光学相干断层扫描血管成像在眼科中的应用

段如月 张天资

光学相干断层扫描血管成像技术（OCTA）是一种简便、快速、分辨率较高且具有无创性的新兴技术，不但可以观察视网膜、脉络膜等血管损害程度及其病灶血流面积，而且可有效防止眼底血管造影等有创操作所造成的危害。OCTA现已广泛应用于视网膜、视盘、黄斑等横截面断层检查，能够清晰地发现细微病变，尤其对检测视网膜各层血管情况更为直观、准确，为眼底疾病的诊断和随访提供客观依据。然而OCTA具有扫描规模的局限性、要求患者高度配合、伪影等缺点。现将OCT检查技术的发展、应用及与其他检查的对比综述如下。

1　OCT技术的发展

1.1时域OCT 1991年Huang等[1]首次提出了光学相干断层成像技术（OCT），又称时域OCT（TDOCT），其工作原理是将低相干光反射仪与共焦显微镜的原理运用于生物医学中，利用中心波长为830nm的超级发光二极管测量生物组织的后向散射光，同时从组织反映光信号和参考镜反射回光信号叠加、干扰，然后成像。在之后10多年时间里，逐渐研发出第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代OCT，为眼科临床医师诊断眼底疾病提供重要依据。因其视网膜组织分辨率较低，扫描速度慢，穿透深度有限及近红外线难以通过红细胞，OCT成像时需阻断血流或冲洗血管以排除血液等缺点，限制了时域OCT的临床应用。

1.2频域OCT2006年推出了第Ⅳ代OCT，即傅立叶域 OCT，又称为频域 OCT（SD-OCT）[2]。频域OCT的特征在于参考臂的参照反光镜固定，通过改变光波的频率来实现信号干扰。其分辨率较高，扫描速度快，通过频域分离探测器获取宽带干涉信号，再利用傅立叶变化获得深度扫描信息，在操作观察中不需要移动参考臂。与TD-OCT相比，SDOCT检测速度与精确度明显提高，可以准确、可靠地反映眼底情况[3]。

1.3OCTA OCTA技术是应用分频增幅去相干血管成像技术（SSADA），将同一位置反复扫描的OCT的频幅分成数段使用去相关法进行分析，对OCT扫描图像进行处理，将视网膜、脉络膜的血管在冠状面进行重建[4～6]。通过此技术可获得清晰的视网膜、脉络膜以及脉络膜各层血管形态，在同一解剖层面对视网膜和脉络膜的异常血管进行观察。

OCTA改善血流测量信噪比和微血管脉网的连贯性，通过对一个截断面进行多次B扫描，并将多幅图像中无差异的像素去除，保留有差异的像素，达到去相干的目的；而分频增幅是指先把原来图像去除了噪声并裂解为不同频谱，之后将其合并，达到各层血管形态在横断面得到清晰成像的目的。OCTA的En face功能又称C扫描，通过OCT的立体扫描对视网膜进行冠状切面，观察视网膜和脉络膜不同层面的OCT图像[7]。还可以采用RPE层的弧度对视网膜进行切面，称为“RPE板”功能，可在同一解剖层面准确地对眼底病变进行观察和随访。

2　OCTA与其他常用眼底检查技术的比较

2.1眼底荧光素血管造影（FFA） FFA是眼科临床上常用的检查方法，将荧光素从肘正中静脉注入到视网膜，其特点是利用眼底照相机可动态观察视网膜血管及灌注情况，同时可以看到血管结构及功能变化。但浅层及深层视网膜毛细血管在FFA图像中重叠，使FFA不能清晰地显示视网膜深层及脉络膜层血管结果[8]。

2.2吲哚青绿血管造影（ICGA） ICGA主要用于观察脉络膜血管，其造影剂为吲哚青绿，分子量大，约2%吲哚青绿以游离状态存在于血液中，故可显示正常和异常血管分布及循环，从而指导疾病的预防、诊断、治疗及预后评估，但其分辨率较低。Choi等[8]将ICGA不能清楚地显示脉络膜血管病变归结为造影剂未与白蛋白结合而从脉络膜血管游离出来，在图像中形成高荧光背影。脉络膜血管具有分布密集、血管细小、高荧光渗漏等特点，ICGA荧光剂为大分子，与蛋白质结合率高，故可显示脉络膜血管形态，但其分辨率较低。

OCTA与FFA和ICGA相比，无需静脉注射造影剂，避免了造影剂注射带来的各种不良反应，轻者恶心、呕吐、过敏，严重者可导致死亡；同时无法显示荧光素渗漏、着染和染料积存等影像特征，因此避免了造影剂渗漏对病灶观察的干扰。OCTA可以在几秒钟内获得图像，与FFA和ICGA数分钟相比有显著改善。另外，FFA和ICGA呈现视网膜、脉络膜全层荧光的分散状态，而OCTA可分层显示视网膜、脉络膜的血流分布情况，清楚地显示病灶的层次与位置，而且每幅En face OCTA图像配有相应的B扫描OCT，可更精确地分析病变的形态和位置。

2.3多光谱眼底成像 多光谱成像是使用多个单色LED光源进入眼睛组织的不同深度，不同波长的单色LED光源投射到眼底组织上，在不同深度产生不同的反射，形成不同层次的眼底图像，图像以En face形式呈现。MacKenzie等[9]报道，多光谱眼底成像显示年龄相关性黄斑变性的黄斑异常，同时可观察到视网膜和脉络膜的结构在糖尿病视网膜病变中的改变。但在一定的波长下才能显现眼底图像及病变部位，不能够准确定位病变的位置、深度及量化其病灶的面积；同时对于观察眼底疾病还存在局限性，如不能够显示青光眼患者视神经损害程度等。而OCTA检查能够清晰、直观地显示视网膜各层结构并定性、定量分析眼底病变，而且随访功能可对治疗前后进行定量分析对比。

3　OCTA在眼科中的应用

3.1糖尿病视网膜病变 糖尿病视网膜病变（DR）主要眼底表现为微血管瘤、无灌注区及新生血管等，若未进行干预治疗将发展为增殖性DR（PDR），影响视力甚至致盲[10]。FFA是诊断DR的金标准[11]，观察FFA图像上荧光造影剂的充盈和渗漏情况，可了解眼底血管的形态和结构异常，以此明确DR的病理生理状态。比较DR的FFA和OCTA图像可见，在FFA图像中微血管瘤显示为高荧光点，而OCTA图像可观察到微血管瘤形态，且明确微血管瘤与毛细血管闭塞之间的联系。在DR患者的视网膜新生血管成像方面，因为OCTA没有荧光素渗漏的干扰而且局部分辨率更高，因此OCTA对于视网膜中央无血管区的扩大以及周围血管的重塑、小的无灌注区显像较FFA好。因血糖过高或存在严重心、肺、肾功能不全等DR患者不适宜进行FFA检查，OCTA为这部分患者提供了一个评估视网膜微血管情况的途径。目前可利用OCTA无创、便捷的优势对接受治疗的患者进行随访，通过对黄斑区血流情况的观察来评估治疗效果，判断患者的视力预后。但OCTA扫描范围较小，故无法对DR患者的周边视网膜血流进行观察。

3.2年龄相关性黄斑变性 年龄相关性黄斑变性（AMD）是老年人致盲的主要原因之一[11]。脉络膜新血管（CNV）的形成是湿性AMD的标志性病理特征。抗血管内皮生长因子（VEGF）药物治疗CNV为抑制其进一步发生发展的有效方法之一。OCTA病灶区域与FFA相对应[12]，Spaide等[10]通过OCTA研究抗VEGF治疗后14例湿性AMD患者17只眼的CNV改变，在小病灶区可见大血管，在较大病灶区仍可见错综复杂的小血管存在。应用OCTA的无创和快捷特性，可密切观察抗VEGF药物治疗过程中CNV的变化，除了对CNV形态进行观察外，还可以准确测量CNV的面积，具有量化评价疗效的功能。另外因OCTA随访方便、无创，可更加及时掌握其复发的规律，从而指导治疗方案的选择和调整。

3.3息肉样脉络膜血管病变 息肉样脉络膜血管病变（PCV）是脉络膜内层血管末端息肉样（polyps）改变的黄斑疾病，如今诊断PCV的金标准仍然是ICGA[13]。但ICGA检查因其存在有创、造影剂过敏、普及率低等问题，限制了其在临床上的广泛应用。在OCTA中脉络膜异常分支血管网（BVN）血管形态比ICGA更清晰可见，并且可以辨别BVN位置。目前，OCTA在检测polyps方面尚存在局限性，其主要原因可能为流速慢、体积小的息肉样病灶OCTA难以成像[14]。可以利用OCTA对疑似PCV患者进行筛查，未能确诊者可行ICGA明确诊断。

3.4青光眼 青光眼的发病机制与血管功能障碍有关，而视盘局部缺血为青光眼的致病因子[15]。睫状后动脉微循环障碍可导致早期视盘病变，通过观察睫状后动脉微循环可对青光眼早期诊断提供依据[16]。视盘血流量减少与青光眼严重程度有关[17]。因此OCTA可用于临床诊断和治疗青光眼。

4　OCTA的局限性

OCTA不能进行大规模扫描成像，扫描范围越大，成像效果越差；它呈现“静态”血管图像，无法观察眼底血流的动态变化过程，影响对视网膜血管屏障功能的观察[18]；对被检查者的配合度及视敏度均有要求，不能很好地配合检查者和视力差者如严重白内障、玻璃体积血等屈光介质不清，不能很好地成像；它通过自动分割算法识别视网膜血管层的可靠性低，当视网膜出现病变时更加明显，因此需要人工操作，耗时较长；伪影的形成影响OCTA对异常血管的识别，Chen等[19]认为伪影的形成是由于被检者配合不佳、上层血管图像投射到下方血管层、视网膜疾病（视网膜色素上皮脱离、较大视网膜血管和视网膜色素上皮萎缩）、脉络膜基质层的去相干信号干扰血管信号和血管内血流量等造成。

综上所述，OCTA检查在临床上为眼底观察提供了新的途径，虽然目前OCTA仍存在一定局限性，还不能够完全代替眼底血管造影技术，但未来无创快速的眼底检查是发展的必然趋势。随着技术不断更新与完善，OCTA对眼底疾病的诊断与随访将会带来新的突破。

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