光學相干斷層掃描血管成像在眼科中的應用

段如月 張天資

光學相干斷層掃描血管成像技術（OCTA）是一種簡便、快速、分辨率較高且具有無創性的新興技術，不但可以觀察視網膜、脈絡膜等血管損害程度及其病灶血流面積，而且可有效防止眼底血管造影等有創操作所造成的危害。OCTA現已廣泛應用于視網膜、視盤、黃斑等橫截面斷層檢查，能夠清晰地發現細微病變，尤其對檢測視網膜各層血管情況更為直觀、準確，為眼底疾病的診斷和隨訪提供客觀依據。然而OCTA具有掃描規模的局限性、要求患者高度配合、偽影等缺點。現將OCT檢查技術的發展、應用及與其他檢查的對比綜述如下。

1　OCT技術的發展

1.1時域OCT 1991年Huang等[1]首次提出了光學相干斷層成像技術（OCT），又稱時域OCT（TDOCT），其工作原理是將低相干光反射儀與共焦顯微鏡的原理運用于生物醫學中，利用中心波長為830nm的超級發光二極管測量生物組織的后向散射光，同時從組織反映光信號和參考鏡反射回光信號疊加、干擾，然后成像。在之后10多年時間里，逐漸研發出第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代OCT，為眼科臨床醫師診斷眼底疾病提供重要依據。因其視網膜組織分辨率較低，掃描速度慢，穿透深度有限及近紅外線難以通過紅細胞，OCT成像時需阻斷血流或沖洗血管以排除血液等缺點，限制了時域OCT的臨床應用。

1.2頻域OCT2006年推出了第Ⅳ代OCT，即傅立葉域 OCT，又稱為頻域 OCT（SD-OCT）[2]。頻域OCT的特征在于參考臂的參照反光鏡固定，通過改變光波的頻率來實現信號干擾。其分辨率較高，掃描速度快，通過頻域分離探測器獲取寬帶干涉信號，再利用傅立葉變化獲得深度掃描信息，在操作觀察中不需要移動參考臂。與TD-OCT相比，SDOCT檢測速度與精確度明顯提高，可以準確、可靠地反映眼底情況[3]。

1.3OCTA OCTA技術是應用分頻增幅去相干血管成像技術（SSADA），將同一位置反復掃描的OCT的頻幅分成數段使用去相關法進行分析，對OCT掃描圖像進行處理，將視網膜、脈絡膜的血管在冠狀面進行重建[4～6]。通過此技術可獲得清晰的視網膜、脈絡膜以及脈絡膜各層血管形態，在同一解剖層面對視網膜和脈絡膜的異常血管進行觀察。

OCTA改善血流測量信噪比和微血管脈網的連貫性，通過對一個截斷面進行多次B掃描，并將多幅圖像中無差異的像素去除，保留有差異的像素，達到去相干的目的；而分頻增幅是指先把原來圖像去除了噪聲并裂解為不同頻譜，之后將其合并，達到各層血管形態在橫斷面得到清晰成像的目的。OCTA的En face功能又稱C掃描，通過OCT的立體掃描對視網膜進行冠狀切面，觀察視網膜和脈絡膜不同層面的OCT圖像[7]。還可以采用RPE層的弧度對視網膜進行切面，稱為“RPE板”功能，可在同一解剖層面準確地對眼底病變進行觀察和隨訪。

2　OCTA與其他常用眼底檢查技術的比較

2.1眼底熒光素血管造影（FFA） FFA是眼科臨床上常用的檢查方法，將熒光素從肘正中靜脈注入到視網膜，其特點是利用眼底照相機可動態觀察視網膜血管及灌注情況，同時可以看到血管結構及功能變化。但淺層及深層視網膜毛細血管在FFA圖像中重疊，使FFA不能清晰地顯示視網膜深層及脈絡膜層血管結果[8]。

2.2吲哚青綠血管造影（ICGA） ICGA主要用于觀察脈絡膜血管，其造影劑為吲哚青綠，分子量大，約2%吲哚青綠以游離狀態存在于血液中，故可顯示正常和異常血管分布及循環，從而指導疾病的預防、診斷、治療及預后評估，但其分辨率較低。Choi等[8]將ICGA不能清楚地顯示脈絡膜血管病變歸結為造影劑未與白蛋白結合而從脈絡膜血管游離出來，在圖像中形成高熒光背影。脈絡膜血管具有分布密集、血管細小、高熒光滲漏等特點，ICGA熒光劑為大分子，與蛋白質結合率高，故可顯示脈絡膜血管形態，但其分辨率較低。

OCTA與FFA和ICGA相比，無需靜脈注射造影劑，避免了造影劑注射帶來的各種不良反應，輕者惡心、嘔吐、過敏，嚴重者可導致死亡；同時無法顯示熒光素滲漏、著染和染料積存等影像特征，因此避免了造影劑滲漏對病灶觀察的干擾。OCTA可以在幾秒鐘內獲得圖像，與FFA和ICGA數分鐘相比有顯著改善。另外，FFA和ICGA呈現視網膜、脈絡膜全層熒光的分散狀態，而OCTA可分層顯示視網膜、脈絡膜的血流分布情況，清楚地顯示病灶的層次與位置，而且每幅En face OCTA圖像配有相應的B掃描OCT，可更精確地分析病變的形態和位置。

2.3多光譜眼底成像 多光譜成像是使用多個單色LED光源進入眼睛組織的不同深度，不同波長的單色LED光源投射到眼底組織上，在不同深度產生不同的反射，形成不同層次的眼底圖像，圖像以En face形式呈現。MacKenzie等[9]報道，多光譜眼底成像顯示年齡相關性黃斑變性的黃斑異常，同時可觀察到視網膜和脈絡膜的結構在糖尿病視網膜病變中的改變。但在一定的波長下才能顯現眼底圖像及病變部位，不能夠準確定位病變的位置、深度及量化其病灶的面積；同時對于觀察眼底疾病還存在局限性，如不能夠顯示青光眼患者視神經損害程度等。而OCTA檢查能夠清晰、直觀地顯示視網膜各層結構并定性、定量分析眼底病變，而且隨訪功能可對治療前后進行定量分析對比。

3　OCTA在眼科中的應用

3.1糖尿病視網膜病變 糖尿病視網膜病變（DR）主要眼底表現為微血管瘤、無灌注區及新生血管等，若未進行干預治療將發展為增殖性DR（PDR），影響視力甚至致盲[10]。FFA是診斷DR的金標準[11]，觀察FFA圖像上熒光造影劑的充盈和滲漏情況，可了解眼底血管的形態和結構異常，以此明確DR的病理生理狀態。比較DR的FFA和OCTA圖像可見，在FFA圖像中微血管瘤顯示為高熒光點，而OCTA圖像可觀察到微血管瘤形態，且明確微血管瘤與毛細血管閉塞之間的聯系。在DR患者的視網膜新生血管成像方面，因為OCTA沒有熒光素滲漏的干擾而且局部分辨率更高，因此OCTA對于視網膜中央無血管區的擴大以及周圍血管的重塑、小的無灌注區顯像較FFA好。因血糖過高或存在嚴重心、肺、腎功能不全等DR患者不適宜進行FFA檢查，OCTA為這部分患者提供了一個評估視網膜微血管情況的途徑。目前可利用OCTA無創、便捷的優勢對接受治療的患者進行隨訪，通過對黃斑區血流情況的觀察來評估治療效果，判斷患者的視力預后。但OCTA掃描范圍較小，故無法對DR患者的周邊視網膜血流進行觀察。

3.2年齡相關性黃斑變性 年齡相關性黃斑變性（AMD）是老年人致盲的主要原因之一[11]。脈絡膜新血管（CNV）的形成是濕性AMD的標志性病理特征。抗血管內皮生長因子（VEGF）藥物治療CNV為抑制其進一步發生發展的有效方法之一。OCTA病灶區域與FFA相對應[12]，Spaide等[10]通過OCTA研究抗VEGF治療后14例濕性AMD患者17只眼的CNV改變，在小病灶區可見大血管，在較大病灶區仍可見錯綜復雜的小血管存在。應用OCTA的無創和快捷特性，可密切觀察抗VEGF藥物治療過程中CNV的變化，除了對CNV形態進行觀察外，還可以準確測量CNV的面積，具有量化評價療效的功能。另外因OCTA隨訪方便、無創，可更加及時掌握其復發的規律，從而指導治療方案的選擇和調整。

3.3息肉樣脈絡膜血管病變 息肉樣脈絡膜血管病變（PCV）是脈絡膜內層血管末端息肉樣（polyps）改變的黃斑疾病，如今診斷PCV的金標準仍然是ICGA[13]。但ICGA檢查因其存在有創、造影劑過敏、普及率低等問題，限制了其在臨床上的廣泛應用。在OCTA中脈絡膜異常分支血管網（BVN）血管形態比ICGA更清晰可見，并且可以辨別BVN位置。目前，OCTA在檢測polyps方面尚存在局限性，其主要原因可能為流速慢、體積小的息肉樣病灶OCTA難以成像[14]。可以利用OCTA對疑似PCV患者進行篩查，未能確診者可行ICGA明確診斷。

3.4青光眼 青光眼的發病機制與血管功能障礙有關，而視盤局部缺血為青光眼的致病因子[15]。睫狀后動脈微循環障礙可導致早期視盤病變，通過觀察睫狀后動脈微循環可對青光眼早期診斷提供依據[16]。視盤血流量減少與青光眼嚴重程度有關[17]。因此OCTA可用于臨床診斷和治療青光眼。

4　OCTA的局限性

OCTA不能進行大規模掃描成像，掃描范圍越大，成像效果越差；它呈現“靜態”血管圖像，無法觀察眼底血流的動態變化過程，影響對視網膜血管屏障功能的觀察[18]；對被檢查者的配合度及視敏度均有要求，不能很好地配合檢查者和視力差者如嚴重白內障、玻璃體積血等屈光介質不清，不能很好地成像；它通過自動分割算法識別視網膜血管層的可靠性低，當視網膜出現病變時更加明顯，因此需要人工操作，耗時較長；偽影的形成影響OCTA對異常血管的識別，Chen等[19]認為偽影的形成是由于被檢者配合不佳、上層血管圖像投射到下方血管層、視網膜疾病（視網膜色素上皮脫離、較大視網膜血管和視網膜色素上皮萎縮）、脈絡膜基質層的去相干信號干擾血管信號和血管內血流量等造成。

綜上所述，OCTA檢查在臨床上為眼底觀察提供了新的途徑，雖然目前OCTA仍存在一定局限性，還不能夠完全代替眼底血管造影技術，但未來無創快速的眼底檢查是發展的必然趨勢。隨著技術不斷更新與完善，OCTA對眼底疾病的診斷與隨訪將會帶來新的突破。

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