方林，陳臻,2，張希瑞

1. 云南省第一人民醫(yī)院 眼科，云南 昆明 650032；2. 昆明理工大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650032

引言

青光眼是一組以視神經(jīng)萎縮和視野缺損為共同特征的疾病，是全球范圍內(nèi)主要致盲性眼病之一，目前已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類的視覺健康及視覺質(zhì)量。發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，據(jù)推測到2040年全球青光眼患病人數(shù)將超過1.1億[1]。大部分的青光眼患者通過門診篩查眼壓或視野檢查異常獲得初步診斷，在確診過程中發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維層厚度異常、視野丟失，但此時(shí)基本已是青光眼中晚期的改變。隨著人們對(duì)視覺質(zhì)量重視程度的增加，早期青光眼的診斷顯得越發(fā)重要。其發(fā)病機(jī)制尚不清楚，但大部分學(xué)者的觀點(diǎn)認(rèn)為，從機(jī)械損傷的角度，患者眼內(nèi)壓（Intraocular Pressure，IOP）的增加會(huì)影響視網(wǎng)膜血管的灌注及感光細(xì)胞的功能丟失。近年來，青光眼患者的血流灌注情況得到了更多的重視，Munk等[2]研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維層（Retinal Nerve Fiber Layer，RNFL）缺損的青光眼患者，扇形區(qū)域內(nèi)可見局部血管密度減少或視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（Retinal Pigment Cell，RPC）脫落，且血管密度減少和RNFL變薄的程度在視乳頭周圍不同區(qū)域有所不同，且RNFL厚度下降的發(fā)生似乎與血管密度變化和功能性改變密切相關(guān)。

光相干斷層掃描血管成像術(shù)（Optical Coherence Tomography Angiography，OCTA）是基于檢測血流來構(gòu)建視網(wǎng)膜血管網(wǎng)圖像的一種快速成像方式[3]，是一種非侵入性成像技術(shù)，能夠提供視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜血流灌注系統(tǒng)的三維成像。OCTA作為青光眼早期診斷的檢測工具，越來越被重視。本文就OCTA在青光眼早期診斷中的臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 OCT-A的技術(shù)原理

OCTA的技術(shù)原理是基于視網(wǎng)膜及脈絡(luò)膜血管中存在流動(dòng)的紅細(xì)胞，對(duì)同一平面進(jìn)行反復(fù)的相干光層析掃描；通過SSADA算法，獲取視網(wǎng)膜上每個(gè)點(diǎn)的光學(xué)相干斷層成像（Optical Coherence Tomography，OCT），通過不同時(shí)間由血流灌注紅細(xì)胞在血管內(nèi)運(yùn)動(dòng)和靜態(tài)周圍組織之間產(chǎn)生的圖像對(duì)比來檢測變化信號(hào)；并據(jù)此在同一位置重復(fù)采集OCT圖像來獲取和計(jì)算，通過評(píng)估數(shù)個(gè)相同層面OCT圖像之間信號(hào)差異，識(shí)別血流中紅細(xì)胞流動(dòng)在不同時(shí)間出現(xiàn)的較大變化所致的圖像[4]，進(jìn)行血管結(jié)構(gòu)的三維重建。與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)OCT相比，OCTA不僅可以分析反射光的強(qiáng)度，還可以通過重復(fù)捕獲并將視網(wǎng)膜血管中每個(gè)運(yùn)動(dòng)粒子（紅細(xì)胞）OCT圖像的變化和靜態(tài)周圍組織之間產(chǎn)生圖像進(jìn)行對(duì)比，從而描繪出血管的形態(tài)及血流動(dòng)力學(xué)的改變[5]。OCTA對(duì)初始檢查數(shù)據(jù)分析通?；诜謱由傻膱D像，分層圖像是3D組線掃描數(shù)據(jù)的斷面圖。該剖面由前部和后部視網(wǎng)膜以及脈絡(luò)膜界線界定，這些界線之間的 OCTA 信號(hào)顯示為二維圖像，顯示灌注的脈管系統(tǒng)。由于橫向分層的方向，它被稱作為“en face圖像”，由此產(chǎn)生的圖像給人一種面朝視網(wǎng)膜的印象，閱片者可以更直觀地得到視網(wǎng)膜分析的相關(guān)印象，更有利于臨床的診治。

2 OCT-A的優(yōu)勢

我院使用的海德堡SPECTRALIS OCTA算法基于一種不同的方法。靜態(tài)組織和灌注血管的OCT信號(hào)變化遵循兩種不同的分布，這些分布可通過理論推導(dǎo)和觀察得出（包括測量噪聲源）。通過分析分布規(guī)律和短時(shí)間一系列的樣本，可以確定該樣本位置處的信號(hào)是否與兩種分布中其中一種對(duì)應(yīng)。SPECTRALIS OCTA算法就是基于這種概率方法，該算法計(jì)算指定像素遵循灌注脈管系統(tǒng)（血流）的OCT信號(hào)分布，而不是靜態(tài)組織分布二者的概率。

許多疾病在發(fā)病早期，其血流動(dòng)力學(xué)會(huì)發(fā)生一些不易察覺的改變，在標(biāo)準(zhǔn)OCT或常規(guī)眼底照相中無法得到明確的證據(jù)。在OCTA出現(xiàn)之前，眼部血管類疾病主要基于注射造影劑的眼底熒光素血管造影（Fundus Fluorescein Angiography，F(xiàn)FA）和/或吲哚青綠血管造影（Indocyanine Green Angiography，ICGA）進(jìn)行診斷，這些技術(shù)可以提供視網(wǎng)膜或脈絡(luò)膜中脈管系統(tǒng)的二維視圖。但有部分患者因全身情況差，如高血壓、高血糖、肝腎功能異常；固視差；或有部分患者存在造影劑過敏等問題，無法接受常規(guī)的造影檢查而不能得到及時(shí)有效的治療。并且在臨床工作中如需觀察局部血流動(dòng)力學(xué)改變以判斷疾病的進(jìn)展，患者可能無法配合頻繁的造影劑注射類侵入性檢查，而相比此類侵入性檢查，OCTA是一種非侵入性診斷方法，可以作為頻繁監(jiān)測以及篩查視網(wǎng)膜血流動(dòng)力學(xué)及血管形態(tài)的有效工具。OCTA利用其快速顯示眼底血管形態(tài)，可提供不同層次的血管形態(tài)信息，無創(chuàng)，無需注射造影劑，不用考慮過敏，不受血壓、血糖、全身疾病的影響的特性，可對(duì)此類患者提供有效的支持證據(jù)[6-7]。能更高效地運(yùn)用OCTA，可以進(jìn)一步擴(kuò)大研究領(lǐng)域，提高疾病的早期診出率，為早期的精準(zhǔn)治療提供有利證據(jù)。OCTA 的核心原理是檢測在不同時(shí)間由血細(xì)胞在血管內(nèi)運(yùn)動(dòng)引起的OCT 信號(hào)變化，這些信號(hào)變化是通過在同一位置重復(fù)采集OCT圖像來獲取和計(jì)算。在評(píng)估眼睛圖像中的這種變化時(shí)，重點(diǎn)考慮掃描采集期間的眼球運(yùn)動(dòng)是否導(dǎo)致圖像中出現(xiàn)牽連運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致靜止組織的OCT信號(hào)隨時(shí)間逐漸變化（眼球漂移）或者突然變化（眼跳），因此需要考慮對(duì)信號(hào)變化校正。當(dāng)牽連運(yùn)動(dòng)足夠?。ㄑ矍蚱疲?，使得連續(xù) OCT 圖像有充分的空間重疊，靜態(tài)組織內(nèi)部產(chǎn)生的OCT信號(hào)變化，可以通過圖像處理（譬如圖像配準(zhǔn)）來加以校正[8]。這種特性保證了部分視力較差、難以配合固視檢查的患者能夠被準(zhǔn)確檢測追蹤到同一位置的病變變化。這一模式有效彌補(bǔ)了患者因固視差所引起的測量偏差。

3 OCT-A在早期青光眼中的應(yīng)用

青光眼發(fā)病機(jī)制至今尚不明確，高眼壓導(dǎo)致的眼部灌注不足可能與其早期的視力丟失存在著一定的關(guān)系。大多數(shù)研究認(rèn)為，IOP的升高對(duì)視乳頭會(huì)產(chǎn)生機(jī)械性的壓迫，導(dǎo)致血流灌注降低。并且由于眼部的供血主要來自視網(wǎng)膜血液循環(huán)系統(tǒng)和脈絡(luò)膜循環(huán)系統(tǒng)，兩者在青光眼的發(fā)病過程中會(huì)發(fā)生不同程度的損傷[9]。早期青光眼常常無明顯體征及癥狀，且缺少相應(yīng)有效的監(jiān)測手段，容易被人們所忽視[10]。當(dāng)視盤周圍血管受到眼內(nèi)壓力的改變時(shí)，會(huì)引起視盤周圍神經(jīng)細(xì)胞的供血障礙，從而進(jìn)一步導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的功能障礙甚至不可逆的凋亡。OCTA作為一種新型的血流成像的檢查方式，為監(jiān)測原發(fā)性青光眼早期眼底損害提供了新的手段，在血流層面上揭示了青光眼的發(fā)病機(jī)制[9]。OCTA在黃斑病變中的診斷已經(jīng)成為現(xiàn)今黃斑病變診療的主力軍，其在黃斑病變的早期能夠敏感地判斷黃斑區(qū)血管網(wǎng)的改變，并可相對(duì)準(zhǔn)確地分辨異常血管的來源，幫助臨床醫(yī)生準(zhǔn)確地判斷及診斷疾病發(fā)病原因、疾病發(fā)展及轉(zhuǎn)歸，給予精準(zhǔn)的診治，以讓患者能夠得到最好的預(yù)后。但在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，許多青光眼早期的患者，也可利用OCTA做出早期診斷，讓此類患者在病變的早期即得到有效的重視及個(gè)性化的精準(zhǔn)治療。OCTA視盤報(bào)告可以分層分析放射狀盤周毛細(xì)血管叢、單獨(dú)RNFL血管網(wǎng)分析（圖1）以及單獨(dú)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層（Ganglion CellLayer，GCL）血管網(wǎng)分析（圖2）。

圖1 分層分析放射狀盤周毛細(xì)血管從、單獨(dú)RNfl血管網(wǎng)分析的OCTA 視盤報(bào)告

圖2 單獨(dú)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層血管網(wǎng)分析的OCTA 視盤報(bào)告

OCTA的又一優(yōu)勢在于可在同一界面中顯示同一檢查位置對(duì)應(yīng)的視網(wǎng)膜紅外成像，并分別顯示對(duì)應(yīng)位置橫斷OCT結(jié)構(gòu)，OCTA程序可以同時(shí)疊加相應(yīng)位置縱橫正交結(jié)構(gòu)的血流數(shù)據(jù)。在手動(dòng)模式下，可以由檢查者或閱片者手動(dòng)調(diào)整感興趣的層面，并通過手動(dòng)滑塊調(diào)整血流疊加信號(hào)的強(qiáng)弱，以更加準(zhǔn)確地顯示血流信號(hào)與相應(yīng)解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系，可以讓讀圖者更加清晰地辨別偽跡。

視網(wǎng)膜血管網(wǎng)絡(luò)可以分為幾個(gè)層面的血管叢。為了精確地檢測和管理視網(wǎng)膜血管狀況，準(zhǔn)確地辨別不同層次的視網(wǎng)膜血管叢很重要。同樣重要的是，分層能夠連續(xù)表示視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜脈管系統(tǒng)，以便在圖像檢查期間不會(huì)錯(cuò)過可能的血管異常。為了在深部血管叢更好地區(qū)分兩種不同的毛細(xì)血管叢，Campbell等[11]表明，可以根據(jù)血流密度剖面的最小值來定義分層邊界。OCTA系統(tǒng)分層定義遵循中間毛細(xì)血管叢（Intermediate Capillary Plexus，ICP）和深部毛細(xì)血管叢（Deep Capillary Plexus，DCP）的概念。OCTA還將神經(jīng)纖維層血管叢（Nerve Fiber Layer Vascular Plexus，NFLVP）與淺層血管叢（Super ficial Vascular Plexus，SVP）分開。結(jié)合無血管復(fù)合體、脈絡(luò)膜毛細(xì)血管分層和脈絡(luò)膜分層的定義，從而實(shí)現(xiàn)視網(wǎng)膜的持續(xù)體現(xiàn)。從技術(shù)層面上進(jìn)一步地支持了對(duì)青光眼患者血流供應(yīng)及微血管改變的觀察，達(dá)到對(duì)青光眼患者的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療的目的。

青光眼患者由于眼壓的機(jī)械原因，神經(jīng)細(xì)胞變得脆弱，其對(duì)應(yīng)的毛細(xì)血管在青光眼的進(jìn)展過程中也日益變得脆弱，毛細(xì)血管中血流的速度逐漸減緩乃至無灌注，OCTA則可以便利地用于臨床無創(chuàng)并快速地檢測青光眼患者的血管變化（圖3），有助于青光眼病情進(jìn)展的臨床隨訪評(píng)估，并且可以將RNFL層的血管網(wǎng)單獨(dú)分析，有效避免了GCL層血管網(wǎng)的“損有余補(bǔ)不足”，確保了早期青光眼篩查的準(zhǔn)確性。在OCTA的檢查過程中，其程序反復(fù)掃描同一位置血管，并對(duì)其進(jìn)行對(duì)比鎖定，使得連續(xù) OCT 圖像有充分的空間重疊，以體現(xiàn)靜態(tài)組織內(nèi)部產(chǎn)生的血流信號(hào)變化。

圖3 青光眼早期患者視盤RNFL層掃描單獨(dú)分析

視網(wǎng)膜血管面積與其分布部位相關(guān)。在視盤視網(wǎng)膜血管的OCTA圖像上，正常眼和青光眼均表現(xiàn)為無灌注區(qū)。在視盤旁視網(wǎng)膜血管的OCTA圖像上，正常眼中表現(xiàn)出豐富的微血管網(wǎng)，而在青光眼患者中則表現(xiàn)為低灌注的微血管網(wǎng)形態(tài)[12]。OCTA提供靈活的掃描模式可供選擇，可根據(jù)病變需要選擇多樣的掃描密度和范圍。10°×10°（2.9 mm×2.9 mm） 掃描模式，各向同性的橫向分辨率為5.7 μm/像素（512 A-掃描×512 B-掃描），提供最小毛細(xì)管可視化需要的分辨率。考慮到這些最小毛細(xì)管的直徑（約8 μm）[13]，較低分辨率的掃描可能會(huì)降低圖像解釋的可信度，這種高分辨率掃描（5.7 μm/像素）有助于對(duì)毛細(xì)血管水平的血管異常進(jìn)行更詳細(xì)、更準(zhǔn)確的評(píng)估。OCTA可以定量、客觀地測量視盤的血管密度，提供視網(wǎng)膜脈管系統(tǒng)、脈絡(luò)膜脈管系統(tǒng)的血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，OCTA以其檢查無風(fēng)險(xiǎn)，檢查速度快、可重復(fù)性高、并可結(jié)合RNFL厚度測量進(jìn)行分析的特點(diǎn)（圖4），可以為青光眼的早期發(fā)現(xiàn)及診斷提供客觀準(zhǔn)確的循證學(xué)檢查依據(jù)。

圖4 同一患者OCTA與RNFL層厚度分析

4 總結(jié)

青光眼屬于眼科常見的高發(fā)型致盲性疾病，它可造成不可逆的視神經(jīng)損傷凋亡及嚴(yán)重視野損傷。隨著社會(huì)的進(jìn)步及人們對(duì)生活質(zhì)量的期望值提高，早期診斷、早期干預(yù)及治療青光眼的需求也越來越大。患者廣泛需求一種既能夠在短時(shí)間得出結(jié)果，又能減少創(chuàng)傷的檢查方式來排查自己的眼部疾病及降低失明風(fēng)險(xiǎn)。但其病變的早期除神經(jīng)纖維層厚度外，并無有效的客觀檢測依據(jù)。許多患者在發(fā)現(xiàn)主觀的視野缺損之后，至醫(yī)院檢查時(shí)已發(fā)生了視神經(jīng)細(xì)胞不可逆的損傷及凋亡。既往青光眼結(jié)構(gòu)改變臨床上一般是應(yīng)用OCT掃描視盤周圍神經(jīng)纖維層厚度來進(jìn)行評(píng)估[14-15]。Tan等[16]應(yīng)用頻域OCT 測量不同程度視野缺損的各期青光眼患者，結(jié)果證實(shí)視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度隨著病情的不斷加重而變薄。故在青光眼的傳統(tǒng)診斷中，發(fā)現(xiàn)眼壓異常的患者，將進(jìn)行神經(jīng)纖維層與視野的檢測。神經(jīng)纖維層的明顯變薄和典型的視野缺損可明確青光眼的診斷。而隨著社會(huì)發(fā)展的日新月異，人們對(duì)眼部健康的需求越來越高，眼科的常規(guī)體檢也變得越來越普及。眼科門診的就診量日益增加，早期準(zhǔn)確快速地診斷疾病不僅僅是醫(yī)務(wù)人員要面對(duì)的問題，也是患者們最為急切的需求。

有研究證實(shí)，青光眼患者的視神經(jīng)結(jié)構(gòu)的損害早于視野的缺損。近幾年的研究表明青光眼視乳頭周圍血管損傷表現(xiàn)在視網(wǎng)膜的不同層面上，Richter等[17]發(fā)現(xiàn)視乳頭周圍區(qū)域表層微循環(huán)明顯減少，并且視乳頭周圍灌注參數(shù)對(duì)青光眼的診斷能力高于黃斑區(qū)灌注參數(shù)。然而，Silva等[18]發(fā)現(xiàn)視乳頭周圍深層及淺層均出現(xiàn)微血管減少、血流減少的現(xiàn)象。Kohmoto等[19]對(duì)于原發(fā)性開角型青光眼研究表明，病情越重，視網(wǎng)膜外層的視神經(jīng)乳頭（Optic Nerve Head，ONH）血流量、組織平均模糊率（Tissue mean Blur Ratetissue，MBR-T）和視乳頭周圍血管密度降低越明顯，MBR-T與視乳頭周圍血管密度顯著相關(guān)，同時(shí)MBR-T在監(jiān)測病情進(jìn)展時(shí)ONH血流的減少方面是最佳的指標(biāo)。Lee等[20]最新的報(bào)道中提到視乳頭旁萎縮區(qū)域被定義為局部扇形毛細(xì)血管脫落，分為包含Bruch膜（Bruch Member，BM）、下方脈絡(luò)膜的區(qū)域和不含BM和脈絡(luò)膜的區(qū)域，微血管脫落在脈絡(luò)膜的區(qū)域表現(xiàn)更為普遍，顳下部最明顯，且與脈絡(luò)膜的區(qū)域、下方脈絡(luò)膜的區(qū)域的面積和視野損傷有關(guān)。

血流密度的測量為探索青光眼患者視神經(jīng)病變的結(jié)構(gòu)功能與血流灌注之間的關(guān)系提供了有效的研究手段。FFA和ICGA都是侵入性診斷方法，需要注入造影劑，因此不能在每個(gè)患者和/或每次患者就診時(shí)進(jìn)行。并且患者對(duì)每次檢查都要進(jìn)行有創(chuàng)檢查有抵觸心理。相比之下，OCTA彌補(bǔ)了常規(guī)血流檢查，如FFA及ICGA等侵入性檢查頻繁注射造影劑等缺陷，可以作為頻繁監(jiān)測甚至篩查視網(wǎng)膜血管情況的有效工具。并提供了FFA和ICGA圖像所缺失的重要三維結(jié)構(gòu)信息和血管信息。但FFA及ICGA等檢查在血管壁功能方面卻有不可或缺的作用，準(zhǔn)確觀察不同分子量的熒光素是否從血管內(nèi)滲漏，依然是不可替代。換句話說，F(xiàn)FA、ICGA成像和OCTA圖像在信息和診斷價(jià)值上相互補(bǔ)充。但在既往的研究當(dāng)中，原發(fā)性青光眼的早期改變并不涉及血管通透性的改變，而更多的是因?yàn)槠錂C(jī)械原因?qū)е卵苁軌汉笞冃螌?dǎo)致相應(yīng)區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生缺血缺氧，故在原發(fā)性青光眼的診斷中，基本未采用血管造影類檢查。隨著OCTA的問世，也印證了早期學(xué)者青光眼的進(jìn)展與血液灌注的變化有關(guān)[21]的猜想。在Grieshaber等[22]發(fā)現(xiàn)根據(jù)視盤的血管密度改變診斷原發(fā)性青光眼的敏感度為94.44%，特異性為91.67%，開啟了青光眼評(píng)估的新模式。有研究發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)使用OCTA發(fā)現(xiàn)原發(fā)性開角型青光眼患者視盤血管密度明顯低于正常對(duì)照組，并與青光眼所致神經(jīng)受損嚴(yán)重程度有顯著相關(guān)性[23-24]。通過比較原發(fā)性開角型青光眼患者中視盤周圍血管密度與黃斑區(qū)血管密度的診斷能力，發(fā)現(xiàn)視盤周圍血管密度與黃斑區(qū)血管密度均有診斷青光眼的能力。OCTA測得的黃斑區(qū)血管密度、黃斑RGC層厚度、黃斑全層厚度，均與視野MD值具有較高的相關(guān)性，均具有較高的青光眼診斷效能[25]。

綜上所述，OCTA作為一種最新型的視網(wǎng)膜血管成像技術(shù)，中外眾多學(xué)者的研究表明，它可以快速、無創(chuàng)、定量、定性地評(píng)估視盤區(qū)和黃斑區(qū)血管概況[26-27]，為青光眼患者早期得到準(zhǔn)確的診斷、及時(shí)的干預(yù)提供了更確切的客觀數(shù)據(jù)。

5 展望

OCTA可以同時(shí)利用相關(guān)軟件對(duì)血流變化與視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層厚度變化之間的關(guān)系進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)研究，旨在開發(fā)基于OCTA分析的優(yōu)化青光眼診斷的方法。研究還重點(diǎn)探索從量化分析和直觀顯示兩個(gè)方面評(píng)估進(jìn)展的穩(wěn)健方法，用于評(píng)估早期青光眼的損傷。人工智能作為促進(jìn)早期和自動(dòng)檢測血管變化和預(yù)測疾病進(jìn)展的手段也在探索中。