OCT和OCTA在特發性黃斑前膜術后視力預測中的研究進展

李 娜,廖洪霞,秦 波

0 引言

黃斑前膜(epiretinal membrane, ERM)是一種常見的視網膜疾病,其特征是視網膜內表面的纖維細胞增生,多發生于50歲以上的中老年人,發病率隨年齡增長而增加,流行病學顯示患病率為7.6%[1]。根據病因的不同,ERM分為特發性和繼發性ERM。特發性黃斑前膜(idiopathic epiretinal membrane, IERM)是指一類沒有任何已知其他眼病的ERM。IERM的發病機制尚不明確,目前主要認為由玻璃體后脫離引起內界膜缺損,膠質細胞和色素上皮細胞通過內界膜缺損處或從玻璃體腔到達視網膜表面形成[2]。在早期階段,IERM是無癥狀的,當黃斑或黃斑周圍受累、視網膜牽拉或形成水腫時,視力會受到影響,常見癥狀包括視力下降、視物變形、立體視覺喪失和復視[2]。目前,手術是IERM的主要治療方式,但是術后視力恢復也存在差異。因此,有必要確定影響術后視力預后的因素,從而為臨床工作者確定手術時機,權衡手術收益和風險時提供依據。而光學相干斷層掃描(optical coherence tomography, OCT)和OCT血管成像(optical coherence tomography angiography, OCTA)作為一種無創、快速的檢測手段,可清晰地觀察脈絡膜和黃斑區視網膜微結構,并評估視網膜和脈絡膜的血流變化,已經廣泛應用于臨床中。近十多年來,許多學者利用OCT和OCTA評估IERM的黃斑區微結構和血流變化發現,其與術后視力存在相關性,但結果并不一致。因此,本文就OCT與OCTA各參數和IERM術后視力預測的相關研究現狀進行綜述。

1 OCT生物學標志物

1.1黃斑中心凹厚度黃斑中心凹厚度(central foveal thickness, CFT)是指在中心凹處測量的視網膜內界膜(inner limiting membrane, ILM)與視網膜色素上皮層(retinal pigment epithelium, RPE)內側界面之間的距離(圖1)。由于黃斑前膜可引起視網膜增厚,術后視網膜厚度降低,于是許多研究者對CFT與手術前后視力的相關性進行研究,但結果存在爭議。Suh等[3]研究101例IERM患者術后6 mo的CFT和最佳矯正視力(best corrected visual acuity, BCVA)之間的關系發現,術前CFT與術前BCVA 呈正相關,而術后CFT與術后BCVA呈負相關。Kunikata等[4]研究發現,術前較低CFT的患者術后能獲得較好的BCVA,且術后BCVA與術后CFT顯著相關。然而,不同的是,一項針對634眼的回顧性多中心研究發現,CFT與基線BCVA相關,但與術后24 mo的BCVA無關[5]。Mathews等[6]也發現在黃斑中心凹輪廓凸出的IERM患者中,盡管CFT有所改善,但大多數患者在術后并未獲得BCVA改善。因此,除了CFT,可能還存在其他影響視力預后的因素,雖然CFT較高的患者可能從較差的基線獲得更大地改善,但最終的BCVA可能仍然較差。

圖1 IERM患者的OCT圖像 從上往下結構依次為黃斑前膜(ERM)、內界膜(ILM)、神經纖維層(NFL)、神經節細胞層(GCL)、內叢狀層(IPL)、內核層(INL)、外叢狀層(OPL)、外核層(ONL)、外界膜(ELM)、橢圓體帶(EZ)、光感受器外節末端/嵌合體帶(COST/IZ)、視網膜色素上皮層(RPE)、Bruch膜(BM)。其中黃色虛線代表黃斑中心凹厚度(CFT)。

1.2橢圓體帶和嵌合體帶的完整性在OCT上,色素上皮層上方的高反射條帶命名為橢圓體帶(ellipsoid zone, EZ),代表光感受器的橢圓體部分[7],以前的研究也命名為光感受器細胞內外節(inner segment/outer segment, IS/OS)。Inoue等[8]研究發現,術前橢圓體帶完整的患眼,術后BCVA明顯優于橢圓體帶中斷的患眼。Kim等[9]對100例IERM患者進行回顧性研究發現,OCT檢測提示EZ破壞是IERM手術后視力恢復不良的重要預測因素。Scheerlinck等[10]和Miguel等[11]均報道術前橢圓體帶完整是術后視力恢復良好的預測指標。OCT上EZ和色素上皮層之間的一條高反射線,命名為嵌合體帶(interdigitation zone, IZ)[12]。既往研究報道術前IZ中斷與術后6 mo[13]、12 mo[12]和24 mo[13]視力恢復較差存在相關性。同樣白淑瑋等[14]發現,IZ缺損長度與術后BCVA顯著相關,可作為IERM術后視力預測的指標。Fernandes等[15]研究發現,基線BCVA、EZ、IZ與術后BCVA之間存在明顯相關性,但是只有基線BCVA和基線IZ的完整性是最終BCVA的預測因素。Shimozono等[16]認為IZ比EZ更容易受到前膜的牽引引起破壞。因此,臨床上在評估光感受器完整性時應同時考慮EZ和IZ這兩種OCT標志物,EZ和IZ的完整性可作為預測IERM術后視力的一個正向預測標志物。

1.3黃斑中心凹輪廓和形態目前,關于黃斑中心凹輪廓和形態與術后BCVA相關性的證據并不充足。Scheerlinck等[10]在系統綜述中沒有發現任何關聯。Ozdek等[5]大型回顧性多中心研究中對634只IERM眼隨訪時發現,平均BCVA值和中心凹形態在每次隨訪中逐漸改善,但基線中心凹輪廓凸出的眼向正常中心凹輪廓變化所需的隨訪時間比基線中心凹平坦的眼長。這表明IERM患者術后黃斑中心凹解剖和功能的恢復是一個緩慢的過程,基線時中央凹形態較差的眼睛可能需要更長的時間[5]。然而,Zeyer等[17]回顧性地發現,術前中心凹輪廓為“圓拱形”(圖2A)患眼在術后12 mo的視力提升大于“平坦形”(圖2B)和“凹陷形”(圖2C)輪廓的患眼。這可能是由于“圓拱形”基線視力更差,術后視力提升更明顯。Kinoshita等[18]根據OCT上的黃斑形態將術前IERM眼分為彌漫水腫型、囊樣水腫型、假孔型和玻璃體黃斑牽拉型。術后發現,除假孔型外,各組術后視力均有明顯改善。不同的是,Kim等[19]發現假孔型與術后3 mo時較小的視力改善有關。因此,黃斑中心凹輪廓和形態與術后BCVA的相關性還需要進一步地研究去證實。

圖2 IERM患者黃斑中心凹的三種不同形態及EIFL厚度的測量 A:圓拱形;B:平坦形;C:凹陷形;D:黃色實線代表EIFL厚度,即內界膜內緣至外核層內緣的垂直距離。

1.5光感受器外節末端光感受器外節末端(cone outer segment tips, COST)定義為OCT上的IS/OS與RPE間的一條高反射帶。Shimozonoz等[16]在一項回顧性研究發現,COST的缺損長度與術后BCVA有顯著相關性,而與CFT無關,這說明,相較于CFT,COST是一個更好的IERM術后預后指標。進一步地,Itoh等[12]研究進一步發現,術后12 mo的BCVA與術前COST缺損的長度顯著相關,但與IS/OS和外界膜(epiretinal membrane, ELM)缺損的長度不相關。Rii等[25]研究同前一致,因此,COST的完整程度很大可能是IERM術后視力的正向預測指標。

1.6內層視網膜早期的研究主要集中于外層視網膜,最近以來,學者們越來越意識到內層視網膜在IERM發病機制中的重要性,把研究重點轉移到內層視網膜。然而,目前關于內層視網膜作為預后標記物的應用幾乎沒有一致意見。一項多中心回顧性研究發現,無或輕度的視網膜內層結構紊亂(disorganisation of inner retinal layers, DRIL)眼

的基線BCVA明顯優于重度DRIL眼,且在術后12 mo時視力提升幅度更大,可作為預測IERM手術后視力恢復的生物標志物[26]。然而,Fernandes等[15]回顧性研究發現,基線DRIL與術后12 mo時的BCVA之間沒有相關性。此外,Miguel等[11]研究發現,基線時更薄的神經節細胞-內叢狀層(ganglion cell-inner plexiform layer, GC-IPL)與術后更好的BCVA相關。然而Cho等[27]在回顧性研究中沒有發現GC-IPL厚度與術后BCVA的關系,有可能是因為研究者們采用的測量方法和觀察時間的差異。Kim等[28]在一項前瞻性研究中發現,與其他內層視網膜相比,術前內核層(inner nuclear layer, INL)厚度和術后視力的相關性最大。在另一項前瞻性分析中,Zou等[29]分析了105例單側IERM患者的術后視力與術前中心凹、旁中心凹和中心凹周圍區7層視網膜厚度之間的關系發現,僅INL厚度與術后6 mo時出現2行以上視力改善的患者的BCVA高度相關,其他視網膜層和BCVA無關。因此,INL厚度很大可能是IERM術后的預測因素,其他內層視網膜在特發性黃斑前膜中的預后價值還需要更多的研究去證實。

1.7異位中心凹內層異位中心凹內層(ectopic inner foveal layers, EIFL)是一種在OCT上表現為從INL和內叢狀層(inner plexiform layer, IPL)延伸到中心凹區域的連續異位帶(圖2D),被認為可能是影響IERM預后的一個重要標志[30]。Govetto等[31]對111只IERM眼進行回顧性研究發現,EIFL的存在與術前和術后較差的BCVA相關,并且EIFL厚度與術前 BCVA 呈負相關。隨訪至術后12 mo時,EIFL厚度與BCVA呈明顯的負相關。因此,他們得出結論,EIFL的存在是IERM一個重要的負面預后因素。除此之外,他們還發現分期為Govetto3期和4期的IERM均存在EIFL,但4期的視力結果比3期更差[31]。González-Saldivar等[32]證實了EIFL在Govetto3-4期的IERM中的負面預后作用。他們在一項回顧性分析中報道,把88只IERM眼睛按EIFL分期方案分為四期,術后隨訪至少12 mo,不同分期的IERM眼均獲得了視力提升,但與2期IERM相比,3期和4期IERM眼的最終BCVA明顯更差,這與Govetto等[31]研究一致,意味著其他視網膜層的破壞也可能具有預后價值。同樣地,Kim等[33]在一項前瞻性研究中發現,EIFL分期在術前和術后6 mo內和BCVA及CFT呈顯著相關性,而術前EIFL厚度僅與術前BCVA相關,與術后BCVA無關。除此之外,Gesualdo等[34]通過回顧性研究分析27只IERM患眼發現,術前不存在EIFL的眼睛在12 mo時比存在EIEF眼獲得更大的的視力提升和結構恢復,他們認為,EIFL是IERM術后重要的負面影響因素。因此,在進行臨床手術決策時,EIFL可能是一個更好的負面預后指標,未來應得到充分的重視。

1.8視網膜內層不規則指數視網膜內層不規則指數(inner retinal irregularity index, IRII)由Cho等[27]提出,定義為中心凹3 mm區域IPL厚度除以RPE厚度的比值。他們的研究發現,IERM手術前后IRII與視力結果高度相關。因此,IRII可能是預測IERM術后視力預后的有效指標。Kim等[19]研究結果和Cho[27]等一致,IRII與IERM術后6 mo的BCVA顯著相關,并且較高的IRII值與較差的術后BCVA相關。然而,在另一項回顧性分析中,Jeon等[13]發現IRII與視力改善相關,而與24 mo的BCVA無關。因為IRII目前需要借助外置軟件測量,機器無法自動得出,所以關于IRII在IERM中并未廣泛應用,但其可能是IERM術后的預后生物標志物之一。

1.9脈絡膜鞏膜界面不規則指數Michalewska等[35]在一項前瞻性研究中發現,IERM患者經玻璃體切除術后,脈絡膜邊界不規則的眼比脈絡膜邊界規則的眼視力恢復速度更快。進一步地,Kim等[36]提出了脈絡膜鞏膜界面不規則指數,定義為OCT圖像上的脈絡膜鞏膜界面(choroidoscleral interface, CSI)與其最佳擬合球體之間在每個測量點處的差值加權和。他們通過回顧性研究發現,CSI不規則指數與術后6 mo視力呈正相關,然而,這個新參數并不比視網膜內不規則指數更好地預測視力結果[36]。與視網膜內層不規則指數一樣,CSI不規則指數也需要借助外置軟件測量得出,因此并未廣泛應用,但可能作為IERM術后的預后生物標志物之一。

2 OCTA生物學標志物

2.1黃斑中心凹無血管區面積黃斑中心凹無血管區(foveal avascular zone, FAZ)是指黃斑中心凹處無視網膜毛細血管區域(圖3)。有研究報道,IERM患者中心凹周圍的毛細血管血流減少,并在手術去除前膜后逐漸改善[37]。在此基礎上,Kim等[38]人的研究納入43例單側IERM患者,術后隨訪6 mo以上,比較患有IERM的眼與未受影響的對側眼的淺層毛細血管叢(superficial capillary plexus, SCP)和深層毛細血管叢(deep capillary plexus, DCP)的OCTA圖像發現,與對側眼相比,術后IERM眼的視網膜血流密度較低,SCP和DCP的FAZ面積較小。此外,術前SCP和DCP的FAZ面積和旁中心凹血流密度的眼間差異越大,術后BCVA越差。Chen等[39]人的研究與前一致,患有IERM患眼術前SCP的FAZ面積明顯較小,且術后FAZ面積越大,視功能預后越好。除此之外,Shiihara等[40]也在一項回顧性研究中發現,隨著ERM病情進展,其FAZ面積越來越小,且FAZ的面積大小(而非形狀)與變形程度顯著相關,而與BCVA無關,這表明其可以作為 ERM 患者變形程度的客觀參數。因此,術前SCP的FAZ面積與術后BCVA呈負相關,通過OCTA評估黃斑毛細血管叢的FAZ面積大小可能有助于評估IERM病情程度,并預測接受手術治療的IERM患者的視功能。

圖3 IERM患者OCTA 3 mm×3 mm掃描圖像 A:黃色內圈為黃斑中心凹無血管區(FAZ),因為前膜收縮,導致FAZ面積變小;B:淺層視網膜毛細血管叢(SCP);C:深層視網膜毛細血管叢(DCP);D:脈絡膜毛細血管叢(CCP)。

2.2視網膜血流密度Mastropasqua等[41]觀察到IERM患者經玻璃體切除加ILM剝離術后SCP血流密度降低,這與Kim等[38]研究結果一致,但他們認為該改變可能是由于在ILM剝離時的直接手術創傷。Chen等[39]在IERM眼的SCP和DCP中觀察到,中心凹的血流密度明顯增加,旁中心凹的血流密度卻急劇下降。術后6 mo時,中心凹的血流密度減少,旁中心凹的血流密度增加,但與BCVA沒有相關性。張凌等[42]在一項前瞻性研究中發現45只IERM眼在6 mo時SCP血流密度明顯減少,但與BCVA無相關性。然而,Feng等[43]研究發現,術前中心凹DCP血流密度是術后BCVA的獨立正向預后因素。除此之外,Shen等[44]對41例接受手術的IERM患者進行觀察發現,術后黃斑血管迂曲度、SCP血流密度和視網膜厚度顯著下降,而DCP血流密度上升。BCVA的改善與平均黃斑敏感度相關,而平均黃斑敏感度與術后3 mo時的SCP血流密度和視網膜厚度相關。他們認為,手術后血管變形和扭曲趨于正常,SCP中的血流阻力降低,密度隨后降低,此外,DCP的灌注增加,表明黃斑前膜牽拉引起的曲折毛細血管逐漸恢復,DCP血流改善[44]。因此,IERM術后會出現視網膜微循環的重塑和灌注分布,研究微循環的血流相關指標有助于對其發病機制有更深的理解,而其與預后的關系存在爭議,還需要進一步地研究。

2.3脈絡膜血流面積和血管指數Fang等[45]對91例IERM患者使用OCTA測量患眼和對側正常眼的視網膜SCP、DCP和脈絡膜毛細血管叢(choroidal capillary plexus, CCP)的血流面積,并評估其與BCVA之間的關系發現,與正常對側眼相比,IERM眼的DCP血流面積沒有減少,而SCP和CCP 血流面積出現了統計學意義上的顯著下降,并且,CCP的血流面積是唯一與BCVA顯著相關的因素。然而,Li等[46]在一項前瞻性研究中發現,24例IERM患者術后CCP血流面積增加,與Fang等[45]研究一致,但BCVA與CCP血流面積沒有統計學意義上的顯著相關性。Wang等[47]對102例單側IERM患者的眼睛進行觀察發現,脈絡膜血管指數(choroidal vascularity index, CVI)和CCP血流面積在術后12 mo隨訪期間均與BCVA相關,并且術前CVI與術后12 mo的視力呈正相關。他們認為,CVI可作為IERM的術后正向預測指標。目前關于CCP血流面積和CVI在IERM中的研究較少,關于脈絡膜循環在IERM中的作用和價值需要未來更多的研究去證實。

3 小結

隨著我國人口老齡化的加劇,IERM的發病率逐漸升高,嚴重威脅了我國老年人的視力。目前,手術治療是主要的有效方式,然而,手術時機并沒有統一,不少患者手術后的視力未見改善,因此,關于IERM術后預測因素的研究具有重要的臨床意義。OCT和OCTA作為一種無創、快速的檢測手段,可清晰的觀察脈絡膜和黃斑區視網膜微結構,并評估視網膜和脈絡膜的血流變化,對于IERM術后視力預測,確立手術時機具有重要價值。本文總結了OCT與OCTA各參數和IERM術后視力預測的相關研究現狀,見表1。目前,已經發現EZ和IZ的完整性,COST層的完整性,EIFL的存在,INL厚度,PROS長度和FAZ面積對術后的預測價值最大。但是,關于這些指標仍然存在一定爭議,可能與使用不同的OCT和OCTA設備、隨訪時間長短、是否進行白內障手術、測量誤差等因素有關,因此,未來有希望開展大型的前瞻性臨床研究去證實這些標志物的有效性。此外,除了OCT和OCTA,未來還可以結合微視野,多焦視網膜電圖以及人工智能,更準確、高效地預測IERM術后結局,為臨床工作者確定手術時機和權衡手術收益提供依據。

表1 術前OCT和OCTA指標與術后視力相關性總結