視網膜血氧定量法是一種快速、無創的新型視網膜血管成像技術，用于測量視網膜主要動、靜脈的血氧飽和度并進行量化分析，反映視網膜血氧新陳代謝情況，從而反映全身微循環狀態，為醫學診斷提供可靠依據。視網膜血氧飽和度可作為生物標記物應用于糖尿病視網膜病變、視網膜中央靜脈阻塞、視網膜色素變性、青光眼和阿爾茨海默病等眼科及腦部疾病的診斷及嚴重程度的評估。
引用本文： 賀贏, 龔瀅欣, 邵毅. 血氧定量法在視網膜疾病的應用進展. 中華眼底病雜志, 2020, 36(7): 556-559. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20181024-00363 復制
視網膜血氧定量法是一種基于分光光度眼底成像，以非侵入性、快速、安全的方式測量視網膜小動脈和小靜脈中氧飽和度的檢測方法，可以檢測由缺血或萎縮導致的氧代謝變化，有助于對眼部及中樞神經系統部分疾病的確診及嚴重程度的判斷。視網膜血氧定量法是生命科學研究的新熱點，可開啟視網膜代謝成像領域。國外已對其開展了大量的研究工作，而國內的相關研究還處于起步階段。現就視網膜血氧定量法在眼部和腦部疾病的應用及其存在的問題進行簡要綜述。
1 視網膜血氧定量技術
傳統眼底成像設備主要包括眼底照相機、共聚焦激光掃描檢眼鏡（CSLO）、OCT。因此按依賴的成像設備，可以將視網膜血氧測量技術分為基于眼底照相機的多波長視網膜血氧測量技術、基于CSLO的多波長視網膜血氧測量技術和基于OCT的多波長視網膜血氧測量技術。最常見的視網膜血氧測量法是使用傳統眼底照相機對視網膜脈管系統進行成像，以眼底照相機為平臺，將其輸出的視網膜圖像一分為二，通過特定波長的濾光片獲得視網膜多波長圖像，并成像在一個或多個電荷耦合器件上，再傳輸至計算機，由血氧計算軟件對其進行處理。血氧計算軟件對多波長圖像進行配準、血管分割、吸光度[A，舊稱光密度（OD）]值計算，最終完成血氧值的測量[1-2]。目前有兩家公司已開發出視網膜血氧儀即冰島Oxymap系統和德國Imedos系統。其中Oxymap系統采用半自動化技術，并且即將推出用于圖像分析的全自動版本。
2 缺血性視網膜病變的病理生理
缺氧是缺血性視網膜病變的病理生理學核心，視網膜血氧飽和度可以反映視網膜缺氧的嚴重程度。視網膜血氧飽和度非常穩定，可反映中樞神經系統中氧和其他生化水平的穩定性。因而使用視網膜血氧定量法檢測視網膜的血氧飽和度可以比較準確地反應視網膜的缺氧情況。測定過程中可在眼底圖像上看到該病理生理變化引起的結構改變。
3 視網膜血氧定量法在疾病中的應用
3.1 糖尿病視網膜病變（DR）
DR是糖尿病最常見且最嚴重的微血管并發癥之一，為成人致盲的重要原因。視網膜氧含量隨DR的嚴重程度而改變，是公認的疾病標志且與疾病嚴重程度相關的缺血-毛細血管失灌注一致[3-5]。有文獻報道，DR視網膜靜脈血氧飽和度升高，與視網膜病變嚴重程度相關[4, 6]；嚴重DR患者的血氧飽和度與視網膜缺血的嚴重程度相關[7]。分析DR患者的血氧飽和度數據可知，盡管雙眼之間存在“灰色區域”，視網膜血氧定量法可以準確識別無視網膜病變眼和視網膜病變眼[3, 6-7]。動靜脈血氧飽和度差異較小，表明輸送到組織的氧氣減少，毛細血管失灌注引起的血流分布不均使視網膜黃斑區和視網膜周邊區的血氧飽和度差存在較大差異[8]。血氧飽和度與視網膜病變嚴重程度之間的相關性表明，視網膜血氧飽和度可用作視網膜病變嚴重程度的客觀生物標志物。后續研究將進一步證實血糖與DR常規眼底照相之間的相關性，可望將該生物標記物用于DR的診斷及嚴重程度和病情進展的判斷。
DR治療包括激光光凝和玻璃體切割手術（PPV），兩種治療方式均影響視網膜氧代謝，并且這種效應可以通過視網膜血氧定量法進行檢測。視網膜激光光凝治療會破壞光感受器和鄰近組織，降低視網膜的氧耗，改善缺氧并減少VEGF的產生[9-11]。視網膜血氧定量法可以檢測視網膜激光光凝治療的效果。Stefansson等[9]證實全視網膜激光光凝（PRP）可能改變視網膜靜脈氧飽和度。Jorgensen和Bek[12]通過測量發現增生型DR（PDR）患者靜脈氧飽和度略有增加。然而，黃斑激光光凝和PRP后患者的動脈血氧飽和度差異并未改變。與治療前飽和狀態下的動靜脈相比較，兩組視網膜血管直徑均減小，可知光凝治療后從視網膜血管中釋放的氧氣減少。動物實驗已證實PPV還可通過改善視網膜氧合，從而改善缺氧。
抗VEGF藥物治療的出現顯著改善了DR患者的視力預后。該治療可以抑制PDR新生血管形成，提高視力并減輕糖尿病黃斑水腫。視網膜血氧飽和度可對其療效進行評估。近期一項研究表明，視網膜小動脈的氧飽和度與動脈血壓均有助于預測糖尿病黃斑病變抗VEGF藥物治療后的視力和中心凹視網膜厚度[8]。
3.2 視網膜中央靜脈阻塞（CRVO）
CRVO臨床特征是靜脈閉塞、血流受損、組織缺氧以及視網膜水腫、功能降低和虹膜新生血管形成[13]。視網膜缺氧可通過玻璃體內氧探針證實，視網膜血氧定量測量視網膜小靜脈低氧，但在患者之間可能存在明顯個體差異[14-16]。健康人眼和CRVO患眼之間也有顯著差異。Hardarson和Stefánsson[15]研究發現，視網膜分支靜脈阻塞患眼的靜脈血氧飽和度有較大的個體差異，部分患眼存在缺氧，但另一部分患眼則不存在。這些差異表明血氧飽和度可能反映了疾病的嚴重程度及血管阻塞程度。視網膜血氧定量法可能較FFA或眼底照相對缺血的評估更精確，并可區分健康眼和CRVO眼。
視網膜中央動靜脈阻塞及分支動靜脈阻塞研究發現，患眼血管的血氧飽和度均下降，但經過治療后血氧值有正常化的趨勢[13]。Traustason等[16]發現，視網膜靜脈中的氧飽和度較視網膜動脈具有更高的方差。該結果可能反映了視網膜血氧定量法在病理生理學方面的預測價值，從而成為受閉塞影響的視網膜區域代謝失調嚴重程度的潛在生物標志物。此外，近期一項研究結果表明，CRVO患者視網膜的視敏度與視網膜小動脈的氧飽和度呈負相關，與視網膜小靜脈的飽和度呈正相關[17]。然而，對于抗VEGF藥物注射治療（3+PRN）的患者，注射3個月后的視網膜血氧飽和度并不能判斷CRVO患者的視力預后。因此，視網膜血氧定量法雖然可能有助于了解疾病急性期視網膜循環中的血流動力學變化，但可能不適合判斷疾病長期視力預后。
3.3 視網膜色素變性（RP）
Eysteinsson等[18]研究證實RP患者視網膜血氧飽和度升高。Todorova等[19]和其他研究組的研究表明，血氧飽和度和視網膜血管的衰減改變與視網膜萎縮和視網膜功能惡化有很強的相關性[20-21]。OCT和電生理評估測量發現，視網膜厚度改變、細胞死亡、氧耗降低導致視網膜血氧飽和度變化[20-21]。視網膜血氧定量測量法通過測定細胞壞死數以評估疾病的嚴重程度，可為RP萎縮進展提供客觀和定量指標。血氧定量法不僅可區分晚期RP患者和正常健康人，還能區分RP患者與其他遺傳性視網膜疾病患者。
視網膜血管血氧飽和度的變化特征表明，視網膜氧代謝紊亂的病理機制與患者年齡相關。動脈血氧飽和度和動靜脈差與疾病持續時間呈負相關，與ERG b波幅度呈正相關。Eysteinsson等[18]研究發現，與健康眼比較，RP患眼靜脈血氧飽和度更高，血管管徑更小。通過降低RP患者視網膜循環中氧氣的輸送，可以防止繼發性組織萎縮。Ueda-Consolvo等[20]研究發現，隨著血氧飽和度的增加以及血管管徑的減小，RP進展會更加嚴重。
3.4 青光眼
Olafsdottir等[22]對青光眼和正常眼進行光閃爍刺激增加氧耗，發現兩者的靜脈血氧飽和度均升高，但青光眼血氧值低于正常眼，此結果表明青光眼中氧的供應和消耗均減少。有學者對原發性閉角型青光眼、原發性開角型青光眼、正常眼壓性青光眼和健康眼進行對比研究，與健康眼比較，原發性閉角型青光眼動脈血氧飽和度和動靜脈差增加；原發性開角型青光眼和正常眼壓性青光眼中未觀察到這一現象。另外，上述3種類型青光眼患者的靜脈直徑和原發性閉角型青光眼的動脈直徑較健康眼均增加。
通過視網膜血氧定量測量可知，氧攝取減少是青光眼萎縮的結果。在橫斷面研究中，視網膜微靜脈的氧飽和度隨視野評分的降低、視網膜神經纖維層厚度（RNFL）的變薄以及視盤邊緣面積的減少而升高。也就是說，隨著青光眼的進一步萎縮，靜脈飽和度升高，動靜脈差異減小。可能的原因是，細胞死亡導致細胞耗氧量減少，從而使得氧運輸量減少。目前仍有待進一步驗證視網膜血氧飽和度是否可作為青光眼損傷嚴重程度和進展量度的生物標志物。
3.5 阿爾茲海默病和多發性硬化癥
視網膜和大腦是中樞神經系統的一部分。OCT研究結果顯示，阿爾茨海默病、多發性硬化癥和帕金森病患者RNFL變薄和其他結構性異常。腦部疾病的代謝變化可反映在視網膜中，通過視網膜血氧定量法進行代謝成像有助于了解病變情況。Einarsdottir等[23]首次對阿爾茨海默病患者進行視網膜血氧定量測定，發現其血氧值異常。多發性硬化癥患者的視網膜血氧測定結果也有變化，患者視網膜小靜脈飽和度高于健康對照者。此外，無眼部癥狀的巨細胞動脈炎患者的視網膜血氧飽和度會受到影響[24]。上述結果有助于證實中樞神經炎性閉塞性血管炎的亞臨床表現[24]。
然而，迄今為止，上述所有研究均為橫斷面研究，尚需進行前瞻性研究以充分驗證血氧定量法的臨床應用。
4 視網膜血氧測定法存在的問題
4.1 血管直徑和視網膜色素沉積
血管直徑和視網膜色素沉積的變化被認為是影響血氧計算精度的重要因素。與小血管比較，大血管中可探測到更多數量的后向散射光子。因此A值和血氧飽和度的計算會受到嚴重的影響。并且血氧飽和度的變化也會引起血管直徑的變化，進一步改變后向散射光子的數量，最終影響血氧飽和度的測量。由于眼底黑色素具有依賴于波長的光吸收和散射的特性，在不同波長光的照射下，來自于視網膜背景的后向散射光子受到的影響也不同，導致A值和血氧飽和度的測量出現誤差。為提高視網膜血氧飽和度的測量精度，研究者致力于開發相應的算法以補償誤差。在開發有效的補償算法之前，了解血管直徑和色素濃度如何影響血氧飽和度的測量就顯得尤為重要。因此，可以應用蒙特卡羅仿真軟件追蹤視網膜光子、記錄光學反射和能量沉積來測量血氧飽和度。
4.2 視網膜血氧儀的標定
由于人眼的特殊性不能直接測量其血氧，根據文獻報道，至今已使用的標定方法可以分為缺氧實驗標定法、經驗值標定法、基于假眼模型的標定法[25]。
缺氧實驗標定法：人眼缺氧實驗時標定視網膜血氧儀的一種方式，由Hickham等[26]報道。當氧氣供給減少時，將視網膜動脈血氧值和已知的系統動脈血氧飽和度（由脈搏血氧儀或動脈樣本的血氣分析儀得到）進行比對，從而完成標定。經驗值標定法：1999年Schweitzer等[27]利用衍射光柵測量一根視網膜血管的多光譜曲線（測量范圍為510～596 nm，步長為2 nm），并建立模型用于計算血氧的絕對值。Hammer等[28]采用文獻結果作為參考值完成血氧標定，得到動脈和靜脈的平均血氧值分別為98%和65%。基于假眼模型的標定法：部分研究者采用文獻中的動靜脈平均血氧值以完成自身血氧儀的標定，此為經驗值標定法；為更為精確地測量人眼視網膜血管血氧值，有研究者建立了假眼模型并對其進行測試，以完成視網膜血氧儀的標定[29-30]。構建的人眼模型模擬了血流通過視網膜血管的情形，可在一定程度上幫助研究者測試血氧儀，該模型的主要不足是未模擬血管壁的散射和反射特性及眼底的光譜反射。
上述標定方法均有其局限性。若采用缺氧標定系統，則必須考慮溶解氧的影響，且血氧飽和度的改變可能導致血管直徑的變化。因此Schweitzer等[27]利用光譜儀同時測量76個不同波長，其方法可能最為精確。然而，該技術僅僅對一條或兩條血管的一個橫截面進行測量，而臨床診斷更需要一個完整、二維視網膜血管的血氧信息。若采用假眼模型標定系統，則需要建立一個穩健的血氧計算模型，需將RPE細胞和脈絡膜中存在的黑色素以及血紅細胞的散射等因素考慮在內。因其過于復雜，研究者在建立標定模型時均對假眼模型進行了簡化。總之，由于標定方法不同，血氧計算結果存在很大差異。因此，選擇合適的標定方法也是需要研究的重點。
4.3 圖像處理算法對視網膜血氧計算精度的影響
視網膜血管血氧飽和度是通過一系列圖像處理的方式解算出來。視網膜圖像處理分析及血氧飽和度測量流程主要包括圖像去噪、血管分割、圖像配準及血氧飽和度計算。其中每個環節均會對血氧計算的準確性造成不容忽視的影響。在獲取多波長視網膜圖像的過程中不可避免的會受到成像系統噪音的影響，如暗電流噪音、讀出噪音、散粒噪音、非均勻性噪音等，研究者需估計并去除這些噪音。因此，研究合適的去噪算法是后續圖像處理（如血管分割和圖像配準）和血氧計算準確與否的先決條件。同理，血管分割與圖像配準也會影響血氧飽和度測量的精度，這些環節均值得進一步研究。
5 總結與展望
多數視網膜疾病具有缺血性或萎縮性成分，可直接影響氧代謝。視網膜血氧測定對許多疾病的病理生理學指標敏感。缺血性視網膜疾病如DR和CRVO均涉及缺氧；萎縮性病變如RP、青光眼耗氧量減少，從而影響血氧測量。缺血性和萎縮性疾病中，血氧讀數與疾病嚴重程度之間存在相關性，表明視網膜血氧測定可以作為缺血性和萎縮性視網膜疾病確診和嚴重程度的客觀生物標志物。視網膜血氧測量技術能夠快速同時測量視網膜動脈和靜脈的血氧飽和度，測量結果可為臨床診斷提供可靠而準確的視網膜氧化代謝信息，反映全身微循環狀態。隨著研究的深入，研究者開始從臨床測量的角度理解氧氣在不同視網膜疾病中的作用，并對視網膜結構和功能信息及眼底各種疾病之間的密切關系有了更深的了解和認識。血氧測定作為診斷和治療視網膜疾病的生物標志物的潛力尚未完全探索。有必要繼續深入研究視網膜血氧飽和度的預測價值，以預測缺血性和萎縮性視網膜疾病。
視網膜血氧定量法是一種基于分光光度眼底成像，以非侵入性、快速、安全的方式測量視網膜小動脈和小靜脈中氧飽和度的檢測方法，可以檢測由缺血或萎縮導致的氧代謝變化，有助于對眼部及中樞神經系統部分疾病的確診及嚴重程度的判斷。視網膜血氧定量法是生命科學研究的新熱點，可開啟視網膜代謝成像領域。國外已對其開展了大量的研究工作，而國內的相關研究還處于起步階段。現就視網膜血氧定量法在眼部和腦部疾病的應用及其存在的問題進行簡要綜述。
1 視網膜血氧定量技術
傳統眼底成像設備主要包括眼底照相機、共聚焦激光掃描檢眼鏡（CSLO）、OCT。因此按依賴的成像設備，可以將視網膜血氧測量技術分為基于眼底照相機的多波長視網膜血氧測量技術、基于CSLO的多波長視網膜血氧測量技術和基于OCT的多波長視網膜血氧測量技術。最常見的視網膜血氧測量法是使用傳統眼底照相機對視網膜脈管系統進行成像，以眼底照相機為平臺，將其輸出的視網膜圖像一分為二，通過特定波長的濾光片獲得視網膜多波長圖像，并成像在一個或多個電荷耦合器件上，再傳輸至計算機，由血氧計算軟件對其進行處理。血氧計算軟件對多波長圖像進行配準、血管分割、吸光度[A，舊稱光密度（OD）]值計算，最終完成血氧值的測量[1-2]。目前有兩家公司已開發出視網膜血氧儀即冰島Oxymap系統和德國Imedos系統。其中Oxymap系統采用半自動化技術，并且即將推出用于圖像分析的全自動版本。
2 缺血性視網膜病變的病理生理
缺氧是缺血性視網膜病變的病理生理學核心，視網膜血氧飽和度可以反映視網膜缺氧的嚴重程度。視網膜血氧飽和度非常穩定，可反映中樞神經系統中氧和其他生化水平的穩定性。因而使用視網膜血氧定量法檢測視網膜的血氧飽和度可以比較準確地反應視網膜的缺氧情況。測定過程中可在眼底圖像上看到該病理生理變化引起的結構改變。
3 視網膜血氧定量法在疾病中的應用
3.1 糖尿病視網膜病變（DR）
DR是糖尿病最常見且最嚴重的微血管并發癥之一，為成人致盲的重要原因。視網膜氧含量隨DR的嚴重程度而改變，是公認的疾病標志且與疾病嚴重程度相關的缺血-毛細血管失灌注一致[3-5]。有文獻報道，DR視網膜靜脈血氧飽和度升高，與視網膜病變嚴重程度相關[4, 6]；嚴重DR患者的血氧飽和度與視網膜缺血的嚴重程度相關[7]。分析DR患者的血氧飽和度數據可知，盡管雙眼之間存在“灰色區域”，視網膜血氧定量法可以準確識別無視網膜病變眼和視網膜病變眼[3, 6-7]。動靜脈血氧飽和度差異較小，表明輸送到組織的氧氣減少，毛細血管失灌注引起的血流分布不均使視網膜黃斑區和視網膜周邊區的血氧飽和度差存在較大差異[8]。血氧飽和度與視網膜病變嚴重程度之間的相關性表明，視網膜血氧飽和度可用作視網膜病變嚴重程度的客觀生物標志物。后續研究將進一步證實血糖與DR常規眼底照相之間的相關性，可望將該生物標記物用于DR的診斷及嚴重程度和病情進展的判斷。
DR治療包括激光光凝和玻璃體切割手術（PPV），兩種治療方式均影響視網膜氧代謝，并且這種效應可以通過視網膜血氧定量法進行檢測。視網膜激光光凝治療會破壞光感受器和鄰近組織，降低視網膜的氧耗，改善缺氧并減少VEGF的產生[9-11]。視網膜血氧定量法可以檢測視網膜激光光凝治療的效果。Stefansson等[9]證實全視網膜激光光凝（PRP）可能改變視網膜靜脈氧飽和度。Jorgensen和Bek[12]通過測量發現增生型DR（PDR）患者靜脈氧飽和度略有增加。然而，黃斑激光光凝和PRP后患者的動脈血氧飽和度差異并未改變。與治療前飽和狀態下的動靜脈相比較，兩組視網膜血管直徑均減小，可知光凝治療后從視網膜血管中釋放的氧氣減少。動物實驗已證實PPV還可通過改善視網膜氧合，從而改善缺氧。
抗VEGF藥物治療的出現顯著改善了DR患者的視力預后。該治療可以抑制PDR新生血管形成，提高視力并減輕糖尿病黃斑水腫。視網膜血氧飽和度可對其療效進行評估。近期一項研究表明，視網膜小動脈的氧飽和度與動脈血壓均有助于預測糖尿病黃斑病變抗VEGF藥物治療后的視力和中心凹視網膜厚度[8]。
3.2 視網膜中央靜脈阻塞（CRVO）
CRVO臨床特征是靜脈閉塞、血流受損、組織缺氧以及視網膜水腫、功能降低和虹膜新生血管形成[13]。視網膜缺氧可通過玻璃體內氧探針證實，視網膜血氧定量測量視網膜小靜脈低氧，但在患者之間可能存在明顯個體差異[14-16]。健康人眼和CRVO患眼之間也有顯著差異。Hardarson和Stefánsson[15]研究發現，視網膜分支靜脈阻塞患眼的靜脈血氧飽和度有較大的個體差異，部分患眼存在缺氧，但另一部分患眼則不存在。這些差異表明血氧飽和度可能反映了疾病的嚴重程度及血管阻塞程度。視網膜血氧定量法可能較FFA或眼底照相對缺血的評估更精確，并可區分健康眼和CRVO眼。
視網膜中央動靜脈阻塞及分支動靜脈阻塞研究發現，患眼血管的血氧飽和度均下降，但經過治療后血氧值有正常化的趨勢[13]。Traustason等[16]發現，視網膜靜脈中的氧飽和度較視網膜動脈具有更高的方差。該結果可能反映了視網膜血氧定量法在病理生理學方面的預測價值，從而成為受閉塞影響的視網膜區域代謝失調嚴重程度的潛在生物標志物。此外，近期一項研究結果表明，CRVO患者視網膜的視敏度與視網膜小動脈的氧飽和度呈負相關，與視網膜小靜脈的飽和度呈正相關[17]。然而，對于抗VEGF藥物注射治療（3+PRN）的患者，注射3個月后的視網膜血氧飽和度并不能判斷CRVO患者的視力預后。因此，視網膜血氧定量法雖然可能有助于了解疾病急性期視網膜循環中的血流動力學變化，但可能不適合判斷疾病長期視力預后。
3.3 視網膜色素變性（RP）
Eysteinsson等[18]研究證實RP患者視網膜血氧飽和度升高。Todorova等[19]和其他研究組的研究表明，血氧飽和度和視網膜血管的衰減改變與視網膜萎縮和視網膜功能惡化有很強的相關性[20-21]。OCT和電生理評估測量發現，視網膜厚度改變、細胞死亡、氧耗降低導致視網膜血氧飽和度變化[20-21]。視網膜血氧定量測量法通過測定細胞壞死數以評估疾病的嚴重程度，可為RP萎縮進展提供客觀和定量指標。血氧定量法不僅可區分晚期RP患者和正常健康人，還能區分RP患者與其他遺傳性視網膜疾病患者。
視網膜血管血氧飽和度的變化特征表明，視網膜氧代謝紊亂的病理機制與患者年齡相關。動脈血氧飽和度和動靜脈差與疾病持續時間呈負相關，與ERG b波幅度呈正相關。Eysteinsson等[18]研究發現，與健康眼比較，RP患眼靜脈血氧飽和度更高，血管管徑更小。通過降低RP患者視網膜循環中氧氣的輸送，可以防止繼發性組織萎縮。Ueda-Consolvo等[20]研究發現，隨著血氧飽和度的增加以及血管管徑的減小，RP進展會更加嚴重。
3.4 青光眼
Olafsdottir等[22]對青光眼和正常眼進行光閃爍刺激增加氧耗，發現兩者的靜脈血氧飽和度均升高，但青光眼血氧值低于正常眼，此結果表明青光眼中氧的供應和消耗均減少。有學者對原發性閉角型青光眼、原發性開角型青光眼、正常眼壓性青光眼和健康眼進行對比研究，與健康眼比較，原發性閉角型青光眼動脈血氧飽和度和動靜脈差增加；原發性開角型青光眼和正常眼壓性青光眼中未觀察到這一現象。另外，上述3種類型青光眼患者的靜脈直徑和原發性閉角型青光眼的動脈直徑較健康眼均增加。
通過視網膜血氧定量測量可知，氧攝取減少是青光眼萎縮的結果。在橫斷面研究中，視網膜微靜脈的氧飽和度隨視野評分的降低、視網膜神經纖維層厚度（RNFL）的變薄以及視盤邊緣面積的減少而升高。也就是說，隨著青光眼的進一步萎縮，靜脈飽和度升高，動靜脈差異減小。可能的原因是，細胞死亡導致細胞耗氧量減少，從而使得氧運輸量減少。目前仍有待進一步驗證視網膜血氧飽和度是否可作為青光眼損傷嚴重程度和進展量度的生物標志物。
3.5 阿爾茲海默病和多發性硬化癥
視網膜和大腦是中樞神經系統的一部分。OCT研究結果顯示，阿爾茨海默病、多發性硬化癥和帕金森病患者RNFL變薄和其他結構性異常。腦部疾病的代謝變化可反映在視網膜中，通過視網膜血氧定量法進行代謝成像有助于了解病變情況。Einarsdottir等[23]首次對阿爾茨海默病患者進行視網膜血氧定量測定，發現其血氧值異常。多發性硬化癥患者的視網膜血氧測定結果也有變化，患者視網膜小靜脈飽和度高于健康對照者。此外，無眼部癥狀的巨細胞動脈炎患者的視網膜血氧飽和度會受到影響[24]。上述結果有助于證實中樞神經炎性閉塞性血管炎的亞臨床表現[24]。
然而，迄今為止，上述所有研究均為橫斷面研究，尚需進行前瞻性研究以充分驗證血氧定量法的臨床應用。
4 視網膜血氧測定法存在的問題
4.1 血管直徑和視網膜色素沉積
血管直徑和視網膜色素沉積的變化被認為是影響血氧計算精度的重要因素。與小血管比較，大血管中可探測到更多數量的后向散射光子。因此A值和血氧飽和度的計算會受到嚴重的影響。并且血氧飽和度的變化也會引起血管直徑的變化，進一步改變后向散射光子的數量，最終影響血氧飽和度的測量。由于眼底黑色素具有依賴于波長的光吸收和散射的特性，在不同波長光的照射下，來自于視網膜背景的后向散射光子受到的影響也不同，導致A值和血氧飽和度的測量出現誤差。為提高視網膜血氧飽和度的測量精度，研究者致力于開發相應的算法以補償誤差。在開發有效的補償算法之前，了解血管直徑和色素濃度如何影響血氧飽和度的測量就顯得尤為重要。因此，可以應用蒙特卡羅仿真軟件追蹤視網膜光子、記錄光學反射和能量沉積來測量血氧飽和度。
4.2 視網膜血氧儀的標定
由于人眼的特殊性不能直接測量其血氧，根據文獻報道，至今已使用的標定方法可以分為缺氧實驗標定法、經驗值標定法、基于假眼模型的標定法[25]。
缺氧實驗標定法：人眼缺氧實驗時標定視網膜血氧儀的一種方式，由Hickham等[26]報道。當氧氣供給減少時，將視網膜動脈血氧值和已知的系統動脈血氧飽和度（由脈搏血氧儀或動脈樣本的血氣分析儀得到）進行比對，從而完成標定。經驗值標定法：1999年Schweitzer等[27]利用衍射光柵測量一根視網膜血管的多光譜曲線（測量范圍為510～596 nm，步長為2 nm），并建立模型用于計算血氧的絕對值。Hammer等[28]采用文獻結果作為參考值完成血氧標定，得到動脈和靜脈的平均血氧值分別為98%和65%。基于假眼模型的標定法：部分研究者采用文獻中的動靜脈平均血氧值以完成自身血氧儀的標定，此為經驗值標定法；為更為精確地測量人眼視網膜血管血氧值，有研究者建立了假眼模型并對其進行測試，以完成視網膜血氧儀的標定[29-30]。構建的人眼模型模擬了血流通過視網膜血管的情形，可在一定程度上幫助研究者測試血氧儀，該模型的主要不足是未模擬血管壁的散射和反射特性及眼底的光譜反射。
上述標定方法均有其局限性。若采用缺氧標定系統，則必須考慮溶解氧的影響，且血氧飽和度的改變可能導致血管直徑的變化。因此Schweitzer等[27]利用光譜儀同時測量76個不同波長，其方法可能最為精確。然而，該技術僅僅對一條或兩條血管的一個橫截面進行測量，而臨床診斷更需要一個完整、二維視網膜血管的血氧信息。若采用假眼模型標定系統，則需要建立一個穩健的血氧計算模型，需將RPE細胞和脈絡膜中存在的黑色素以及血紅細胞的散射等因素考慮在內。因其過于復雜，研究者在建立標定模型時均對假眼模型進行了簡化。總之，由于標定方法不同，血氧計算結果存在很大差異。因此，選擇合適的標定方法也是需要研究的重點。
4.3 圖像處理算法對視網膜血氧計算精度的影響
視網膜血管血氧飽和度是通過一系列圖像處理的方式解算出來。視網膜圖像處理分析及血氧飽和度測量流程主要包括圖像去噪、血管分割、圖像配準及血氧飽和度計算。其中每個環節均會對血氧計算的準確性造成不容忽視的影響。在獲取多波長視網膜圖像的過程中不可避免的會受到成像系統噪音的影響，如暗電流噪音、讀出噪音、散粒噪音、非均勻性噪音等，研究者需估計并去除這些噪音。因此，研究合適的去噪算法是后續圖像處理（如血管分割和圖像配準）和血氧計算準確與否的先決條件。同理，血管分割與圖像配準也會影響血氧飽和度測量的精度，這些環節均值得進一步研究。
5 總結與展望
多數視網膜疾病具有缺血性或萎縮性成分，可直接影響氧代謝。視網膜血氧測定對許多疾病的病理生理學指標敏感。缺血性視網膜疾病如DR和CRVO均涉及缺氧；萎縮性病變如RP、青光眼耗氧量減少，從而影響血氧測量。缺血性和萎縮性疾病中，血氧讀數與疾病嚴重程度之間存在相關性，表明視網膜血氧測定可以作為缺血性和萎縮性視網膜疾病確診和嚴重程度的客觀生物標志物。視網膜血氧測量技術能夠快速同時測量視網膜動脈和靜脈的血氧飽和度，測量結果可為臨床診斷提供可靠而準確的視網膜氧化代謝信息，反映全身微循環狀態。隨著研究的深入，研究者開始從臨床測量的角度理解氧氣在不同視網膜疾病中的作用，并對視網膜結構和功能信息及眼底各種疾病之間的密切關系有了更深的了解和認識。血氧測定作為診斷和治療視網膜疾病的生物標志物的潛力尚未完全探索。有必要繼續深入研究視網膜血氧飽和度的預測價值，以預測缺血性和萎縮性視網膜疾病。