利用频域光学相干断层扫描测量青光眼视盘旁萎缩区

马小力，刘贤洁，陈禹橦，李丹丹，张宏伟，华瑞

（中国医科大学附属第一医院眼科，沈阳 110001）

·论著·

利用频域光学相干断层扫描测量青光眼视盘旁萎缩区

马小力，刘贤洁，陈禹橦，李丹丹，张宏伟，华瑞

（中国医科大学附属第一医院眼科，沈阳 110001）

目的利用频域光学相干断层扫描（SD-OCT）和眼底彩色照相方法测量青光眼视盘旁萎缩区，并比较二者结果的一致性。方法连续收集就诊于中国医科大学附属第一医院眼科的青光眼患者30例（54只眼），进行视盘SD-OCT检查和眼底彩色立体照相。分别测量以视盘为中心6条子午线上视盘旁萎缩区β区宽度并计算平均值，比较2种检查结果的相关性，并进行一致性评价。结果使用眼底彩色照相法和SD-OCT检查法测量青光眼患者眼底视盘旁萎缩区β区平均宽度分别为（229.89± 99.82）μm和（224.14±97.10）μm，二者比较无统计学差异（P=0.280）。2种检查方法结果具有高度相关性（r=0.825，P＜0.001），二者间具有良好的一致性（ICC=0.923，95%CI 0.870～0.954）。结论利用SD-OCT法与眼底彩色照相法测量青光眼视盘旁萎缩区β区结果具有良好的一致性，可以利用SD-OCT方法测量青光眼视盘旁萎缩区β区。

青光眼；视盘旁萎缩区；频域光学相干断层扫描

视盘旁萎缩区（peripapillary atrophy，PPA）为视乳头旁视网膜、脉络膜萎缩的区域，可分为中央β区和周边α区［1］。20世纪初Elshning等首次提出了视盘旁萎缩区的概念，并指出视盘旁萎缩区可能与青光眼的发生发展密切相关。目前在临床实践中，PPA的观察测量主要通过直接检眼镜或眼底照相方法，但观察结果重复性不佳，容易受到观察者主观判断的影响。随着计算机图像分析技术的发展，视盘及视网膜检测技术已经由传统直接检眼镜或眼底照相等主观性较大的方法，发展到共焦激光扫描眼底镜（confocal scanning laser ophthalmoscopy，cSLO）和光学相干断层扫描仪（optical coherence tomography，OCT）等客观、定量、可重复的检查手段。特别是随着新一代的频域光学相干断层扫描（spectral domain-optical coherence tomography，SD-OCT）技术的发展，可以实现非接触性、高分辨率的生物组织结构显像。因此，在本研究中应用该技术对青光眼患者进行PPA的观察，并比较SD-OCT与传统的眼底彩色立体照相测量PPA的一致性。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集2015年6月至9月就诊于中国医科大学附属第一医院眼科门诊的青光眼患者30例（54只眼）。其中原发性开角型青光眼10例（18只眼，33.33%）、原发性闭角型青光眼20例（36只眼，66.67%）；男12人，女18人；年龄（60.87±13.94）岁；末次就诊眼压（15.87±2.37）mmHg。入选标准：（1）年龄不低于18岁；（2）屈光度：-3D＜球镜度数＜3D；（3）诊断标准参见《我国原发性青光眼诊断和治疗专家共识（2014年）》［2］。排除标准：（1）屈光间质混浊影响眼底观察；（2）患有视网膜疾病，视网膜手术或激光治疗史，（3）视盘异常，如视乳头疣；（4）非青光眼疾病所致的视野缺损。

1.2 检查方法

1.2.1 常规检查：所有青光眼患者均进行病史采集，行常规眼部检查，包括视力、验光、眼压、裂隙灯、房角镜、超声中央角膜测厚、检眼镜、视野计等检查。

1.2.2 眼底彩色照像：同一熟练检查者使用自动免散瞳眼底照相机（Nidek AFC-330，日本尼德克公司），以视盘为中心，拍摄彩色眼底像及眼底立体像。

1.2.2.1 视盘旁萎缩区的定义 视盘旁萎缩区可分为中央β区和周边α区。其中β区紧邻视盘，可见“裸露的”巩膜及脉络膜血管，α区是β区周边不规则的低色素或高色素区域；如果β区不存在，α区就直接与视盘相邻；2种萎缩区都存在的情况下，通常β区比α区更靠近视盘。与β区相比，α区判别的可重复性较差，并对区分青光眼患者和正常人的敏感性和特异性均较低，因此研究只纳入β区作为研究指标。

1.2.2.2 β区宽度测量方法 由同一熟练检查者利用Photoshop CS5图形处理软件，根据眼底血管及标志性解剖结构，将眼底相片与SD-OCT cSLO扫描结果进行en face人工重叠（图1），采用OCT自动扫描线，根据SD-OCT自带软件Heidelberg Eye Explore（5.1c）测量的像素度量单位，进行眼底照相的β区测量，测量6条扫描线上12个点的盘周萎缩弧β区宽度，每点测量3次，取平均值。

图1 眼底彩色照相方法测量视盘旁萎缩区Fig.1 PPA measured with color fundus photograph

1.2.3 OCT检查：测量采用SD-OCT（Spectralis HRA+OCT，德国Heidelberg Engineering）的视盘扫描模式进行扫描和分析。该SD-OCT具备自动实时追踪功能，扫描速率达40 000A扫描/s。患者下颌置于颌托上，被检眼注视镜头内的固视点。由同一熟练检查者在显示器上观察患者的注视情况及被扫描的部位，选择增强脉络膜成像模式，以视盘为中心进行放射状扫描，扫描线间隔30°，长度20°，共获得6条OCT扫描线。

1.2.3.1 视盘旁萎缩区的定义 β区为视盘周围视网膜色素上皮层完全缺损的区域，在该区域，扫描光可穿透到较深层次，更易显示巩膜层结构。

1.2.3.2 β区宽度测量方法 通过SD-OCT自带软件Heidelberg Eye Explore（5.1c）测量6条子午线上12个点盘周萎缩区β区水平宽度，每点测量3次，取平均值。见图2。

1.3 统计学方法

应用SPSS 19.0进行统计分析。2种β区宽度测量方法采用配对t检验进行比较；Spearman相关分析计算相关性；采用组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）方法进行一致性评价。根据Landis和Koch的建议［3］，ICC＞0.75为良好，＞0.40～0.75为中等，≤0.40为一致性差。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 视盘旁萎缩区β区宽度

眼底彩色照相法测得的PPA-β区平均宽度为（229.89±99.82）μm，SD-OCT法测得的PPA-β区平均宽度为（224.14±97.10）μm，二者比较无统计学差异（P=0.280）。

2.2 2种方法间的相关性分析

眼底彩色照相法和SD-OCT法测得的PPA-β区宽度具有高度相关性（r=0.825，P＜0.001，图3）。

2.3 2种方法间的一致性分析

图2 SD-OCT方法测量视盘旁萎缩区Fig.2 PPA measured with SD-OCT

眼底彩色照相法和SD-OCT法测得的PPA-β区宽度具有良好的一致性（ICC=0.923，95%CI 0.870～0.954）。

图3 SD-OCT方法和眼底彩色照相方法测量视盘旁萎缩区相关性分析Fig.3 Correlation of PPA measured with SD-OCT and color fundus photograph

3 讨论

关于视盘旁萎缩区已有多个大样本量的流行病学调查研究。在正常人群中，随着近视程度的增加，PPA发生率明显增加［4］。Jonas等［5］发现，青光眼患者的视盘旁β区可形成绝对暗点，青光眼患者生理盲点较正常眼明显增大，增大的生理盲点与β区相关。随后Jonas等又对691只正常眼、1 081只青光眼和31只高眼压症眼进行观察，发现青光眼较正常眼和高眼压症眼的PPA的发生概率更高、PPA面积更大。Teng等［6］对245例青光眼患者245只眼进行了回顾性研究，发现PPA的位置与程度，特别是PPA-β的程度明显与原发性开角型青光眼的视神经乳头的损伤程度、视野缺损程度密切相关，β区是青光眼进展的危险因素。因此，视盘旁萎缩区的检查测量在眼科疾病的检查，特别是青光眼和近视眼的诊断和评估中具有重要意义。

目前在临床上，常用的视盘旁萎缩区的检查方法主要是眼底检查和照相等形态学方法。眼底照相技术在临床上应用时间较长，该方法可以在活体上观察眼底视网膜和视神经，可以准确记录视杯及视盘的形态结构，也可以辨别视盘旁萎缩区的范围，并能够进行患者的随访和动态观察；但是眼底照相和评估主要是形态学上定性的描述，在很大程度上依赖于检查者的主观判断和经验积累，检查的重复性不佳。在组织学研究中，关于视盘旁萎缩区的研究多采用离体眼球标本［7］，样本量均较小，而且在眼球标本的制作过程中，不可避免地会出现细胞自溶、组织脱水以及结构变形等缺点，无法准确地再现视神经和视网膜真实组织结构，同时也不能应用于临床随访观察。因此，本研究的目的是探讨一种非侵入性、定量、可重复的、可在组织学层面研究视盘旁萎缩区的检查方法，并将其与临床中常用的眼底照相方法进行比较，观察其测量的一致性。

光学相干断层扫描是一种非接触、无创性、高分辨率的活体生物组织成像技术，检查者能在活体眼球上获取类似于组织切片的清晰的视网膜断层影像。传统的时域光学相干断层扫描（time domainoptical coherence tomography，TD-OCT）分辨率一般为10 μm，每秒进行400次轴向扫描。而新一代的SD-OCT［8］取消了传统TD-OCT的纵向扫描移动，极大提高了扫描速度，可实现每秒20 000次以上的轴向扫描，特别是本研究中所使用的Spectralis HRA+ OCT，每秒可实现40 000次轴向扫描，扫描速度是TD-OCT的近百倍，不仅使检查效率发生了质的飞跃，可在极短时间内获取更多的视网膜数据；而且由于它可迅速采集图像，扫描时间显著缩短，明显改善了患者的配合程度和依从性；患者配合程度的提高还可以进一步避免由于眼球运动造成的伪像，提高影像的质量及数据的准确性。另外，由于SDOCT使用了更宽的波谱范围，分辨率也比传统TDOCT提高了进一倍。随着OCT扫描速度的增加以及图像后期处理技术的发展，视网膜的分层识别也发生了突破性进展。2014年专家达成共识，对OCT的高反射和低反射条带共14条进行了重新命名，此命名使OCT所示的各条带与视网膜细胞的结构相对应，为以后从细胞水平对视网膜进行研究提供了坚实的基础。已有组织病理学研究显示，β区为视盘周围视网膜色素上皮层的完全缺损及其相邻的光感受器细胞的不完全缺失，α区为视网膜色素上皮层的不规律分布［7］。国外仅有少数研究利用SD-OCT进行PPA的观察［9，10］，但国内尚未见报道，而SD-OCT与眼底照相方法的一致性比较，国内外均未见报道。

本研究分别利用眼底彩色照相法和SD-OCT检查法测量青光眼患者眼底视盘旁萎缩区β区宽度，结果显示2种检查法测量值间无统计学差异（P= 0.280）。2种检查结果具有高度相关性（r=0.825，P＜0.001），二者间具有良好的一致性（ICC=0.923，95%CI 0.870～0.954）。本研究结果说明SD-OCT法与眼底彩色照相法检查结果一致，为今后在临床研究和病例随访中应用SD-OCT方法测量PPA-β区提供了研究依据。但本研究中并未纳入正常人群，在今后的研究工作中将进一步予以完善，以便更全面的评估该方法的价值。

［1］Jonas JB，Nguyen XN，Gusek GC，et al.Parapapillary chorioretinal atrophy in normal and glaucoma eyes Ⅰ.Morphometric data［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，1989，30（5）：908-918.

［2］中华医学会眼科学分会青光眼学组.我国原发性青光眼诊断和治疗专家共识（2014年）［J］.中华眼科杂志，2014，50（5）：382-383.

［3］Landis JR，Koch GG.The measurement of observer agreement for categorical data［J］.Biometrics，1977，33（1）：159-174.

［4］Ramrattan RS，Wolfs RC，Jonas JB，et al.Determinants of optic disc characteristics in a general population：The Rotterdam Study［J］. Ophthalmology，1999，106（8）：1588-1596.

［5］Jonas JB，Gusek GC，Fernandez MC.Correlation of the blind spot size to the area of the optic disk and parapapillary atrophy［J］.Am J Ophthalmol，1991，111（5）：559-565.

［6］Teng CC，De Moraes CG，Prata TS，et al.Beta-Zone parapapillary atrophy and the velocity of glaucoma progression［J］.Ophthalmology，2010，117（5）：909-915.

［7］Kubota T，Jonas JB，Naumann GO.Direct clinico-histological correlation of parapapillary chorioretinal atrophy［J］.Br J Ophthalmol，1993，77（2）：103-106.

［8］Wojtkowski M，Srinivasan V，Fujimoto JG，et al.Three-dimensional retinal imaging with high-speed ultrahigh-resolution optical coherence tomography［J］.Ophthalmology，2005，112（10）：1734-1746.

［9］Hayashi K，Tomidokoro A，Lee KY，et al.Spectral-domain optical coherence tomography of beta-zone peripapillary atrophy：influence of myopia and glaucoma［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2012，53（3）：1499-1505.

［10］Manjunath V，Shah H，Fujimoto JG，et al.Analysis of peripapillary atrophy using spectral domain optical coherence tomography［J］. Ophthalmology，2011，118（3）：531-536.

（编辑 陈 姜）

Application of Spectral-domain Optical Coherence Tomography for Measuring Peripapillary Atrophy in Glaucoma

MAXiao-li，LIUXian-jie，CHENYu-tong，LIDan-dan，ZHANG Hong-wei，HUARui

（Department of Ophthalmology，The First Hospital，China Medical University，Shenyang 110001，China）

ObjectiveTo measure peripapillary atrophy（PPA）in glaucoma with high-resolution spectral domain-optical coherence tomography（SD-OCT）and conventional color fundus photograph，and compare the consistency of the results between the two imaging methods.MethodsA total of 30 patients（54 eyes）with glaucoma from Department of Opthalmology，the First Hospital，China Medical University were prospectively included for the study.SD-OCT images and color fundus photographs taken through the region of PPA were qualitatively analyzed.The average width of β-PPA area in 6 reference lines centered optic nerve were measured using SD-OCT and color fundus photograph.Correlation and agreement between the two measuring methods were analyzed.ResultsThe average width of β-PPA was 229.89±99.82 μm using color fundus photographs and 224.14±97.10 μm using SD-OCT，respectively.There was no significant difference（P=0.280）.The correlation coefficient was 0.825 between results measured by SD-OCT and color fundus photographs for β-PPA area（P＜0.001），and agreement between the two methods was good（ICC= 0.923，95%CI 0.870-0.954）.ConclusionThe correlation and consistency is good between SD-OCT and conventional color fundus photograph measuring β-PPA area.β-PPA area can be estimated with SD-OCT.

glaucoma；peripapillary atrophy；spectral domain-optical coherence tomography

R775

A

0258-4646（2015）12-1057-04

国家自然科学基金（81200656）；辽宁省博士启动基金（20111097）

马小力（1978-），女，副教授，博士.

华瑞，E-mail：woodshua@126.com

2015-09-17

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