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青光眼

青光眼的光譜域OCT(SD-OCT)

頻譜域光學同調斷層掃描(SD-OCT)是一種透過分析反射雷射光的干涉模式來可視化視網膜層狀結構的影像技術。該技術於1991年首次報導,時域OCT(TD-OCT)於2002年商業化並廣泛使用。SD-OCT是2006年後推出的下一代技術,對TD-OCT進行了顯著改進。

參數SD-OCTTD-OCT
軸向解析度約5 µm約10 µm
掃描速度≥26,000 A掃描/秒約400 A掃描/秒

SD-OCT提升了深度方向解析度,掃描速度大幅加快。不僅可進行斷層分析,還能進行基於面和體積的形態分析。自動分割演算法能精確描繪視網膜神經纖維層RNFL1)

代表性的市售SD-OCT設備包括以下:

  • Cirrus HD-OCT(卡爾蔡司Meditec公司)
  • RTVue XR Avanti(Optovue公司)
  • Spectralis OCT(海德堡工程公司)
  • 3D-OCT / Maestro(拓普康公司)
  • RS-3000 Advance(尼德克公司)

近年來,穿透深度更高的掃頻源OCT(SS-OCT)也被開發出來,並應用於視神經乳頭篩板脈絡膜的分析1)

青光眼診斷中,基於SD-OCT的判定方法具有很高的實用性1)。然而,測量精度存在限制,青光眼眼和正常眼的數值有重疊,因此最終判斷需綜合臨床所見1)2)

Q SD-OCT和TD-OCT有什麼不同?
A

TD-OCT是透過疊加單軸方向的A掃描來獲得視網膜斷層影像的方式,檢查耗時較長。SD-OCT採用傅立葉域方式,掃描速度提升至每秒26,000次A掃描以上。軸向解析度也提升至約5 µm,實現了RNFL厚度、視神經乳頭黃斑部神經節細胞複合體的高速分析。也實現了基於面和體積的形態分析1)

SD-OCT透過以下三個參數評估青光眼性變化。所有數值均與正常眼資料庫進行比較,並以白、綠、黃、紅四種顏色顯示2)。黃色表示出現機率低於5%,紅色表示低於1%。

RNFL厚度

測量原理:量化內界膜ILM)與RNFL邊界之間的厚度。

TSNIT圖:顯示以視神經中心為圓心、直徑3.4 mm圓周上的RNFL厚度,順序為T(顳側)→S(上方)→N(鼻側)→I(下方)→T(顳側)。

正常模式:上下方向呈現雙峰(反映弓狀纖維束的解剖分佈)1)

象限和鐘點顯示:按象限和鐘點位置顯示RNFL厚度。

ONH參數

視神經盤分析:自動描繪視神經盤、視杯和盤緣。

Bruch膜參考:以Bruch膜開口定義盤緣,並計算到ILM的最短距離。

高診斷價值指標:垂直盤緣厚度、盤緣面積和垂直杯盤比具有最高的診斷能力2)

BMO-MRW:基於Bruch膜開口的盤緣寬度評估,再現性優異1)

神經節細胞分析(GCA):測量黃斑周圍神經節細胞層(GCL)和內叢狀層(IPL)的複合厚度。Cirrus評估GCL+IPL(GCIPL),Optovue評估包含RNFL的神經節細胞複合體(GCC)1)2)。最小值、顳下象限和平均值是診斷上最有用的參數。

關於SD-OCT青光眼檢測能力的主要發現如下:

  • 通過平均RNFL厚度檢測:SD-OCT靈敏度83%,特異度88%(5%水平)。在1%水平,特異度100%,靈敏度65%。
  • ONH參數與RNFL厚度參數具有同等的診斷能力2)
  • GCA參數也具有與ONH和RNFL參數相當的診斷能力。

在前視野青光眼中,SD-OCTRNFL測量對於檢測視野缺損出現前的結構變化特別有用1)3)。越來越多首次透過OCT診斷的青光眼病例正在增加1)

患者相關因素

近視高度近視眼中RNFL厚度被低估,容易產生假陽性。由於RNFL束向顳側移位,即使正常眼也可能被判定為「變薄」1)

屈光介質混濁白內障會導致RNFL厚度被低估。有報告指出白內障手術後RNFL測量值增加4.8%至9.3%。

眼軸長度眼軸越長,RNFL越薄,視盤面積和盤緣面積測量值越小。Cirrus未進行眼軸長度校正。

測量相關因素

分割錯誤:在傾斜視盤、鞏膜葡萄腫、視盤周圍萎縮或視網膜前膜的情況下容易發生。SD-OCT的發生頻率低於TD-OCT

眼球運動和眨眼:會破壞A掃描的對齊,導致RNFL厚度測量不準確。眼動追蹤功能可改善此問題。

訊號強度:訊號強度低於6的掃描應重新檢查。離焦會導致RNFL假性變薄。

還需注意正常眼資料庫的局限性2)。Cirrus的正常眼資料庫由284名受試者(18-84歲)組成,屈光不正範圍為-12.00 D至+8.00 D。對於具有資料庫未包含特徵的患者,需注意「紅色疾病」(實際無病但顯示為紅色)。

Q 高度近視眼中如何進行SD-OCT評估?
A

高度近視眼中,與正常眼資料庫的比較存在局限性。由於RNFL束向顳側移位,即使正常眼也可能被判定為「變薄」。在這種情況下,以患者自身為基線的縱向比較是有效的。透過一系列SD-OCT掃描評估進行性變薄。但需注意,即使健康人RNFL厚度也因年齡增長每年減少約0.52 µm,因此必須考慮這種自然減少。

青光眼中,視網膜神經節細胞RGC)受損導致其軸突——視網膜神經纖維層RNFL)脫落1)。約50%的RGC集中在黃斑中心20°區域。即使在早期青光眼,也可能已有約50%的RGC消失1)

RGC的細胞體和視神經乳頭(ONH)的軸突承受不同水平的壓力4)眼壓IOP)引起的壓力在ONH處比視網膜更顯著。篩板處的機械應力由來自乳頭周圍鞏膜的環向應力和IOP與髓鞘化視神經組織壓力之間的跨篩板壓力差組成4)

RGC死亡的上游機制是多因素的,涉及以下方面4)

  • 神經炎症
  • 星形膠質細胞活化
  • 粒線體功能障礙
  • 血管調節障礙
RGC特性SD-OCT評估
RNFL(軸突)視乳頭周圍RNFL厚度
GCL+IPL(細胞體)黃斑GCIPL厚度

SD-OCT透過RNFL厚度評估RGC軸突流失,並透過GCA(GCIPL)評估包含細胞體的內層變薄1)2)黃斑參數比RNFL厚度更晚出現地板效應,因此對評估晚期階段有用1)

青光眼進展判定有兩種方法:事件分析和趨勢分析。

  • 事件分析:當追蹤測量值超過基線的閾值時判定為進展。
  • 趨勢分析:透過回歸分析計算隨時間的變化率(µm/年)來判定進展。

Cirrus的GPA(引導進展分析)整合了這兩種方法2)。它逐像素比較基線和追蹤的RNFL厚度圖,檢測超出測試-再測試變異的變化。生成整體趨勢圖需要兩次基線掃描和三次追蹤掃描。

平均RNFL厚度的測試-再測試允許限值為3.89 µm,4 µm或以上的可重複性減少提示有統計學意義的變化。

SD-OCT檢測到的進展模式有以下三種:

顳下象限是RNFL進展最常見的部位。

在晚期青光眼中,RNFL厚度趨於平穩,由於神經膠質組織和血管等非神經組織殘留,很少低於50 µm1)2)。這種「地板效應」降低了SD-OCT在末期的臨床實用性,進展評估主要依靠視野檢查黃斑參數的地板效應出現比RNFL厚度晚1)

  • 使用SS-OCT(掃頻源OCT)對篩板脈絡膜進行詳細分析1)
  • 超高解析度OCT、偏振敏感OCT和自適應光學OCT的臨床應用
  • 基於AI的自動診斷和進展檢測演算法的開發
  • 不同OCT機型間測量值的標準化1)2)
  • OCT-A整合,實現結構和血流的同步評估
Q SD-OCT的地板效應是什麼?
A

地板效應是指晚期青光眼RNFL厚度不再減少的現象。即使神經纖維嚴重脫落,由於神經膠質組織和血管等非神經組織殘留,RNFL厚度通常不會低於50 µm。在此階段,SD-OCT難以檢測進展,評估主要依靠視野檢查1)2)黃斑參數(GCIPL)的地板效應出現比RNFL厚度晚,因此在晚期仍保持一定的實用性。

  1. 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.

  2. American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Preferred Practice Pattern®. 2020.

  3. American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Suspect Preferred Practice Pattern®. 2020.

  4. Pitha I, Kimball E, Oglesby E, et al. Prog Retin Eye Res. 2024;99:101225.

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