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分析OCTA在年龄相关性黄斑变性中的诊断评价及图像特征

2020-05-13 1270 上传者：管理员

摘要：光学相干断层血管造影(OCTA)是一种快速、无创的成像方法,可以提供视网膜和脉络膜的实时血流信息。与传统的血管造影相比较,OCTA可以产生更详细、更高分辨率的血管图像,而不增加造影剂相关风险。年龄相关性黄斑变性(ARMD)是全球主要的老年性致盲眼病,OCTA能很好地显示脉络膜新生血管的影像,为ARMD的早期诊断及干预提供可能。本文将对OCTA在ARMD的相关图像特征及其诊断价值进行综述。

关键词：
光学相干断层血管造影
年龄相关性黄斑变性
眼科
脉络膜新生血管
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年龄相关性黄斑变性又称老年黄斑变性,患者多为50岁以上,双眼先后或同时发病,伴进行性损害视力,是全球主要的致盲性眼病之一,严重影响老年人的生存质量。在我国,流行病学研究显示45岁以上人群ARMD患病率为6%～17%,随着我国人口老龄化的到来,ARMD很可能成为首要的致盲性眼病。主要分为两种类型:(1)萎缩性年龄相关性黄斑变性:以视网膜色素上皮层(RPE)退变为主,表现为早期黄斑区色素脱失及增殖,玻璃膜疣,晚期地图样萎缩;(2)湿性年龄相关性黄斑变性:以RPE下新生血管形成为特点,表现为黄斑区渗出、出血、晚期瘢痕化改变,可合并黄斑水肿[1]。息肉样脉络膜血管病变多被认为是ARMD的一种特殊亚型,它的特点是一种脉络膜内层血管病变,脉络膜毛细血管层深部存在分支血管网,末端可见动脉瘤样扩张[2]。

1、ARMD常规检查方式

传统的FFA用荧光染料对视网膜和脉络膜血管进行系统的可视化,其最大用途是显示荧光模式的动态变化,如渗漏、染色和聚集。吲哚菁绿血管造影(ICGA)是利用吲哚菁绿的大分子结构特点及显色特点进行的脉络膜造影检查技术。ICGA可以将隐匿性CNV与PCV相鉴别。但作为有创检查,FFA和ICGA常伴有静脉注射后所引起的不良反应,且操作时间较长,限制了其在ARMD诊疗中的广泛应用[3]。

光学相干断层扫描(OCT)的出现成为评价和治疗视网膜疾病的重要成像手段。该项检查的无创性及其在眼内结构的成像能力,使其在黄斑和视神经病变的病理学检测和量化方面发挥重要作用[4]。与FFA相比较,采集更容易、更快并且无创。然而,它并不能提供血管本身的细节变化,限制了其在ARMD诊断中的应用。

2、光学相干断层扫描血管造影

2.1光学相干断层扫描血管造影的基本原理

光学相干断层扫描血管造影是一项以OCT为基础的在微血管水平应用的三维无创血管成像技术。与超声波不同,它使用光波生成视网膜的高分辨率横截面图像,可以进行定性和定量评估[5]。OCTA利用高分辨率体积血流的运动对比成像,可以在几秒钟内生成血管造影图像。通过使用各种软件辅助方法如裂谱幅度去相关造影(SSADA)既可以提高血流检测的信噪比,同时有利于视网膜血管系统的可视化[6-7]。

2.2OCT的发展历程

OCT于1991年首次报道[8]。它类似于超声波脉冲回波成像,利用近红外光产生视网膜的横截面或三维图形[9]。在时域OCT中,视网膜深部的信息是通过移动参考镜作为时间函数收集的[10]。近10a间,新一代OCT技术即频域OCT广泛应用,其测量可以同时进行高速扫描,扫描速度较传统的TD-OCT快50～100倍,A扫描的采样率更高[9,11]。最近,有一项关于高穿透性OCT(swept-sourceOCT,SS-OCT)的临床适应性研究发现,SS-OCT系统具有更快的成像速度,由于其波长够长,穿透深度较深和分散度较低,因此能提供超大成像[12]。除此之外,最近出现以OCT为基础开发的无创性检测技术,能够检查不同的视网膜及脉络膜毛细血管丛。

2.3OCTA的优势与不足

曾有研究显示,在5例健康受试者的报告中,OCTA产生的高分辨率、无创血管造影质量与常规FFA相似[13]。OCTA可在视网膜内外层显示区域特有的血管形态。新一代的OCTA使用频谱域OCT或扫频源OCT作为基础,且革命性地添加SSADA和分段算法,使其具有一系列优势可以补充现有的成像检测技术。

其优势可以总结为以下:(1)它的非侵入性允许其可以频繁评估。(2)3D成像有利于重建和评估不同深度的视网膜和脉络膜血管。(3)相比较于FFA或ICGA出现的非灌注区弥漫性渗漏或遮挡,OCTA可以明确界定病灶边缘,有利于对新生血管形态及数量进行量化。

其不足主要体现在以下几个方面:(1)它是根据运动来测量对比度的,所以对患者的固视能力要求较高,眼睛的任何运动都会造成噪声伪影,降低图像质量。(2)屈光间质严重混浊会影响OCTA的检查,如角膜混浊、水肿,晶状体混浊,玻璃体混浊和玻璃体出血等导致阴影伪影,此外,由于机器分辨率的限制,一些低流量的新生血管膜无法显示[1]。

随着时间的推移,更先进的算法和扫描仪将能够更精确地减去伪影和超高分辨率图像。尽管暂时ICGA和FFA在常规眼底疾病检测中还无法代替,但无创的OCTA在随访和多次评估等方面更有优势[14]。

3、OCTA与ARMD

3.1渗出性ARMD与OCTA

3.1.1OCTA的特征性表现

渗出性ARMD约占ARMD病例的10%～15%,但占视力丧失病例的90%[10]。CNV的渗漏和液体的出现定义了干性到湿性ARMD的发展过程。伴随抗VEGF药物的广泛应用,对ARMD分期和CNV类型的正确分类已成为当前研究的热点。依据CNV侵及视网膜及脉络膜层次的不同分为3种不同类型:Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型[15]。Sarraf等描述了OCTA检查I型CNV损伤的形态学特征。在33例已接受抗VEGF治疗的ARMD患者中,描述了两种不同的表现,一种是深部大血管辐射样展开类似“水母样”表现,另一种是小血管从深部大血管的一侧辐射样展开,可通过测量面积、最大口径血管宽度和血管密度来量化病变[16]。Souied等描述了Ⅱ型或Ⅲ型新生血管的OCTA的表现,Ⅱ型CNV的SD-OCTA检查可描述为“medusa”样损害和“小球形”损害,大多数病变都与脉络膜延伸的大血管相连。Ⅲ型CNV其特征是视网膜外层深部毛细血管丛与邻近端扩张血管形成簇状高流量血管网[17]。Ameen等[18]对14例患者CNV进行研究发现,OCTA均表现为视网膜外高流量病变或上述影像学表现,这表明OCTA在检测CNV时具有高度敏感性和一致性。此外,OCTA显示在脉络膜毛细血管层,病变的外缘在大多数情况下呈暗环,并可见一条或多条血管延伸至脉络膜结构。OCTA不但可用来识别Ⅰ型和Ⅱ型CNV,有报道称OCTA也能够识别RAP中的新生血管复合体,其OCTA表现为毗邻视网膜色素上皮下间隙为一小簇具有曲线形态的大流量微血管[17,19]。此外,Liang等[20]报道了混合型CNV的OCTA影像,与常规FFA上所观察到的不同类型的渗漏相对应。Huang和Bailey等在5例渗出性ARMD患者,发现较大的CNV病变有更高的血流量,而Ⅱ型CNV比Ⅰ型CNV或组合型CNV有更高的血流量。所有渗出性ARMD患者的眼睛都有明显的深层脉络膜血管和脉络膜毛细血管的丢失,此外,在一些眼睛中,OCTA图像显示脉络膜毛细血管灌注减少,CNV下的脉络膜增厚[21]。国内研究发现:OCTA扫描结果45例52眼ARMD患者中,37眼在OCTA明显可见清晰的CNV血流信号,其形态及大小不一,呈绒球团状、长丝线状、海蛇头状、渔网状、枯树枝状等形态[22]。

PCV常被认为是ARMD的一种亚型,尽管已经证明OCTA可以做到高CNV敏感性,但其对息肉样病变的成像能力较差。在OCTA上息肉成像通常表现为低流量圆形结构(75%)或高流量圆形结构伴周围低信号(25%),但由于息肉样病变内的血流信号变异较大(17%～92%),或OCTA在三维曲线上无法准确捕获红细胞运动,使得息肉样病变的检出率较低。但在70%以上的眼睛中,可以通过OCTA检测到异常扩张的分支血管网(BVN)。应用OCTA对其定位发现,BVN可能位于Bruch膜的上方(高达18μm),也可能位于Bruch膜的下方(高达28μm),即所谓的“双层征“结构[2]。

3.1.2OCTA的准确率研究

多项研究显示,对于常规方式很难识别的早期Ⅰ型CNV,OCTA表现出显著优势。Roisman等[23]通过比较FFA、ICGA和SS-OCTA研究11例无症状ARMD患者发现,FFA仅发现1眼有可疑荧光素渗漏,ICGA发现3眼出现中央区斑块,OCTA则在这3眼中明确检测出Ⅰ型CNV。Inoue等[24]研究发现,OCTA和结构OCT联合检测Ⅰ型CNV可提高敏感度。其检出率显著优于单独使用FFA或单独使用表层OCTA(85.7%vs66.7%)。影响enface-OCTA重要因素包括:低信号强度、色素上皮脱离高度、原发疾病的治疗等。因此,联合OCTA和结构OCT对于诊断和随访Ⅰ型CNV有广泛的应用价值。有研究报道:PCV患者21例21眼,结果ICGA检查表现为BVN者8眼、息肉样病变者10眼、BVN合并息肉样病变者2眼、无明显异常表现者1眼,在OCTA检查中均可见对应部位的信号亮点[25]。国内研究发现:45例52眼ARMD患者中,OCTA扫描可见CNV血流信号(湿性ARMD)者37眼,占71.15%;可疑CNV血流信号者4眼,占7.69%;无明显异常血流信号(干性ARMD)者11眼占21.16%。由此可见,OCTA作为一种快速无创的成像方式,在CNV诊断方面体现了较高的准确率和临床价值[22]。有研究对40例渗出性ARMD患者抗VEGF治疗进行随访,OCTA示:患者的脉络膜及视网膜毛细血管均发生了异常的血流信号,其中5例新生血管结构清晰;2例脉络膜毛细血管层存在主干血管增粗的新生血管病灶。OCTA所获得的图像更加清晰、直观,差异有统计学意义(P<0.05)[26]。

3.2萎缩性ARMD与OCTA

众所周知,患眼中CNV的存在是对侧“健眼”进展为湿性ARMD的已知危险因素[1]。因此筛选出高风险非渗出性ARMD具有重要的临床意义。使用FFA和ICGA可以观察ARMD血管萎缩的变化,但其风险评估作用有限。Chio等[27]研究了12只非渗出性ARMD患眼,发现在脉络膜血管萎缩区域有明显的毛细血管血流损害迹象。Huang和Bailey等在32例非渗出性ARMD患者中,应用SD-OCTA在2例受试者的RPE层内检测出与Ⅰ型CNV相一致的血管膜,而在FFA检查中没有显示出渗漏且OCT检查也没有发现可疑的视网膜内液或下液[21]。Mastropasqua等研究发现,在早期ARMD患者中,其视网膜血管丛密度和脉络膜厚度较之正常眼显著降低,这些发现为OCTA在ARMD早期筛查中的应用提供了可能[28]。

4、OCTA应用趋势及发展前景

OCTA是一种新的、快速的、无创的成像方式,可以提供视网膜和脉络膜血管三维高分辨率可视图像。尽管这项技术尚处于起步阶段,但人们发现可以使用OCTA来成像许多血管相关性疾病,ARMD即是其中之一。OCTA可以提供新生血管膜的结构、大小、位置和详细的血流信号,有助于在常规成像(如OCT和FFA)检测前识别非损伤性“亚临床CNV”病变。可以更好地监测那些需要进行早期干预的高风险ARMD患者。尽管OCTA具有许多优势,但作为一种新兴技术,OCTA也存在一定的局限性,如扫描范围局限、噪声伪像、自动分割误差等。相信随着时间的推移,技术的改进和完善,使得OCTA检查在以ARMD为代表的血管性疾病检测中,展现更广阔的应用前景。

参考文献：

[22]张汉君,黄郑华,王艳品.光学相干断层扫描血管成像辅助诊断年龄相关性黄斑变性的临床研究.福建医药杂志2019;41(3):51-53.

[25]许厚银,郎胜坤,韩国鸽,等.OCTA和ICGA在息肉样脉络膜血管病变中的应用对比.国际眼科杂志2017;17(7):1362-1364.

[26]任旋.湿性老年性黄斑变性光相干断层扫描血管成像图像特征研究.当代医学2018;24(26):149-151.

马瑞瑞,滕岩,杨明明.OCTA对年龄相关性黄斑变性的诊断评价及图像特征分析[J].国际眼科杂志,2020,20(04):624-627.

基金:国家自然科学基金(No.81500711);黑龙江省自然科学基金(No.QC2015094).