视神经疾病的En Face相干光断层扫描改变△
2013-03-02王敏田国红徐格致钱江
王敏 田国红 徐格致 钱江
·神经眼科专题·
视神经疾病的En Face相干光断层扫描改变△
王敏 田国红 徐格致 钱江
目的利用En Face相干光断层扫描(OCT)分析视神经炎、Leber遗传性视神经病变、视盘旁血管瘤、视盘小凹、压迫性视神经病变(垂体瘤)和青光眼的影像学改变。方法采用频域OCT(RTVue-100,Optovue)3D Disc、ONH和GCC扫描模式,En Face分析程序分别在视网膜内界膜(ILM)层面、内丛状层(IPL)层面、神经纤维层面(RNFL)、色素上皮(RPE)层面和色素上皮参考层面观察以上视神经疾病的En Face OCT改变。结果视神经炎伴视盘水肿的En Face OCT在ILM层面可见水肿的边界,在RNFL层面可见水肿的神经纤维排列分布,在RPE层面可见被水肿遮挡的实际的视盘形态和血管分布;Leber遗传性视神经病变在ILM和RNFL层面均可见视盘颞侧大片扇形低反射区,提示视盘黄斑神经纤维束的丢失,与颞上和颞下RNFL的高反射区形成鲜明对比,黄斑区节细胞联合体的厚度明显变薄;视盘旁血管瘤在RPE和脉络膜层面(色素上皮参考层面)可见瘤体边界;视盘小凹在从ILM到脉络膜的各个层面均可见小凹的边界和结构的变化;垂体瘤压迫所致的视神经病变可见ILM和RNFL层面视盘颞侧和鼻侧大片扇形低反射区,提示经过视交叉神经纤维的丢失,黄斑区节细胞联合体的厚度明显变薄;青光眼在ILM和RNFL界面可见弓形神经纤维束的丢失呈低反射改变,RPE界面见视盘和大视杯清晰的边界。结论En Face OCT是眼科影像学的一项突破,为视神经疾病影像学的诊断提供新的途径。它能从视神经、视神经周围及黄斑区的各个解剖层面深入了解视神经病变的结构改变以及视交叉压迫所致的退行性改变对视网膜神经节细胞造成的损害,是辅助诊断和评价视神经病变的有力工具。(中国眼耳鼻喉科杂志,2013,13:214-218)
视神经; 相干光断层扫描; 影像
频域相干光断层扫描(spectral-domain optical coherence tomography,SD-OCT)为我们提供了活体视网膜和视神经组织结构的断层扫描图像[1]。SD-OCT的三维(3D)数据是由任意方向的一系列二维(2D)横断面图像组成的,最常见的SD-OCT横断面图像指的就是X-Z平面和Y-Z平面与视网膜表面垂直的B扫描图像,En Face OCT图像是指X-Y平面和视网膜表面平行的断层图像。它能从视网膜内界膜(inner limiting membrane,ILM)层面、内丛状层(inner plexiform layer,IPL)层面、神经纤维层面(retinal nerve fiber layer,RNFL)、色素上皮(retinal pigment epithelial,RPE)层面和色素上皮参考(RPE reference)层面逐层观察视盘及周围的En Face OCT改变。本研究利用En Face OCT对视神经炎、Leber遗传性视神经病变、视盘旁血管瘤、视盘小凹、压迫性视神经病变(垂体瘤)和青光眼的影像学改变进行分析,从新的影像学角度观察以上疾病的视神经改变,从而加深对这些疾病病理、生理改变的认识。
1 资料与方法
1.1 资料 2013年4~5月我科收治的视神经疾病
患者,信息见表1。
表1 5例患者信息
1.2 方法 采用RTVue-100频域OCT(Optovue,Inc.,Fremont,CA)3D Disc、ONH和GCC扫描模式,3D Disc扫描时间2.2 s,101条均等间隔B扫描线,固视点位于鼻侧20度,数据点51813(101×513),扫描区域覆盖6 mm×6 mm。ONH扫描时间0.55 s,12条长3.4 mm的放射状扫描线,13个围绕视盘中心的同心圆扫描环,覆盖以视盘为中心的4.9 mm直径的扫描范围,固视点位于鼻侧20度。GCC扫描时间0.58 s,1条7 mm长的水平扫描线和15条7 mm长0.5 mm间隔的垂直扫描线,固视点位于中心凹颞侧1 mm,扫描范围7 mm×7 mm。En Face分析程序分别在视网膜ILM层面、IPL层面、RNFL、RPE层面、RPE参考层面以及其他感兴趣的层面通过数据重建,显示各层面的与视网膜表面平行的正面图像,研究者分析以上视神经疾病各个层面的En Face OCT改变。
图1. 正常视盘En Face OCT
图2. 视神经炎(右眼)En Face OCT的ILM层面显示视盘水肿界限(箭头)及经视盘中心的横向和纵向B扫描OCT
2 结果
与正常视盘En Face OCT扫描(图1)相比,视神经炎伴视盘水肿的En Face OCT在ILM层面可见水肿的边界(图2),在RNFL层面可见水肿的神经纤维排列分布(图3),在RPE层面可见被水肿遮挡的实际视盘形态和血管分布投影(图4);Leber遗传性视神经病变在ILM和RNFL层面均可见视盘颞侧大片扇形低反射区(图5),提示视盘黄斑神经纤维束丢失,与颞上和颞下RNFL的高反射区形成鲜明对比,黄斑区节细胞联合体的厚度明显变薄(图6);视盘旁血管瘤在RPE和脉络膜层面(RPE参考层面)可见瘤体边界(图7);视盘小凹在从ILM到脉络膜的各个层面均可见小凹的边界和结构的变化(图8),En Face OCT的ILM层面与OCT水平和垂直扫描的对应关系见图9;垂体瘤压迫所致的视神经病变可见ILM和RNFL层面右眼视盘颞侧和鼻侧大片扇形低反射区即视盘黄斑神经纤维束和鼻侧RNFL的丢失,左眼视盘颞侧大片低反射区即视盘黄斑束的丢失(图10),双眼黄斑区中心凹鼻侧节细胞联合体的厚度明显变薄(图11);青光眼患者右眼在ILM和RNFL界面可见视盘颞上弓形神经纤维束的丢失呈低反射束状改变(图12),并与视盘ONH扫描发现的颞上象限RNFL变薄完全对应(图13),RPE界面见视盘和大视杯清晰的边界(图14)。
图3. 视神经炎(右眼)En Face OCT的RNFL层面显示水肿的神经纤维分布(箭头)
图4. 视神经炎(右眼)En Face OCT的RPE层面显示被水肿遮蔽的实际视盘边界(箭头)
图5. Leber遗传性视神经病变患者En Face OCT的ILM层面显示双眼视盘颞侧大片扇形低信号区(箭头)
图6. Leber遗传性视神经病变患者SD-OCT的ONH扫描显示双眼黄斑区节细胞联合体(GCC)和视盘黄斑束厚度变薄
图8. 视盘小凹(箭头)En Face OCT各层面均能显示清楚的边界
图9. 在RPE参考平面即接近小凹底部可见异常组织结构
图10. 压迫性视神经病变En Face OCT的ILM层面显示右眼视盘颞侧扇形低信号区和鼻侧大片低信号区,左眼视盘颞侧扇形低信号区(十字箭头)
图11. 压迫性视神经病变SD-OCT的ONH扫描显示双眼黄斑区节细胞联合体(GCC)厚度变薄(红色区域)
3 讨论
En Face是法语词,意为面对面,是观察眼底一种最自然的方式。En Face OCT技术应用在视神经疾病的诊断是一种新的尝试,也是该技术在黄斑区应用的扩展,由于视盘及周围结构的特殊性,视盘及盘周En Face OCT的解读和黄斑区有所不同,主要体现在ILM和RNFL层面的视盘颞上、颞下和视盘黄斑束视网膜神经纤维的高信号反射区,RPE层面和RPE参考层面的视盘和视杯的清晰边界及视盘血管的投影,脉络膜层面的盘周脉络膜血管分布[2]。不同的视神经疾病有不同的En Face OCT改变。本文视神经炎患者的右眼视盘水肿,频域OCT断层扫描只能从某一条扫描线上观察视盘水肿的结构变化,En Face OCT能从与X-Y轴平行即与视网膜表面平行的面上观察整体视盘结构变化,视盘水肿的边界、肿胀RNFL的分布、被水肿遮蔽的实际视盘边界在En Face OCT上均能观察到。Leber遗传性视神经病变患者的视盘改变属慢性期,检眼镜下可见双眼视盘颞侧苍白,经黄斑中心凹OCT线性扫描见视盘黄斑束明显变薄且接近消失。En Face OCT在视盘和黄斑之间的区域显示的扇形低信号区就是RNFL丢失的区域,ONH扫描也能同时发现黄斑区节细胞联合体厚度明显变薄,这一特征性的改变为该病影像学诊断提供了新的依据。视盘旁血管瘤患者的血管瘤形态在En Face OCT的RPE层面和RPE参考层面显示的最为清楚,这也提示血管瘤生长的部位在盘周视网膜的深层;在患者因特殊原因不能行荧光素眼底血管造影的情况下,En Face OCT能作为一种无创的影像学手段进行辅助诊断。视盘小凹患者视盘发育不良的结构改变在En Face OCT上有明确的显现,位于视盘颞侧偏下的小凹在各层面均能显示清楚的边界,小凹的边界不影响视盘的边界,看不到正常的筛板结构,在RPE参考层面即接近小凹底部的位置可见异常组织结构填充,这些异常结构有可能是发育不良的视网膜组织;盘周脉络膜视网膜萎缩在RPE参考层面可见,小凹颞侧边缘有视网膜睫状动脉发出。垂体瘤所致压迫性视神经病变患者在内界膜层面可见右眼视盘颞侧扇形低信号区和鼻侧大片低信号区,左眼视盘颞侧扇形低信号区,提示在视交叉部位右眼视盘鼻侧神经纤维受压明显,双眼视盘颞侧纤维均有受压。ONH扫描显示的双眼黄斑和视盘之间的节细胞联合体变薄也进一步证实病变部位。正常眼压青光眼患者右眼视盘颞上方神经纤维束的弓形缺损在En Face OCT的RNFL显示的十分清楚,并和ONH扫描发现的视盘颞上象限RNFL变薄的位置完全对应,从面上反映出RNFL丢失的范围和走向,便于和视野缺损部位做对比;视杯的边界在RPE层面和RPE参考层面显示的十分清楚,便于估算杯盘比。
图12. 青光眼患者En Face OCT的RNFL显示右眼视盘颞上方束状低信号区(箭头)提示神经纤维束的弓形缺损
图13. 青光眼患者SD-OCT的ONH扫描显示视盘颞上象限(箭头)RNFL变薄 图14. 青光眼视杯的边界(箭头)在RPE层面和RPE参考层面清楚显现
总之,En Face OCT是眼科影像学的一项突破,为视神经疾病影像学的诊断提供新的途径。它能从视神经、视神经周围及黄斑区的各个解剖层面深入了解视神经病变的结构改变以及视交叉压迫所致的退行性改变对视网膜神经节细胞造成的损害,是辅助诊断和评价视神经病变的有力工具。
[1]Rosen RB,Garcia P,Podoleanu AG,et al.En-Face Flying Spot OCT/Ophthalmoscope[M].Drexler W,Fujimoto JG.Optical Coherence Tomography Technology and Applications.Berlin:Heidelerg Springer,2008:447-474.
[2]Lumbroso B,Huang D,Romano A,etal.Clinical En Face OCT Atlas[M].New Deli:Jaypee Highlights Medical Publishers,2013:15.
En face optical coherence tomography abnormalities in optic nerve diseases
WANGMin,TIAN Guo-hong,XU Ge- zhi,QIAN Jiang.Department of Ophthalmology,Eye Ear Nose and Throat Hospital of Fudan University,Shanghai 200031,China
WANGMin,Email:wangmin83@yahoo.com
Objective To observe imaging abnormalities in optic neuritis,Leber hereditary optic neuropathy(LHON),peripapillary agioma,compressive optic neuropathy and glaucoma using en face optical coherence tomography(OCT).Methods Scanning protocols of 3D Disc,ONH and GCC on spectral-domain OCT(RTVue-100,Optovue,Fremont,CA)had been used.En Face OCT analysis protocols processed data of the above optic nerve diseases on the reference levels of inner limiting membrane(ILM),inner plexiform layer(IPL),retinal nerve fiber layer(RNFL),retinal pigment epithelial(RPE)and RPE reference.Results In optic neuritis,the border of the disc edema could be outlined at ILM level.The distribution of the swollen nerve fibers could be observed in RNFL level.The actual disc contour and blood vessels which were obscured by disc edema could be seen at RPE level.In LHON,sectorial defect of hypo-reflective area at the levels of ILM and RNFL appeared on the temporal sides of both discs meaning the loss of maculo-papillary bundle.The thicknesses of ganglion cell complex(GCC)in the macula were thinner comparing with normals.The boundary of the agioma could be demarcated at RPE reference level in peri-papillary agioma.In optic pit,the border and structural changes of the pit could be observed at each reference level.In compressive optic neuropathy(pituitary adenoma),sectorial defectof hypo-reflective area at the level of ILM and RNFL appeared on the temporal and nasal sides of discs suggesting nerve fibers loss at the chiasm due to compression of the pituitary adenoma.The thicknesses of GCC were thinner on both eyes.In glaucoma,retinal nerve fiber bundle loss originating from the superiortemporal sector of the disc showed as a hypo-reflective band at ILM and RNFL levels.The cup border could be clearly outlined at the level of RPE.Conclusions En Face OCT is a break-through of ophthalmic imaging technology.The technology reveals the structure of the optic nerve head and its surroundings layer by layer.It helps to better understand the pathology of optic nerve diseases.(Chin JOphthalmol and Otorhinolaryngol,2013,13:214-218)
Optic nerve;Optical coherence tomography;Imaging
2013-06-16)
(本文编辑 诸静英)
上海市视觉损害与重建重点实验室基金(12DZ2260500);“十二五”重大新药创制专项新药临床研究技术平台建设-治疗眼底病创新药物临床评价研究平台的构筑(2011ZX09302-007-02)
复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科 上海 200031
王敏(Email:wangmin83@yahoo.com)