光学相干断层扫描血流成像在眼科应用的研究现状

赖瑶 王耀华 廖洪斐

光学相干断层扫描血流成像（Optical coherence tomography angiography，OCTA）是一种非染料的、无创的新型眼底成像技术，该技术主要利用基于振幅、相位及复合信号的算法，如目前的商用仪器主要使用裂频振幅去相关血流成像（Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography，SSADA）、全谱振幅去相关算法（Full spectrum amplitude decorrelation algorithm，FS-ADA）、光学微血流成像（Optical microangiography，OMAG）及OCTA强度比率分析（OCT angiography ratio analyses，OCTARA）等，快速且重复地检测运动的红细胞，以提高血流信号的信噪比，快速且重复地检测运动的红细胞，从而实现血流的可视化，OCTA不仅能够对视网膜各层和脉络膜毛细血管层的细微结构变化进行成像，还可以定量分析血管密度和血流指数，大大增强了对微血管病变的检测能力[1-2]。目前，OCTA已被广泛用于各种眼科疾病的检查。笔者不仅对OCTA在眼底疾病、青光眼和视神经疾病中的应用进行简要综述，还阐述了其在眼前节疾病和眼眶病中的应用。

1 OCTA在眼底疾病的应用

1.1 糖尿病视网膜病变

糖尿病视网膜病变（Diabetic retinopathy，DR）是糖尿病的主要微血管并发症，超过1/3 的糖尿病患者患有DR。目前，眼底荧光素血管造影（FFA）是诊断DR最主要的检查方法，但其有创、耗时久、注射造影剂后可出现不良反应，有时无法进行。而OCTA不仅能快速地发现FFA中隐匿的眼底病变，还可以清晰地观察DR的浅层和深层毛细血管丛的病变。视网膜微血管瘤（Microaneurysms，MA）是初步诊断DR的重要标志，在OCTA中表现为局部囊样膨大的改变。很多学者提出FFA检测MA的敏感性较OCTA好，其原因可能是血管内血流速度过慢，不能被OCTA捕获[1]。由于荧光渗漏会遮盖血管从而影响观察，故OCTA反而能检测到一些FFA无法检测到的MA[3]。Parravano等[4]发现高反射性MA数量越多的患者，进展为糖尿病性黄斑病变的风险越大。糖尿病性黄斑缺血是以视网膜毛细血管闭塞或缺失累及黄斑区为特征的DR并发症，其中FAZ形态和面积的变化可反映黄斑缺血的程度。既往有研究发现DR及无DR的糖尿病患者FAZ形态均较健康对照组不规则，且FAZ的大小与疾病的严重程度相关。此外，DR患者黄斑区视网膜各层血流密度较正常组低[5-6]，且与DR进展呈正相关[7-8]，这些研究均为早期监测DR的进展提供了有效手段。最新一项研究发现监测视盘周围毛细血管密度与DR严重程度呈负相关，提出视盘周围毛细血管密度可以作为一种可能的生物标记物来检测DR，为DR患者视神经微血管改变提供了依据。增殖性糖尿病视网膜病变特征性病变以视网膜新生血管的形成为主[9]，Pan等[10]提出OCTA可以识别其来源和形态学，为我们对DR的病理生理机制有了更进一步的了解。Choi等[11]利用OCTA发现PDR患者在抗血管内皮生长因子或视网膜激光光凝后新生血管面积缩小，可使用OCTA监测视网膜新生血管的生长。综上所述，OCTA可作为早期监测、诊断、评估DR的进展与预后的新的有效工具。

1.2 视网膜静脉阻塞

视网膜静脉阻塞（Retinal vein occlusion，RVO）是一类由于各种原因导致的视网膜静脉阻塞的循环障碍性疾病,它以视网膜静脉血流流速减慢、视网膜静脉迂曲扩张、毛细血管无灌注区、视网膜出血、黄斑水肿等为典型表现[12]。FFA是检查视网膜血管疾病的金标准，但因其需注射染料，部分患者会出现不同程度的不良反应，荧光的渗漏还会影响观察，再加上FFA检查只能对浅层视网膜血管进行显影，使得FFA在检查和诊断方面有一定限制。近年来，有研究表明OCTA 对视网膜毛细血管的观察优于FFA，因其不仅无创、快速、清晰，还可以显示视网膜各层及脉络膜毛细血管层的微小结构变化。此外，OCTA能够清楚地显示出黄斑区拱环形态改变、视网膜的无灌注区、血管形态的紊乱、异常的新生血管等病变，其结果与FFA结果一致，甚至比FFA显示更加清晰。Coscas等[13]利用OCTA发现了FFA无法显示的情况，即RVO患者深层毛细血管受损较浅层更加严重。Samara等[14]用OCTA测量了单眼患视网膜分支静脉阻塞（Branch retinal vein occlusion，BRVO）患者的双眼黄斑区血管密度（Vessel denisty，VD），患眼的视网膜深层及浅层VD均较健眼下降。Koulisis等[15]在此基础上还发现VD随着RVO的程度加重呈进行性降低。以上研究均提示OCTA对RVO患者诊断及预后有重要指导意义。

1.3 脉络膜新生血管

脉络膜新生血管（Choroidal neovaseularization，CNV）是指脉络膜毛细血管中新生血管组织的异常生长，突破视网膜色素上皮层（RPE）或位于RPE层下，可导致视力下降和视物变形。很多疾病均可导致CNV的形成，其中年龄相关性黄斑变性（AMD）是导致CNV的最主要的疾病[16]。OCTA作为一项新型非侵人性的眼底影像学检查，不仅能显示视网膜和脉络膜不同层面的血管变化，能更直观地显示CNV病灶中血管形态、范围、部位和血流面积大小等[17-18]。狄宇和叶俊杰[19]利用OCTA能够发现湿性AMD中FFA不能发现的CNV，并能对CNV形态进行定性和定量。张娟等[20]通过观察AMD不同活动性CNV的OCTA影像特征，显示活动性CNV病灶内存在大量的小血管分支、边缘吻合支及病灶周围呈弱反射晕环结构；非活动性CNV则表现为病灶内粗大的滋养血管、扩张的脉络膜血管。这与闵晓雪等[21]的研究结果相似，此外，闵晓雪等[21]提出OCTA可作为一项安全有效的眼底影像检查手段，可对AMD患者中CNV的活动性进行判断，并对AMD患者的治疗策略做出指导及预后分析。Kim等[22]使用OCTA分析治疗12个月前后1型和2型CNV的病变大小和血管密度，其结果显示，根据AMD中新生血管的位置不同，对抗VEGF治疗的反应不同，2型CNV抗VEGF效果较1型CNV明显，但是在治疗12个月后，各组之间VD和视力变化差异无统计学意义。

对于息肉样脉络膜血管病变（Polypoidal choroidal vasculopathy，PCV），有学者认为是独立的疾病，也有学者认为它是湿性AMD的一个亚型。PCV在OCTA上表现为在Bruch膜和RPE之间扩张的分支血管网及呈环状、点状或息肉状的血管膨隆结构[23]。许厚银等[24]发现PCV患者在OCTA和吲哚氰绿血管造影（ICGA）图像上的一致性，但OCTA对PCV病变位置的显示更为清晰，为PCV的诊断和治疗提供了重要的价值。

2 OCTA在青光眼及视神经疾病中的应用

青光眼和神经眼科疾病的特征主要是视网膜神经节细胞及其轴突的进行性丢失。有文献报道青光眼的发病机制与血管功能障碍有关，OCTA则为观察其与血流之间的联系提供了更多的可能。Jia等[25]首次报道了使用OCTA来量化青光眼患者的视神经灌注，发现跟青光眼患者相比，正常视盘在OCTA上呈现出更致密的微血管网，而青光眼患者相对稀疏，且青光眼患者视盘灌注减少与青光眼严重程度之间具有相关性。Hou等[26]的研究显示原发性开角性青光眼（POAG）和原发性闭角型青光眼（PACG）的整个视盘、毛细血管周围及旁中心凹处的VD显著降低，他还通过分析视盘颞下VD，发现运用OCTA可以鉴别POAG和PACG眼，即POAG视盘颞下VD较PACG明显降低，PACG眼视盘VD较POAG分布更均匀[26]。

前部缺血性视神经病变（Anterior ischemic optic neuropathy，AION）是一组影响视神经前部的疾病，分为动脉炎型（AAION）和非动脉炎型（NAION），NAION和AAION的特征都是伴随着视神经缺血和炎症的出现[27]。Balducci等[28]将OCTA与FFA进行比对分析发现，OCTA较FFA对于发现NAION更有普遍意义。Song等[29]发现OCTA能发现NAION患者视乳头周围浅层和深层血管密度降低，且与BCVA相关，可用于监测NAION病情。最近，Pierro等[30]的研究还引入了一个新的参数，即血管弯曲度，为AION血流损伤的定量检测提供了一个更敏感的参数。

3 OCTA在眼前节疾病中的应用

3.1 角膜

近年来，OCTA开始逐步用于眼前节疾病的临床研究。由于当前的OCTA系统是为眼底成像而设计的，因此需要角膜光学适配器镜头来对前段进行成像。

健康状态下的角膜透明无血管，这是通过抑制免疫和炎症反应使得促血管生成因子与抗血管生成因子之间时刻保持动态平衡所致[31]。一旦失去这种平衡就会形成角膜新生血管，从而影响人的视力。与裂隙灯显微镜相比，OCTA能发现裂隙灯显微镜因角膜混浊，角膜周围或虹膜前部的血管化而忽略的异常血管，能够较早地发现角膜血管的形成[32]。与ICGA相比，OCTA能更好地描绘微小的血管[33]。OCTA能观察移植物相关新生血管、带状疱疹后角膜炎瘢痕形成、脂性角膜病变和角膜缘干细胞缺乏等不同角膜病变的异常血管，能对角膜病变的诊断和术前手术计划提供帮助。此外，朱佩文等[34]利用OCTA更精准地测出角膜厚度及角膜厚度在不同性别及角膜不同方位存在差异，为相关角膜手术提供了可靠依据。最新研究发现，OCTA对角膜厚度的测量可作为诊断干眼症和评估疗效的一项辅助检查[35]。

3.2 结膜和巩膜

关于巩膜和结膜的OCTA研究则比较少。最近，一项研究表明，OCTA能成功地观察到巩膜和结膜内血管，发现其血管系统比FFA更密集[36]。OCTA能清楚地在翼状胬肉患者的纤维血管组织中发现异常的血管外，还可以定量地评价翼状胬肉切除术后结膜、结膜移植物和巩膜的血运重建情况，有助于疾病的诊断和术后监测[37]。国内张欣和彭晓燕[38]首次用前节OCTA观察急性眼化学性烧伤后眼表血流变化，患者的角巩膜缘及结膜缺血范围比裂隙灯显微镜下更为广泛，为眼化学性烧伤提供了新的评价方式，但结论尚需更多论证。还有学者提出，未来OCTA成像还可能用于术中评估房水流出途径和巩膜静脉流出，并评估青光眼手术后的小泡形态特征等[36]。

3.3 虹膜

OCTA不仅能显示病理性虹膜组织病变的范围，还可以对异常血管进行评估。前葡萄膜炎的炎性反应主要影响虹膜的血管，Choi等[39]首次将OCTA运用于急性前葡萄膜炎的大鼠模型上，他们的OCTA结果显示，大鼠在诱发前葡萄膜炎2 d后虹膜血管扩张。随后，Pichi等[40]率先将OCTA用于急性前葡萄膜炎患者，研究发现虹膜的血管扩张和血流量增加可以被OCTA识别和量化，他将OCTA图像中血管的灰度值转化为对应像素点强度以计算血管亮度反射值，经过该量化后的结果显示虹膜的血管亮度值随着治疗相应下降，为客观测量眼部炎症提供了一种新的方法。

有研究表明，肿瘤内微血管密度的增加与肿瘤患者的总体生存率下降有关，他们认为肿瘤内微血管密度可能比肿瘤的分期、分级和肿瘤类型更好地预测疾病的预后[41]。运用OCTA对虹膜黑色素瘤进行观察，OCTA显示肿瘤内血管非常密集和紊乱，放射治疗后肿瘤内血管形态依旧紊乱，但血管密度随治疗的时间下降，这为放疗后肿瘤的消退提供了有用的信息，但对于较厚虹膜黑色素瘤内及致密色素沉着下的血管，OCTA仍无法成像[42]。

4 OCTA在屈光不正中的应用

屈光不正是临床上最常见导致视力障碍的原因，其中近视又占首要地位。曾俊和刘陇黔[43]提出了不同屈光度的青少年的视网膜表层旁中心凹VD与屈光度呈负相关，尤其对于高度近视患者，浅层完整VD下降更为显著。高度近视患者黄斑区VD又与眼轴、年龄有一定联系，这为高度近视深入研究具有重要意义。李娜和齐艳华[44]等还将高度远视纳入研究，结果显示高度远视患者浅层血管密度较正常组增大。

5 OCTA在眼眶病中的应用

甲状腺相关性眼病（Thyroid-associated orbitopathy，TAO）是一种主要影响甲亢患者的自身免疫性疾病，其发病机制尚不明确，可能是由高水平的甲状腺刺激性免疫球蛋白、T细胞活化和眼眶成纤维细胞活化引起的。TAO患者眼部血流可能受炎性因子、甲状腺激素及眶内压增加影响[45]。彩色多普勒超声可无创地评估眼眶血管血流速度，是目前用于评估眼部血流最广泛的方法，但彩色多普勒不仅费时，对检查者的手法要求也很高。最近，Ye等[46]首次用OCTA对20 例活动性TAO患者和20 例正常对照者进行研究，发现在活动期TAO患者的视网膜黄斑区微血管密度增高。而Mihailovic等[47]则对比了静止期TAO与健康对照组黄斑区及视盘周围血管密度，结果均较正常组降低。Zhang等[48]的研究显示甲状腺相关眼病性视神经病变（Dysthyroid optic neuropathy，DON）患者乳头周围血管密度较非DON及正常对照组均明显降低，视乳头周围灌注的衰减与视力损害的程度显著相关，这些结果均强调了OCTA对诊断TAO视网膜微血管变化的能力，有助于进一步了解TAO的发病机理。

6 不足与展望

OCTA作为一种新兴的影像学技术，因其具有无创、安全、高效、清晰、分层、可量化分析等优点而在眼科疾病中广泛应用。尽管OCTA相比FFA有很大的优势，但它仍存在一定的局限性：①无法对固视能力差、屈光介质不清晰者进行高质量成像；②只能检测到限定血流范围内的血流信号，对过快或过慢的血流信号无法检测；③OCTA的内部软件是针对眼后段校准的，由角膜曲率而导致的光散射可能会导致不平行的分段和伪影；④无法显示高度色素沉着性病变；⑤不能显示渗漏；⑥目前商用OCTA设备扫描范围最大可达12 mm×12 mm，但扫描范围越大，图像清晰度越低；⑦患者的移动或眨眼、视网膜内的脂质等均能导致OCTA图像出现伪影；⑧扫描深，但浅层不断变化的血流投射伪影会影响深层图像的判读；⑨OCTA对视网膜的自动分割有时出现错误，需手动调节分层，耗时久。

尽管当前的OCTA影像学技术还有很多不足，无法完全替代FFA等检查，但OCTA已为我们进一步了解各种疾病的发病机制、疾病的进展及预后提供了很大的帮助，相信随着OCTA技术的不断进步，OCTA将在不远的未来在眼科及临床其他领域有更广阔的的前景。

利益冲突申明本研究无任何利益冲突

作者贡献声明赖瑶：收集数据，参与选题、设计及资料的分析和解释；撰写论文；对编辑部的修改意见进行修改。王耀华：参与选题、设计和修改论文的结果、结论。廖洪斐：参与选题、设计、资料的分析和解释，修改论文中关键性结果、结论，对编辑部的修改意见进行核修