以眼底血管造影、光相干斷層掃描(OCT)、眼底自身熒光(FAF)檢查為代表的眼底光學影像檢查技術正在以前所未有的速度和規模融入眼底病臨床實踐, 影響眼底疾病的診斷治療方式, 更新對眼底疾病本質的認識。除了觀察視網膜脈絡膜血管以及血液循環的眼底血管造影技術日漸普及外, OCT、FAF等無創、快捷、可量化的新型檢查技術愈加顯示出獨特優勢而備受青睞; 多種眼底光學影像檢查技術以及與其他功能檢查技術的融合伴隨大數據的浪潮席卷而來。所有這些對眼底光學影像檢查技術的操作使用者均是挑戰和機遇。只有正確認識這些眼底光學影像檢查技術的特性, 規范檢查診斷行為, 才能合理配置資源, 不斷提升其臨床應用水平, 從而充分發揮這些眼底光學影像檢查技術在提高眼底疾病診斷治療水平中的重要作用。這是一個需要不斷學習的持續探索過程, 任重道遠, 前景光明。
引用本文: 蘇冠方, 劉鑫. 正確認識眼底光學影像檢查技術的特性, 提升眼底光學影像檢查技術的臨床應用水平. 中華眼底病雜志, 2014, 30(6): 535-539. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2014.06.001 復制
眼底光學影像檢查技術的進步推動了眼底病學科專業的發展。不斷開發的各種醫用光學影像技術應用于眼科領域,不僅促進了眼底光學影像檢查設備的更新換代,也推動了各種檢查技術的普及與臨床應用水平的提高,加深或更新了對某些眼底疾病的認識和理解,促進了眼底疾病診斷治療模式的轉變。而這些光學影像技術在眼科成功應用的結果和經驗也被用于其他醫學專業領域甚至非醫學領域中[1],進而助推了相關學科領域的發展和技術進步。在眼底光學影像檢查技術中,眼底自身熒光(FAF)、熒光素眼底血管造影(FFA)、吲哚青綠血管造影(ICGA)、光相干斷層掃描(OCT)檢查作為其常見且重要的組成部分,目前正在以前所未有的速度和規模融入到眼底病臨床實踐中,只有正確認識這些眼底光學影像檢查技術的特性, 才能不斷提升其臨床應用水平,充分發揮這些眼底光學影像檢查技術在提高眼底疾病診斷治療水平中的重要作用。
1 FAF
FAF是由視網膜色素上皮(RPE)細胞中的脂褐質等分子受激光激發而產生[2]。FAF技術是一種無創性的眼底成像技術。脂褐質聚集在以RPE為主的細胞中,是由多種分子氧化分解后產生的復雜物質,會抑制溶酶體對蛋白質的降解作用,具有光敏反應并產生多種活性氧和自由基,可能會導致RPE的凋亡[3]。FAF的強度與脂褐質的數量及分布相關;FAF的變化可能成為既往已經或未來可能發生氧化損傷的標志[4]。由于FAF是RPE細胞自身功能和代謝狀態的反映,臨床上常用于檢測一些與之相關的遺傳性以及與RPE自身代謝狀況和代謝水平相關的疾病。但FAF的臨床應用也有其一定的局限性。如無法觀察除RPE細胞以外的視網膜及脈絡膜組織改變,也無法了解視網膜、脈絡膜血管及其循環情況,需與其他影像檢查技術相結合方能對疾病做出正確診斷[5]。此外,尚有一些與FAF應用及檢測相關的問題需要加以解決。如FAF強度絕對值的量化、不同組織間或同一組織不同時間熒光強度的比較等。臨床應用過程中發現的這些問題和存在的局限性,又推動人們不斷努力探尋解決這些問題的辦法[6]。
2 FFA
FFA通過觀察熒光素鈉在視網膜循環過程中隨時間變化的動態特征,了解視網膜血液循環以及血管壁的情況,發現異常改變;結合時相、視網膜血管、視網膜屏障以及視網膜色素情況的觀察,判斷熒光增強、減弱等異常熒光的原因是來源于血液灌注抑或是血管完整性方面,或是為色素多寡所致[7]。FFA是某些眼底疾病診斷以及決定治療方式與治療時機選擇的重要手段和指標,其應用促進了視網膜血液循環系統體內研究的開展,在糖尿病視網膜病變(DR)和黃斑變性這兩大致盲性眼病的診斷治療中發揮了重要作用。除此之外,對虹膜以及其他眼前節組織結構的觀察也有一定的價值[8]。如同時將其與ICGA、OCT等其他影像檢查手段聯合應用,可在疾病診斷、治療中發揮更多更大的指導作用。
3 ICGA
ICGA主要用于脈絡膜血管狀態的評估。脈絡膜緊鄰RPE并且具有豐富的血管結構,而RPE是介于視網膜血管系統與脈絡膜血管系統之間的物理屏障。在FFA檢查和臨床觀察中,脈絡膜的圖像往往被RPE所掩蓋,而吲哚青綠的吸收和發射峰值接近紅外線波長,相對于FFA中使用的可見光波長,具有更好穿透RPE和出血部位的能力。同時吲哚青綠可以更緊密地與血清蛋白相結合,存附于脈絡膜毛細血管的有窗血管壁上而不易于從血管中漏出。而熒光素則不然,易于從這類血管中漏出。這是兩種造影劑用于視網膜、脈絡膜兩個不同血管系統進行造影檢查的原因所在。由于不少眼底病同時累及視網膜和脈絡膜,所以臨床上ICGA與FFA常常聯合應用,以診斷影響視網膜及脈絡膜循環的疾病,分辨出可用激光治療的脈絡膜滋養血管,防止視網膜損害發生[9]。對于脈絡膜新生血管(CNV)、息肉樣脈絡膜血管病變(PCV)等脈絡膜血管受累疾病,ICGA檢查因具有自身獨到的優勢而廣為應用。
4 OCT
OCT作為非侵入性視網膜斷層成像技術,能夠獲得其他任何非侵入性診斷技術都無法獲得的視網膜結構斷層圖像。因其獨特的成像優勢及檢查便利程度,在眼部屈光間質基本透明時,光進入眼內后衰減和散射極弱,易于到達視網膜,通過測量回波延時和反向反射或反向散射光的強度獲得橫斷面或三維圖像[10, 11]。影響OCT成像質量的因素包括軸向(深度)圖像分辨率、橫向分辨率、測量(數據采集)時間、檢測靈敏度、獲得深部組織圖像能力和圖像對比度以及數字化解決方案等[12]。
最早出現在上世紀80年代中期的OCT原理類似于A型超聲掃描,獲得圖像的一維軸向信息[13, 14];1991年首次出現了類似于B型超聲掃描的可獲得二維圖像的OCT,同年,利用這種新的診斷方法對離體視網膜進行掃描的研究成果發表在Science雜志上[15];4年后,利用該技術獲得活體視網膜圖像并將其應用于黃斑疾病檢查[11]。OCT成像原理與B型超聲類似,但是用光波代替了聲波。利用記錄參照鏡移動時反射光與待檢查部位反射光的干涉現象獲得視網膜形態信息的OCT被稱為時域OCT。1~3代OCT系統均為時域OCT系統。
時域OCT成像速度有限,因此圖像的分辨率也欠佳。傅里葉變換技術的引入使OCT成像技術有了一個革命性的突破,這種第4代OCT系統將參考鏡固定,由干涉條紋頻率編碼待檢查組織與參考反射光路的長度差異。參考鏡的固定大大提高了成像速度,從大約400 A掃描/s提高到了20 000 A掃描/s左右,同時減少了偽影的產生、提高了靈敏度,并使三維視網膜成像成為可能[1, 16]。加入傅里葉變換技術的第4代OCT系統(FD-OCT)包括利用配有一系列光敏元件的分光儀檢測干涉信號的頻域OCT(SD-OCT)和利用可調激光器及一個標準的光電二極管檢測器的掃頻OCT(SS-OCT)[17, 18]。
OCT成像的軸向分辨率主要取決于用于成像的低干涉光源的帶寬,目前標準分辨率OCT使用的是超發光二極管光源,軸向分辨率為10 μm;飛秒鈦寶石激光器光源將OCT的軸向分辨率提高到2~3 μm,但其價格昂貴而在臨床上應用受限;目前商用的超高分辨率OCT使用性價比較高的超發光二極管寬帶光源,軸向分辨率達到5~8 μm。高分辨率OCT能夠獲得清晰的視網膜內部層次特別是光感受器細胞的圖像,可觀察到黃斑裂孔、中心性漿液性視網膜脈絡膜病變(CSC)、老年性黃斑變性(AMD)、Stargardt′s病、視網膜色素變性等疾病的黃斑區光感受器細胞損害情況;在Stargardt′s病中,發現光感受器細胞層損失程度與視網膜功能(視力、微視野)直接相關[19]。
常用的OCT設備光源波長多在800~860 nm。雖然該波長光源能夠提供良好的視網膜結構圖像,但RPE細胞中的主要發色基團黑色素對光高度散射并吸收,使該波長穿透力有限,觀察RPE以下結構的細節和病變情況十分受限;屈光間質透明度下降也會不同程度影響視網膜影像清晰度。更長的波長增加了光的穿透力,在深層組織顯像中具有獨特的優勢[20, 21]。目前使用的1000 nm以上長波長光源的OCT成像擁有更好的組織穿透力,能夠安全有效的獲取脈絡膜、鞏膜和視盤圖像。CNV、PCV等新生血管性黃斑病變中,對于RPE下的Bruch膜及脈絡膜血管情況的觀察有助于診斷、監測疾病的進展及評估治療情況[22]。OCT對于息肉樣組織及脈絡膜血管的成像效果類似于ICGA,雖然不能獲得ICGA的血管滲漏情況,但斷層影像有利于觀察病變組織的結構情況并發現息肉樣組織下方因血管擴張而增厚的脈絡膜,同時顯示了治療后仍存在的無灌注息肉樣組織[23]。對于正常眼及某些疾病狀態,如葡萄膜炎、鞏膜炎、病理性近視、DR等,進行脈絡膜厚度測量,觀察疾病發展過程中脈絡膜血管改變,可能有利于揭示疾病的發生發展機制,判斷預后情況[24-28]。
由于檢查過程中眼球運動可能產生偽影以及從安全角度考慮要求低功耗暴露水平,OCT圖像采集需要在有限的時間內完成。光譜-傅里葉域檢測和高速掃描電荷耦合器件照相機技術的進步帶來了25 000~50 000A掃描/s的高速成像,目前研發的更加高速的采集系統如傅里葉鎖模激光器(Fourier-domain mode-locked lasers)和雙光束的SS-OCT已經具有了6 700 000 A掃描/s的采集速度[29]。甚至實現整個后極部的三維重建,滿足眼科三維OCT的實時視頻速度要求,并可應用于手術中指導等方面。在玻璃體視網膜手術前及手術中使用OCT,獲得視網膜前膜與視網膜間貼合情況及玻璃體后界膜、視網膜內界膜和神經上皮間的關系,為玻璃體視網膜手術提供一個綜合性視網膜地圖,在剝除視網膜前膜及黃斑裂孔手術中發揮重要的指導作用。目前投入使用的OCT系統需要手術中移入和移出手術野,因此使用受到一定限制。目前正在研發將OCT光路系統并入手術顯微鏡[30],同時達到共焦同軸,這樣手術中就無需移動OCT出入手術野,也無需調整顯微鏡的焦距和位置。
OCT重要的技術參數不斷更新,成像效果亦明顯提高。寬帶寬光源技術的進展使我們獲得了僅有幾個微米的軸向分辨率;使用大沖程變形鏡等技術明顯提高了OCT的橫向圖像分辨率;利用更長波長配合高分辨率成像,可獲得更好的圖像對比度和組織穿透力;高速成像系統使OCT的應用方式不斷擴展。除了結構成像,功能信息作為輔助診斷參數的重要性日漸增強。OCT在視網膜功能檢查方面的研發也在不斷進步,如非侵入性視網膜功能成像包括多普勒血流測量,光學相干血管造影,雙折射、光譜特性或視網膜光刺激反應等[31, 32]。功能OCT提高圖像分辨率實現對視網膜組織形態細胞水平觀察的同時,聯合視網膜結構圖像可進行疾病早期鑒別,并獲得視網膜代謝和生理改變的信息。雖然目前的多普勒OCT系統在最大流速測量和毛細血管血流測量等方面的作用十分有限,但仍已有多個OCT系統整合了多普勒測量。然而由于視網膜血流動力學復雜,其測量的準確性還需要更加深入的研究。電生理檢查對視網膜生理功能改變的診斷可謂是金標準,但其橫向分辨率有限且檢查過程耗時;在視網膜中,膜去極化細胞腫脹和代謝改變會造成微小但可檢測到的光學性質的改變,因此功能性OCT可對視覺刺激產生的視網膜反應進行光學測量,捕獲光感受器細胞活化及神經傳導的信號[1]。對于OCT在視網膜功能方面的研究仍在起步階段,微弱的信號變化、偽影等問題制約了OCT的發展。雖然目前發展不甚明確,但是隨著技術的進步及對視網膜結構功能認識的提高,將組織結構和功能成像有機結合起來對臨床應用將會有更加深遠的影響,功能OCT的應用潛力不可估量。
隨著OCT成像技術的不斷進步,其在眼科臨床的應用也不斷拓展[33]。對于眼底疾病,OCT能夠進行視網膜全層及視網膜神經上皮等各部分厚度測量,從而觀察滲出型AMD、DR和視網膜靜脈阻塞等多種原因所致的黃斑水腫等疾病的進展,觀察黃斑中心凹視網膜厚度與微視野視網膜敏感度等視功能的關系[34],并指導臨床治療方案的選擇;同時由于與眼底血管造影對病灶情況顯示結果一致性較好,可能成為疾病隨訪中重要的非侵入性檢查手段[22, 35-39]。OCT成像技術的不斷更新使黃斑區視網膜成像更加精細化,根據視網膜結構可推測手術治療的解剖和功能預后。視網膜光感受器細胞內外節完整性與視力預后相關,同時中心凹神經上皮層、外核層厚度降低累及黃斑區的孔源性視網膜脫離患者,經鞏膜扣帶手術治療后視力恢復可能受到影響[40, 41]。通過對CSC、DR、高度近視等疾病患者的神經纖維層、光感受器細胞層進行觀察測量,結合眼底血管造影結果進行對比分析,可能會對揭示疾病的發生機制,提高對疾病的認識有所幫助。利用圖像平均和增強深度成像等多種成像技術使OCT對于脈絡膜的觀察和測量成為可能,從而開啟了觀察分析眼底疾病的新視角。脈絡膜本身血管密集并受到全身及局部因素影響,目前對于正常眼脈絡膜厚度的測量也在不斷的精細化,甚至包括體位變化時脈絡膜厚度的變化[42-44]。目前研究多集中在DR、糖尿病黃斑水腫、PCV、CSC、高度近視及青光眼等疾病的黃斑區脈絡膜厚度測量,同時分析其與視網膜水腫、視網膜脈絡膜血管及眼壓的關系,觀察藥物或激光治療情況,探索糖尿病黃斑水腫、CSC等病變的發病機制。
5 思考與展望
眼底光學影像檢查技術的臨床應用提高了我們對相關眼底疾病的認識,促進了眼底病診斷治療水平的提高,拓寬了我們多角度觀察問題的視野;同時,也帶給了我們一些思考。
由于各種眼底影像檢查技術有其自身的特點與辨識內容,需要從不同角度對眼底疾病的影像變化情況進行解讀。因此,針對不同眼底疾病選擇適合并針對性強的檢查項目,對由不同檢查手段所獲得的臨床資料進行綜合分析,讀懂這些檢查結果所反映的臨床信息的真實意義,對于保證眼底病臨床工作質量、提高疾病的診斷治療水平有著重要的實際意義。其中,對于不同檢查方式和手段所獲取的結果給予正確的解析,得出客觀正確的結論,指導臨床實踐,是對于眼底影像技術平臺建設和應用的最基本要求。設備的擁有和使用者均需要對相關專業以及專業相關的基礎知識有較深厚的積累,并具有在此基礎之上對檢測結果進行正確判斷和合理使用的能力。因此,需要進行合理的人員培訓和有效的資源配置。對于不同醫療機構之間的檢查結果,在保證質量的前提下實現互認,減少浪費,優化醫療資源的利用效率,減輕就醫者不必要的經濟負擔,是醫療機構及其專業人員應盡的社會責任,值得提倡和大力推動。在眼底影像數據讀片和質控中心建設方面,國內已經進行了積極和有意義的探索。通過強調眼底數據采集的規范性,使其之間判讀時更具可比性[45],得出的結論就會更具準確性。隨著眼底光學影像檢查技術手段的不斷發展進步,其應用能力和對眼底疾病的認知水平亦將不斷提高,對眼底疾病的診斷治療會更具針對性和有效性。這是一個需要不斷學習的持續探索過程,任重道遠而富有挑戰,充滿活力而前景光明。
眼底光學影像檢查技術的進步推動了眼底病學科專業的發展。不斷開發的各種醫用光學影像技術應用于眼科領域,不僅促進了眼底光學影像檢查設備的更新換代,也推動了各種檢查技術的普及與臨床應用水平的提高,加深或更新了對某些眼底疾病的認識和理解,促進了眼底疾病診斷治療模式的轉變。而這些光學影像技術在眼科成功應用的結果和經驗也被用于其他醫學專業領域甚至非醫學領域中[1],進而助推了相關學科領域的發展和技術進步。在眼底光學影像檢查技術中,眼底自身熒光(FAF)、熒光素眼底血管造影(FFA)、吲哚青綠血管造影(ICGA)、光相干斷層掃描(OCT)檢查作為其常見且重要的組成部分,目前正在以前所未有的速度和規模融入到眼底病臨床實踐中,只有正確認識這些眼底光學影像檢查技術的特性, 才能不斷提升其臨床應用水平,充分發揮這些眼底光學影像檢查技術在提高眼底疾病診斷治療水平中的重要作用。
1 FAF
FAF是由視網膜色素上皮(RPE)細胞中的脂褐質等分子受激光激發而產生[2]。FAF技術是一種無創性的眼底成像技術。脂褐質聚集在以RPE為主的細胞中,是由多種分子氧化分解后產生的復雜物質,會抑制溶酶體對蛋白質的降解作用,具有光敏反應并產生多種活性氧和自由基,可能會導致RPE的凋亡[3]。FAF的強度與脂褐質的數量及分布相關;FAF的變化可能成為既往已經或未來可能發生氧化損傷的標志[4]。由于FAF是RPE細胞自身功能和代謝狀態的反映,臨床上常用于檢測一些與之相關的遺傳性以及與RPE自身代謝狀況和代謝水平相關的疾病。但FAF的臨床應用也有其一定的局限性。如無法觀察除RPE細胞以外的視網膜及脈絡膜組織改變,也無法了解視網膜、脈絡膜血管及其循環情況,需與其他影像檢查技術相結合方能對疾病做出正確診斷[5]。此外,尚有一些與FAF應用及檢測相關的問題需要加以解決。如FAF強度絕對值的量化、不同組織間或同一組織不同時間熒光強度的比較等。臨床應用過程中發現的這些問題和存在的局限性,又推動人們不斷努力探尋解決這些問題的辦法[6]。
2 FFA
FFA通過觀察熒光素鈉在視網膜循環過程中隨時間變化的動態特征,了解視網膜血液循環以及血管壁的情況,發現異常改變;結合時相、視網膜血管、視網膜屏障以及視網膜色素情況的觀察,判斷熒光增強、減弱等異常熒光的原因是來源于血液灌注抑或是血管完整性方面,或是為色素多寡所致[7]。FFA是某些眼底疾病診斷以及決定治療方式與治療時機選擇的重要手段和指標,其應用促進了視網膜血液循環系統體內研究的開展,在糖尿病視網膜病變(DR)和黃斑變性這兩大致盲性眼病的診斷治療中發揮了重要作用。除此之外,對虹膜以及其他眼前節組織結構的觀察也有一定的價值[8]。如同時將其與ICGA、OCT等其他影像檢查手段聯合應用,可在疾病診斷、治療中發揮更多更大的指導作用。
3 ICGA
ICGA主要用于脈絡膜血管狀態的評估。脈絡膜緊鄰RPE并且具有豐富的血管結構,而RPE是介于視網膜血管系統與脈絡膜血管系統之間的物理屏障。在FFA檢查和臨床觀察中,脈絡膜的圖像往往被RPE所掩蓋,而吲哚青綠的吸收和發射峰值接近紅外線波長,相對于FFA中使用的可見光波長,具有更好穿透RPE和出血部位的能力。同時吲哚青綠可以更緊密地與血清蛋白相結合,存附于脈絡膜毛細血管的有窗血管壁上而不易于從血管中漏出。而熒光素則不然,易于從這類血管中漏出。這是兩種造影劑用于視網膜、脈絡膜兩個不同血管系統進行造影檢查的原因所在。由于不少眼底病同時累及視網膜和脈絡膜,所以臨床上ICGA與FFA常常聯合應用,以診斷影響視網膜及脈絡膜循環的疾病,分辨出可用激光治療的脈絡膜滋養血管,防止視網膜損害發生[9]。對于脈絡膜新生血管(CNV)、息肉樣脈絡膜血管病變(PCV)等脈絡膜血管受累疾病,ICGA檢查因具有自身獨到的優勢而廣為應用。
4 OCT
OCT作為非侵入性視網膜斷層成像技術,能夠獲得其他任何非侵入性診斷技術都無法獲得的視網膜結構斷層圖像。因其獨特的成像優勢及檢查便利程度,在眼部屈光間質基本透明時,光進入眼內后衰減和散射極弱,易于到達視網膜,通過測量回波延時和反向反射或反向散射光的強度獲得橫斷面或三維圖像[10, 11]。影響OCT成像質量的因素包括軸向(深度)圖像分辨率、橫向分辨率、測量(數據采集)時間、檢測靈敏度、獲得深部組織圖像能力和圖像對比度以及數字化解決方案等[12]。
最早出現在上世紀80年代中期的OCT原理類似于A型超聲掃描,獲得圖像的一維軸向信息[13, 14];1991年首次出現了類似于B型超聲掃描的可獲得二維圖像的OCT,同年,利用這種新的診斷方法對離體視網膜進行掃描的研究成果發表在Science雜志上[15];4年后,利用該技術獲得活體視網膜圖像并將其應用于黃斑疾病檢查[11]。OCT成像原理與B型超聲類似,但是用光波代替了聲波。利用記錄參照鏡移動時反射光與待檢查部位反射光的干涉現象獲得視網膜形態信息的OCT被稱為時域OCT。1~3代OCT系統均為時域OCT系統。
時域OCT成像速度有限,因此圖像的分辨率也欠佳。傅里葉變換技術的引入使OCT成像技術有了一個革命性的突破,這種第4代OCT系統將參考鏡固定,由干涉條紋頻率編碼待檢查組織與參考反射光路的長度差異。參考鏡的固定大大提高了成像速度,從大約400 A掃描/s提高到了20 000 A掃描/s左右,同時減少了偽影的產生、提高了靈敏度,并使三維視網膜成像成為可能[1, 16]。加入傅里葉變換技術的第4代OCT系統(FD-OCT)包括利用配有一系列光敏元件的分光儀檢測干涉信號的頻域OCT(SD-OCT)和利用可調激光器及一個標準的光電二極管檢測器的掃頻OCT(SS-OCT)[17, 18]。
OCT成像的軸向分辨率主要取決于用于成像的低干涉光源的帶寬,目前標準分辨率OCT使用的是超發光二極管光源,軸向分辨率為10 μm;飛秒鈦寶石激光器光源將OCT的軸向分辨率提高到2~3 μm,但其價格昂貴而在臨床上應用受限;目前商用的超高分辨率OCT使用性價比較高的超發光二極管寬帶光源,軸向分辨率達到5~8 μm。高分辨率OCT能夠獲得清晰的視網膜內部層次特別是光感受器細胞的圖像,可觀察到黃斑裂孔、中心性漿液性視網膜脈絡膜病變(CSC)、老年性黃斑變性(AMD)、Stargardt′s病、視網膜色素變性等疾病的黃斑區光感受器細胞損害情況;在Stargardt′s病中,發現光感受器細胞層損失程度與視網膜功能(視力、微視野)直接相關[19]。
常用的OCT設備光源波長多在800~860 nm。雖然該波長光源能夠提供良好的視網膜結構圖像,但RPE細胞中的主要發色基團黑色素對光高度散射并吸收,使該波長穿透力有限,觀察RPE以下結構的細節和病變情況十分受限;屈光間質透明度下降也會不同程度影響視網膜影像清晰度。更長的波長增加了光的穿透力,在深層組織顯像中具有獨特的優勢[20, 21]。目前使用的1000 nm以上長波長光源的OCT成像擁有更好的組織穿透力,能夠安全有效的獲取脈絡膜、鞏膜和視盤圖像。CNV、PCV等新生血管性黃斑病變中,對于RPE下的Bruch膜及脈絡膜血管情況的觀察有助于診斷、監測疾病的進展及評估治療情況[22]。OCT對于息肉樣組織及脈絡膜血管的成像效果類似于ICGA,雖然不能獲得ICGA的血管滲漏情況,但斷層影像有利于觀察病變組織的結構情況并發現息肉樣組織下方因血管擴張而增厚的脈絡膜,同時顯示了治療后仍存在的無灌注息肉樣組織[23]。對于正常眼及某些疾病狀態,如葡萄膜炎、鞏膜炎、病理性近視、DR等,進行脈絡膜厚度測量,觀察疾病發展過程中脈絡膜血管改變,可能有利于揭示疾病的發生發展機制,判斷預后情況[24-28]。
由于檢查過程中眼球運動可能產生偽影以及從安全角度考慮要求低功耗暴露水平,OCT圖像采集需要在有限的時間內完成。光譜-傅里葉域檢測和高速掃描電荷耦合器件照相機技術的進步帶來了25 000~50 000A掃描/s的高速成像,目前研發的更加高速的采集系統如傅里葉鎖模激光器(Fourier-domain mode-locked lasers)和雙光束的SS-OCT已經具有了6 700 000 A掃描/s的采集速度[29]。甚至實現整個后極部的三維重建,滿足眼科三維OCT的實時視頻速度要求,并可應用于手術中指導等方面。在玻璃體視網膜手術前及手術中使用OCT,獲得視網膜前膜與視網膜間貼合情況及玻璃體后界膜、視網膜內界膜和神經上皮間的關系,為玻璃體視網膜手術提供一個綜合性視網膜地圖,在剝除視網膜前膜及黃斑裂孔手術中發揮重要的指導作用。目前投入使用的OCT系統需要手術中移入和移出手術野,因此使用受到一定限制。目前正在研發將OCT光路系統并入手術顯微鏡[30],同時達到共焦同軸,這樣手術中就無需移動OCT出入手術野,也無需調整顯微鏡的焦距和位置。
OCT重要的技術參數不斷更新,成像效果亦明顯提高。寬帶寬光源技術的進展使我們獲得了僅有幾個微米的軸向分辨率;使用大沖程變形鏡等技術明顯提高了OCT的橫向圖像分辨率;利用更長波長配合高分辨率成像,可獲得更好的圖像對比度和組織穿透力;高速成像系統使OCT的應用方式不斷擴展。除了結構成像,功能信息作為輔助診斷參數的重要性日漸增強。OCT在視網膜功能檢查方面的研發也在不斷進步,如非侵入性視網膜功能成像包括多普勒血流測量,光學相干血管造影,雙折射、光譜特性或視網膜光刺激反應等[31, 32]。功能OCT提高圖像分辨率實現對視網膜組織形態細胞水平觀察的同時,聯合視網膜結構圖像可進行疾病早期鑒別,并獲得視網膜代謝和生理改變的信息。雖然目前的多普勒OCT系統在最大流速測量和毛細血管血流測量等方面的作用十分有限,但仍已有多個OCT系統整合了多普勒測量。然而由于視網膜血流動力學復雜,其測量的準確性還需要更加深入的研究。電生理檢查對視網膜生理功能改變的診斷可謂是金標準,但其橫向分辨率有限且檢查過程耗時;在視網膜中,膜去極化細胞腫脹和代謝改變會造成微小但可檢測到的光學性質的改變,因此功能性OCT可對視覺刺激產生的視網膜反應進行光學測量,捕獲光感受器細胞活化及神經傳導的信號[1]。對于OCT在視網膜功能方面的研究仍在起步階段,微弱的信號變化、偽影等問題制約了OCT的發展。雖然目前發展不甚明確,但是隨著技術的進步及對視網膜結構功能認識的提高,將組織結構和功能成像有機結合起來對臨床應用將會有更加深遠的影響,功能OCT的應用潛力不可估量。
隨著OCT成像技術的不斷進步,其在眼科臨床的應用也不斷拓展[33]。對于眼底疾病,OCT能夠進行視網膜全層及視網膜神經上皮等各部分厚度測量,從而觀察滲出型AMD、DR和視網膜靜脈阻塞等多種原因所致的黃斑水腫等疾病的進展,觀察黃斑中心凹視網膜厚度與微視野視網膜敏感度等視功能的關系[34],并指導臨床治療方案的選擇;同時由于與眼底血管造影對病灶情況顯示結果一致性較好,可能成為疾病隨訪中重要的非侵入性檢查手段[22, 35-39]。OCT成像技術的不斷更新使黃斑區視網膜成像更加精細化,根據視網膜結構可推測手術治療的解剖和功能預后。視網膜光感受器細胞內外節完整性與視力預后相關,同時中心凹神經上皮層、外核層厚度降低累及黃斑區的孔源性視網膜脫離患者,經鞏膜扣帶手術治療后視力恢復可能受到影響[40, 41]。通過對CSC、DR、高度近視等疾病患者的神經纖維層、光感受器細胞層進行觀察測量,結合眼底血管造影結果進行對比分析,可能會對揭示疾病的發生機制,提高對疾病的認識有所幫助。利用圖像平均和增強深度成像等多種成像技術使OCT對于脈絡膜的觀察和測量成為可能,從而開啟了觀察分析眼底疾病的新視角。脈絡膜本身血管密集并受到全身及局部因素影響,目前對于正常眼脈絡膜厚度的測量也在不斷的精細化,甚至包括體位變化時脈絡膜厚度的變化[42-44]。目前研究多集中在DR、糖尿病黃斑水腫、PCV、CSC、高度近視及青光眼等疾病的黃斑區脈絡膜厚度測量,同時分析其與視網膜水腫、視網膜脈絡膜血管及眼壓的關系,觀察藥物或激光治療情況,探索糖尿病黃斑水腫、CSC等病變的發病機制。
5 思考與展望
眼底光學影像檢查技術的臨床應用提高了我們對相關眼底疾病的認識,促進了眼底病診斷治療水平的提高,拓寬了我們多角度觀察問題的視野;同時,也帶給了我們一些思考。
由于各種眼底影像檢查技術有其自身的特點與辨識內容,需要從不同角度對眼底疾病的影像變化情況進行解讀。因此,針對不同眼底疾病選擇適合并針對性強的檢查項目,對由不同檢查手段所獲得的臨床資料進行綜合分析,讀懂這些檢查結果所反映的臨床信息的真實意義,對于保證眼底病臨床工作質量、提高疾病的診斷治療水平有著重要的實際意義。其中,對于不同檢查方式和手段所獲取的結果給予正確的解析,得出客觀正確的結論,指導臨床實踐,是對于眼底影像技術平臺建設和應用的最基本要求。設備的擁有和使用者均需要對相關專業以及專業相關的基礎知識有較深厚的積累,并具有在此基礎之上對檢測結果進行正確判斷和合理使用的能力。因此,需要進行合理的人員培訓和有效的資源配置。對于不同醫療機構之間的檢查結果,在保證質量的前提下實現互認,減少浪費,優化醫療資源的利用效率,減輕就醫者不必要的經濟負擔,是醫療機構及其專業人員應盡的社會責任,值得提倡和大力推動。在眼底影像數據讀片和質控中心建設方面,國內已經進行了積極和有意義的探索。通過強調眼底數據采集的規范性,使其之間判讀時更具可比性[45],得出的結論就會更具準確性。隨著眼底光學影像檢查技術手段的不斷發展進步,其應用能力和對眼底疾病的認知水平亦將不斷提高,對眼底疾病的診斷治療會更具針對性和有效性。這是一個需要不斷學習的持續探索過程,任重道遠而富有挑戰,充滿活力而前景光明。