Các bệnh thoái hóa thần kinh là một nhóm bệnh làm suy giảm trí nhớ, nhận thức và chức năng vận động. Chúng có các đặc điểm chung như liên quan chặt chẽ với lão hóa, sự kết tụ protein bất thường và diễn tiến chậm, không thể đảo ngược. Các bệnh điển hình bao gồm Alzheimer, Parkinson, ALS, Huntington và sa sút trí tuệ trán-thái dương.
Các bệnh này được đặc trưng bởi khởi phát âm thầm, trong đó các thay đổi bệnh lý thần kinh tiến triển trong nhiều năm trước khi xuất hiện triệu chứng lâm sàng. Điều này khiến việc chẩn đoán ở giai đoạn sớm trở nên khó khăn, dẫn đến chậm trễ trong việc bắt đầu điều trị. Không hiếm khi hình ảnh lâm sàng vẫn mơ hồ cho đến khi một lượng đáng kể mô thần kinh bị mất không thể phục hồi.
Võng mạc là phần mở rộng của hệ thần kinh trung ương và là vị trí duy nhất có thể quan sát không xâm lấn. Về mặt phôi học, võng mạc và dây thần kinh thị giác hình thành từ gian não, và vẫn kết nối với CNS qua dây thần kinh thị giác sau khi sinh. Về mặt giải phẫu, cấu trúc phân lớp của võng mạc và hàng rào máu-võng mạc tương tự như CNS, và thành phần của đơn vị thần kinh-mạch máu cũng chung. 1)
Chụp cắt lớp quang học là kỹ thuật hình ảnh không xâm lấn sử dụng ánh sáng phản xạ để tạo ra hình ảnh 2D và 3D độ phân giải cao của cấu trúc võng mạc. Vì có thể đánh giá độ dày của các lớp võng mạc khác nhau một cách khách quan và định lượng, nó được chú ý như một công cụ phát hiện tổn thương cấu trúc trong đường thị giác. 1) Các nghiên cứu mô sau khi chết đã cho thấy sự giảm độ dày mô võng mạc trong Alzheimer, Parkinson và ALS, và OCT là một công cụ mạnh mẽ để ghi lại những thay đổi này trong cơ thể sống.
Chụp mạch OCT, một tập hợp con của OCT, hình ảnh hóa tính toàn vẹn của hệ thống mạch máu võng mạc và thần kinh thị giác, chủ yếu đánh giá tưới máu lưu lượng máu. Nó có thể hình ảnh hóa những thay đổi ở cấp độ mao mạch (5-15 µm) mà không cần chất cản quang, và các bất thường đã được báo cáo trong Parkinson, Huntington, ALS, Alzheimer và đa xơ cứng. 1)
Võng mạc là mô có chung đặc điểm phôi học, giải phẫu và sinh lý với não. Cũng như các bệnh thoái hóa thần kinh làm tổn thương tế bào thần kinh trong não, các tế bào thần kinh võng mạc cũng bị thoái hóa. Vì OCT có thể đo định lượng từng lớp võng mạc một cách không xâm lấn, nó được nghiên cứu như một dấu ấn sinh học phản ánh sự thoái hóa thần kinh trong não. 1)
Các triệu chứng thị giác liên quan đến bệnh thoái hóa thần kinh khác nhau tùy theo bệnh, nhưng các triệu chứng thường gặp bao gồm:
Các thay đổi võng mạc chính được phát hiện bằng OCT theo từng bệnh được trình bày dưới đây.
Bệnh Alzheimer
Mỏng RNFL quanh gai thị: Được tìm thấy ở tất cả các góc phần tư, nổi bật nhất ở góc phần tư trên. Chênh lệch trung bình chuẩn hóa (SMD) = −0,67. 1)
Mỏng GC-IPL hoàng điểm: SMD = −0,46. Có thể nhạy hơn so với mỏng RNFL quanh gai thị trong đánh giá thoái hóa thần kinh ở AD. 1)
Thay đổi mạch máu võng mạc: Quan sát thấy mạng lưới mạch máu thưa thớt và tăng độ xoắn của mạch máu so với nhóm đối chứng. 1)
Bệnh Parkinson
Mỏng RNFL ở tất cả các góc phần tư: Phân tích tổng hợp xác nhận tình trạng mỏng ở tất cả các góc phần tư ở bệnh nhân PD. 1)
Mỏng lớp võng mạc bên trong (IRL): IRL cạnh trung tâm giảm khoảng 15% so với nhóm đối chứng. Được cho là do mất các tế bào amacrine dopaminergic. 1)
Thay đổi hõm trung tâm: Hõm trung tâm mỏng và giãn rộng đã được báo cáo là một đặc điểm định lượng của PD. 1)
Trong PSP (liệt trên nhân tiến triển), tỷ lệ ONL:OPL được báo cáo có thể phân biệt PSP (<5,03) và MSA (>5,03) với độ nhạy 88% và độ đặc hiệu 91%. 1) Trong ALS (xơ cứng teo cơ một bên) cũng có báo cáo về mỏng RNFL quanh gai thị, nhưng số lượng nghiên cứu còn hạn chế.
OCT có khả năng phát hiện cao tổn thương tế bào hạch võng mạc và sợi trục của chúng do các tổn thương đường thị giác, và hữu ích như một phương pháp đánh giá khách quan và định lượng. Độ dày cpRNFL và độ dày lớp võng mạc bên trong vùng hoàng điểm được phân tích bằng cách hiển thị xác suất so với cơ sở dữ liệu mắt bình thường theo tuổi được tích hợp trong thiết bị, nhưng vì độ dày bình thường khác nhau rất nhiều giữa các cá nhân, nên việc đánh giá bằng giá trị đo được và so sánh với mắt đối diện cũng rất quan trọng.
Hiện tại, việc sử dụng OCT để đánh giá mức độ nghiêm trọng còn khó khăn. Một số nghiên cứu cho thấy mối tương quan giữa mỏng RNFL và tiến triển bệnh, nhưng cũng có báo cáo ở bệnh nhân AD không cho thấy mối tương quan giữa điểm MMSE và độ dày RNFL. 1) Việc sử dụng OCT để đánh giá mức độ nghiêm trọng là một chủ đề cho nghiên cứu trong tương lai.
Các bệnh thoái hóa thần kinh là bệnh đa yếu tố và có các đặc điểm chung sau:
Về sự thoái hóa ở võng mạc, vẫn chưa rõ đó là thoái hóa thần kinh nguyên phát (thoái hóa ở chính võng mạc) hay thoái hóa ngược dòng thứ phát do mất tế bào thần kinh trong não. Trong AD, hai cơ chế sau đã được đề xuất. 1)
Ở võng mạc của bệnh nhân AD, lắng đọng amyloid beta tăng lên so với nhóm đối chứng, và có xu hướng tập trung quanh mạch máu, đặc biệt là ở góc phần tư trên ngoại vi. 1) Sự tích tụ amyloid beta ở võng mạc có thể xảy ra sớm hơn ở não và tăng lên khi bệnh tiến triển. 1) Tuy nhiên, những phát hiện này không nhất quán giữa các tài liệu, và sự tồn tại của bệnh lý võng mạc trong AD vẫn còn đang tranh luận. 1)
Đánh giá võng mạc bằng OCT đóng vai trò trung tâm trong nghiên cứu dấu ấn sinh học của các bệnh thoái hóa thần kinh. Dưới đây là các chỉ số đánh giá chính và phương pháp đo lường.
Các chỉ số đánh giá OCT chính được trình bày trong bảng sau.
| Chỉ số đánh giá | Viết tắt | Các bệnh mục tiêu chính |
|---|---|---|
| Độ dày lớp sợi thần kinh võng mạc quanh gai thị | cpRNFL | AD, PD, ALS |
| Phức hợp tế bào hạch và lớp đám rối trong hoàng điểm | GC-IPL | AD·PD |
| Lớp võng mạc trong | IRL | PD |
| Tỷ lệ lớp hạt ngoài:lớp đám rối ngoài | Tỷ lệ ONL:OPL | Phân biệt PSP·MSA |
OCT miền phổ (SD-OCT) là phương pháp tiêu chuẩn hiện tại. Đo GC-IPL hoàng điểm có thể nhạy hơn trong đánh giá thoái hóa thần kinh ở AD so với RNFL quanh gai thị, do vùng này chứa hơn 50% tổng thể tích RGC. 1)
Độ tái lập của đo RNFL quanh gai thị bằng SD-OCT cao (ICC giữa các lần đo = 0,927, CoV = 3,83%), và GC-IPL cho thấy độ tái lập cao hơn (ICC = 0,968, CoV = 1,91%). 1)
OCT nguồn quét (SS-OCT) là công nghệ thế hệ mới, và một số nghiên cứu cho thấy mỏng võng mạc ở PD cùng với tăng độ dày hắc mạc. 1)
OCTA hiển thị mao mạch võng mạc mà không cần chất cản quang, và có thể định lượng các chỉ số sau.
Trong lĩnh vực thần kinh nhãn khoa, OCTA cho phép đánh giá các mao mạch quanh gai thị dạng tia (RPC) xung quanh đĩa thị giác, từ đó phát hiện sự giãn nở, ngoằn ngoèo và giảm mật độ mạch máu võng mạc nông. Sự giảm mật độ mạch máu được quan sát thấy ở các vùng tương ứng với khuyết tật lớp sợi thần kinh (NFLD) trên đáy mắt.
Tính hữu ích của OCT trong phân biệt PSP và MSA cũng đã được nghiên cứu. Khi sử dụng tỷ lệ ONL:OPL làm chỉ số, đã có báo cáo rằng có thể phân biệt PSP (tỷ lệ <5,03) và MSA (tỷ lệ >5,03) với độ nhạy 88% và độ đặc hiệu 91%. 1)
Hiện tại, không thể chẩn đoán xác định chỉ bằng OCT. OCT cung cấp các dấu ấn sinh học nghi ngờ cho bệnh thoái hóa thần kinh, nhưng cần phân biệt với tình trạng mỏng võng mạc do các nguyên nhân khác như glôcôm hoặc thay đổi liên quan đến tuổi tác. Chẩn đoán bệnh thoái hóa thần kinh luôn dựa trên đánh giá lâm sàng toàn diện. 1)
Hiện tại, xét nghiệm OCT trong các bệnh thoái hóa thần kinh được coi là công cụ nghiên cứu và theo dõi, chưa có phương pháp điều trị cụ thể nào được thiết lập dựa trên kết quả OCT. Việc điều trị từng bệnh thoái hóa thần kinh chủ yếu do các bác sĩ thần kinh đảm nhận.
Quản lý nhãn khoa bao gồm:
Sự tương đồng giữa võng mạc và não rất đa dạng. 1)
Bệnh lý não trong AD (mảng beta-amyloid, rối loạn sợi thần kinh tau, mất tế bào thần kinh) được cho là làm gián đoạn kết nối thần kinh trong đường thị giác, gây thoái hóa ngược dòng ở thần kinh thị giác và võng mạc. 1) Tuy nhiên, trong biến thể teo vỏ não sau của AD, nơi thùy chẩm bị ảnh hưởng chủ yếu, không phát hiện sự khác biệt về RNFL quanh gai thị so với nhóm đối chứng, cho thấy thoái hóa ngược dòng đơn thuần không giải thích được các phát hiện này. 1)
Thay vào đó, lý thuyết bệnh lý chung được đề xuất, trong đó beta-amyloid, tau dạng sợi và viêm thần kinh xảy ra đồng thời ở não và võng mạc. Tăng sinh thần kinh đệm phản ứng (dày RNFL) đôi khi thấy ở võng mạc trong giai đoạn đầu của AD có thể xảy ra trước khi mỏng RNFL, hoặc có thể che lấp sự mỏng RNFL nhẹ trên OCT. 1)
Ngoài ra, phần lớn lắng đọng beta-amyloid võng mạc được tìm thấy ở GC-IPL, và một phần tập trung quanh mạch máu. Beta-amyloid võng mạc tương tự về mặt chất lượng với mảng beta-amyloid não, tổn thương xác định của AD, và chỉ được phát hiện với lượng tối thiểu ở nhóm đối chứng không AD. 1)
Dopamine là một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng trong võng mạc, và các tế bào amacrine dopaminergic hiện diện ở lớp nhân trong và lớp đám rối trong. Các thụ thể dopamine đã được xác định trên tế bào biểu mô sắc tố võng mạc, tế bào cảm quang, tế bào Müller, tế bào lưỡng cực, tế bào ngang và tế bào hạch. 1)
Dopamine điều chỉnh các trường tiếp nhận của lớp tế bào hạch để cung cấp độ nhạy tương phản không gian và thị giác màu sắc, đồng thời tham gia vào sự thích nghi ánh sáng và điều hòa sản xuất melatonin. Phân tích sau khi chết cho thấy mắt của bệnh nhân PD có hàm lượng dopamine thấp hơn so với nhóm đối chứng, 1) và điều này là cơ sở cho những thay đổi cấu trúc và chức năng của võng mạc.
Độ dày của lớp võng mạc bên trong (IRL) cạnh hoàng điểm giảm khoảng 15% ở bệnh nhân PD so với nhóm đối chứng, và được giả thuyết là do trực tiếp mất các tế bào dopaminergic. 1)
MCI là giai đoạn trung gian giữa các vấn đề về trí nhớ bình thường do lão hóa và sa sút trí tuệ, và MCI thể mất trí nhớ có nguy cơ cao chuyển thành AD. OCT đã được chứng minh có khả năng giúp phân biệt MCI và AD. MCI cho thấy mất RNFL quanh gai thị nhưng không rõ rệt như AD, trong khi AD ảnh hưởng đến phức hợp lớp tế bào hạch và lớp đám rối trong (GCC-IPL) mạnh hơn MCI. 1)
Các nghiên cứu dọc cho thấy sự mỏng đi của RNFL và GC-IPL có liên quan đến suy giảm nhận thức trong tương lai, và OCT được kỳ vọng có thể trở thành dấu ấn sinh học không xâm lấn để dự đoán AD tiền lâm sàng. 1)
Việc đưa các công nghệ tính toán thế hệ tiếp theo (AI) vào phân tích hình ảnh võng mạc đang tiến triển. Các công nghệ AI được kỳ vọng sẽ được ứng dụng trong sàng lọc và phân tầng nguy cơ sử dụng hình ảnh võng mạc, vốn có ưu điểm là không xâm lấn, chi phí tương đối thấp và có sẵn tại các cơ sở chăm sóc ban đầu so với các kỹ thuật hình ảnh não. 1)
Spund và cộng sự đã báo cáo sự mỏng đi và mở rộng của hõm trung tâm (foveal pit) ở bệnh nhân PD, cho thấy sự thay đổi này có thể cung cấp một đặc điểm định lượng cho PD. 1) Nghiên cứu đang được tiến hành để xem liệu việc mô tả toán học các thay đổi của hõm trung tâm có thể trở thành công cụ chẩn đoán và dự đoán tiến triển của PD hay không.
Đánh giá phân lớp võng mạc bằng SD-OCT được xem là công cụ hỗ trợ đầy hứa hẹn để phân biệt PSP với PD. Sự khác biệt có ý nghĩa đã được tìm thấy ở PSP so với cả nhóm đối chứng phù hợp tuổi và bệnh nhân PD, và nó được kỳ vọng sẽ trở thành công cụ hỗ trợ chẩn đoán trong tương lai. 1)
Zou và cộng sự đã chỉ ra rằng ở mắt bệnh nhân PD, độ dày RNFL ở góc phần tư thái dương, thể tích hoàng điểm tổng thể, độ dày võng mạc hoàng điểm và độ dày GCL-IPL giảm so với nhóm đối chứng khỏe mạnh cùng tuổi. Dữ liệu OCTA cho thấy giảm mật độ chiều dài mạch máu (VLD) ở vùng trung tâm, bên trong và toàn bộ, giảm mật độ tưới máu mạch máu (VPD) ở tất cả các vùng, và giảm chỉ số hình tròn FAZ. 1)
Đối với ALS và bệnh Huntington, các nghiên cứu OCTA quy mô lớn vẫn còn thiếu, và các nghiên cứu trong tương lai đang được mong đợi. 1)
Hiện tại vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, và chẩn đoán xác định chỉ bằng OCT là khó khăn. Tuy nhiên, có các nghiên cứu dọc cho thấy các dấu ấn sinh học OCT (mỏng RNFL và GC-IPL) có liên quan đến nguy cơ suy giảm nhận thức trong tương lai, và với sự kết hợp của công nghệ AI, hy vọng có thể trở thành công cụ sàng lọc tại các cơ sở y tế cộng đồng trong tương lai. 1)
