位測量眼壓。取連續3次測量平均值為測量結果。觀察患者眼至少存在1次眼壓測量結果>21mmHg。

1.2.3視野測量 使用740iHUMPHREY視野計(德國Carl Zeiss 公司)檢查視野。采用30-2標準程序，Ⅲ號光標。以視野指數(Visual Field Index，VFI)≥80%為青光眼早期損害標準。雙眼都符合以上入選標準的患者隨機選擇1眼為觀察對象。

1.2.4視盤及視神經纖維層厚度 使用Cirrus HD-OCT 4000型(德國Carl Zeiss 公司)檢查視神經乳頭及視網膜神經纖維層(nerve fiber layer ，NFL)形態。

1.2.5視盤OCT血管成像 使用AngioVue OCT血管成像系統(美國光視公司)進行3mm×3mm的Angio Disc掃描。測量通過檢測圖像邊沿線處寬度最大的10根大血管的平均直徑。分別計數檢測圖像上下邊沿的毛細血管數目，以此除以邊沿長度(3mm)的結果分別為視盤上下極的毛細血管密度。

統計學分析：使用SPSS 19.0軟件分析數據。使用Pearson線性相關分析對視盤血管參數與視野平均缺損度及視盤旁NFL厚度的相關性進行分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1青光眼常規檢查結果 全部患者平均眼壓為26.94±3.51mmHg；上方視網膜NFL平均厚度為94.48±10.83μm；下方視網膜NFL平均厚度為96.52±10.06μm；視野平均缺損度為-4.20±2.39dB；平均視野指數為92.56%±7.71%。

2.2視盤周圍毛細血管密度與視網膜NFL厚度的相關性 以OCT血管成像系統掃描及分析，觀察眼視盤上方毛細血管平均密度為7.34±1.40根/mm(圖1)，與上方視網膜NFL平均厚度呈正相關(r=0.852，P<0.05，圖2)；視盤下方毛細血管平均密度為7.76±1.34根/mm(圖3)，與下方視網膜NFL平均厚度呈正相關(r=0.739，P<0.05，圖4)。

2.3視盤大血管直徑與視野平均缺損度的相關性 以OCT血管成像系統掃描及分析，觀察眼視盤大血管平均直徑為94.71±11.20μm(圖5)，與視野平均缺損度呈正相關(r=0.385，P=0.033<0.05，圖6)。

3討論

在POAG的發病因素中，除病理性眼壓升高外，視神經血流灌注異常也是重要因素之一。發現視盤血管功能的異常對于POAG的早期診斷具有重要價值，觀察視盤血流灌注功能的變化對于POAG病情進展的預測、治療效果的評估等方面都可能具有一定參考意義。傳統方法對視盤血管的觀測需要使用血管熒光造影。因為檢查過程存在全身不良反應風險，作為需要多次重復的常規檢查手段受到一定限制。

本文采用的OCT血管成像技術在頻域OCT上運行分光譜振幅去相關算法檢測血管管腔內的運動。該技術處理后的OCT信號在增強血流探測的同時減少了眼球軸向運動對圖像的影響[2]。掃描得到的復雜三維數據，通過血流信息分層，投射每一個深度范圍橫斷面血流值的最大去相關，生成enface血管圖像，顯示不同組織層面血管腔的最大血流。為了定量檢測視盤周圍的視網膜血流，本研究觀察了視盤周圍的毛細血管密度和大血管直徑參數。為了進一步明確本研究觀測的數據與臨床POAG進展程度的關系，本研究選擇青光眼臨床檢查中被廣泛應用的HUMPHREY視野計及OCT視盤檢查結果，分析研究病例檢查數據的相關關系。

Yali等[3-4]的研究將視盤邊界向外延伸0.7mm范圍內視網膜血管成像圖像中被血管占據的百分比定義為血管密度參數，并認為該參數與患者青光眼狀態及視野損害高度相關。由于OCT血管成像技術開展的范圍和時間有限，目前尚無視盤旁毛細血管密度的正常參考值。在我國該技術的應用還處于初始階段，更缺乏我國患者的正常參考標準。由于現有的OCT血管成像系統并未提供該參數的采集分析軟件，本研究采用了對圖像上下邊沿毛細血管直接計數的方法分析毛細血管密度。該方法的優點是可以直接反映毛細血管數目，并且可以分象限觀察毛細血管密度。本研究通過與OCT測量對應象限的NFL厚度的比較，存在明確的線性相關關系。直接觀察血管成像圖像，也可以觀察到對應NFL明顯變薄的區域，毛細血管網密度較正常區域降低。局部毛細血管網密度降低提示該區域血管功能的下降。相應出現NFL厚度變化提示POAG的早期結構變化與毛細血管參數可能存在對應關系，對毛細血管參數的觀測及追蹤觀察，可能預測及評估POAG早期的視盤結構損害，對臨床診斷及治療POAG提供指導。因此，該參數對于POAG診斷具有一定參考意義。但是，直接計數對圖像分析工作的繁瑣程度有很大提升，不利于大量臨床資料的分析，因此，準確、客觀、方便的視盤周圍圖像分析系統仍是OCT血管成像技術所欠缺的。除了毛細血管密度的正常參考值外，局部數據的變化范圍與POAG進展程度之間的相關關系也需要更多臨床研究和統計分析工作以進一步明確。本研究由于觀察條件限制，難以獲得與觀察對象年齡及全身情況等條件匹配的健康對照觀察資料，觀察對象的對側眼青光眼發展程度也存在較大差異，無法得到有意義的對照資料，因此本研究未設計對照觀察。需要OCT血管成像技術廣泛開展后進一步收集資料和分析工作證實本研究結果。

本研究觀測的另一參數是視盤周圍大血管的直徑。根據流體力學公式，局部血流與血管2端壓力差及血管直徑的4次方成正比[5]。很多關于視盤血流的研究都已經證實了眼灌注壓與青光眼視野損害的相關性[6]。而視盤血管直徑的變化對視盤血流的影響更為顯著。本研究結果顯示OCT血管成像的視盤大血管直徑與早期青光眼患者的視野平均缺損度存在線性相關關系。雖然對青光眼患者的眼底檢查在臨床已經受到普遍重視，但是OCT血管成像技術仍然在無創性、可重復性及精確性方面相對其他檢查方法具有較大優勢。該技術可以方便多次測量視盤大血管直徑，并且排除血管壁厚度差異帶來的測量誤差，獲得更可信的平均數據。通過對視盤大血管的平均直徑的測量分析可以對視盤局部血流狀態進行評估。根據本研究的結果可以推測，視盤大血管平均直徑較小的POAG患者具有更大視野損害進展的可能性。因此應用OCT血管成像技術對視盤大血管平均直徑的測量和隨訪，在POAG的早期診斷、發病危險因素的評估及早期治療方案的選擇等方面具有一定價值。但是，血管直徑的變化受到患者年齡、心血管健康程度及精神狀態等多種因素影響。本研究結果得到的相關系數并不能證實存在良好的線性關系。受到研究條件限制，研究結果可能受到樣本數目及其他偶然因素的干擾，還需要進一步研究證實。對研究對象的進一步隨訪觀察，可能得到對觀測參數的變化與POAG進展的關系更深入的了解。另外，現有的成像系統中也沒有提供該參數的測量分析軟件。軟件系統進一步完善、檢查規范以及正常參考值的確定都需要大量的研究工作。OCT血管成像可以方便無創觀察青光眼患者視盤血流情況。檢測得到的視盤旁毛細血管密度和大血管直徑與POAG早期損害程度具有相關性，可以作為POAG早期診斷的參考指標。

1中華醫學會眼科學分會青光眼學組. 我國原發性青光眼診斷和治療專家共識(2014年).中華眼科雜志 2014；50(5)：382-383

2王敏.OCT血管成像和enface OCT 圖譜.第1版.上海：復旦大學出版社 2015：2

3 Yali J, Eric W, Xiaogang W,etal. Optical coherence tomography angiography of optic disc perfusion in glaucoma.Ophthalmology2014；121(7):1322-1332

4 Yali J, John CM, Jason T,etal. Quantitative OCT angiography of optic nerve head blood flow.BiomedOptExperss2012；3(12):3127-3137

5陸云峰，褚仁遠，孫興懷，等. 眼灌注壓對人視盤微循環的影響. 眼科研究 2004；22(2)：209-212

6李浩，吳志鴻. 眼灌注壓波動與青光眼關系的研究進展.中華眼科雜志 2015；51(6)：477-480

Application of optical coherence tomography angiography in the early diagnosis of primary open angle glaucoma

Yan Zhu

Department of Ophthalmology,Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430060, Hubei Province, China

Yan Zhu. Department of Ophthalmology, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430060, Hubei Province, China. zhuyan1203@hotmail.com

?AIM: To investigate the diagnostic value of Application of optical coherence tomography (OCT) angiography for early primary open angle glaucoma (POAG).

glaucoma; optical coherence tomography; angiography

(430060)中國湖北省武漢市，武漢大學人民醫院眼科

朱研，男，畢業于武漢大學醫學院，醫學博士，主治醫師，研究方向：青光眼的臨床和基礎。

朱研.zhuyan1203@hotmail.com

2016-07-26

2016-11-04

:Zhu Y. Application of optical coherence tomography angiography in the early diagnosis of primary open angle glaucoma.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(12):2320-2322

10.3980/j.issn.1672-5123.2016.12.40

Received：2016-07-26 Accepted：2016-11-04