光学相干断层扫描血管成像在孔源性视网膜脱离中的应用

袁新宇，付 燕，顾朝辉

（1.承德医学院研究生学院，河北 承德 067000；2.保定市第一中心医院眼二科，河北 保定 071000）

孔源性视网膜脱离（rhegmatogenous retinal detachment，RRD）是临床上最常见的视网膜脱离（retinal detachment，RD）急症，年发病率约为5.4/10 万～18.2/10 万[1]。手术治疗是目前RRD 行之有效的修复方法，目前主要有3 种方式，分别为巩膜扣带术（scleral buckling，SB）、玻璃体切除术（pars plana vitrectomy，PPV）及充气性视网膜固定术（pneumatic retinopexy，PR)[2]。尽管术后解剖复位良好，但视功能的恢复却较差。据报道[3，4]，术后解剖复位率可达91.1%～98.9%，但最佳矫正视力（best corrected visual acuity，BCVA）优于20/50 的仅占39%～56%，尤其是对于伴有黄斑区脱离的患者，术后常会出现如视物变形、立体视觉损害和色觉异常等视功能下降，这使得患者手术满意度和生活质量下降。光学相干断层扫描（optical coherence tomography，OCT）技术的引入，使临床医生能够检测到临床上无法观察到的微小异常。研究证实[5，6]，光感受器内外节（IS/OS）连续性的中断、术后继发性视网膜前膜、持续性视网膜下液、黄斑水肿、黄斑裂孔等与术后视功能的恢复相关。但OCT 无法直接观察视网膜血管信息，一些患者虽然常规OCT 检查未见明显黄斑病变，但仍诉视功能受损。光学相干断层扫描血管成像（optical coherence tomography angiography，OCTA）是在OCT 基础上产生的无创血管成像新技术，通过探测血流内移动的信号来使血流显影，无须造影剂即可清晰、深度地显示视网膜及脉络膜微血管，此外，OCTA 还可量化血流面积、无血管区面积和血流密度，是诊断和随访各种视网膜和脉络膜疾病的有效工具[7]。因此，了解OCTA 的技术特点及其在RRD 的临床应用，有助于进一步阐明RRD 患者视网膜复位术后视功能恢复不良的原因，对于临床治疗策略的选择及改善术后患者的体验有重要的临床意义。本文就OCTA的技术特点及其在孔源性视网膜脱离（RRD）术后随访和手术方式选择中的临床应用作一综述。

1 OCTA 的技术特点

OCTA 是结构OCT 的一种功能扩展，原理是对同一部位进行多次B 扫描，通过测量连续横断面扫描中OCT 信号的变化，来探测血管腔中的血细胞运动，将所有的B 扫描图像信息合并，从而得到完整的视网膜脉络膜三维血管图像[8]。但实际上，除血液流动以外，眼的运动来源还包括眼球运动及组织的布朗运动，成像技术必须处理和消除这些不需要的运动伪迹。目前应用于OCTA 中的算法有：分频幅去相关血管成像（SSADA）、同时计算幅值与相位的光学微血流成像（OMAG）、OCT 血管造影比率分析（OCTARA）、散斑方差法、相位方差法以及相关匹配法[9]。

目前的商用OCTA 设备均有系统自动默认的视网膜分层，一般分为浅层毛细血管网（superficial capillary plexus，SCP）、深层毛细血管网(deep capillary plexus，DCP)、外层视网膜或无血管层等3 层。大量研究表明[10-12]，视网膜毛细血管网的En Face 成像与既往组织学研究高度一致，而且OCTA 呈现的视网膜毛细血管网密度远高于传统眼底荧光素血管造影（FFA），这在黄斑中心凹无血管区附近的终末毛细血管尤其明显。对于脉络膜的默认分层可显示脉络膜毛细血管网（choriocapillary plexus，CCP)，为分布均匀的蜂窝状结构，但目前的技术因视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）及CCP 的散射，对脉络膜中大血管层显示能力尚有限。

2 OCTA 在RRD 中的临床应用

2.1 黄斑中心凹无血管区（foveal avascular zone，FAZ）黄斑区是视觉最敏锐的区域。FAZ 是由毛细血管丛包绕而成的不含血管组织的特殊区域，其面积变化可提示黄斑部视网膜功能和结构的改变。研究表明[13-15]，SCP 和DCP 中的FAZ 面积与黄斑中心凹厚度（central macular thickness，CMT）呈负相关，此外，DCP 的FAZ 区域明显大于SCP。Yoshikawa Y等[16]使用SS-OCTA 分析未累及黄斑的RRD 患眼和对侧健眼组FAZ 的大小变化，结果显示未累及黄斑RRD 患眼的FAZ 面积未发现明显变化。Woo JM 等[17]回顾性研究中纳入15 例玻璃体切除联合气体填充手术的未累及黄斑区RRD 患者，并对患眼及对侧眼进行FAZ 面积的测量，结果发现患眼无论SCP 还是DCP 的FAZ 面积及CMT 与对侧健眼相比无明显差异。与Woo JM 等[17]研究结果一致，Bonfiglio V 等[18]通过一项为期12 个月的前瞻性研究，对37 例未累及黄斑区的RRD 患者进行了玻璃体切除联合气体填充术，结果发现患者FAZ 面积未发生明显改变，并与CMT 呈负相关，但黄斑中心凹旁DCP 血流密度降低，并得出结论尽管黄斑区血流密度降低，但视网膜结构与血管参数之间的正常关系仍得以维持。

多项研究表明，对于RRD 患者的黄斑部微脉管结构完整性的维持，取决于视网脱范围是否累及黄斑区。Woo JM 等[17]研究表明，OCTA 测得视网膜脱离累及黄斑者术后2 个月视网膜浅表及深部平均FAZ 面积均大于黄斑在位者，其中深部FAZ 面积更是明显大于健康对照组。Agarwal A 等[19]研究对19例累及黄斑的RRD 患者经手术成功治疗后3 个月随访发现，OCTA 测得视网膜平均FAZ 面积均大于健康对照组。以上研究结果均提示术后3 个月内血流灌注未恢复到正常水平，这可能导致黄斑缺氧和FAZ 面积的增大。

然而，为了进一步证实累及黄斑RRD 患者FAZ面积变化，Bonfiglio V 等[18]经过12 个月的术后随访期观察发现，经PPV 治疗后，与健康对照组相比，累及黄斑的RRD 患者FAZ 面积及CMT 已无明显差异，但两者相关性消失，表明在较长的随访期内，早期解剖病变可以恢复，如FAZ 区扩大，视网膜脱离后缺氧损伤导致的CMT 明显减少，但视网膜结构与血管参数之间的正常关系可能丢失，提示视网膜脱离可能导致黄斑的缺血性改变，影响患者术后视功能的恢复。Yui N 等[20]对27 例经手术治疗成功复位的累及黄斑区RRD 患者使用OCTA 测量FAZ 面积，并将测量值与CMT 进行比较，结果发现无论SCP 或DCP 中的FAZ 均失去与CMT 的相关性，进一步表明即使视网膜重新附着，RRD 眼黄斑中血流分布与厚度的正常关系已被破坏。Sato T 等[21]通过OCTA 回顾性地分析了25 只接受PPV 修复后的黄斑区脱离的RRD 眼，结果发现SCP 的FAZ 面积与CMT 成负相关，但DCP 的FAZ 面积与CMT 无相关性，并提出假设OCTA 中的DCP 代表内核层深部微脉管系统，更易发生局部缺血及代偿。综上表明，应用OCTA 可有效计算黄斑中心凹无血管区面积，从而为RRD 患者的视功能研究提供更加可靠的客观数据。

2.2 黄斑区血流密度 单独分析FAZ 可能导致对视网膜血管变化（如密度和几何形状）的不完全解释。研究显示[22]，OCTA 对于视网膜毛细血管网的观察优于FFA，尤其是对于深层毛细血管网的观察。血流密度检测可以作为一种定量的测量方法，检测由生理或病理原因引起的血流变化[23，24]。Bonfiglio V 等[18]通过OCTA 对成功复位12 个月后的视网膜脱离未累及和累及黄斑区患者的黄斑中心凹及中心凹周围的视网膜毛细血管密度进行了比较，发现脱离范围未累及黄斑区者与正常人相比，中心凹周围DCP 血流密度降低，脱离范围累及黄斑区患者中心凹和中心凹旁SCP 及DCP 血流密度均明显降低，且比未累及黄斑区RRD 患者降低更显著，这表明RRD 眼即使在成功修复后，黄斑区血流灌注也比健康眼降低，RRD 患者黄斑微循环受损的假设被证明是合理的。因DCP 位于视网膜内外层的分水岭区，灌注压低于SCP，氧含量低于视网膜内层和外层，因此DCP 比SCP 更易受组织缺氧和视网膜脱离的影响而发生缺血性改变。为了了解视网膜脱离累及黄斑区患者PPV 术后黄斑区血流灌注随时间的动态变化，Wang H 等[25]应用OCTA 对患者术后不同时间点黄斑区血流灌注参数进行评估，结果发现PPV 术后3 个月内RRD 眼SCP、DCP 及CCP 的黄斑中心凹周围血流密度随时间延长显著增加，并且与正常对照组的差异随时间延长而逐渐减小，但三者的康复曲线不同，CCP 血流密度的康复曲线早于SCP 和DCP 达到平稳期，以上结果表明术后黄斑区血流灌注随视网膜的重新附着及平坦逐渐恢复，但视网膜与脉络膜循环恢复速度存在一定程度的差异。

由于外部视网膜和内部视网膜的血液供应不同，SCP 和DCP 主要位于神经节细胞层和内核层，它们为视网膜内层提供营养并带走代谢产物，视网膜外层是无血管区域，由脉络膜毛细血管提供营养和氧气[26，27]，这可能会造成视网膜内外层恢复的差异。Hong EH 等[28]为了研究RRD 眼血流量与视网膜内外层间的关系，通过OCTA 对视网膜脱离范围累及黄斑和未累及黄斑眼、正常眼的黄斑区视网膜毛细血管密度、脉络膜毛细血管密度和椭圆体带-视网膜色素上皮层（EZ-RPE）厚度进行了比较，结果发现视网膜脱离累及黄斑区患眼的EZ-RPE 厚度相比其他各组降低，其中伴有外部视网膜缺陷眼的CCP 血流密度明显低于对照组，但是SCP、DCP 没有显著差异，提示CCP 血流的恢复与视网膜脱离累及黄斑区患者的视网膜外层的解剖和功能恢复有关，视网膜内外层恢复可能存在差异。Agarwal A 等[19]在RRD 的研究中将毛细血管密度指数（capillary density index，CDI）作为评价视网膜毛细血管整体健康的一种指标，其研究结果显示术后3 个月的RRD 受试者OCTA 图像上平均CDI 在SCP 为（33.28±0.99）%、DCP 为（34.06±2.22）%，相比较于健康对照组在SCP 及DCP 的（36.11±1.29）%和（37.52±1.24）%均显著降低。因此，RRD 患者可能出现视网膜血管稀疏，导致缺血和组织缺氧，这些变化进而可能导致毛细血管扩张和高通透性[29-31]。因此，临床医生可以通过OCTA 更简便有效地对患者治疗前后的血流密度进行观察，从而掌握病情变化、评估治疗效果。

2.3 RRD 术后血流变化与视功能的相关性 目前关于术后BCVA 与OCTA 参数之间的关系尚有争议。Woo JM 等[17]通过分析RRD 患眼及其健康对侧眼的OCTA 参数及视力情况，结果发现视网膜脱离累及黄斑组的浅、深层FAZ 较未累及黄斑组显著增大，且深层FAZ 明显大于对侧眼，浅、深层FAZ 面积与logMAR 视力呈负相关。Yui N 等[20]对27 只累及黄斑RRD 眼在3 个月的随访研究中发现，BCVA 与浅层FAZ 面积相关，但与深层FAZ 面积无关。与上述研究结果不同，Sato T 等[21]研究发现，术后1、2、3 个月的视力均优于术前，但FAZ 面积与logMAR 视力无相关性。Bonfiglio V 等[18]研究中发现，FAZ 面积及黄斑中心凹周围的DCP 血流密度与RRD 眼视力均存在相关性，其中视网膜脱离累及黄斑区眼BCVA 还与黄斑中心凹SCP 血流密度存在相关性。Wang H等[25]应用OCTA 观察视网膜脱离累及黄斑者经PPV术后不同时间点黄斑区血流的变化，结果发现术后3 个月BCVA（logMAR）与CCP 血流密度呈正相关，此外视力较差的患者脉络膜血流量较低，且出现了异常的椭圆体带结构，提示脉络膜循环受损的恢复对于改善视网膜疾病患者的视觉功能和视网膜外层形态具有重要意义[32-34]。Hong EH 等[28]研究发现，黄斑区CCP 的血流密度比值可以被认为是一种OCTA标记物，其与视网膜脱离累及黄斑眼的术后视力有良好的相关性。Zhou Y 等[35]通过OCTA 对伴有脉络膜脱离的RRD 组、原发性RRD 组和正常对照组进行比较发现，伴有脉络膜脱离的RRD 组SCP 及DCP的血流密度均显著降低，相关性分析显示术后视力与黄斑中心凹下脉络膜厚度及DCP 血流密度呈正相关。综上所述，OCTA 可有效评价RRD 眼术后黄斑区微血管变化，并进一步对病情预后进行评估。

2.4 不同手术方式的评估 自1971 年Machemer R等[36]建立PPV 以来，SB 和PPV 一直作为RRD 的治疗方法。Tsen CL 等[37]对28 例RRD 患者进行了前瞻性研究，其中单独接受PPV 的有11 只眼（39%），单独接受SB 的有5 只眼（18%），接受PPV 联合SB 的有12 只眼（43%），通过对RRD 眼与对侧眼的OCTA 特征的差异及并对不同手术方式进行比较，结果发现RRD 眼的SCP 和DCP 中平均血流密度和黄斑中心凹周围血流密度显著低于同眼，与其他组比较，单独行SB 组术后CMT 明显更高，仅行PPV 组在术后CCP 中的血流密度明显更高，使用PPV 和SB 联合治疗组在术后SCP 和DCP 中的血流密度显著降低，表明与单独行SB 或PPV 相比，联合手术更可能导致血流密度降低，这可能与慢性复杂性RRD 眼灌注恢复延迟及在PPV 联合手术中常将环扎术作为补充术式有关。

近几年，PR 因为术后并发症较少，成本较低被广泛应用于临床。Francisconi CLM 等[38]回顾性研究中对19 例接受PR 修复的RRD 患者进行了OCTA检查，并将患者的对侧眼作为对照组，结果发现浅层及深层和对照组相比，两眼间FAZ 面积无明显差异，表明与PPV 相比，PR 修复术后患眼的FAZ 面积没有扩大，这可能意味着经PR 修复后黄斑中心凹的视网膜毛细血管丛缺血性损伤更少。自从1962年Cibis PA 等[39]首次在玻璃体腔内使用硅油以来，硅油作为重要辅助工具在复杂玻璃体视网膜手术中得到了广泛的应用，但是关于硅油是否对视网膜具有毒性作用一直存在争议。Lee JY 等[40]通过OCTA研究了38 例经PPV 联合硅油填充治疗的RRD 眼和对侧健康眼黄斑中心凹微血管结构变化，并在硅油移除后继续随访3 个月以上，结果发现在OCTA参数中，患眼DCP 中FAZ 面积为（0.73±0.32）mm2，明显大于对照组的（0.60±0.22）mm2，DCP 中心凹周围的毛细血管密度为（32.43±4.24）%低于对照组的（34.43±3.10）%，且多元回归分析表明，硅油填充的持续时间与DCP 的FAZ 面积成正相关，与DCP 的血流密度成负相关。因此，建议一旦患眼病情稳定应尽快清除硅油。

3 总结

由于RRD 疾病的高发及帮助临床医生了解脉管系统在疾病病理生理中的重要作用，视网膜和脉络膜的血流定量研究具有重要的临床意义。RRD 患者存在黄斑微血管系统异常，通过提供高分辨率图像和视网膜血流密度的定量分析，OCTA 可以进一步了解RRD 中的黄斑区血流变化，促进对疾病的病理生理学的理解，更加有效地治疗疾病和判断预后。但OCTA 尚处于起步阶段，在临床应用中尚存在许多局限，如OCTA 对患者配合度要求较高，患者固视较差或屈光间质欠清时信号强度较低，会显著影响OCTA 图像的质量，在成像时更易出现伪影和分割错误。虽然许多OCTA 设备允许操作者使用设备自带软件来手动调整错误的结构分层，并结合计算机算法去除伪影干扰，得到更为真实的数据，但这个过程非常耗时。因此，未来OCTA 技术的进一步发展，必将会为眼科疾病的检查带来更加丰富的信息，扩大临床工作者对RRD 等视网膜脉络膜疾病的认识。