光学相干断层扫描血管成像(OCTA)在黄斑疾病中的应用进展

吕湘云 艾明

自1994年可以提供活体视网膜的横断面和三维立体图像的光学相干断层扫描(optical coherence tomography，OCT)出现，临床医师对黄斑病变的诊断能力明显提高。OCT已成为黄斑部疾病的诊断金标准之一。但是，OCT无法直接观察到视网膜血管信息[1]，而血管改变是某些黄斑病变的重要特征。因此，在OCT的基础上，产生了光学相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)这项技术。OCTA作为一项新型的成像技术，它通过探测血流内移动的信号来使血流显影，不依赖造影剂即可获得详细的眼部血管图像。与传统荧光素血管造影技术相比，它具有安全、无创、成像迅速的优点，近年来已被广泛应用于眼科临床工作和基础研究中。

1OCTA成像原理

OCTA是一项新型、无创的成像技术，它可以对视网膜脉络膜血流进行实时成像。随着高速OCT的发明及en face分层扫描模式和高效算法的出现，OCTA对血管的成像质量堪比造影。OCTA的原理是对同一部位进行连续的B扫描，获得从血流和相邻的组织反射回来的信号，比较反射信号随时间的变化。这些变化来源于视网膜血流中运动的红细胞，而血流以外的组织是保持静止的[2]。

应用于OCTA中的算法有：光微血流成像(optical microangiography，OMAG)、分频幅去相关血流成像(split-spectrum amplitude decorrelation angiography，SSADA)、OCT血流成像比率分析(OCT angiography ratio analysis，OCTARA)、散斑方差法、相位方差法以及相关匹配法[3]。其中，SSADA是基于OCT振幅信号的成像方法。SSADA算法是通过测量连续的B扫描中反射的OCT信号的振幅变化来探测血流中的移动信号的。它利用相邻B扫描之间的去相关系数来获取血流信息。该算法将OCT的全光谱分割成不同的光谱带，从而增加可用图像帧的数目。SSADA牺牲了轴向的分辨率，来增加可利用的图像帧，而无需增加扫描时间或减少扫描密度。这种方法能够增加血流信号、抑制眼球运动产生的散斑噪声，从而增加血流探测的信噪比[4]。另外，OCTA在一定范围内去相关信号与血流速度呈线性关系，更高的信号代表了更快的血流速度[5]。

许多OCTA带有自动、客观的血流量化技术。这些软件的发展尚处于初级阶段，需经过稳定性和可重复性的测试。还有一些工具可以将两次不同的随访中的图像在en face图像上进行“对齐”比较。这项功能在评估治疗的效果和疾病的进展中有较大帮助[2]。

2OCTA与传统造影的区别

不同于传统的荧光素钠(fluorescent sodium，FA)或吲哚青绿造影(indocyanine green angiography，ICGA)，OCTA不需要注射对比剂。所以，OCTA不能够探测到在传统造影中，被渗漏的造影剂所体现的血管渗漏改变。然而，由于毛细血管不会被渗漏的造影剂所遮蔽，OCTA可以获得更高的图像质量[6]。FA是有创的[7]。虽然FA的不良反应少见，但是作为一项有创的检查，它可能会发生严重的并发症，因此不能被频繁地用于患者的随访[8]。而OCTA可以在任何时候进行，它只需要几秒钟的检查时间，可以重复进行，可以对患者的病情进展和治疗效果进行随访，并且避免了造影剂注射相关的并发症，不会引起患者的不适感。FA提供某一层面的2D图像。OCTA可以对某个特定的轴向位置的脉络膜或视网膜血流进行高分辨率的显像和分层的分析，得出三维立体的图像[7]。FA存在一个时间窗，包括初期、中期和晚期的阶段，它在早期和晚期有不同的显像。而OCTA的图像是静止不变的，即使血流发生改变，它的底物参照—视网膜是保持不变的[9]。

3OCTA在黄斑疾病中的临床应用

3.1中心性浆液性脉络膜视网膜病变慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变(central serous chorioretinopathy，CSC)是一种以视网膜色素上皮(retinal pigment pithelium，RPE)广泛改变导致视网膜神经上皮层浆液性脱离为特征的疾病，好发于30～50岁男性患者。FA表现为RPE层1个或多个渗漏点，或为弥漫性改变[10]。ICGA表现为与渗漏点相一致的脉络膜高荧光区域，部分脉络膜呈现为高荧光是由于RPE层的萎缩，部分是由于脉络膜毛细血管的通透性增强。OCT表现为持续性视网膜下积液和继发于光感受器外节的增厚、延伸所致的视网膜神经上皮层脱离。OCTA提供了一个监测脉络膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)变化的新途径。有学者通过OCTA对10例慢性CSC患者的12眼进行观察，发现OCTA在7眼中观察到了明显的CNV出现，与ICGA中渗透性过高的部位和OCT B扫描中微小的RPE脱离的部位相一致。这证实了OCTA可以检测出慢性CSC中其他影像学检测不到的CNV改变[11]。Chan等[12]将21例患者中26眼纳入研究，26眼OCTA均显示为高信号的图像特征，并且21眼在OCTA图像上额外显示出毛细血管扩张表现。在OCTA上显示出的异常区域与FA上渗漏的区域及ICGA上高渗透性区域一致。研究显示，OCTA可以检测出所有CSC患眼的高血流信号病灶，并且可以显示出大多数患眼存在脉络膜毛细血管扩张。因此，OCTA可能成为一个无创的诊断黄斑病变，特别是CSC的有利工具。Mcclintic等[13]通过OCTA观察了玻璃体内注射贝伐单抗治疗CSC的患者，发现OCTA显示患眼治疗后CNV血流面积减少，CNV血管减少。因为视网膜血管密度未减少，减少的CNV血流可能证实了治疗效果。Bonini Filho等[14]评估了OCTA探测CSC患者中CNV的敏感性，在27眼中，通过FA诊断出8眼存在CNV。OCTA联合OCT B扫描100%探测出了这8眼中CNV的存在，并且100%排除了其他19眼的没有CNV存在的CSC。其敏感性为100%，准确性为100%。该项研究证明，相比FA，OCT(OCTA和OCT B扫描)单独探测CSC眼中的CNV具有良好的敏感性和准确性[15]。

3.2年龄相关性黄斑变性年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration，AMD)是全世界范围内导致不可逆性视力丧失的重要原因，并且对许多患者的生活质量有严重影响。它被分为2种类型：非渗出性和渗出性。非渗出性AMD的特点为玻璃膜疣和RPE改变——包括RPE色素脱失、萎缩或局部色素增生。渗出性AMD的特点是视网膜或脉络膜下新生血管的产生，导致视网膜内或视网膜下、RPE下的出血或积液[16]。渗出性AMD占AMD的10%～15%，而严重的视力丧失约90%由渗出性AMD所致[17]。自OCTA发明以来，出现了许多关于AMD患者OCTA表现的研究。Palejwala等[18]通过OCTA观察了32例一眼存在湿性AMD、另一眼为干性AMD的患者，发现OCTA可以观察到FA和OCT表现为阴性的CNV。他们认为，一眼出现CNV被认为是另一眼进展为渗出性AMD的危险因素之一。Toto等[19]通过OCTA对早期和中期的AMD、正常眼的视网膜毛细血管密度、脉络膜厚度进行了比较。发现AMD患者与正常人相比，脉络膜厚度和视网膜毛细血管密度显著减少。但是，早期和中期AMD患者之间没有明显不同。研究者通过OCTA观察了湿性AMD患者，发现OCTA对湿性AMD患者的CNV结构具有良好的分辨率，并且可以从横断面上对CNV的方位进行观察并分型[20-22]。他们观察了5例湿性AMD患者，发现更大的CNV病灶对应着更多的血流，2型CNV比1型和混合型CNV的血流密度更大。在所有湿性AMD眼中，存在显著的更深层次脉络膜血管的出现和脉络膜毛细血管的缺失。在其中一些眼，OCTA还可以显示出脉络膜毛细血管灌注减少和CNV下的深层脉络膜。他们认为，这可以说明脉络膜循环异常和外层视网膜缺血在AMD中CNV的发展存在促进作用。Moult等[23]、Jia等[24]的研究也发现，相比FA，OCTA受到的视网膜下出血的遮蔽更少，因此OCTA可以提供更清晰的血管细节，可以更好地对AMD患者的CNV病灶进行检测和量化。

3.3特发性黄斑裂孔Kim等[25]通过OCTA观察了33例特发性黄斑裂孔(idiopathic macular hole，IMH)患者行玻璃体切割术后视网膜毛细血管血流的变化情况，发现与对侧眼相比，IMH术后患眼的浅层视网膜毛细血管(superficial capillary plexus，SCP)和深层视网膜毛细血管(deep capillary plexus，DCP)的中心凹无血管区(foveal avascular zone，FAZ)面积更小，DCP旁中心凹血管密度更低；FAZ面积与术后视网膜中心凹厚度呈正相关，DCP旁中心凹血管密度与视网膜中心凹厚度呈正相关。在IMH术后6个月，患者最佳矫正视力(best-corrected visual acuity，BCVA)和SCP、DCP层FAZ的面积大小显著相关。Yun等[26]通过OCTA观察IMH术后视网膜血流变化也得出了相似的结论，并且发现SCP和DCP的视网膜血管密度与术后神经节细胞-内丛状层厚度存在相关性。他们认为，IMH术后裂孔的愈合过程可能与内层视网膜的形态学和血流动力学的改变有关，手术封闭黄斑裂孔使视网膜血流模式发生了重建。Teng等[27]通过OCTA测量IMH患者行玻璃体切割术前及术后脉络膜毛细血管血流变化发现，在IMH患眼黄斑区，脉络膜毛细血管血流面积和旁中心凹血管密度较对侧眼和正常对照组显著降低。玻璃体切割术后1个月，IMH眼的黄斑区脉络膜毛细血管血流面积和旁中心凹血管密度相比术前显著增加。相关性分析发现，IMH眼中脉络膜毛细血管面积及密度与黄斑裂孔直径呈负相关，与BCVA无相关性。因此，该研究认为黄斑区脉络膜血流会受到中心凹结构完整性的影响。OCTA观察黄斑区毛细血管有利于检测黄斑裂孔术后视网膜结构和功能的变化，判断患者的预后。

4小结

OCTA作为一项可以定量测量眼部血流的新技术，不仅广泛应用于上述黄斑疾病，对于特发性息肉样脉络膜血管病变、视网膜中央静脉阻塞等眼底疾病均可以进行很好的观察与研究。此外，OCTA也可用于眼前段及视神经疾病[28]。OCTA可以通过早期检测对疾病进行早期干预。但是，OCTA尚处于起步阶段，在临床应用中仍存在许多局限性，如OCTA成像的范围较小，不能显示血管渗漏，并且容易产生伪影。未来OCTA在硬件和软件技术方面的创新将有助于进一步对脉络膜视网膜疾病的诊断和随访。OCTA在视网膜疾病中的应用具有巨大的前景，相信在不久的将来，OCTA将会给眼科疾病的检查带来巨大的变革。