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青光眼

眼前节光学相干断层扫描(AS-OCT)

1. 什么是眼前段光学相干断层扫描(AS-OCT)?

Section titled “1. 什么是眼前段光学相干断层扫描(AS-OCT)?”

眼前段光学相干断层扫描AS-OCT: Anterior Segment Optical Coherence Tomography)是一种专门用于眼前段的非接触式光学相干断层成像诊断设备。它获取泪液、角膜虹膜晶状体前表面、房角巩膜的断层图像,用于了解眼前段疾病的病理状态及各种生物测量。

AS-OCT成像于1994年由Izatt等人首次报道。最初使用与视网膜OCT相同的830 nm波长,但对巩膜等散射组织的穿透性差,不适合房角成像。随后开发了使用1310 nm长波长的设备,大大提高了对巩膜的穿透性和成像速度。

目前主流是傅里叶域OCT(FD-OCT),与时域OCT(TD-OCT)相比,在测量速度、分辨率和三维分析能力方面更优。FD-OCT包括扫频源OCT(SS-OCT)和光谱域OCT(SD-OCT)两种方式。

SS-OCT

波长:1310 nm(长波长)

穿透深度:高(可在一幅图像中显示整个眼前段)

分辨率:低于SD-OCT,但临床使用足够

代表机型:CASIA(托美公司)

SD-OCT

波长:840 nm(短波长)

穿透深度:浅(难以显示整个眼前段)

分辨率:高于SS-OCT

用途:适用于角膜结膜的精细观察

AS-OCT是一种非接触式观察房角的诊断设备,其分辨率优于超声生物显微镜,但无法观察睫状体3)。作为青光眼诊疗的辅助诊断工具,其有用性已被广泛认可3)

Q AS-OCT和普通的眼底OCT有什么不同?
A

眼底OCT是获取视网膜断层图像的设备,使用波长840–870 nm的光源。AS-OCT专门用于观察眼前段(角膜房角虹膜等),SS-OCT方式使用1310 nm的长波长以提高对深层组织的穿透性。观察对象和使用波长不同。

前段OCT评估的房角测量
前段OCT评估的房角测量
Cureus. 2024;16(4):e58703. Figure 1. PMCID: PMC11110096. License: CC BY.
这是术前和术后前段OCT的比较图像。可以直接确认TISA和AOD的测量点以及房角的开放程度,显示了AS-OCT进行房角测量的实际情况。

AS-OCT检查在坐位进行。受检者注视固视点,检查者对准扫描位置进行拍摄。非侵入性,无需眼杯或水浸法。可在暗处拍摄,因此能够在生理性散瞳状态下评估房角AS-OCT的主要特点如下。

  • 非侵入性:不接触眼睛
  • 高速测量:可实时拍摄
  • 畏光:因使用长波长光,不会感到刺眼
  • 高分辨率:15 μm(高于UBM的50 μm)
  • 可重复性:良好,适合随时间比较
  • 暗处拍摄:不易受照明条件影响

解读AS-OCT图像时最重要的标志是巩膜巩膜突是巩膜内表面与角膜曲率的连接处,表现为巩膜向内突出的结构。通过评估虹膜角膜巩膜内壁的接触,可以检测房角关闭。

然而,有报告称在不进行图像平均的扫描方案中,约25%的病例无法识别巩膜突。

用于前房角定量测量的主要参数如下。

参数缩写定义
房角开放距离AOD巩膜突前方500/750 μm点与虹膜之间的距离
房角隐窝面积ARAAOD、虹膜角膜巩膜内壁围成的面积
小梁网-虹膜间隙面积TISA巩膜突到AOD线的梯形面积

此外,还有虹膜厚度、前房宽度、晶状体前凸度(lens vault)等参数也被报道。

超声生物显微镜UBM)也用于眼前段断层成像。比较两者的特点。

项目AS-OCT超声生物显微镜
原理光学超声
分辨率15 μm50 μm
最大扫描范围16 × 6 mm5 × 5 mm

房角镜检查青光眼诊疗中不可或缺3),在日本通常使用Shaffer分类和Scheie分类来描述房角所见3)

Q AS-OCT检查会痛吗?
A

AS-OCT是一种非接触式检查,仪器不会接触眼睛。不会产生疼痛或不适。无需麻醉眼药水,检查时间仅需几分钟。

青光眼临床中,AS-OCT可作为房角镜检查的辅助手段,或在因角膜疾病或患者不配合而难以进行房角镜检查时的替代方法。由于非接触且可在暗处进行检查,因此可以在生理性散瞳状态下评估房角

根据虹膜形态和晶状体相对于眼前段结构的位置,可以识别瞳孔阻滞晶状体前突等房角关闭机制4)。它已成为观察浅前房、窄房角虹膜高褶等虹膜形态变化不可或缺的工具。

此外,在推荐激光虹膜切开术时,它也是一种有用的患者教育工具。

房角影像诊断设备不能替代房角镜检查6)。所有疑似青光眼的患者都应进行房角镜检查6)

AS-OCT有助于识别窄角虹膜形态、评估晶状体影响以及分诊房角镜检查困难的眼睛6)。然而,周边虹膜前粘连PAS)、色素沉着和其他小梁功能障碍的继发性原因可能被遗漏,因此应避免仅依靠房角影像诊断进行评估6)

AS-OCT也应用于青光眼手术的术前和术后评估。用于评估小梁切除术后滤过泡的形态以及确认眼内引流装置的位置。

Tanito等人(2024)在PreserFlo MicroShunt(PFM)植入术后2年的病例中,通过光栅扫描和3D AS-OCT成像清晰显示了常规2D断面图像难以评估的支架状态。右眼观察到C形变形,提示翅片可能从巩膜袋中脱出1)

这种C形变形在文献中几乎没有报道,被认为是由周围瘢痕组织压迫所致1)。在2D图像基础上增加3D图像,显著提高了支架评估的准确性1)

通过OCT测量视盘周围视网膜神经纤维层厚度(RNFL)和黄斑部视网膜内层厚度,可用于青光眼的结构进展判定3)。各OCT设备均搭载了检测随时间变化的程序。

然而,拍摄条件(如测量位置偏移、图像质量等)会影响测量值,因此需要注意不要盲目相信测量值3)。在进展期青光眼眼中,会出现地板效应,即难以检测到进一步的变薄,因此OCT进展判定更适合相对早期的病例3)

应避免仅凭OCT诊断青光眼,因为“超出正常范围”的结果可能是假阳性6)。必须结合临床所见和视野检查进行综合判断6)

包括OCT在内的计算机图像诊断设备用于青光眼的检测和进行性视神经病变的识别5)。随着设备技术的进步(如高分辨率SD-OCT),诊断性能有望提高5)

Q AS-OCT能否完全替代房角镜检查?
A

不能。AS-OCT具有非接触、暗室拍摄的优点,但周边虹膜前粘连、色素沉着、新生血管房角所见有时难以通过AS-OCT检测6)。所有疑似青光眼的患者均应进行房角镜检查6)

Huang等人(2024)对AS-OCT青光眼应用方面的20年(2004-2023年)文献进行了文献计量学分析,分析了931篇报告。美国以288篇位居首位,中国231篇,新加坡124篇。按作者统计,Aung Tin以80篇和3595次引用位居第一2)

自2012年以来,论文数量急剧增加,2015年后每年稳定发表60篇以上2)。2018年后,随着人工智能(AI)的进步,研究从手动测量显著转向自动检测和识别2)

AI与深度学习在房角关闭检测中的应用

Section titled “AI与深度学习在房角关闭检测中的应用”

最新的研究前沿是利用深度学习自动检测房角关闭2)。传统的AS-OCT图像评估依赖于各参数的手动测量,耗时、主观且可重复性低。

深度学习算法直接从图像数据中学习,能够高精度地对房角的开放、狭窄和关闭进行分类。基于3D深度学习的数字房角镜系统(DGS)在检测窄虹膜角膜角和周边虹膜前粘连方面,显示出与眼科医生相当的诊断准确性2)

工作在1310 nm波长的FD模式AS-OCT能够快速进行眼前段的三维立方扫描。这有望实现以下评估:

  • 360度房角评估:一次性评估全周房角
  • 体积参数:测量虹膜体积和前房体积
  • 动态因子评估:分析虹膜面积和体积随瞳孔直径变化的动态变化

3D AS-OCT青光眼手术装置的术后评估中也显示出实用性,能够清晰显示支架变形或移位的整体情况,而这在2D图像中难以实现1)

光学相干断层扫描血管成像(OCTA)是一项快速发展的技术。它被认为比视网膜神经纤维层测量更少受到地板效应的影响,在进展期青光眼眼的进展评估中可能优于OCT,但尚未建立标准化的临床应用方法3)

Q 基于AI的AS-OCT图像分析是否已投入实际应用?
A

仍处于研究阶段。尽管使用深度学习算法自动检测房角关闭已显示出高准确性2),但尚未在临床中广泛实用化。数据不足和诊断标准不统一等挑战依然存在。


  1. Tanito M, Omura T, Iida M, et al. Anterior Segment Optical Coherence Tomography (AS-OCT) 3D Observation of PreserFlo MicroShunt. Cureus. 2024;16(10):e72511.
  2. Huang Y, Gong D, Dang K, et al. The applications of anterior segment optical coherence tomography in glaucoma: a 20-year bibliometric analysis. PeerJ. 2024;12:e18611.
  3. 日本緑内障学会. 緑内障診療ガイドライン(第5版). 日眼会誌. 2022;126:85-177.
  4. American Academy of Ophthalmology. Primary Angle-Closure Disease Preferred Practice Pattern. San Francisco: AAO; 2020.
  5. American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Suspect Preferred Practice Pattern. San Francisco: AAO; 2020.
  6. European Glaucoma Society. Terminology and Guidelines for Glaucoma, 5th Edition. Br J Ophthalmol. 2025;109:bjo-2025-egsguidelines.

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