OCT 對正常人角結膜上皮和上瞼結膜上皮厚度的測量研究

趙黎，李青松，繆晚虹，符之瑄，王亞卉，張斌，桂炎香

角膜上皮、角鞏緣上皮、球結膜上皮和上瞼結膜上皮都來源于表皮外胚葉，而在組織學上，各上皮之間又互相延續，瞼板部有2～3 層上皮細胞，球結膜上皮細胞形狀為扁平形，相接于角鞏緣上皮逐漸演變為復層鱗狀上皮，最后過渡到角膜上皮[1]。活體觀察眼表各個上皮厚度的變化可以觀察一些疾病的生理病理演變過程，如眼表的炎癥、表皮的擦傷等。光學相干斷層成像技術（optical coherence tomography，OCT）具有檢查快速、非接觸、高分辨率、精確定量化測量等優勢，可以對各上皮層進行定量的測量[2]，本研究運用新型OCT（Stratus OCT，model II，Carl Zeiss）對中央角膜、角鞏緣、球結膜和上眼瞼結膜上皮進行觀察測量。

1 對象和方法

1.1 研究對象

62 例健康人，男性26 例，女性36 例，年齡在20～30 歲。研究對象均為在校大學生志愿者，均無佩戴隱形眼鏡、眼科疾病、全身系統疾病或眼部外傷史。本研究通過上海中醫藥大學附屬普陀醫院倫理委員會審批（PTRC-R-20118-21-1），檢查前均需簽署知情同意書，所有研究對象均自愿參加本研究并完成所有檢查項目。

1.2 儀器設備

測量儀器為Stratus OCT，model II（Carl Zeiss，Meditec，Inc，Dublin，CA）使用眼前節模塊采集各上皮厚度。

1.3 測量方法

測量眼表4 個部位上皮時，志愿者均采用坐姿，讓志愿者下頜部舒適地放在設備的頜托上，使額頭部頂住橫梁，保持此凝視狀態，此為準備狀態。

圖1 Stratus OCT 測量角膜、結膜各上皮厚度位置圖。1A 角膜上皮；1B 角鞏膜緣上皮；1C 球結膜厚度；1D 上瞼結膜厚度

1.3.1 中央角膜上皮厚度測量方法 志愿者保持準備狀態，眼睛固定直視儀器中綠色十字靶。檢查者使用（Anterior Segment Cube 512×128）模塊掃描角膜，十字交叉掃描標尺定在角膜中央頂點（圖1A）。

1.3.2 角鞏緣上皮厚度測量方法 志愿者保持準備狀態，囑志愿者斜視鼻內側上45°方向的定位紅燈，使眼球顳下方暴露，檢查者使用（Anterior Segment Cube 5 Line Raster）模塊掃描角鞏緣，5 條線標尺中央定在角鞏緣（圖1B）。

1.3.3 球結膜上皮厚度測量方法 志愿者保持準備狀態，囑志愿者斜視鼻內側上45°方向的定位紅燈，使眼球顳下方暴露，檢查者者使用（Anterior Segment Cube 5 Line Raster）模塊掃描結膜，5 條線標尺角度為45°，測量位置定在離角膜緣3～5 mm 處（圖1C）。

1.3.4 上瞼結膜上皮厚度測量 志愿者保持準備狀態，助手翻轉志愿者上眼瞼，使上瞼結膜中央正對五條平行掃描光線，檢查者使用（Anterior Segment Cube 5 Line Raster）模塊掃描上瞼結膜，5 條線標尺角度為90°，與上瞼瞼板板腺相平行，位置定在上瞼結膜中央（圖1D）。

1.4 統計學方法

采用SPSS24.0 軟件進行數據分析。各圖像中上皮層的厚度的測量工具為機器本身自帶的程序；2名技師所測的數據進行一致性檢驗，計量資料以均數±標準差（）表示，然后采用技師1 的數據進行單因素的方差分析和各上皮層之間均數的多重比較，以P＜0.05，為差異有統計學意義。

2 結果

本研究采用兩名檢查者使用同一臺OCT 儀器分別測量62 名志愿者，每名技師測量時，同一部位拍攝3 張結構清晰的圖像并測量每次圖像中各上皮層的厚度并取平均數。

技師1 的測量結果為：中央角膜、角鞏緣、球結膜、瞼結膜各上皮層的厚度分別為（59.23±7.74）μm、（89.77±9.38）μm、（38.42±6.44）μm、（33.81±5.04）μm。

技師2 的測量結果為：中央角膜、角鞏緣、球結膜、瞼結膜各上皮層的厚度分別為（58.10±6.34）μm、（89.63±9.25）μm、（38.79±5.04）μm、（34.74±4.28）μm。

本研究對技師1 和技師2 的測量各部位的結果進行一致性檢驗（表1），結果顯示兩名技師測量結果組內相關系數（Intraclass correlation coefficient，ICC）良好，各個部位都有較好的一致性（P＜0.01）。

對技師1 的測量結果進行4 個部位的單因素的方差分析，結果顯示：4 組間差異有統計學意義(F=750.683，P＜0.01)；LSD 4 組間兩兩比較顯示：4 組間兩兩比較，差異均有統計學意義（P＜0.01）。

表1 角膜上皮層、角鞏緣上皮層、球結膜上皮層和上瞼結膜上皮層的一致性檢驗

3 討論

圖2 Stratus OCT 測量角膜、結膜各上皮厚度結果圖。2A 左眼中央角膜的OCT 圖像，圖中短線所示為中央角膜上皮層厚度59 μm；2B 左眼角鞏緣的OCT 圖像，圖像中清晰的顯示角膜上皮、角鞏緣上皮和結膜上皮的過渡情況，短線所示為角鞏緣的上皮厚度96 μm；2C 左眼角膜顳下方球結膜OCT 圖像，圖中可見上皮層和基質層的界限，短線所示為結膜上皮厚度36 μm；2D 左眼上瞼結膜OCT 圖像，圖中顯示類似球結膜的分層，上皮層界限清晰，短線所示為瞼結膜上皮層的厚度36 μm

根據結膜的組織學定義，結膜可分為結膜上皮層和結膜固有層[1]，由于該組織的解剖學特點和成像技術的局限性，使得測量結膜成為一大難題。結膜上皮的形態與結膜正常的生理過程關系密切，上皮細胞形態越扁平，面積越大，則越接近上皮表層[3]，因此量化結膜上皮層是一大難題。2011 年本科室首次在活體上量化了結膜的分層，并使用OCT 測量了球結膜結膜上皮層和固有層的厚度[4]。現在又使用OCT（Stratus OCT，model II，Carl Zeiss）觀察到類似球結膜圖像的瞼結膜的分層（圖2D），并首次定量測量上瞼結膜的上皮層厚度為（33.81±5.04）μm，并具有良好的一致性（P＜0.01）。

OCT 圖像中，顏色的不同是根據被測組織吸收反射后來決定的，紅色和白色代表組織部位光吸收較少，而藍色和黑色代表光吸收較多，因此可以利用此原理區分被測組織結構。對比角膜、球結膜、角鞏緣和瞼結膜的OCT 圖像可以發現，瞼結膜和球結膜基質的反射率高于角膜角膜緣基質，這來源于它們解剖以及結構上的差異，如角膜基質排列有序，而見結膜和球結膜基質則相對紊亂。由于結膜上皮層較基質層排列有序，故光反射性較弱，顯示為光信號較弱的區域，從而與基質層分開。結膜基質層與下方組織結合的較為疏松，在OCT 圖像上該疏松區域顯示為光反射信號弱的區域，故可將結膜與下方組織分開。這也是本次研究能夠測量結膜上皮層的基礎。

此研究中，采用兩名技師分別對62 名志愿者進行重復的測量，同類相關系數顯示結果無差異性。角膜上皮的厚度比Meixiao Shen 等[5]和Feng Y 等[2]所測的較厚，這可能是由于測量儀器不同的原因。角鞏緣厚度較厚的原因也是如此，測得厚度為（89.77±9.38）μm 比Feng Y 等[2]測得的（79.6±7.4）μm稍厚。顳側球結膜厚度（38.42±6.44）μm 與之前所測量[6]的20～30 歲之間結膜上皮厚度（39.3±3.8）μm 相類似，這也印證了角膜厚度與結膜厚度高于其他研究者的原因。瞼結膜厚度還沒有文獻報道活體測量的數據，測得厚度為（33.81±5.04）μm。此外采用單因素的方差分析，比較4 個部位間的厚度，有統計學的意義，4 個部位厚度依次為，角鞏緣上皮層、角膜上皮層、球結膜上皮層和瞼結膜上皮層，這符合組織學的數據[7-8]。

由于初次研究瞼結膜，本研究只測量了62 名20～30 歲之間的健康志愿者的各上皮層的厚度，數量方面稍顯不足，沒有進行性別和年齡的分組，下一步可以采用年齡和性別的分組，進行分層研究。另外，由于科技的發展，OCT 技術比以往更有高分辨率，將能拍攝到瞼結膜全層的解剖圖像。

總之，本研究首次描述了使用OCT 采集瞼結膜圖像的方法，并定量測量了其上皮層厚度，比較了角膜上皮、角鞏緣上皮，球結膜上皮，瞼結膜上皮的厚度變化。可以通過OCT 聯合共聚焦顯微鏡圖像定量評價佩戴角膜接觸鏡所造成的病理變化，尤其是早期上皮層的改變，另外對于其他眼表的炎癥和腫瘤[9]早期也有一定的檢測作用。