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Lumic Lumic：眼科百科
视网膜与玻璃体

广角视网膜成像系统

一目了然的要点

Section titled “一目了然的要点”

1. 广角视网膜成像系统是什么

Section titled “1. 广角视网膜成像系统是什么”

视网膜成像是指将三维（3D）视网膜组织获取为二维图像的技术总称。在眼科诊疗中，它是疾病诊断和管理不可或缺的检查基础。

广角成像（WFI）定义为拍摄50度以上视野区域的技术。具有更宽视野的超广角成像（UWFI），如Optos®，可拍摄最大200度，覆盖视网膜表面积80%以上。

传统眼底相机的画角最大约60度，正面视时仅能拍摄黄斑弓形区稍外侧，即使配合眼球运动也勉强能拍摄到赤道部。因此，眼底周边部的拍摄受到很大限制。

历史背景

Section titled “历史背景”

20世纪初，眼科医生依赖胶片眼底摄影和荧光素眼底血管造影。20世纪后半叶，数字成像普及，所有眼底相机都转向了数字系统。

最大的变革是光学相干断层扫描（OCT）的引入。自20世纪90年代引入以来，许多脉络膜视网膜疾病的理解、管理和治疗评估发生了巨大变化。近年来，广角和超广角成像也迅速普及，眼底周边区域的评估显著提高。

Q 广角成像和超广角成像有什么区别？
A

根据定义，视野角度50度以上被归类为广角成像（WFI）。超广角成像（UWFI）特指像Optos®这样视野可达200度的系统，其特点是能够在一张图像中捕捉超过80%的视网膜表面积。

Q 不散瞳也能进行广角拍摄吗？
A

Optos®和CLARUS®等非接触式UWFI系统可以在不散瞳的情况下进行拍摄。即使在散瞳不良或儿童抗拒散瞳的情况下，也能拍摄到眼底周边区域，这是一个很大的优点。

2. 主要设备的种类和特点

Section titled “2. 主要设备的种类和特点”

现代广角和超广角成像系统大致分为接触型和非接触型。主要设备的比较如下所示。

设备名称接触/非接触视野角度主要光源/原理
RetCam®接触型最大130°CMOS + 光纤
HRA2® + Staurenghi镜头接触型最大150°SD-OCT + CSLO
Optos®非接触型最大200°（从眼球中心）基于CSLO（红、绿激光）
CLARUS® 500非接触型133°（单张）/200°（两张合成）裂隙扫描（红、绿、蓝LED）
Heidelberg Spectralis非接触型55°~102°（配合附件）SD-OCT + CSLO

接触型

RetCam®（Clarity Medical Systems公司）：最大130°。主要用于儿童和新生儿的眼底摄影。在全身麻醉或滴眼麻醉下进行。可进行眼底摄影和荧光素眼底血管造影（仅RetCam® 3支持FA）。截至2019年，是日本唯一获批的接触式广角眼底相机。

HRA2® + Staurenghi镜头：接触时最大150°。支持荧光和自发荧光摄影。配备OCT的型号可同时获取造影所见和相应的断层图像。

注意事项：外伤后或术后早期避免使用。怀疑感染性病变时，应充分注意院内感染预防。

非接触型

Optos®（英国Optos PLC公司）：使用椭圆凹面镜可拍摄最大200°（从眼球中心）。通过绿色（532 nm）激光主要拍摄视网膜色素上皮前方，红色（633 nm）激光拍摄眼底深部，合成伪彩色图像。支持FA、眼底自发荧光（绿色/红外）和ICGA。可免散瞳拍摄。

CLARUS® 500（蔡司公司）：单张133°，两张合成200°。采用红、绿、蓝LED光源的裂隙扫描方式（部分共焦）。配备真彩色图像以及蓝、绿、红外自发荧光模式。可免散瞳拍摄。

RetCam®的使用方法（接触型的注意事项）

Section titled “RetCam®的使用方法（接触型的注意事项）”

在充分散瞳（使用美多丽®P）后进行拍摄。角膜滴入羟乙基纤维素（Scopisol®），将130°镜头直接接触角膜，用脚踏开关操作。儿童需使用开睑器或检查者手指确保开睑。在眼睑颞侧贴上胶带形成Scopisol®池，可实现稳定拍摄。

Q 接触型和非接触型在什么情况下如何区分使用？
A

接触式设备（如RetCam®）主要用于新生儿、婴幼儿或需要限制体动的病例。非接触式设备（Optos®、CLARUS®）适用于包括成人在内的广泛年龄层，可在无散瞳下进行周边部拍摄。术后早期或外伤后选择非接触式。

3. 多模态成像

Section titled “3. 多模态成像”

现代WFI和UWFI系统的一大优势是能够在同一设备上获取多种成像模式。主要成像模式如下所示。

  • 彩色眼底照相：记录出血、硬性渗出等颜色信息和形态变化。
  • 荧光素眼底血管造影（FA）：使用荧光素（488 nm）评估血管通透性和血流。超广角FA可在一张图像中捕捉眼底周边部的血管病变。
  • 吲哚青绿血管造影（ICGA）：评估脉络膜血管。Optos® California及后续机型支持超广角ICGA。
  • 眼底自发荧光（FAF）：评估脂褐质等自发荧光物质。蓝色（BAF）、绿色（GAF）和红外（IRAF）波长提供不同信息。
  • 无赤光摄影：有助于观察神经纤维层。
  • OCT和OCT-A：无创获取视网膜断层图像和血流信息。

Optos® 200Tx的眼底自发荧光模式使用绿色（532 nm）激光，因此色调与普通眼底相机不同，评估眼底自发荧光时需考虑这一波长特性。HRA还可进行同步FA/ICG造影，在同一视角下同时获得造影结果并标记对应部位，便于部位比较。

4. 临床应用

Section titled “4. 临床应用”

WFI和UWFI系统用于非常广泛的眼病的诊断和管理。

主要目标疾病

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在儿童眼科中的实用性

Section titled “在儿童眼科中的实用性”

使用RetCam®进行儿童眼底成像可带来以下益处：①客观比较疾病随时间的变化，②通过荧光血管造影详细评估病理，③培训年轻医生，④用于学术报告和论文的信息共享，⑤与儿科医生和辅助医疗人员的沟通，⑥向家属解释病情。检查可在手术室全身麻醉下（EUA）或门诊局部麻醉下进行。1岁以下儿童可使用浴巾等固定身体进行拍摄，但若年龄较大无法控制活动，则需在镇静（三氯福司钠（Trichloryl®糖浆）或水合氯醛（Escre®栓剂））下进行观察和拍摄。

在糖尿病视网膜病变筛查中的应用

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越来越多的证据支持从传统的7视野（7F）照相转向超广角成像来评估糖尿病视网膜病变的严重程度。

UWF-F7分级与ETDRS 7视野严重程度评估的一致性很高，严重发现的一致性：非增殖性DR（κ=0.73；一致性96%）、增殖性DR（κ=0.74；一致性97%）、散射光凝（κ=0.97；一致性99%）和局灶光凝（κ=0.71；一致性98%）4)。UWF成像的主要优势在于能够可视化视网膜的大面积区域（至少80%），从而识别仅靠7视野照相无法检测到的病变4)。

5. 技术限制

Section titled “5. 技术限制”

WFI/UWFI系统存在以下技术限制。

  • 定量评估困难：将球面（视网膜）转换为平面（图像）时，周边区域相比中心区域被显著放大。因此，对视网膜病变的大小和面积进行定量评估需要特殊的校正方法。
  • 伪影：在周边拍摄时，眼睑和睫毛容易干扰光路并出现在图像中。对于景深较深的Optos®，这相对较多地妨碍了周边区域的评估。
  • 色调差异：Optos®和基于CSLO的系统使用特定波长的激光或LED作为光源，图像色调与传统眼底相机（通过视网膜表面反射）不同。通过调整色彩平衡，可以使其接近检眼镜检查所见。
  • 3D到2D转换的挑战：将三维视网膜表面表示为二维图像仍然是一个挑战。

6. 各系统的光学原理

Section titled “6. 各系统的光学原理”

共焦扫描激光检眼镜（CSLO）

Section titled “共焦扫描激光检眼镜（CSLO）”

CSLO使用单波长激光束高速扫描代替明亮的闪光来照射眼底。共焦光阑阻挡离焦的反射和散射光，获取高对比度、高分辨率的图像。基于CSLO的系统具有景深深的特性。

Optos®的原理

椭圆凹面镜方式：利用椭圆两个焦点之一发出的光必然通过另一个焦点的特性。将眼底扫描的中心（虚拟扫描点）置于瞳孔平面上，扫描眼底200度范围。

双波长合成：使用532 nm（绿光）主要拍摄视网膜色素上皮前方，633 nm（红光）拍摄眼底深层，合成伪彩色图像。

共焦方式：由于不同波长对组织的穿透深度不同，获取不同深度的信息，因此色调与传统眼底相机不同。

CLARUS®的原理

裂隙扫描方式（部分共焦）：使用红、绿、蓝LED光源的BLFI（平衡光眼底成像）技术。中心区域采用共焦方式，周边区域采用部分共焦方式拍摄。

真彩色图像：将红、绿、蓝各波长获取的信息合成，提供接近白色光源眼底相机的自然彩色图像。

免散瞳功能：单张图像可拍摄133°，两张图像合成最大200°，拼接最大267°。

HRA系统的特点

Section titled “HRA系统的特点”

Heidelberg视网膜血管造影仪（HRA）的标准视角为30°，但通过附件可拍摄55°或102°。配备三种激光（488 nm、785 nm、817 nm），可利用各波长特性进行观察。在多色系统中，同时捕捉蓝、绿、近红外光，实时获得伪彩色眼底图像。通过平均叠加处理，即使在中度混浊的病例中也能获得清晰图像。

7. 最新研究与未来展望（研究阶段报告）

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智能手机眼底成像（SBFI）

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可与智能手机连接的便携式眼底成像设备的研究正在进展中。

Kim等人（2024）在越南（广治省和太原省）使用EYELIKE设备进行了智能手机眼底成像（SBFI），分析了7,023人（13,615只眼）1)。利用远程诊断系统获得的患病率与亚洲其他国家的数据基本一致。结论认为，SBFI在资源效率和诊断准确性方面优于RAAB，并且即使在没有眼科医生的筛查团队中也能实施1)。

结合AI的自动诊断系统的开发也在进行中，有望应用于成本效益高的眼病筛查。

高速OCT与全眼球成像

Section titled “高速OCT与全眼球成像”

作为研究原型，已报道了速度高达6,700,000 A扫描/秒的扫频源OCT（多MHz FDML OCT）。使用垂直腔面发射激光器（VCSEL）的扫频光源实现了最大50 mm的成像范围，表明有可能通过单次OCT拍摄包括前节、晶状体、玻璃体、视网膜、脉络膜和巩膜的整个眼球。实现4D术中OCT也是未来的目标之一。

定量自发荧光（Quantitative AF）

Section titled “定量自发荧光（Quantitative AF）”

这是一种量化RPE释放的自发荧光量的方法。在Stargardt病中，即使眼底看起来正常，也能检测到大量自发荧光物质的积累，为疾病提供了新的见解和预后预测手段。

超广角ICGA和自适应光学SLO

Section titled “超广角ICGA和自适应光学SLO”

超广角吲哚青绿血管造影（UWF-ICGA）有望为中心性浆液性脉络膜视网膜病变（CSC）和息肉状脉络膜血管病变（PCV）的病理机制阐明做出贡献。配备荧光素造影滤光片的自适应光学扫描激光检眼镜（AO-SLO）也在开发中，可能以组织病理学分辨率可视化黄斑血管结构，并改变黄斑缺血的管理。

Q 是否可以用智能手机拍摄眼底照片？
A

EYELIKE等智能手机连接的眼底摄影设备已实用化，用于低收入和中等收入国家的远程筛查1)。但目前视角有限，无法与专用超广角相机相比。结合AI提高诊断准确性的前景值得期待。

8. 参考文献

Section titled “8. 参考文献”
  1. Kim J, Yoon S, Kim HYS. Prevalence of Selected Ophthalmic Diseases Using a Smartphone-Based Fundus Imaging System in Quang Tri and Thai Nguyen, Vietnam. Healthc Inform Res. 2024;30(2):162-167.
  2. Noor A, et al. Retinopathy in Mucopolysaccharidoses: Patterns, Variance, Progression. Ophthalmology. 2024.
  3. American Academy of Ophthalmology. Diabetic Retinopathy Preferred Practice Pattern. 2024.
  4. December 2024 Journal Highlights. Ophthalmology. 2024. [UWF-F7 grading concordance study]

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