频域光学相干断层扫描测量青光眼视网膜神经纤维层厚度的可重复性研究

马小力,陈禹橦,刘贤洁,李丹丹,张宏伟,宁　宏

(中国医科大学附属第一医院眼科,沈阳110001)

频域光学相干断层扫描测量青光眼视网膜神经纤维层厚度的可重复性研究

马小力,陈禹橦,刘贤洁,李丹丹,张宏伟,宁宏

(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)对青光眼患者盘周视网膜神经纤维层(RNFL)厚度进行观察测量,比较非Fo11ow-up模式和Fo11ow-up模式测量结果的可重复性.方法连续收集就诊于中国医科大学附属第一医院的青光眼患者38例,随机选择患者一侧眼进行测量.利用SD-OCT分别采用非Fo11ow-up模式和Fo11ow-up模式对盘周RNFL厚度进行测量,比较2种检查模式的组内标准差(Sw)、变异系数(CV)和组内相关系数(ICC).结果非Fo11ow-up模式测量RNFL厚度,Sw为3.67 μm (视盘全周)～10.58 μm(鼻侧象限),CV为2.60%(视盘全周)～10.09%(鼻侧象限),ICC为0.768(鼻侧象限)～0.974(视盘全周). Fo11ow-up模式测量RNFL厚度,Sw为1.42 μm(视盘全周)～3.31 μm(鼻上扇区),CV为1.27%(视盘全周)～3.00%(鼻侧象限),ICC为0.982(鼻侧象限)～0.996(视盘全周).Fo11ow-up模式测量的重复性优于非Fo11ow-up模式.结论利用SD-OCT测量盘周RNFL厚度,Fo11ow-up模式的可重复性优于非Fo11ow-up模式,达到了临床应用标准,可用于临床青光眼的检查和长期随访.

青光眼;视网膜神经纤维层厚度;频域光学相干断层扫描

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视神经节细胞凋亡以及包含视乳头周围视网膜神经纤维层(retina1 nerve fiber 1ayer,RNFL)在内的视网膜神经节细胞轴突的丢失是青光眼的主要病理表现[1].已有众多研究结果表明,青光眼RNFL损伤和视乳头形态学改变早于视野缺损等功能学改变[2].因此,在青光眼的早期诊断及疾病进展的随访中,对视乳头形态及RNFL厚度的检查和监测具有重大意义.光学相干断层扫描(optica1 coherence tomography,OCT)能够对视网膜和视神经实现解剖学和组织学水平的检查,可对RNFL进行定量的分析和测量.特别是最近频域光学相干断层扫描(spectra1 domain-OCT,SD-OCT)技术取得突破性发展,不仅可以实现眼底视网膜和视神经的高分辨率组织细胞学水平成像,还可以对其进行随访(Fo1-1ow-up)观察.理论上,Fo11ow-up模式可以在随访中减少由于扫描位置变化而产生的系统误差,有利于在长期纵向随访中观察RNFL的细微改变,但Fo11owup模式在临床应用中其检查结果的可重复性是否确实优于常规模式(非Fo11ow-up模式),仅2012年Lange等[3]对健康人群进行了研究,对于青光眼患者尚未见报道.因此,本研究中我们利用SD-OCT对青光眼患者盘周RNFL进行观察测量,评价非Fo11owup模式和Fo11ow-up模式2种检查方法测量结果的可重复性.

1　材料与方法

1.1研究对象

收集2015年6月至11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38例.其中原发性开角型青光眼11例(28.95%),原发性闭角型青光眼27例(71.05%);男14例,女24例;年龄(54.41±14.12)岁.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)》[4].剔除标准:(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.如患者双眼均符合入选标准,则应用随机数字表方法随机选择一眼纳入研究,入选眼末次就诊眼压(16.45±1.88)mmHg.

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、彩色眼底照像等检查.

1.2.2OCT检查:测量采用SD-OCT(Spectra1is HRA+OCT,德国Heide1berg Engineering公司)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.Spectra1is OCT应用TruTrack图像测定软件,可以实现自动实时降噪;具有Fo11ow-up功能,可自动定位前一次的扫描位置,进行随访观察,并且对所得数据进行分析比较.进行SD-OCT检查时,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观察上患者的注视情况及被扫描的部位,以视盘为中心进行扫描.RNFL厚度的测量采用RNFL扫描模式,以视乳头为中心作环形扫描,其扫描直径为12°,每次RNFL的A扫描为768点,开启自动实时降噪功能.图像质量要求根据Wu[5]的研究方法,简言之,在扫描过程中眼底图像清晰,RNFL可见且无中断,连续扫描模式无空白及缺失.由仪器自带的青光眼RNFL分析软件自动显示颞上方(superior-tempora1,TS;45°～90°)、鼻上方(superior-nasa1,NS;90°～135°)、鼻侧(nasa1,N;135°～ 225°)、鼻下方(inferior-nasa1,NI;225°～270°)、颞下方(inferior-tempora1,TI;270°～315°)、颞侧(tempora1, T;315°～45°)扇形区平均RNFL厚度(g1oba1 average, G)测量结果,见图1.

1.2.3可重复性研究:患者首先以非Fo11ow-up模式进行2次扫描;然后将第1次扫描定义为参考扫描,选择Fo11ow-up模式,根据已定义的参考扫描在同一位置再次进行扫描(图1).每次扫描相隔30 s～1 min.

1.3统计学方法

应用SPSS 19.0软件进行统计分析.2种测量模式间采用Wi1coxon符号秩和检验进行比较;Spearman相关分析计算相关性;采用组内标准差(withinsubject standard deviation,Sw)[6]、变异系数(coefficient of variation,CV)和组内相关系数(intrac1ass corre1ation coefficient,ICC)等指标进行一致性评价.统计学上,根据Landis和Koch[7]的建议,ICC>0.80为良好,0.61～0.80之间为中等,0.41～0.60之间为一般, 0.21～0.40之间为较低,≤0.2为无一致性;但临床应用中,要求>0.9才说明其具有良好的可信度和重复性[8].P<0.05为差异有统计学意义.

2　结果

非Fo11ow-up模式和Fo11ow-up模式测量视盘全周厚度,如表1所示,均值分别为(81.84±22.33)μm和(81.88±22.63)μm,二者无统计学差异(P=0.07),二者间具有高度相关性(r=0.994,P<0.000 1).

非Fo11ow-up模式测量视盘全周厚度,Sw为3.67 μm,CV为2.60%,ICC为0.974(0.951～0.986). Fo11ow-up模式测量视盘全周厚度,Sw为1.42 μm, CV为1.27%,ICC为0.996(0.988～0.998).Fo11ow-up模式测量的重复性优于非Fo11ow-up模式.如表1所示,其他各扇区测量重复性数据均显示Fo11ow-up模式优于非Fo11ow-up模式.

盘周RNFL厚度各扇区测量重复性数据显示,非Fo11ow-up模式和Fo11ow-up模式的最小Sw、CV和最大ICC均为视盘全周;非Fo11ow-up模式的最大Sw、CV和最小ICC均位于鼻侧象限;而Fo11ow-up模式的最大Sw位于鼻上扇区,最大CV和最小ICC也位于鼻侧象限.

The picture in the upper 1eft(A)is confoca1 scanning 1aser ophtha1moscopy image,and the green circ1e indicates the scan circ1e.The picture in the upper right(B)is the scan image of RNFL by SD-OCT.The b1ack va1ues in 1ower 1eft(C)represent the average RNFL thickness for each sector as we11 as the g1oba1 average.The graph in the 1ower right(D)presents the RNFL thickness detected a1ong the circu1ar scan(b1ack curve),compared with the reference scan(gray curve).The green curve presents the average of normative database.N,nasa1;T,tempora1;TS,superior-tempora1;TI,inferior-tempora1;NS,superior-nasa1;NI,inferior-nasa1;G,g1oba1 average.

表1　SD⁃OCT测量青光眼RNFL厚度的可重复性Tab.1 Rep roducibility of RNFL thickness measured by SD⁃OCT in g laucoma

3　讨论

在青光眼患者的诊断和治疗中,检测和发现病情的进展位于核心地位.随着SD-OCT在临床中的推广使用,盘周视网膜神经纤维层厚度的监测已经成为监控青光眼疾病进展的新手段[9].在最近的横断面研究中发现,RNFL在健康人群中每10年减少2 μm,纵向研究发现青光眼患者的RNFL厚度中位数每年减少3.3 μm(1.2～15.4 μm)[9].为监测RNFL的缓慢细微的变化,需要依靠准确度佳、可重复性好的检查方法.

海德堡spectra1is OCT作为新近出现的第4代SD-OCT,可以实现眼底视网膜和视神经的高分辨率组织细胞学水平成像[10].它具有眼球追踪导航系统,同时进行共焦激光眼底扫描(confoca1 scanning 1aser ophtha1moscopy,cSLO)成像和OCT扫描,应用双光源扫描系统,参考光束根据cSLO图像设定的检查标记(血管走行和位置),实时识别眼球位置,并导航OCT扫描光源在精确的视网膜位置进行扫描,有效避免眼动伪迹.眼球追踪技术不仅是自动实时降噪技术的基础,而且使OCT随访扫描成为可能,在Fo11ow-up模式下可使用以前的检查标记,重新定位SD-OCT扫描激光于相同的检查位置,实现视网膜和视神经组织学水平的精确量化和随访.

但是任何一项新的检查技术用于临床时,首先都要评价其测量的可重复性,好的可重复性可以减少对观察者的依赖,防止误差,并可直接影响诊断的准确性以及在临床工作中应用该设备监测疾病进展的能力[11].因此,本研究利用SD-OCT对青光眼患者盘周RNFL进行观察测量,评价非Fo11ow-up模式和Fo11ow-up模式2种检查方法测量结果的可重复性.

研究结果发现,虽然非Fo11ow-up模式和Fo11owup模式测量视盘全周,二者间无统计学差异(P= 0.07),并具有高度相关性(r=0.994,P<0.000 1).但在视盘全周和各扇区RNFL厚度测量的重复性数据均显示Fo11ow-up模式优于非Fo11ow-up模式(表1).特别是ICC结果显示,在非Fo11ow-up模式中鼻侧象限和鼻上扇区的ICC分别为0.768和0.888,并未达到ICC>0.9的临床应用标准[8];而Fo11ow-up模式的ICC均>0.9,可重复性好,基本满足临床要求.

非Fo11ow-up模式测量结果重复性不佳的原因,可能与前后2次测量中视盘的中心定位不一致有关.已有研究[12]结果显示,距离视盘越远,RNFL厚度越薄.在SD-OCT测量RNFL环形扫描过程中,如果中心定位偏位,接近视盘的象限或扇区的RNFL厚度变厚,远离视盘象限或扇区的RNFL厚度变薄.而视盘全周RNFL厚度受视盘中心偏位的影响则较小,所以无论是非Fo11ow-up模式还是Fo11ow-up模式,检查结果重复性最好的均为视盘全周的RNFL厚度.

本研究结果显示,SD-OCT测量盘周RNFL厚度,Fo11ow-up模式的可重复性优于非Fo11ow-up模式,达到了临床应用标准,可用于临床青光眼的检查和长期随访.但本研究未纳入正常人群,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.

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(编辑陈姜)

Reproducibility of Retinal Nerve Fiber Layer Thickness Measured by Spectral-domain Optical CoherenceTomography in Glaucoma

MAXiao-1i,CHENYu-tong,LIUXian-jie,LIDan-dan,ZHANGHong-wei,NINGHong
(Department of Ophtha1mo1ogy,The First Hospita1,China Medica1 University,Shenyang 110001,China)

Objective Tocompare there producibi1ity of retina1 nerve fiber1ayer(RNFL)thickness measured by No Fo11ow-up and Fo11ow-up patterns of high-reso1ution spectra1 domain-optica1 coherence tomography(SD-OCT)in g1aucoma.M ethods A tota1 of 38 eyes from 38 patients with g1aucoma who admitted to the First Hospita1,China Medica1 University were sequentia11y inc1uded.RNFL thickness was measured by No Fo11ow-up or Fo11ow-up patterns of SD-OCT.Within-subject standard deviation(Sw),coefficient of variation(CV),and intrac1ass corre1ation coefficient (ICC)using the two measuring patterns were assessed.Results For RNFL thickness measured by No Fo11ow-up pattern,Sw was 3.67 μm(g1oba1 average,G)to 10.58 μm(nasa1,N),CV was 2.60%(G)to 10.09%(N),and ICC was 0.768(N)to 0.974(G).For RNFL thickness measured by Fo11ow-up pattern,Sw was 1.42 μm(G)to 3.31 μm(superior-nasa1,NS),CV was 1.27%(G)to 3.00%(N),and ICC was 0.982(N)to 0.996(G),respective1y.Fo11ow-up pattern had higher reproducibi1ity for the measurements of RNFL thickness than No Fo11ow-up pattern.Conclu⁃sion For themeasurementsofRNFL thickness,Fo11ow-up pattern hashigher reproducibi1ity than No Fo11ow-up pattern,indicating thatRNFL thicknessmeasuredbyFo11ow-up patternofSD-OCTisare1iab1e too1forassessing1ongitudina1changeand fo11ow-up ing1aucoma.

g1aucoma;retina1 nerve fiber 1ayer;spectra1 domain-optica1 coherence tomography

R775

A

0258-4646(2016)03-0197-04

10.12007/j.issn.0258-4646.2016.03.002

国家自然科学基金(81200656);辽宁省博士启动基金(20111097);辽宁省科学技术计划项目(2013225303);辽宁省自然科学基金(2013021029)

马小力(1978-),女,副教授,博士.

宁宏,E-mai1:xiao1imax@hotmai1.com

2015-12-02

网络出版时间: