青光眼是一组以视神经萎缩和视野缺损为共同特征的疾病,是全球范围内主要致盲性眼病之一,目前已经严重威胁到人类的视觉健康及视觉质量。发病率呈现逐年上涨趋势,据推测到2040年全球青光眼患病人数将超过1.1亿[1]。截止目前,青光眼发病机制仍然不明,高眼压一直被认为是最主要的发病因素,而正常眼压型青光眼(normaltensionglaucoma,NTG)则被认为与眼部灌注不足有关。原发性青光眼属于青光眼疾病中的常见类型,起病隐匿,早期常无明显症状及体征,容易被人们忽视,且无有效监测手段,很多患者就诊时已处于中晚期阶段[2]。光学相干断层扫描血管成像技术(opticalcoherencetomographyangiography,OCTA)作为一种新型的血流成像检查方式,为监测原发性青光眼早期眼底损害提供了新的手段,在血流层面上揭示了青光眼的发病机制。原发性青光眼是指病因机制尚未充分阐明的一类青光眼,根据眼压升高时前房角的状态,可分为原发性开角型青光眼(primaryopenangleglaucoma,POAG)和原发性闭角型青光眼(primaryangle-closureglaucomaPACG),本文就OCTA技术在POAG和PACG中的应用及研究进展做一综述。

1、OCTA技术的工作原理及优势

近年来,OCTA技术发展迅速,其是由光学相干断层扫描(opticalcoherencetomography,OCT)技术经过不断更新和改进所形成的一种全新的血管成像技术,可通过特殊的运算法则对连续扫描的OCT图像进行计算,获取血流信号,重建视网膜、脉络膜血管的三维立体结构[3]。OCTA所呈现的图像是基于眼底血管中流动的血细胞和血流生成的[3],能够无创性地对眼底同一位置血流进行重复性断层扫描,分层准确地显示眼底血流,由内到外分别为视网膜浅层血管、视网膜深层血管、无血管区、脉络膜血管[3],大多数情况下可通过分频谱振幅去相关血管成像(split-spectrumamplitudedecorrelationangiography,SSADA)算法提高信噪比[4]来获得图像。与传统眼底血管成像检查手段相比,如眼底荧光素血管造影(FFA)、吲哚菁绿血管造影(ICGA)等,OCTA技术的优势主要体现在以下几个方面[5,6]:(1)三维成像;(2)成像速度快,只需5～6s;(3)分层准确地显示视网膜脉络膜血流情况;(4)无创性,无需静脉注射造影剂,可避免因造影剂引起的不良反应及过敏反应,适合人群的广泛筛查;(5)分辨率高;(6)可量化血管参数。

2、原发性闭角型青光眼

PACG是青光眼的常见类型,是由于周边虹膜堵塞小梁网,或与小梁网产生永久性黏连,房水外流受阻,引起眼压升高的一类青光眼,患眼具有房角狭窄、周边虹膜易与小梁网接触的解剖特征。PACG在我国较常见,是致盲性眼病的重要组成部分。眼压作为评估PACG病情的一个重要因素,在疾病的发生发展过程中起着至关重要的作用。眼压升高会引起PACG患者眼球血流灌注变化和视神经细胞损害。眼部的血供主要来自视网膜血液循环系统和脉络膜血液循环系统,两者在青光眼的发病过程中会发生不同程度的损伤。OCTA是近年新兴的一种无创性血管成像检查技术,能够准确地观察活体眼视网膜和脉络膜血管内的血流情况,在监测PACG眼底血流动力学改变方面发挥极其重要的作用。随着OCTA技术在青光眼临床工作中的广泛应用,我们对于PACG患者眼底血流变化的研究和认识也更加深入、全面,主要集中在视乳头周围视网膜和脉络膜的血流变化。

2.1视乳头周围血管密度的改变

PACG是一种复杂的眼部疾病,目前发病机制仍不清楚,多种解剖和生理因素在PACG的发病机制中相互作用。国内外学者公认的发病过程主要涉及房角结构改变、眼压病理性增高、视野进行性缺损、眼底血流减少、视网膜神经细胞进行性消失等。既往研究认为机械性压迫是PACG的主要发病机制[7],但很少有人关注与PACG发病相关的血管因素[8]。视乳头是眼部动静脉血管穿出的重要部位,周围的血管密度在PACG发病过程中发生着一定改变,OCTA技术可以很好地监测眼底血流的变化。一项使用OCTA技术对PACG患者眼底视网膜血管密度(vesseldensity,VD)的定量研究表明,与健康眼相比,PACG患眼视网膜血管密度下降明显,尤其是视乳头及黄斑中央凹周围,并且与视网膜神经纤维层(retinalnervefiberlayer,RNFL)受损有关,视网膜血管密度下降程度在眼底的不同区域有所不同,视乳头区域血管密度(11.75%)下降程度大于黄斑中央凹区域(7.55%),视乳头周围血管密度同时还受眼内压(intraocularpressure,IOP)的影响,眼内压高者血管密度低于眼内压低者[8]。Rao等[9]研究证实使用OCTA对PACG患者视乳头周围血管密度测量具有一定的诊断能力,特别是对视乳头周围颞下方血管密度的测量,这种对血管密度测量的诊断能力与RNFL测量的诊断能力相当,但受青光眼严重程度的影响。在急性PACG患者中也有类似发现,Zhang等[10]将OCTA用于单侧急性PACG患者视乳头周围视网膜血管密度的研究,结果发现急性PACG患眼血管密度明显降低,并出现毛细血管脱落,同时伴有RNFL和神经节细胞复合体(ganglioncellcomplex,GCC)变薄,视野平均偏差(visualfieldmeandeviation,VFMD)和杯盘比增加。对于单眼PACG且具有上方视野缺陷的患者视乳头周围RNFL厚度和放射状盘周毛细血管(radialperipapillarycapillary,RPC)密度的研究表明,PACG患眼上下半球的RNFL厚度(P<0.0001)和RPC密度(P=0.001)存在明显差异,在这些患者中,RNFL缺损的扇形区域内可见局部血管密度减少或RPC脱落,且血管密度减少和RNFL变薄的程度在视乳头周围不同区域有所不同,且RNFL厚度的下降似乎发生在血管密度变化和功能性改变之前[11]。此外,对PACG患者视网膜血管密度与视野的相关性也有研究,Jo等[12]发现PACG患者眼底视乳头周围血管密度与视野平均敏感度(visualfieldmeansensitivity,VFMS)的相关性比RNFL厚度要好,视乳头周围血管密度在评估PACG功能性损害方面具有潜在价值。

2.2脉络膜血流的改变

脉络膜脉管系统作为眼球的主要血液供应系统之一,在PACG的发病过程中也存在着一定的损伤,但却很少有人关注其在PACG发病过程中的变化。所谓的脉络膜微血管脱落(choroidalmicrovasculardropout,CMvD)被定义为脉络膜层血管密度图上微脉管系统的完全丧失[13]。在PACG进展过程中脉络膜会出现微血管脱落,Rao等[14]研究比较了CMvD在PACG和POAG患者中的患病率及其相关因素,结果发现,PACG患者中CMvD患病率小于POAG患者;同时将青光眼的视野缺损分为初始鼻缺损(initialnasaldefect,IND)、初始中央凹旁缺损(initialparafovealscotoma,IPFS)以及同时存在的鼻侧和中央凹旁缺损三类,评估视野缺损类型与CMvD之间的关系,结果显示PACG患者中CMvD与IPFS相关。随着OCTA技术的应用,人们对于PACG患者脉络膜微血管层面上的认识越来越全面。

3、原发性开角型青光眼

POAG病因尚不完全明了,可能与遗传有关,其特点是眼压虽然升高,但房角始终是开放的,即房水外流受阻于小梁网Schlemm管系统。POAG作为眼科常见的致盲性疾病之一,可导致视功能下降和视神经病理性损伤,造成不可逆性视力丧失。高眼压作为POAG的主要发病因素已达成共识,其他与POAG发病过程相关的机制有房水正常循环的组织结构破坏及功能障碍、血流动力学改变、遗传学因素等。POAG病变早期常缺乏有效的监测工具,以至于很多患者就诊时已出现不可逆性视神经损伤,错过最佳治疗时机,所以早期诊断POAG尤为重要[15]。OCTA技术的发展为POAG发病机制的血管学说提供了有力的检查手段,可以在视野损害之前监测眼底血流的变化,对于POAG的早期发现具有一定的诊断能力。目前OCTA技术在POAG患者眼底黄斑区、脉络膜、视乳头周围、RNFL等部位的应用均有相关研究。

3.1黄斑区血流的改变

黄斑区是人眼视觉最敏锐的区域,POAG的病情进展会引起眼底黄斑区视网膜血流减少,包括血管密度下降、血管厚度减少。视野检查被认为是诊断POAG的“金标准”[16],但因为POAG早期无明显自觉症状,当出现视野缺损时病情已发展到中晚期,错失挽救视力的黄金时期,因此,对于POAG患者进行早期的监测具有重要意义。研究显示,测量黄斑区微循环参数以及图形视网膜电图(patternelectroretinograms,PERG)和图形视觉诱发电位(patternvisualevokedpotentials,PVEP)对POAG的早期诊断具有很高的价值,可以发现黄斑区血管密度降低、电生理幅度变化,能早期发现和监测POAG[16]。在晚期病变中,黄斑区血管密度和血管厚度与视野损害的严重程度相关,随视野平均偏差的严重程度而显著下降[17]。OCTA对于黄斑区的血流参数具有很高的诊断能力[18],能很好地监测黄斑区血流的变化情况。Zabel等[19]研究结果显示POAG患者的RPC和视网膜浅层血管丛(superficialvascularplexus,SVP)血管密度显著降低。但也有研究证明POAG患者黄斑区浅层及深层视网膜毛细血管丛血管密度均明显下降[20]。黄斑区血管密度下降程度因位置不同而不同,Lu等[21]研究显示黄斑区微血管的损害在周围区域及颞侧更为明显。POAG患者黄斑区的血流在神经节细胞层内也能观察到,Richter等[22]对POAG患者和正常人黄斑区进行6mm×6mm的OCTA扫描,结果发现POAG患者黄斑区内神经节细胞内丛状层微循环明显减少。POAG黄斑区血管密度与神经损伤之间存在着一定联系,最近研究表明,POAG中黄斑血管密度降低与RNFL和GCC测量值降低有关,这也在一定程度上显示了OCTA对POAG的诊断能力[23],血管密度的诊断能力随着青光眼严重程度的增加而增加[24]。OCTA在黄斑的诊断能力明显低于视乳头周围血管密度[24]。此外,黄斑区血管密度的下降可能与中心性视野缺损相关[25]。

3.2脉络膜血流的改变

POAG发生发展过程中对脉络膜血流也会产生一定的损害。Rao等[14]在脉络膜层面上对比了POAG和PACG患者眼底OCTA图像,结果发现CMvD在POAG眼中更明显,且CMvD与眼内压、VFMD、RNFL厚度、视乳头周围血管密度相关。在一项对伴有视盘出血(dischemorrhage,DH)的POAG患者32眼和无DH的POAG患者41眼的对照试验中发现,与无DH的POAG眼相比,有DH的POAG眼CMvD患病率明显更高,POAG患者CMvD与中心性视野损伤明显相关,还与病情严重程度有一定的关联[26]。有研究证实视乳头旁CMvD是真正的灌注缺陷[27]。视乳头旁CMvD与RNFL进行性变薄有关[28]。与以往的有创性检查相比,OCTA能准确地显示视乳头旁受损的脉络膜微循环。

3.3视乳头周围血流的改变

视乳头是眼底的重要解剖结构之一,其中有血管和神经通过。随着POAG病情的进展,视乳头周围的血流动力学会发生一定的改变。已经证实在中、重度POAG患者视乳头周围,尤其是颞下方,毛细血管密度不足,同时伴随着血管厚度下降,这种血管密度和血管厚度的下降与视野丧失相关,血管密度可能是监测晚期病情的工具,这与POAG伴发高度近视的相关研究结果一致[29]。POAG视乳头周围血管损伤表现在视网膜的不同层面上,Richter等[18]发现视乳头周围区域表层微循环明显减少,并且视乳头周围灌注参数对青光眼的诊断能力高于黄斑区灌注参数。然而,Nascimento等[30]发现视乳头周围深层及浅层均出现微血管减少,血流减少。视乳头旁萎缩区域(parapapillaryatrophy,PPA)被定义为局部扇形毛细血管脱落[31,32],分为包含Bruch膜(BM)、下方脉络膜的区域(β区)和不含BM和脉络膜的区域(γ区),微血管脱落(microvasculaturedropout,MVD)在γ区表现更为普遍,颞下部最明显,且与γ区、β区的面积和视野损伤有关。Lee等[33]发现在POAG患者视乳头旁γ区,深层MVD出现的位置脉络膜厚度降低,但在β区没有观察到这种现象。视乳头旁深层毛细血管丢失、脱落与多种因素有关,如筛板缺失、RNFL血管密度下降、脉络膜厚度变薄和舒张压降低等[31,32,33,34,35]。POAG病情越重,视网膜外层的视神经乳头(opticnervehead,ONH)血流量、组织平均模糊率(tissuemeanblurratetissuemeanblurrate,MBR-T)和视乳头周围血管密度降低越明显,MBR-T与视乳头周围血管密度显著相关,同时MBR-T在监测病情进展时ONH血流的减少方面是最佳的指标[36]。某些药物会对视乳头周围浅表视网膜血管密度产生影响,Chihara等[37]给予POAG患者局部使用蛋白激酶抑制剂利帕地尔,发现视乳头周围血管密度明显增加,表明利帕地尔可能在改善POAG患者视乳头周围血流灌注方面发挥一定的作用。Kim等[38]观察到小梁切除术后,眼内压和筛板曲率指数(LCCI)明显降低,OCTA检查显示筛板血管密度在小梁切除术后得到一定程度的改善,并且血管密度的升高幅度与LCCI降低幅度相同,筛板受损会影响视乳头旁区域血流灌注及视盘内微血管结构[38,39]。Lee等[40]发现POAG患者视乳头旁视网膜微血管脱落及血流减少与继发的RNFL缺损区域之间存在明显的相关性。

3.4视网膜神经纤维层的改变

视神经进行性损伤是青光眼的特征性表现,RNFL的损伤与多种因素相关,局部RNFL损伤会导致视乳头旁视网膜微血管的损害,继而血流减少[40]。视乳头旁RNFL的损害与CMvD和视野损伤的严重程度相关。POAG经常会引起视乳头周围RNFL厚度变薄。朱妍[41]研究结果提示POAG患者视盘周围毛细血管密度与RNFL厚度之间呈线性正相关。Richter等[42]研究发现POAG患者眼底RNFL微循环逐步减少,OCTA参数与青光眼的结构性指标具有更强的关联。

4、OCTA技术的应用现状及前景

随着对OCTA技术的进一步认识和研究,OCTA在青光眼的早期诊断、病情监测、疗效评估等方面的应用越来越广泛,为眼科临床工作提供了有力的检查手段。任何新兴技术都存在两面性。OCTA比传统的血管成像技术显示出巨大的优势,为非侵入性操作,无需造影剂的注射及避免造影剂引起的各种不良反应,成像迅速、准确、分层、三维结构等。但目前还存在很多问题,需要进一步研究和探索,如血管投射伪影、血流速度对成像的影响、扫描范围的局限性、量化统计的局限性等问题。未来的研究方向应该更多地关注OCTA存在的这些缺陷,将OCTA更广泛地应用于青光眼的临床研究,在实际工作中发挥更大的作用。正确认识和理解OCTA工作原理、熟悉操作流程是更好地应用OCTA技术的前提,只有全面地掌握OCTA技术才能更有效地利用这一新兴的眼科影像学检查技术。

OCTA技术目前已经用于青光眼眼底多部位、多层次血流成像,发挥了至关重要的作用,鉴于其本身还存在很多局限性,目前尚不能完全替代传统的血管成像检查方式。准确掌握OCTA检查适应证及禁忌证成为眼科临床医生不可或缺的一项基本技能。相信在不久的将来,OCTA技术的改进将会使其以全新的视角、更快、更准、更大的视野范围呈现青光眼眼底的血流改变,更深入地指导临床工作。

参考文献：

[3]俞素勤,李欣馨,许迅.OCT血流成像技术的现在与未来.中华眼视光学与视觉科学杂志2017;19(10):577-585

[5]王敏,周瑶.正确认识OCT血管成像技术的临床应用价值.中华实验眼科杂志2016;34(12):1057-1060

[6]王涛,李宁.光学相干断层扫描血管成像(OCTA)在眼科临床的应用进展.实用防盲技术2018;13(3):134-138

[15]张晓培,曹国凡,蒋沁.光学相干断层扫描血管成像(OCTA)对早期原发性开角型青光眼的诊断能力.眼科新进展2018;38(9):847-850

杨香香,何媛,张坚.OCTA技术在原发性青光眼中的应用研究进展[J].国际眼科杂志,2021,21(01):57-61.