光學相干斷層掃描血管成像在不同屈光狀態臨床應用的研究進展*

楊 雙 綜述,李 鴻 審校

(重慶醫科大學附屬第一醫院眼科,重慶 400016)

屈光狀態變化是人生長發育的必經過程,在兒童時期主要由遠視逐漸向正視、近視發展,在這個變化過程中部分患者因為眼球結構、屈光介質的變化會出現異常屈光狀態,如近視、遠視、屈光參差等[1],最終導致視力下降,從而影響生長發育及生活質量。眼軸長度(axial length,AL)、角膜屈光力的變化是引起屈光狀態改變的重要原因,其中眼軸長度的相關性最強[2]。既往研究表明,隨著眼軸長度的改變,視網膜和脈絡膜的厚度及血管密度也會出現一系列變化[3]。但是這些改變是否會誘發相關疾病,進而引起不可逆性視功能損害,逐漸受到臨床重視。因此,了解不同屈光狀態下視網膜、脈絡膜血流、厚度的變化,對防止因異常屈光狀態導致不可逆眼底病變的發生具有重要意義。光學相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)是一種用于眼部血流成像的新興技術,利用簡單無創的方法探測血管中的紅細胞運動,清晰顯示視網膜脈絡膜各層次的結構,并得到三維血管圖像[4]。熒光血管造影術(fundus fluorescein angiography,FFA)和吲哚菁綠血管造影(indocyanine green angiography,ICGA)通過靜脈注射造影劑也可以用于檢查眼底血管系統,但這種檢查是侵入性的,可能會產生一些不良反應,如嘔吐、惡心和造影劑過敏等,或者其他更嚴重的問題[5],與FFA及ICGA相比,OCTA能在無創的情況下快速對眼底結構進行識別和確定,具有顯著優勢。現對OCTA在不同屈光狀態下的臨床應用作一簡要描述,以期為臨床提供參考。

1 OCTA在近視中的臨床應用

近視是指平行光線經眼的屈光系統折射后焦點落在視網膜前方的一種屈光狀態,可引起一系列眼底改變,最終導致視力損害。研究發現近視的發病率逐年增高,尤其是在東亞國家[6],我國作為人口大國,近視的患病率不容小覷。

1.1 視網膜

1.1.1視網膜血流

LIU等[7]對208只不同近視程度的眼睛行OCTA檢查發現,視網膜微血管在視網膜淺層、深層及全層的密度都與近視程度呈負相關,且與屈光度變化相比,視網膜微血管系統對眼軸長度的變化更為敏感,作者以此推測在近視進展過程中,由于眼球的不斷伸長,視網膜逐漸拉伸,從而導致血管密度逐漸下降,這與AL-SHEIKH等[8]、GOEBIEWSKA等[9]的研究一致。MIN等[10]認為,高度近視人群與健康人群相比,旁中心凹血管密度降低,且這種改變在淺表毛細血管(SCP)更明顯,他們推測SCP的改變發生在深層毛細血管(DCP)之前,且淺層毛細血管密度(SCPVD)的改變與旁中心凹視網膜厚度呈正相關。而LV等[11]的研究發現在近視兒童中,DCP隨著眼軸長度增長而降低,SCP未發現明顯改變,他們認為這是因為眼軸過度伸長引起的機械拉伸更容易影響和破壞深層的小直徑視網膜血管,由此推測DCP的改變發生在近視早期。還有一些研究者認為隨著眼軸的增長,深層血管密度反而增加[12-13]。總之,目前對于近視患者視網膜血流改變的說法不一,考慮到大血管對物理和化學改變的抵抗力更強,微血管密度可能成為評估血管改變的更敏感指標。史佳慧等[14]應用OCTA觀察青少年近視患者佩戴角膜塑形鏡(OK鏡)后眼底微循環的變化,結果發現佩戴OK鏡后SCP及DCP均明顯增加,但眼軸長度未發生明顯變化,由此推測在近視發展過程中,眼底微血流密度的改變早于眼軸長度的改變,OK鏡可能通過改善眼底血液循環達到延緩近視進展的目的,在一定程度上避免病理性近視的發生。周海生等[15]利用OCTA隨訪監測發現病理性近視繼發脈絡膜新生血管(pm-CNV)的患者玻璃體腔注射康柏西普后,SCP及DCP均增加,這也為臨床精準治療pm-CNV提供可靠依據;且另有研究表明,OCTA診斷pm-CNV的靈敏度為96.7%,特異度為100%,與金標準FFA一致性呈中等程度[16]。因此,利用OCTA對SCP、DCP的定期檢測對于預防病理性近視的發生、評估療效等都具有重要意義。

1.1.2視網膜厚度

劉玉婷等[17]在利用OCTA比較不同程度近視青少年兒童黃斑區視網膜厚度時發現,隨著近視屈光度的增加,視網膜厚度降低,且旁中心凹、外環范圍內降低更為明顯。這與MIN等[10]的研究一致,推測是因為黃斑旁中心凹處大血管更少,由于大血管對物理和化學改變的抵抗力更強,因此缺少大血管的旁中心凹區對軸向拉伸的抵抗力更弱,視網膜變薄更明顯。然而,也有一些研究者發現隨著眼軸長度的增長,視網膜厚度逐漸增加[13,18],這可能是因為中心凹處的內界膜及后極部玻璃體與視網膜相連,一方面減弱了鞏膜對視網膜的牽拉,另一方面玻璃體的反復牽拉引起視網膜水腫增厚。由此可見,對于視網膜厚度與屈光度及眼軸長度的關系仍沒有統一定論,還需進一步的探索。

1.1.3黃斑中心凹無灌注區(FAZ)

1.2 脈絡膜

1.2.1脈絡膜血流

AL-SHEIKH等[8]研究發現近視人群與健康人群相比,脈絡膜毛細血管總空腔數量減少,但總流動空腔面積和平均流動空腔面積明顯增多,但作者認為這不能排除是因為眼軸長度增長導致脈絡膜毛細血管膨脹和拉伸引起,這與SPAIDE等[22]的研究結論一致,同時該研究認為脈絡膜毛細血管流動空腔面積的增加與年齡的增長相關,筆者由此可以推測脈絡膜血流改變可能與衰老機制有關,但這還需要進一步深入研究。而MIN等[10]認為近視人群和健康人群脈絡膜毛細血管平均流動空腔面積及脈絡膜毛細血管灌注區面積沒有差異。YANG等[23]利用血流分析儀評估近視人群的搏動性眼血流和搏動體積等指標發現,近視患者伴隨著脈絡膜供血減少,并認為這可能與血管變窄和血管壁變硬有關。還有研究者發現用阿托品、阿撲嗎啡或強光治療近視豚鼠可以抑制近視的發展及脈絡膜血流灌注的降低,這說明增加脈絡膜血流灌注可以抑制近視的發展,而它也可以成為近視發展的直接預測指標及其長期標志物[24]。JIANG等[25]的研究進一步證實,低強度紅光治療可以有效控制近視的發展,其機制可能是因為低強度紅光照射后會增加眼底血液的流動和代謝,尤其是脈絡膜血流灌注,從而改善鞏膜缺氧導致的鞏膜重塑,達到控制近視發展的作用。

1.2.2脈絡膜厚度

AL-SHEIKH等[8]研究發現近視人群與健康人群相比,脈絡膜厚度降低,并推測脈絡膜厚度的減少與眼軸長度的增長有關。XIUYAN等[13]、MIN等[10]進一步證實了這一觀點。但以上研究均未發現脈絡膜厚度與脈絡膜毛細血管灌注的相關性,因此推測脈絡膜毛細血管灌注在近視的發生上是獨立于眼軸長度變化的影響因素。但也有研究者發現近視豚鼠的脈絡膜毛細血管灌注與脈絡膜厚度呈正相關[26]。另有動物實驗也發現,注射血管擴張藥物哌唑嗪不僅可以促進形覺剝奪小鼠脈絡膜厚度與脈絡膜毛細血管灌注的提高,還可以有效減輕鞏膜的缺氧程度,明顯減緩近視發展[27]。ZHOU等[28]也發現,在低強度紅光照射9個月后,患兒的脈絡膜厚度明顯增加,推測其可能原因是增加了脈絡膜脈血流,并減少了鞏膜缺氧,達到了控制近視進展的目的。總之,目前脈絡膜血流改變在近視進展中發揮的作用逐漸受到臨床重視,但研究還相對較少,未來還需要進一步探索。

2 OCTA在遠視中的臨床應用

遠視即調節放松的狀態下平行光線通過眼的屈光系統后成像在視網膜之后的一種屈光狀態。低度遠視本身是眼球發育的一個過程,在這個過程中遠視度數逐漸降低,逐步發育成正視,但部分患者在這期間遠視度數過高,出現中高度遠視。還有少部分高度遠視患者伴隨后極部小眼征(PM)出現,PM是以高度遠視、短眼軸、視網膜黃斑褶皺為主要臨床表現的一種眼部發育障礙性疾病,后期會導致嚴重的弱視[29],因其眼前段往往無異常表現,在臨床上容易被忽略。研究表明,中高度遠視患兒容易形成斜視、弱視,并造成不可逆的視功能損害,但早期積極進行訓練,可改變其屈光度,改善預后[30]。

2.1 視網膜

2.1.1視網膜血流

LV等[11]研究發現高度遠視組黃斑區DCPVD高于近視組及正視組,且與眼軸長度密切相關,但SCPVD沒有明顯差異,這與李晨晨等[31]、李娜等[32]的研究一致,他們推測DCP可能是視網膜最重要的灌注叢,DCP的差異可能是導致近視發展的原因。VENKATESH等[33]研究發現PM患者與健康對照人群相比,中心凹SCPVD、DCPVD均升高,且與遠視程度呈正相關。然而與以上研究結論不同,ABROUG等[34]研究發現PM患者與健康對照人群相比,SCPVD沒有明顯差異,而DCPVD明顯降低。總之,目前大多數研究認為遠視患者黃斑區DCPVD增高,但對PM患者視網膜血流的改變還存在爭議,還需進一步研究。

2.1.2視網膜厚度

李晨晨等[31]研究發現高度遠視兒童與對照組相比,中心凹視網膜厚度及平均視網膜厚度無明顯差異。這與SASAKI等[35]的研究結論一致。但LV等[11]卻認為遠視組中心凹視網膜厚度較近視及對照組增高。也有研究者發現PM患者眼中央黃斑厚度明顯高于單純高度遠視眼和正常眼,且以內層增厚最為明顯,并與遠視程度呈正相關[33,35]。彭小維等[36]發現,高度遠視性弱視患者在經屈光矯正及弱視治療后,視盤周圍視網膜神經纖維層和黃斑中心凹視網膜厚度均有變薄的趨勢。且研究表明不同的矯正方式會影響患兒屈光度的變化,適當的遠視欠矯正保留了患兒的部分遠視以刺激調節,符合正常兒童正視化的過程,相對于遠視足矯正或許能更好地促進眼球生長,改善患兒的屈光狀態[37]。

2.1.3FAZ

SASAKI等[35]研究發現高度遠視眼的FAZ面積與健康眼無明顯差異,但PM組的FAZ面積卻小于高度遠視組及對照組,這與VENKATESH等[33]的研究結論一致,但上訴研究均未描述FAZ面積與遠視程度的相關性。總之,目前關于遠視患者FAZ面積及周長的研究較少,還需進一步探索。

2.2 脈絡膜

目前對于遠視患者脈絡膜變化的研究相對較少,有研究者發現PM患者較健康對照組中心凹下脈絡膜厚度明顯增高,且與年齡、眼軸長度呈負相關,但在脈絡膜血流灌注上未發現明顯差異及相關性。目前還缺乏應用OCTA觀察單純遠視患者脈絡膜血流及厚度改變的研究,相信進一步的研究對明確兒童屈光狀態變化的機制具有重大意義。

3 OCTA在屈光參差中的臨床應用

屈光參差是指雙眼間屈光度數不相等,可以導致雙眼融像困難、立體視覺損傷、弱視等[38],目前認為雙眼眼軸增長速度不同是產生屈光參差的主要原因[39]。既往研究表明眼軸長度的改變將會導致眼底結構的變化,因此對非弱視性屈光參差患者雙眼眼部結構的差異進行研究,對評估患者雙眼視功能的差異,監測疾病進展均有積極意義,有助于在疾病早期進行積極有效的干預。

3.1 視網膜

3.1.1視網膜血流

WU等[40]研究發現在近視性屈光參差患者中,長眼軸眼與對側眼相比,SCPVD、DCPVD明顯降低,這與LIU等[41]的研究結論一致。但譚亮章等[42]認為,長眼軸眼較對側眼SCPVD明顯增加,DCPVD沒有明顯差異。雖然還有一些研究發現SCPVD、DCPVD在屈光參差患者雙眼間的差異無統計學意義,但通過對結果的分析可以看到長眼軸眼血流密度增高的趨勢[43]。且最新的研究發現只有在雙眼屈光度差異>1.5 D時,雙眼SCPVD差異才有統計學意義,以下方和中心凹區增加最為明顯[44]。ZHANG等[45]研究發現治療后的屈光參差弱視患兒SCPVD增加。從以上研究可以推測增加黃斑區SCP可能是保證長眼軸眼視功能的關鍵,但它增加的機制及如何維持或改善近視性屈光參差患者視功能仍需進一步研究。

3.1.2視網膜厚度

譚亮章等[42]研究發現在近視性屈光參差患者中,長眼軸眼與對側眼視網膜厚度無明顯差異,這與VINCENT等[46]的研究結果一致。雖然在黃燦鳳等[43]的研究中屈光參差患者雙眼視網膜厚度的差異無統計學意義,但他們推測長眼軸眼視網膜厚度較對側眼有變薄的趨勢,但這還需要擴大樣本量進一步研究確認。還有研究者認為近視性屈光參差患者長眼軸眼較對側眼視網膜厚度增大[44],這種變化在遠視性屈光參差患者中也有發現[47],且遠視性屈光參差患者在治療后黃斑區下方視網膜有變薄的趨勢[48]。總之,對于屈光參差患者雙眼視網膜厚度的研究結果差異較大,還需進一步探索。

3.1.3FAZ

XIONG等[44]認為屈光參差患者雙眼FAZ面積沒有明顯差異,這與譚亮章等[42]、黃燦鳳等[43]的研究結論一致。但WU等[40]認為長眼軸眼較對側眼FAZ面積增大,這與GHASSEMI等[19]在近視患者中的研究結果一致。

3.2 脈絡膜

3.2.1脈絡膜血流

WU等[49]研究發近視性屈光參差患者長眼軸眼較對側眼脈絡膜血管密度降低,脈絡膜毛細血管流動空腔面積增多,且與雙眼眼軸長度的差異有相關性。這與LIU等[41]、WU等[40]、XIONG等[44]的研究結果一致。LIU等[50]進一步發現只有在雙眼屈光度差異>1.5 D時,雙眼脈絡膜血管密度降低才有統計學意義,這意味著在屈光參差早期,增加脈絡膜血流灌注可能有維持長眼軸眼視功能,減緩疾病進展的作用。

3.2.2脈絡膜厚度

研究發現,近視性屈光參差患者長眼軸眼較對側眼脈絡膜厚度降低,且降低程度與脈絡膜血管密度降低及脈絡膜毛細血管流動空腔面積增多程度呈正相關[49]。這與其他一些研究者的結論一致[40-41,44,46,50],且LIU等[41]認為雙眼脈絡膜厚度的差異是影響雙眼眼軸長度和屈光度的獨立危險因素。而研究證實OK鏡和阿托品滴眼液在控制近視進展的同時可縮小屈光參差量[51-52],但只有OK鏡減少了屈光參差雙眼間眼軸長度差值[53]。總之,青少年屈光參差患者長期佩戴OK鏡后可導致長眼軸眼脈絡膜厚度增加,進而延緩眼軸長度增長,減小屈光參差雙眼間眼軸長度差值,對控制屈光參差的發展具有良好效果[54]。

4 總結與展望

高度近視、高度遠視及嚴重的屈光參差最終都可能會導致不可逆轉的視功能損害,因此早期發現、積極治療對疾病的預后具有重大意義。OCTA作為一種簡單、快速、非侵入性的新型血流成像技術,雖然也有一定的局限性,但它能夠對不同屈光狀態下視網膜、脈絡膜的血管形態分層檢測,并提供清晰的三維圖像,幫助進一步認識疾病的發生、進展機制,有助于對疾病的早期預防及積極干預。期望未來隨著相關軟件和硬件的研發,OCTA還可以延伸到臨床各系統的診斷與治療,在醫學領域的應用范圍將更加廣闊。