弱视眼底光学相干断层扫描的研究进展
2023-01-09徐治成史学锋
徐治成 史学锋
弱视是由于视觉发育期内因斜视、屈光参差、高度屈光不正以及形觉剥夺等异常视觉经验引起的单眼或双眼最佳矫正视力下降,而眼部检查无器质性病变。普遍认为,弱视的发病机制是由于视觉中枢(主要是视皮层)形态学和功能的异常。然而,关于弱视是否存在眼底的结构和功能改变长期以来一直存在争议。近年来,新技术手段的兴起为从更微观的角度重新观察弱视的眼底改变提供了可能。
光学相干断层扫描(OCT)在过去十年里发展迅速,为视网膜、脉络膜等眼部结构提供了更精细的分析手段。OCT可分为时域OCT(Time-domain OCT,TD-OCT)和频域OCT(Frequency-domain OCT,FD-OCT),频域OCT又可分为谱域OCT(Spectral-domain OCT,SD-OCT)和扫频源OCT(Swept-source OCT,SS-OCT)。SD-OCT扫描速度快,图像分辨率高,是目前临床上最常用的OCT技术。增强深部扫描频域光相干断层扫描(Enhanced depth imaging OCT,EDI-OCT)是在SD-OCT的基础上通过深度增强成像,可以清楚地观察脉络膜组织形态的变化及对脉络膜厚度进行测量。SS-OCT采用更长波长的扫描激光,具有深度高、成像速度快、信噪比高、稳定性好的特点,可更精准、更全面地被用作视网膜脱离手术、黄斑手术等玻璃体手术的术前评估、术后康复指导和预后判断的工具。基于技术的进步,有关弱视视网膜、脉络膜结构变化的研究也层出不穷。以下对近年来弱视眼底OCT的研究进展进行综述。
1 弱视眼黄斑区视网膜结构的改变
弱视的一个显著特征是中心视力的降低,并且常伴有黄斑中心凹注视功能的异常。不同类型的弱视是否存在黄斑区视网膜结构的异常成为目前研究的热点。
1.1 屈光参差性弱视眼黄斑区视网膜结构的改变
李丽[1]发现屈光参差性青少年儿童远视散光性弱视眼的黄斑中心凹厚度略厚于单纯远视性弱视眼。Demircan等[2]发现在5~12岁的远视性屈光参差性弱视患者中,弱视眼平均黄斑区视网膜厚度明显增大,而在年龄较大的受试者中则没有这种现象。Kavitha等[3]发现屈光参差性弱视眼黄斑和中心凹厚度较非弱视眼和正常眼厚。Szigeti等[4]通过对屈光参差性弱视眼和非弱视眼的对比,发现只有在控制眼轴长度(Axial length,AL)和年龄的情况下,采用线性混合模型分析,中央区域的外核层厚度差异才有统计学差异。Kasem和Badawi[5]发现屈光参差性弱视眼比非弱视眼具有更高的黄斑中央区视网膜厚度(Central macular thickness,CMT)和更厚的视网膜神经纤维层(Retinal nerve fiber layer,RNFL)。Kuhli-Hattenbach等[6]发现屈光参差性弱视眼与非弱视眼的黄斑区视网膜厚度差异有统计学意义,其中弱视眼的平均黄斑区视网膜厚度和总黄斑体积增加。Tugcu等[7]发现屈光参差性弱视眼和非弱视眼的神经节细胞复合体(Ganglion cell complex,GCC)、中心凹厚度和黄斑体积差异无统计学意义。而与正常眼相比,混合性和屈光参差性弱视眼与非弱视眼的GCC厚度较正常眼显著增加。
然而,也有研究并未发现屈光参差性弱视眼黄斑区视网膜结构异常。Singh等[8]采用SD-OCT研究了101 例屈光参差性弱视患者,发现弱视眼的CMT均与好眼无差别。Kantarci等[9]发现在屈光参差性弱视的成年人中,弱视眼的中心凹下、颞侧和鼻侧脉络膜厚度明显比非弱视眼厚。然而,在弱视眼和非弱视眼或弱视眼和正常眼之间,没有发现CMT的显著差异。Taskiran Comez等[10]发现在近视性和远视性屈光参差性弱视患者中,弱视眼和非弱视眼之间的黄斑区视网膜厚度和黄斑体积差异无统计学意义。Yakar等[11]发现平均黄斑区视网膜厚度在屈光参差性弱视眼和非弱视眼之间差异无统计学意义。Perez-Rico等[12]证实屈光参差性弱视眼中心凹和黄斑区视网膜厚度、黄斑体积与非弱视眼和正常眼相比无明显差异。
1.2 斜视性弱视眼黄斑区视网膜结构的改变
Park等[13]将距中心凹500 µm和1500 µm处分别定义为内区和外区。他们采用SD-OCT技术发现,相比于非弱视眼,弱视眼(多数病例为斜视性弱视)的视网膜神经节细胞层和内丛状层在鼻侧区和颞侧区以及外上、外下区均明显变薄;神经纤维层在内鼻侧区和外下区变薄,在外颞侧区变厚;内核层在外鼻侧区、颞侧区变厚;其它视网膜层,包括外丛状层、外核层,均显示弱视眼和非弱视眼黄斑各部位厚度差异有统计学意义。Agrawal等[14]发现,与正常眼相比,弱视眼的平均黄斑区视网膜厚度更大,这种差异在斜视性弱视中显著,在屈光参差性弱视中不显著。Rajavi等[15]将14位斜视性弱视患者与其非弱视眼及28位正常对照眼进行相比,发现弱视眼黄斑中心凹及中心凹旁1 mm视网膜厚度增加,并随着弱视的加深厚度增加。
然而,Xu等[16]对7~14 岁的内斜视性弱视患者进行研究,发现在弱视眼和非弱视眼之间,无中心凹视网膜厚度的差异。Lekskul等[17]证实斜视性弱视眼的黄斑区视网膜厚度、中心凹视网膜厚度无明显改变。Kusbeci等[18]对斜视性弱视眼、非弱视眼和对照组的黄斑形态学进行对比,未发现明显差异。Hansen等[19]的研究结果也支持斜视性弱视的CMT在弱视眼和正常眼间无显著差别。Araki等[20]使用SSOCT对15例斜视性弱视进行研究,证实黄斑区神经节细胞层(Ganglion cell layer,GCL)、内丛状层(Inner plexiform layer,IPL)和GCC厚度在弱视眼和正常眼间无明显差异。
1.3 相关的其他眼结构和视功能测量指标的变化
一些研究也对弱视眼黄斑区视网膜结构的改变与其它眼结构和视功能测量指标的相关性进行了分析。Demircan等[2]发现在远视性屈光参差性弱视中,5~12 岁患者双眼眼轴长度的差异似乎与双眼黄斑中心凹厚度的差异存在相关性,而在13~42 岁患者中则没有这种相关性。Kasem和Badawi[5]发现AL与CMT呈负相关。而Taskiran等[10]发现在近视和远视性屈光参差性弱视患者中,弱视眼和非弱视眼的AL并无显著差异。Xu等[16]也发现黄斑区视网膜厚度与AL、等效球镜度(SE)、LogMAR视力无相关性。Bruce等[21]发现AL是视网膜中央凹厚度和深度的决定因素,AL每增加1 mm,中心凹厚度增加2.46 μm,中心凹深度减少2.65 μm。
Tugcu等[7]发现弱视眼与非弱视眼的图形视网膜电图(Pattern electroretinography,PERG)振幅和潜伏期无显著差异。与正常眼相比,弱视眼的PERG振幅明显降低,非弱视眼只有屈光参差性弱视组的振幅显著降低,潜伏期会显著延长。同时,他们采用OCT发现,弱视眼与非弱视眼的GCC、中心凹厚度和黄斑体积无差异,而二者与正常眼的GCC厚度存在差异,表明功能和结构改变的一致性。Perez-Rico等[12]发现屈光参差性弱视眼与非弱视眼的多焦视觉诱发电位(Multifocal visual evoked potential,mVEP)振幅存在显著差异,而斜视性弱视眼与非弱视眼均存在视觉诱发电位(VEP)振幅异常,且差异无统计学意义。弱视眼与非弱视眼的VEP潜伏期均延长且未见显著差异,而屈光参差性弱视眼和斜视性弱视眼的VEP潜伏期存在显著差异。然而,Perez-Rico等的OCT结果则显示弱视眼、非弱视眼、正常眼的黄斑区视网膜厚度、黄斑体积差异无统计学意义。
2 弱视眼RNFL的改变
2.1 屈光参差性弱视眼RNFL厚度的改变
有研究揭示了屈光参差性弱视眼RNFL厚度的变化,然而不同类型的屈光参差性弱视眼RNFL的变化是存在差异的。Singh等[8]发现远视性屈光参差性弱视患者下方RNFL增厚,而近视性屈光参差性弱视及散光性屈光参差性弱视未见改变。Kasem和Badawi[5]发现,近视性和散光性屈光参差性弱视眼的总RNFL与非弱视眼无明显差异,而远视性屈光参差性弱视眼的总RNFL较非弱视眼显著增厚。
但多数研究未发现有显著性意义的RNFL厚度的改变。Lekskul等[17]、Kusbeci等[18]和Perez-Rico等[12]应用SDOCT发现,屈光参差性弱视眼的视网膜结构无明显改变。Altintas等[22]纳入了10例单眼弱视和10例正常对照眼,发现弱视组与对照组的RNFL差异无统计学意义。Taskiran等[10]纳入了56例近视性或远视性屈光参差性弱视患者,发现在弱视患者中,弱视眼和非弱视眼之间的RNFL平均厚度、AL或视盘面积没有显著差异。Kantarci等[9]应用SD-OCT对54例屈光参差性弱视的研究也证明弱视眼和正常眼在RNFL方面差异无统计学意义。Yakar等[11]发现弱视眼和非弱视眼的RNFL在上、下、鼻、颞象限均无显著差异,并证实其OCT分析结果与屈光度无关。
2.2 斜视性弱视眼和形觉剥夺性弱视眼RNFL厚度的改变
Kasem和Badawi[5]的研究中发现,斜视性弱视眼总RNFL厚度较非弱视眼显著增加,而形觉剥夺性弱视眼总RNFL厚度与非弱视眼相比差异无统计学意义,若单独论各象限厚度,则二者均在视乳头上、下方差异更为显著。然而,更多的研究得出的是RNFL厚度无改变的结论。Lekskul等[17]、Kusbeci等[18]和Perez-Rico等[12]应用SD-OCT发现,不管是斜视性弱视还是形觉剥夺性弱视,弱视眼的视网膜结构均无明显改变。
关于弱视患者弱视眼RNFL是否存在厚度的改变,从以上研究我们可以看出,弱视眼RNFL的增厚多发生在屈光参差性弱视中,且可能是由于屈光不正的影响。Salchow等[23]已经证实,RNFL厚度与屈光不正呈正相关关系(RNFL在高度远视眼中更厚)。其次,视觉刺激的缺乏影响黄斑中心凹的发育,引起神经节细胞凋亡的减少,这种凋亡通常发生在出生后[24],凋亡的减少最终将导致RNFL的增厚。
3 弱视眼脉络膜结构的改变
随着OCT技术的发展,使得对眼底深部结构的OCT成像成为可能。近年来有越来越多研究报道了弱视脉络膜结构的变化。
3.1 屈光参差性弱视眼脉络膜结构的改变
Guo等[25]采用联合深度成像SD-OCT发现屈光参差性弱视患者弱视眼中心凹下脉络膜厚度(Subfoveal choroidal thickness,SFCT)较正常眼更厚。采用分离谱振幅去相关血管成像OCT(Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography OCT,SSADA-OCT)进一步显示22只弱视眼中有18眼(86.4%)表现为脉络膜毛细血管网模糊,有15眼(68.2%)表现为暗萎缩斑。Aygit等[26]发现屈光参差性弱视眼的SFCT明显厚于相应的非弱视眼和对照组眼。Tenlik等[27]也发现屈光参差性弱视眼SFCT较正常眼显著增厚,且弱视眼SFCT与AL呈显著负相关。Kantarci等[23]发现屈光参差性弱视眼中心凹下、颞侧和鼻侧脉络膜厚度明显大于非弱视眼。Xu等[28]通过对21 名屈光参差性弱视儿童和22 名视力正常儿童的研究发现,弱视儿童弱视眼的中心凹,中心凹上1 mm,下、鼻各1、2 mm的脉络膜厚度均大于非弱视眼。弱视眼SFCT与AL呈负相关,但与SE、视敏度(LogMAR)、年龄无相关性。Mori等[29]发现屈光参差性弱视眼SFCT较非弱视眼显著增厚。远视性屈光参差性弱视患者非弱视眼的平均脉络膜厚度高于正常儿童眼,但差异无统计学意义。Nishi等[30-31]发现屈光参差性弱视眼SFCT明显厚于非弱视眼和对照组正常眼。此外,Nishi等[32]还发现弱视眼脉络膜血管腔对应的信号与基质对应的信号的比值要比非弱视眼和正常眼大。他们推测,管腔/基质信号比值的增高可能代表了弱视眼发育的不成熟性。Öner等[33]观察了单纯远视、远视性屈光参差性弱视和正视这3 组受试者之间脉络膜厚度的差异,发现远视组和弱视组脉络膜明显较正视组增厚,而远视组和弱视组在SFCT方面差异无统计学意义。Karaca等[34]发现,屈光参差性弱视脉络膜厚度以中心凹下区最厚,鼻区最薄。Niyaz等[35]对20名屈光参差性弱视儿童与30名正常儿童进行了比较发现,屈光参差性弱视眼脉络膜较非弱视眼和正常眼增厚。Kara等[36]发现屈光参差性弱视眼SFCT明显大于正常眼。Al-Haddad等[37]比较了30名屈光参差性弱视儿童及50名视力正常儿童,同样发现弱视眼SFCT增厚。Oner和Bulut[38]也同样发现脉络膜在弱视眼中增厚的现象。
目前鲜见屈光参差性弱视眼脉络膜厚度无改变的报道。仅Celik等[39]发现SFCT和GCC厚度在远视性屈光参差性弱视眼和正常眼之间差异无统计学意义。
3.2 斜视性弱视眼脉络膜结构的改变
在研究屈光参差性弱视的同时,Guo等[25]也对斜视性弱视进行了研究,同样发现斜视性弱视眼SFCT较正常眼更厚。Aygit等[26]发现斜视性弱视眼SFCT明显厚于相应的非弱视眼和对照组眼。Xu等[28]对16名斜视性弱视儿童进行研究,其中11例为内斜视,4例为外斜视,还有1例为垂直分离性斜视,他们发现斜视性弱视眼的中心凹、中心凹上1 mm的脉络膜厚度大于视力正常儿童眼。Al-Haddad等[37]比较了20名斜视性弱视儿童及50名视力正常儿童,也发现弱视眼SFCT增厚。仅有极少数文献报道斜视性弱视眼脉络膜厚度无改变。例如,Niyaz等[35]对57 名斜视性弱视儿童与30 名正常儿童进行了比较,结果表明,斜视性弱视眼未见脉络膜结构的异常。
4 弱视治愈后眼底结构的变化
众所周知,在视觉发育关键期内,通过正确的屈光矫正和单眼遮盖等治疗,弱视眼视力通常可得到恢复。然而,弱视治愈后,眼底微观水平是否也随之发生变化尚有待明确。Yoon和Chun[40]测量了22位经遮盖治疗成功治愈的弱视患者的黄斑区视网膜厚度,发现治疗前后黄斑上、颞、下、鼻部的平均厚度均无显著差异。令人意外的是,其中心凹体积出现了明显的减少。Nishi等[41]发现伴随弱视的矫正,光感受器外节厚度增加。Pang等[42]发现弱视患者中心凹及黄斑区视网膜厚度增加。为进一步探究弱视治疗前后黄斑的变化,Pang等[43]对17名患者进行弱视治疗后发现,中心凹厚度显著降低。
但是,也有研究显示黄斑和RNFL厚度在治疗前后差异无统计学意义。Tugcu等[44]研究中纳入了14只弱视眼、18只弱视恢复眼和16只正常眼,他们发现3组在中心凹厚度、中心凹体积、黄斑体积、神经节细胞层厚度、RNFL等方面差异均无统计学意义。与正常眼相比,弱视恢复组和持续性弱视组的中心凹厚度均显著增加,而两弱视组之间差异无统计学意义。Yassin等[45]发现在屈光参差性弱视中,弱视恢复组和持续性弱视组的CMT和RNFL厚度差异无统计学意义。此外,屈光不正的类型与CMT或RNFLT无关。Chen等[46]也证实中心凹或黄斑内环厚度在持续性弱视组、弱视恢复组和正常组间差异无统计学意义。Liu等[47]对44名弱视儿童进行治疗后发现,治疗前后旁中心凹视网膜厚度和体积均无差异,脉络膜厚度也无差异。Oner和Bulut[38]发现弱视眼的平均初始脉络膜厚度明显高于非弱视眼,治疗前后弱视眼和非弱视眼的平均脉络膜厚度未见明显变化,治疗后弱视眼的平均脉络膜厚度仍高于非弱视眼。基于这些结果,他们认为,视中枢的异常仍然是弱视发生的主要机制。
此外,也有研究报道了弱视治疗后脉络膜厚度的变化。Nishi等[31]发现弱视眼治疗前后脉络膜厚度均高于对照组,但随着视力的提高,厚度趋于正常化。Aslan Bayhan等[48]发现经屈光矫正和/或遮盖治疗后的患者脉络膜厚度降低,但仍与对照组正常眼差异有统计学意义。
5 总结与展望
弱视眼黄斑区和RNFL的厚度是否增加在目前尚存在争议,而绝大多数文献均支持弱视眼脉络膜厚度增加。OCT为我们提供了一种能更深入观察弱视眼底结构改变的手段,随着OCT技术的不断进步,我们对眼底微观结构的活体观察越来越清晰,这为我们深入探究弱视是否存在眼底结构的微观层次的变化提供了既往研究无法比拟的先进手段。虽然,近年来关于弱视眼底结构的研究结果不尽一致,但也提示我们随着新的先进技术手段的发展,对弱视发生机制及微观层次改变的认识也将不断取得新的进步。
利益冲突申明本研究无任何利益冲突
作者贡献声明徐治成:参与文献资料的收集和分析;撰写论文;根据编辑部的修改意见进行修改。史学锋:参与选题、设计;根据编辑部的修改意见进行核修