相干光层析血管成像术在视网膜静脉阻塞诊治中的应用李真平

喻晓兵

视网膜静脉阻塞(retinal vein occlusion, RVO)是仅次于糖尿病视网膜病变的第二位常见的视网膜血管疾病。2008年对全世界30岁及以上人群调查发现，RVO的患病率约为0.52%，其中视网膜分支静脉阻塞(branch retinal vein occlusion,BRVO)的患病率为0.442%，视网膜中央静脉阻塞(central retinal vein occlusion,CRVO)的患病率为0.08%，亚洲人RVO的患病率为0.57%，全世界RVO患者约有1600万人[1]。在中国北京，40岁及以上人群中，RVO的10年发病率为1.9%[2]。RVO继发黄斑水肿(macular edema, ME)、视网膜缺血、新生血管性青光眼、玻璃体积血和视网膜色素上皮萎缩常常导致视力下降[3]。临床上常用检眼镜检查、彩色眼底照相、荧光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography, FFA)、相干光层析成像术(optical coherence tomography, OCT)来评估RVO上述眼底病变[3]。近年来，相干光层析血管成像术(optical coherence tomography angiography, OCTA)逐渐成为评估RVO患者眼底血管病变最新的影像手段。我们总结了近5年的相关研究来阐述OCTA在RVO诊治中的研究新进展。

一、OCTA原理

OCTA是近年来发展起来的一种无创眼科检查技术，常用于评估眼底血管疾病，如糖尿病性视网膜病变、年龄相关性黄斑变性和视网膜静脉阻塞。由于OCTA无需造影剂即可精确显示出视网膜深层及浅层血管形态，目前应用前景广阔[4]。OCTA技术可分为3类：(1)基于相位信号的OCTA技术，如相位方差OCTA；(2)基于振幅/强度信号的OCTA技术，如散斑方差OCTA，相关映射OCTA，分频幅去相关血管成像(SSADA)；(3)基于复杂信号的OCTA技术，如光学微血管成像(OMAG)、基于特征分解的光学微血管成像、基于虚部的相关映射OCTA、分裂谱相位梯度OCTA。例如，RTVue XR Avanti SD-OCT的AngioVue软件采用SSADA算法，而蔡司AngioPlex则采用专有的光学微血管成像(OMAGc)算法，该算法结合了SSADA的元素和相位变化方法来生成图像[5]。OCTA图像是通过连续检测OCT B-scan运动物质(尤其是红细胞)的相位和(或)幅度的差异来产生血管图像[6]。此外,OCTA可以将三维血流图像经过软件自动分层后分为浅层毛细血管丛(superficial capillary plexus,SCP)、深层毛细血管丛(deep capillary plexus,DCP)和脉络膜毛细血管丛 (choroid capillary plexus)。与以往的FFA和OCT相比，OCTA是一种定性定量的检查技术,具有操作简单、无创、快速、可重复性等优点,可提供客观的评估证据，用于追踪病程变化。

二、OCTA检测RVO黄斑区血管改变

FFA被认为是诊断RVO的金标准。但越来越多的研究表明，OCTA在评估RVO黄斑区并发症方面与FFA同等或更加有效。有研究表明，相比FFA，OCTA在观察黄斑区毛细血管拱环、毛细血管扩张、侧支血管、微血管瘤和囊样水肿等方面更明显[7，8]。此外，OCTA还有着FFA无法比拟的优势：分离深浅层血管网；清晰观察血管形态免受荧光渗漏影响等[7，9]；不仅能显示FFA上SCP代表的黄斑缺血，还能显示DCP的血管灌注情况[10]。

很多研究证明，与对侧眼和健康对照眼相比，RVO患眼黄斑旁SCP和DCP血流密度均降低[7, 11-16]。患眼非受累区DCP血流密度显著小于对侧眼对应区域[14]。患眼脉络膜毛细血管密度比对侧眼显著下降[11]，比健康对照眼显著下降[16]。与对侧眼和健康对照眼相比，患眼FAZ面积显著增大[11-13, 17, 18]。与健康对照眼相比，对侧眼黄斑旁SCP和DCP血流密度均降低[11]。这表明全身疾病可能对双眼视网膜血管系统造成了影响，RVO可能不是单纯的局部眼部事件[11]。

有研究表明患眼FAZ面积与视力呈负相关[6, 12, 19-22]或者与对数视力呈正相关[14]。SCP和DCP血流密度与视力呈正相关[10, 12, 21, 22]， 与对数视力呈负相关[14]。这表明RVO 时缺血越重，视力越差。Moussa等[10]发现内层视网膜紊乱(disorganized retinal inner layers , DRIL)与SCP和DCP中央凹旁毛细血管缺血存在显著相关，DRIL与浅层血管的FAZ面积呈正相关[6, 10, 19]。表明缺血可能导致视网膜感光细胞结构破坏。Coscas等[7]发现，预示着缺血非灌注区的“灰白色区域(grayish areas)”多见于DCP，这表明DCP比SCP常受到更严重的影响，DCP灌注面积是BCVA的重要的相关参数。

除SCP、DCP、FAZ指标外，升级后OCTA软件给出更多的指标如FD-300、AI等来反映RVO黄斑缺血状况。Deng等[16]对28例BRVO患者进行研究，发现患眼SCP、DCP、FAZ环外300um以内血管密度(FD-300)、脉络膜毛细血管面积明显低于健康组，非圆指数(acircularity index, AI)增加，差异有统计学意义。

还有一些学者引入了更多的指标来反应RVO不同病程时黄斑缺血的状况。Koulisis等[18]引入血流骨架密度(skeleton density, SD)、血管密度(vessel density, VD)、分形维度(fractal dimension, FD)以及血管直径指数(vessel diameter index, VDI)这四种术语用于描述RVO血流情况。相比健康对照眼，RVO患眼的FD、VD和SD显著降低。相比对侧眼，患眼FD、VD和SD显著降低，但VDI更高。随着病程进展或者不同疾病类型不同，FD、VD和SD呈进展性下降，差异有统计学意义(健康对照组vs BRVO vs CRVO)。

一些学者应用OCTA对RVO继发黄斑水肿治疗前后的黄斑区血流变化进行比较研究。Casselholmde等[6]对24例CRVO患者进行前瞻性研究，所有患者均已经4次抗VEGF药治疗，多变量分析发现视力 和SCP的 FAZ呈负相关。而视力和DCP的FAZ 无明显相关性。他们还发现在多变量分析中，椭球体带的断裂与SCP的FAZ面积和较差的视力显著相关。Winegarner等[21]发现阿柏西普治疗CRVO黄斑水肿后，视力与SCP和DCP灌注呈显著正相关，与更小FAZ面积呈显著正相关[21]。抗VEGF治疗后的第12个月时的视力与基线时和第12个月时的SCP和DCP的 血流密度呈显著正相关[23]。作者推测发病时的血流密度可能预测抗VEGF治疗后患者的视力。而BRIGHTER研究报道与之不同，表明黄斑部缺血的存在并不影响治疗2年后的视力预后[24]。

有学者对影响RVO视力的因素做了具体的分析。Balaratnasingam等[19]对65例DR、19例BRVO、11例CRVO患眼进行回顾性分析，通过一元和多元回归分析发现，FAZ 面积 与 VA呈明显相关性 (均P<0.003)，但这受到年龄和白内障的影响，如相同的FAZ面积，年龄大的患者视力更差。同时此研究也将可能影响视力的椭圆体带断裂(disruption of the ellipsoid zone)、视网膜内水肿(occurrence intraretinal cysts)纳入考虑[19]。

三、OCTA 检测RVO黄斑水肿

1.OCTA能显示黄斑水肿区域及内部异常信号：OCTA上显示囊样黄斑水肿(cystoid macular edema, CME)区域的DCP信号降低或消失，可用来评估黄斑水肿和RVO血流灌注的相关[9，25]。囊样水肿消退后，深层血管低灌注状态持续存在，视网膜变薄可能会使一些浅层血管与深层血管处于同一水平，两层血管不易区分开。OCTA显示的深层血管中一些小颗粒信号可能代表蛋白质或脂蛋白聚集，还有一些更大的球形信号团，因为不连接任何其他结构，也与周围血管大小不相对应，所以推测这些信号团都不是血管影像[25]。CME的界限可以用OCTA的enface图像清楚地检测到。囊样水肿内和囊壁邻近的组织对应的enface 图像和OCTA信号具有很强的相关性，如囊腔区域enface 图像和OCTA都显示为极低的灰阶信号，囊腔周围实质则都表现为高信号，囊腔边界则表现为介于前二者间的混杂信号。囊样水肿周围组织灰阶信号相对应的是囊腔周围毛细血管和囊腔间隔的血流，无毛细血管的区域(如囊腔里)所产生的去相干信号至今还无法解释，它可能是静态或漂浮物质移动被SSADA软件检测产生的斑点信号。将Optovue获得的OCTA图像(基于SSADA算法)与其他OCT-A成像系统(基于其他算法)进行比较，有助于区别囊样水肿和视网膜内其他静止物质所产生的信号[26]。有些研究发现视网膜内水肿中的高反射信号点与视网膜组织在OCTA上产生的弥散信号相关，而非视网膜血管。而且这些区域也总是与眼底彩相和SD-OCT上的硬性渗出物相关。这些区域可能是视网膜内液被吸收和硬性渗出形成的中间环节[9]。

2.OCTA显示RVO-ME病程中的异常血管(差异血管和侧支血管)

(1)差异血管 Tsuboi[27]等对20例BRVO(ME组7例，无ME组13例)进行前瞻性研究，将DCP毛细血管受损而对应的SCP中仍然存在的残余血管定义为差异血管(gap vessels)，发现持续ME组出现差异血管的范围显著大于无ME组，因此他们认为分析SCP和DCP血管密度之间的差异比单独分析这两层血管更有助于评估持续性黄斑水肿。此外，视网膜中心凹无血管区面积(foveal avascular area，FAZ)，SCP和DCP血流密度在有无黄斑水肿的两组间未见显著差异。Ling等[28]对30例BRVO患眼根据6个月治疗后黄斑水肿是否持续存在分为顽固水肿组和反应良好组， 17例正常对侧眼作为对照组进行回顾性研究，探索深浅层血流密度比例(deep-superficial flow ratio, DSFR)与黄斑水肿治疗应答的关系，发现对照组黄斑旁DSFR为1.0(SD±0.05)，反应良好组黄斑旁DSFR保持稳定，顽固水肿组黄斑旁DSFR显著下降。他们还发现顽固水肿组最严重的无灌注区的DSFRs比反应良好组显著下降，而且在多元线性回归分析中，与治疗应答相关。他们认为，水肿是由于浅层血管的渗漏产生，深层血管和muller细胞则可吸收水肿，若深层血管的损害大于浅层血管，即DSFR下降时，水肿可能持续存在，因此，DSFR有望成为BRVO黄斑水肿治疗应答的一个生物指标。

(2)侧支血管 Freund等[29]发现OCTA上，侧支血管(collateral vessels)表现为曲线状扩张的血流信号，跨越水平线上下半侧或者从阻塞的半侧视网膜中的受累区跨到非受累区。纳入研究的101支侧支血管在深层血管复合体(deep vascular complex, DVC)中均表现出更强的血流信号，且均在DVC中显示出部分走行信号。但在浅层血管层(superficial vascular plexus,SVP)没有显示侧支血管，这表明静脉阻塞区域的静脉回流主要是通过DVC。Heiferman等[30]和Powner等[31]均在BRVO患者中发现在enface-OCT上显像却对应着OCTA上无灌注区的血管。前者认为这可能是侧支血管，与保护内层视网膜免受缺血缺氧而萎缩有关。后者推测这在解剖上是无细胞的基底膜血管，并从一位慢性RVO患者获得了组织学证据。这也提示我们要用多种影像方法(如结合FA、enface-OCT、OCTA和B-scan)来评估血流情况。

3.黄斑血流密度与黄斑水肿发生的关系

(1)黄斑水肿部位与无灌注区分区 Tomiyasu等[32]将 BRVO受累区根据血管灌注分为3个区：NPA中心区(A区)； NPA区与灌注区之间的区域(B区)；靠近中心凹无血管的区域(C区)，该研究发现3个区之间发生ME的概率没有显著差异，但相比A区，B区和C区是水肿更常发生的区域。因为ME通常出现在黄斑中心无血管区(foveal avascular zone, FAZ)，没有小静脉回流血管外液体，因此，ME在C区的发病率可能与B区相当。

(2)黄斑水肿复发与黄斑区血流密度变化 Hasegawa等[33]发现RVO患者黄斑区血管密度下降幅度较小时，黄斑水肿的复发率较高；血管密度下降幅度较大时，黄斑水肿的复发率较低。作者认为这可能是血管密度下降较小的患眼由于相对缺氧的状态刺激产生VEGF，从而导致黄斑水肿发生。而当黄斑区血管密度大量减少，导致视网膜细胞缺血缺氧，发生凋亡或坏死，继而发生视网膜萎缩，渗漏和水肿就会更少。与此类似，Spaide等[25]认为，正常DCP可帮助吸收视网膜内液，而DCP血流缺失可导致黄斑水肿。当SCP和DCP均有血流大量缺失时，囊状水肿不会发生，推测可能视网膜因缺血而萎缩变薄，所以黄斑水肿不再进展[14，25]。但Winegarner等[21]认为抗VEGF治疗前 SCP和DCP灌注与黄斑水肿和缺血(由FFA判定)呈负相关，与光感受器带完整性呈正相关。这与Hasegawa和Spaide等的结论看似矛盾，可能是由于W的结论处于H所表达的血管密度下降幅度较小的区间里，若血管密度进一步下降则可能导致无水肿出现。 此外，Winegarner等[23]和Hasegawa等[33]观察到黄斑水肿复发的次数与黄斑血流密度的降低显著相关，会导致治疗后更差的视力获益[23，33]。

四、OCTA检测抗VEGF治疗RVO-ME前后黄斑区血流变化

抗VEGF药治疗RVO-ME后是否加重了视网膜缺血是如今眼底病的研究热点之一。有几项研究表明，阻断血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)可能会导致视网膜缺血的恶化[34-36]〗。目前OCTA作为眼底血管有效的形态学检查手段越来越多地被用来研究此问题，SCP和DCP的血管密度、FAZ面积、NPA区被认为与RVO病程的缺血有关，很多研究认为抗VEGF药治疗前后深浅层血管密度未见明显改变，也有部分研究观察到抗VEGF药治疗后缺血加重或者缓解，以下将分别做介绍。

1.抗VEGF治疗后视网膜缺血未见明显变化：Iida等[37]对46例BRVO用雷珠单抗3+PRN治疗(连续3次注射后按需治疗)，深层和浅层黄斑无灌注区面积在平均10个月随访期间均未见明显的变化。Winegarner等[23]对38例BRVO和10例CRVO进行研究，发现SCP和DCP的黄斑血流密度在12个月的随访期间内未见明显变化，但13%的患眼SCP和21%的患眼DCP无灌注区扩大。Falavarjani等[20]观察13例糖尿病黄斑水肿(diabetic macular edema, DME)和5例CRVO-ME患者，发现单次玻璃体内注射抗VEGF药物后，视网膜SCP和DCP的VD和FAZ面积在短期随访内未见明显改变。SELLAM等[38]对13例CRVO、11例BRVO、4例HRVO继发黄斑水肿进行抗VEGF治疗(入组前平均注射了5次，入组后平均注射了3次)进行回顾性分析，发现仅有SCP血管密度在随访时(平均19周)略有下降，但无统计学差异。但这些研究用了带有投影伪影的OCTA图像或治疗前可能受到黄斑水肿影响的OCTA图像，可能对结果有一定的影响[39]。

Tsuboi等[39]对30例BRVO患者进行研究发现，当OCT检测水肿高于300 um时及时予雷珠单抗或阿柏西普治疗，有效地消除了水肿对OCTA图像质量造成的影响，结果发现在12个月随访期间内，患眼SCP和DCP的血管密度无明显变化，但中层毛细血管层的血管密度(Intermediate capillary plexus, ICP)在病程缓解期间(remission period)显著增加(P=0.0105)。尽管使用了PR-OCTA，但内层视网膜薄变所致的ICP血管密度增高仍不排除投影伪影和分层误差的因素[25，39]。

Costanzo等[15]用PLEX-OCTA和AngioVue-OCTA两种机器对17例BRVO和13例CRVO患者进行回顾性分析，在注射雷珠单抗治疗后，SCP和DCP血管密度都没有明显改变。此外，作者发现用PLEX-OCTA可以发现缺血型和非缺血型RVO患眼DCP血管密度的显著差异。这提示我们可以利用不同型号的OCTA机器来进行对比研究，有望得到更可靠的结论。

2.抗VEGF治疗后视网膜缺血加重：Callizo等[40]对32例BRVO-ME患者随机分成贝伐单抗和贝伐单抗联合黄斑区格栅样光凝治疗两组，发现FAZ面积均显著增加，但视网膜外周缺血程度未见变化。Feucht等[41]对25例BRVO-ME进行前瞻性研究，单次玻璃体注入贝伐单抗治疗6至8周后发现FAZ区面积增加了40.3%。前者在研究中，通过多次注射和更长时间的随访，测量出FAZ在单纯贝伐单抗注射38周后增加35%，与黄斑区格栅样光凝结合时增加41%[40]。Lee等[42]报道在一次贝伐单抗玻璃体内注药治疗一例CRVO黄斑水肿后，患眼水肿明显消退，但BCVA从发病时20/40下降到20/1000。FFA上观察FAZ面积从0.37 mm2增加到3.11 mm2(增加了8.4倍)。但由于这三个研究缺乏假注射组对照和未治疗组对照，结论无法确定FAZ面积增大是否由于自然病程所致，也无法确定抗VEGF药在治疗中对已受损的FAZ的影响，故有待进一步研究来佐证。

3.抗VEGF治疗后视网膜缺血缓解：Suzuki等[13]对8例BRVO和4例CRVO患者进行研究，发现抗VEGF治疗6个月后，患眼SCP和DCP的非灌注区(NPAs)面积下降，血流面积增加，尤其是DCP。他们还发现注射抗VEGF药物次数较少的患眼深浅层FAZ面积更大。因此，他们认为注射多次抗VEGF药物可能抑制FAZ增大。Campochiaro等[43]也报道，阻断VEGF不仅可以防止NPA进展，还可以改善视网膜灌注。但是他们的NPA是通过FA图像来评估的，大小是视盘面积来表示。Mir[44]等对39例CRVO和42例BRVO进行研究发现，每月注射雷珠单抗可能潜在地缓解缺血进程导致的视网膜灌注的二次减少。

综上，抗VEGF药治疗RVO-ME后是否加重了视网膜缺血至今仍无定论，但越来越多的研究发现RVO发病后SCP和DCP血管密度下降而FAZ面积增大，但在抗VEGF治疗随访期间， SCP和DCP血流密度和FAZ面积无明显变化。而也有越来越多的研究来探索抗VEGF药是否能缓解缺血进程导致的视网膜灌注的二次减少。

4.眼内注射长效激素后视网膜缺血的变化：Glacet等[45]对7例RVO患者注射一次长效地塞米松植入剂，在随访期间(平均9周)SCP血管密度轻度下降，差异无统计学意义。Rezar等[46]用200°超广角荧光血管造影(wide-field fluorescein angiography, wfFFA)发现缺血型与非缺血型RVO的缺血指数(非灌注区面积占可见视网膜总面积的百分比)在长效地塞米松6个月治疗期间保持稳定。

五、OCTA的局限性和展望

OCTA是一项新兴检查技术，目前仍存在一些局限性：(1)扫描范围有限：目前临床应用的OCTA最大检查范围是12 mm×12 mm，远小于常规的FFA；(2)只能静态观察眼底血管，无法像FFA一样动态观察血管变化，同时掩盖了激光疤痕，因为它们是明显的“无血流”区域；(3)视网膜结构分层存在误差：目前国际上视网膜结构分层的定义没有统一标准，各设备的软件或各版本的软件所采取的标准不同或研究者主观分层可能会造成研究之间的结论存在差异；(4) OCTA图像伪影包括运动伪影、投射伪影、遮蔽伪影、冲刷伪影和噪音，可能影响图像质量和数据可用性；(5) 只能检测一定流速范围内的血流信号：流速太高或者太低的血流信号难以被OCTA探及。

未来OCTA的检查范围将逐渐扩大，由现在的6 mm×6 mm、8 mm×8 mm，扩大到12 mm×12 mm，有些设备开发了图像拼接技术，将5个不同方位的12 mm×12 mm图像拼成一个全景图像，同时叠加在超广角荧光造影(ultra-widefield fluorescein angiography, UWFFA)图像上，运用基于网格的测量方法在最大程度上降低了由于视网膜曲面而造成的放大误差的影响[47，48]。这有望进一步扩大检查范围，反映更大的视网膜的血管形态。尽管OCTA成像上还存在一些缺陷，但我们相信这些缺陷在未来会逐渐得到改进，OCTA将可以为临床工作提供更多更有价值更准确的信息。