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神經眼科

神經眼科中的光學同調斷層掃描(OCT)

1. 神經眼科中的光學同調斷層掃描(OCT)是什麼?

Section titled “1. 神經眼科中的光學同調斷層掃描(OCT)是什麼?”

OCT是一種利用光干涉現象的非侵入性影像診斷技術,可提供視網膜視神經的高解析度斷層影像1)。最初用於視網膜疾病和青光眼的管理,但現已迅速擴展到神經眼科疾病的應用1)

它特別適用於評估視神經病變視交叉後視路障礙。可以客觀量化RNFL和GCIPL的水腫和萎縮,有時能在明顯的臨床徵兆或視功能損害出現之前檢測到變化1)

在日本,1997年群馬大學安裝了第一台OCT設備,2008年開始納入保險給付。目前,它已成為神經眼科評估的重要組成部分,預計未來使用量將進一步增加1)

在評估視路疾病時,cpRNFL厚度和黃斑部視網膜內層厚度是核心評估指標。

Q OCT用於哪些神經眼科疾病?
A

它廣泛應用於視神經炎多發性硬化症、視盤玻璃膜疣視乳頭水腫壓迫性視神經病變非動脈炎性前部缺血性視神經病變NAION)、阿茲海默症和帕金森氏症等疾病。這些疾病的特徵性OCT表現詳見「目標疾病與適應症」部分

神經眼科OCT多模態示例
神經眼科OCT多模態示例
Iridochorioretinal coloboma associated with buried optic nerve drusen: a case report. Arq Bras Oftalmol. 2022 May-Jun; 85(3):294-296. Figure 3. PMCID: PMC11826757. License: CC BY.
左眼。3A) 眼底檢查。3B) 眼底自體螢光。3C) 視神經OCT。3D) B超掃描。

OCT檢測到的異常大致分為「增厚」和「變薄」兩類。

  • RNFL增厚:反映軸突水腫。見於視神經炎急性期、急性缺血及短期顱內壓增高。
  • RNFL變薄:反映神經節細胞軸突喪失。見於神經退化性疾病、中毒性/營養缺乏性視神經病變、發炎/缺血過程的慢性期,最終導致視神經萎縮

cpRNFL

視盤周圍視網膜神經纖維層RNFL)厚度:神經眼科中最有價值的結構參數。透過視盤周圍環形掃描間接評估所有RGC 1)

分區評估:分別測量上方、下方、鼻側、顳側的厚度,並與視野結果對照(例如:顳下方RNFL萎縮→上顳側弓狀暗點)。

正常資料庫比較:與按種族和年齡匹配的正常眼資料庫進行機率顯示比較。由於個體差異大,輕度減少也可能不被判定為異常,需要評估實際測量值並與對側眼比較。

黃斑GCIPL

GCL+IPL(GCIPL):由於大部分視網膜神經節細胞RGC)位於黃斑部,因此對檢測視神經損傷很有用1)。根據設備不同,可報告為GCIPL(GCL+IPL)或GCC(NFL+GCL+IPL)。

視盤水腫時的優勢:在伴有視盤水腫的急性期,cpRNFL分析困難,但黃斑部視網膜內層分析受視盤水腫影響較小,且能比cpRNFL更早檢測到變薄。

先行變化:GCIPL變薄通常先於RNFL變化被檢測到(在視神經炎非動脈炎性前部缺血性視神經病變壓迫性視神經病變中均有報導)1)

OCTA

OCT血管攝影:無需顯影劑即可非侵入性顯示視網膜脈絡膜血管的微細結構。

放射狀視乳頭周圍微血管(RPC)評估:檢測血管擴張、迂曲及血管密度減少。血管密度減少與神經纖維層缺損NFLD)部位一致。

在神經眼科的應用:用於非動脈炎性前部缺血性視神經病變視乳頭水腫視神經炎的鑑別診斷與追蹤1)

Q RNFL和GCIPL有什麼不同?
A

RNFL包含視網膜神經節細胞RGC)的軸突,而GCIPL包含RGC的細胞體(GCL)和樹突突觸(IPL)。兩者提供互補資訊,根據病變位置和時期,哪個先變化有所不同。在伴有視乳頭腫脹的急性期,GCIPL評估比cpRNFL更可靠。

以下是OCT在神經眼科領域應用的主要疾病及其特徵性發現。

  • EDI-OCT是檢測ODD的黃金標準1)
  • ODD定義:位於篩板上方、具有高反射邊緣的低反射結構(ODDS聯盟推薦)1)
  • 埋藏型ODD的檢測:優於B超、自發螢光和CT,在埋藏型ODD高發的年輕族群中尤其有用1)
  • 與嚴重度的相關性ODD體積越大,與RNFL變薄和視野缺損的相關性越強1)
  • **PHOMS(視盤周圍高反射卵形團塊樣結構)**應被視為與ODD不同的現象1)

視神經炎、多發性硬化症(MS)和NMOSD

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  • RNFL和GCIPL變薄是MS視神經炎中已建立的生物標誌物1)
  • 即使沒有眼部症狀的MS患者也表現出cpRNFL減少,死後研究證實99%的MS患者存在視神經脫髓鞘病變。
  • 急性球後視神經炎RNFL厚度可能正常、減少或增加(軸突水腫)。約6個月後可檢測到cpRNFL變薄。
  • cpRNFL厚度與最佳矯正視力對比敏感度、色覺、EDSS(障礙程度量表)和腦萎縮相關。
  • 進展型MSRNFL和GCIPL萎縮的速度比復發緩解型MS更快1)
  • 內顆粒層(INL)容積:作為CNS發炎性疾病活動的標誌物受到關注1)
  • NMOSD:特徵性表現為嚴重的視神經萎縮視網膜神經纖維層<30μm),即「地板效應」1)。微囊樣黃斑水腫的發生率(20–26%,AQP4陽性者40%)高於MS(5%)1)
  • MOG-IgG相關 vs AQP4-IgG相關MOG-IgG相關視神經炎中GCIPL相對保留,而AQP4-IgG相關中GCIPL顯著喪失1)
  • MSMOGAD的鑑別:首次視神經炎後,MOGAD患者表現出更差的視力和pRNFL萎縮。同時雙側視神經炎的發生率MOGAD為46.9%,MS為11.8%(p < .001)。鼻側<58.5μm、顳上側<105.5μm被認為是MOGAD的獨立預測因子2)
Q OCT是否包含在多發性硬化症的診斷標準中?
A

現行的McDonald標準(2017年修訂)中,視神經未被列為DIS(空間多發)部位,但已有報告顯示納入無症狀視神經病變可提高敏感性,目前正在研究在未來修訂中擴大其用於證明DIS和DIT(時間多發)的應用1)

非動脈炎性前部缺血性視神經病變(NAION)

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  • 急性期評估視乳頭水腫限制了RNFL評估,但GCIPL變薄在發病1個月內可檢測到,且先於RNFL變化1)
  • 高低差模式:GCIPL變化呈現「高度差」(一個水平半球比另一個薄)是非動脈炎性前部缺血性視神經病變的特徵,在發病2週時有助於與視神經炎鑑別1)
  • 慢性期發現:觀察到與水平下鼻側缺損和水平下半盲一致的變薄。
  • OCTA所見非動脈炎性前部缺血性視神經病變的視乳頭周圍血管密度顯著降低,血管流密度變化與視力改善的相關性已有報告1)

視乳頭水腫與假性視乳頭水腫的鑑別

Section titled “視乳頭水腫與假性視乳頭水腫的鑑別”
  • 視乳頭水腫:可見cpRNFL升高。OCT有助於與假性視乳頭水腫(視盤玻璃膜疣/擁擠視盤)鑑別。
  • IIH特發性顱內壓增高症):診斷後2-3週內GCIPL變薄>10μm,與1年後視功能不良相關1)
  • pRPE/BM前移位:反映顱內壓(ICP)升高,也用於評估治療反應1)
  • RNFL厚度減少可能意味著治療反應良好,也可能意味著軸突損傷導致的神經萎縮。

壓迫性視神經病變(如垂體腺瘤)

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  • 蝶形萎縮(bowtie atrophy)視交叉壓迫導致雙顳側偏盲時,觀察到RNFL喪失1)
  • GCIPL變化:顯示尊重垂直經線的萎縮模式,易於與視野缺損相關1)
  • 早期檢測:GCIPL鼻側雙重變薄可在RNFL變化前檢測到,對早期/輕度壓迫有用1)
  • 術後預後預測:術前RNFL厚度正常(≥70μm)是術後視力和視野改善的唯一顯著預測因子(多變量分析)1)
  • 視交叉部病變黃斑部中心凹垂直經線鼻側的選擇性變薄,以及cpRNFL顳側和鼻側象限的變薄是典型表現。
  • 視束症候群:同側眼呈現沙漏樣萎縮,對側眼呈現帶狀萎縮。
  • 統合分析顯示,AD患者的GCIPL、RNFL脈絡膜變薄1)
  • 與同年齡健康者相比,上方和下方象限的RNFL顯著變薄,而鼻側和顳側無差異。
  • 有報告指出AD患者的杯盤比(C/D)是對照組的3倍。
  • GCIPL變化與認知功能下降相關,可能成為AD進展的早期標誌物1)
  • RNFL變薄的程度與疾病嚴重度相關,並可作為進展指標。一項包含13項研究的統合分析顯示,PD患者的RNFL厚度較對照組顯著減少。
  • **REM睡眠行為障礙(RBD)**相關的RNFL和GCIPL變薄作為前驅期PD的替代標誌物備受關注1)
  • 進行性核上性麻痺PSP)與PD的RNFL變薄模式不同1)

中毒性與營養缺乏性視神經病變

Section titled “中毒性與營養缺乏性視神經病變”
  • 乙胺丁醇視神經病變:即使眼底正常,GCIPL變化也先於RNFL異常1)。停用乙胺丁醇後GCIPL的變化可預測12個月後的恢復情況1)
  • 典型模式:顳側RNFL變薄+瀰漫性GCIPL變薄+中心視野缺損。維生素B12缺乏性視神經病變也可見相同模式1)
  • LHONLeber遺傳性視神經病變:急性期RNFL增厚,隨後變薄。GCIPL變薄先於RNFL腫脹1)
  • DOA(體染色體顯性視神經萎縮:上方和下方象限RNFL變薄,與LHON急性期增厚不同1)
  • 引起中心暗點或盲點中心暗點視神經疾病中,觀察到反映乳頭黃斑束(PMB)損傷的變薄模式。
  • 同名半萎縮(homonymous hemiatrophy):表現為GCIPL變薄模式1)
  • 膝狀體前病變 vs 膝狀體後病變:前者可立即檢測到RNFL變薄。後者因逆行性跨突觸變性(RTSD)約5個月後檢測到1)
  • 有病例報告顯示,即使沒有視野缺損,也可檢測到GCIPL同名半萎縮1)
Q OCT能鑑別視乳頭水腫和視盤玻璃膜疣嗎?
A

EDI-OCT可顯示深部ODD,有助於鑑別視乳頭水腫(cpRNFL升高)與假性視乳頭水腫ODD、擁擠視乳頭)。但與擁擠視乳頭的鑑別有時困難,需綜合臨床所見判斷。

  • 測量部位視神經乳頭黃斑部為兩個基本部位。
  • cpRNFL厚度程式:圍繞視乳頭進行環形掃描,計算各扇區(上方、下方、鼻側、顳側)的厚度。
  • 黃斑部分析程式:輸出GCC厚度(NFL+GCL+IPL)或GCIPL厚度(GCL+IPL)。不同機型的名稱和測量範圍有所不同。
  • 正常資料庫比較:與按種族和年齡分層的正常眼資料庫進行比較,以彩色地圖顯示機率。
  • 無機種間相容性:由於不同機種的分割演算法和測量範圍不同,無法在不同機種之間進行數值比較。建議使用同一機種進行縱向評估。
  • 輔助定位OCT作為視野檢查和臨床檢查的輔助工具,不應單獨用於診斷。

OCT的類型及其在神經眼科的應用

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以下總結了OCT的主要類型及其在神經眼科的應用。

類型特徵神經眼科中的主要用途
SD-OCT高速、高解析度RNFL和GCIPL評估的標準
EDI-OCT深層結構可視化ODD檢測、篩板脈絡膜分析
SS-OCT更深的穿透深度篩板脈絡膜的詳細評估
OCTA血管成像,無需顯影劑視乳頭周圍血管密度的定量化
  • 視乳頭水腫 vs 假性視乳頭水腫ODD、擁擠視盤):EDI-OCT有效。
  • 視神經炎 vs 非動脈炎性前部缺血性視神經病變:透過GCIPL變化模式(垂直性 vs 瀰漫性)進行鑑別1)
  • MOGAD vs MS:透過鼻側和顳上側pRNFL萎縮模式進行鑑別2)
  • 壓迫性視神經病變的術前預後預測:術前RNFL厚度用於預後預測1)
Q 不同機型的OCT檢查結果可以相互比較嗎?
A

由於不同機型之間的分割演算法和正常資料庫不同,因此無法在不同機型之間進行數值比較。建議使用同一機型進行縱向評估。詳細資訊請參閱「診斷與檢查方法」一節。

OCT是一種通過光干涉現象檢測測量光與眼底反射光之間的光程差,從而獲得深度方向信號強度分佈(A模式)的技術。通過X-Y方向掃描獲取斷層影像(B模式)。

以下為主要OCT裝置的比較。

種類特徵代表機型
TD-OCT波長820nm,A掃描疊加,目前幾乎不使用
SD-OCT深度解析度提升,26,000 A掃描/秒以上Cirrus(卡爾蔡司)、Spectralis(海德堡)、RS-3000(尼德克)、3D-OCT-1 Maestro(拓普康)
SS-OCT穿透深度更高的雷射光,有助於分析脈絡膜篩板DRI OCT Triton(拓普康)
EDI-OCT徹底改變了Bruch膜深層及ODD的可視化多機型搭載
En face OCT視網膜層的冠狀切面影像,形態評估類似眼底照片
OCTA無需螢光染料即可高解析度顯示視網膜血管Avanti(Optovue)等

神經眼科領域優先評估的視網膜層如下。在青光眼視神經疾病中,這三層優先受損1)

  • RNFL視網膜神經纖維層:包含視網膜神經節細胞RGC)的軸突。
  • GCL(神經節細胞層):包含RGC的細胞體。
  • IPL(內網狀層):包含RGC的樹突與雙極細胞軸突之間的突觸。

6. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

Section titled “6. 最新研究與未來展望(研究階段報告)”

在McDonald標準(2017年修訂版)中,視神經未被列為DIS部位,但有報告指出納入無症狀性視神經病變可提高敏感度1)。將OCT用於證明DIS和DIT的擴展應用正在作為未來方向進行研究1)

作為神經退化性疾病早期檢測工具的潛力

Section titled “作為神經退化性疾病早期檢測工具的潛力”

目前認為AD臨床前階段(存在類澱粉蛋白病理、認知正常)與RNFL變薄之間的關聯尚不明確,需要縱向研究來確定OCT作為AD和PD篩查及監測工具的實用性1)。其作為RBD患者前驅期PD預測工具的潛力也備受關注1)

儘管OCT是一種非常有用的檢查工具,但已知存在以下局限性。

  • 無兒童參考數據:正常值數據庫來自18歲及以上的受試者。
  • 解剖變異近視等情況可表現為RNFL變薄。
  • 影像品質下降因素角膜疾病、白內障玻璃體漂浮物等中間屈光介質混濁會降低影像品質。
  • 分割錯誤:可能導致錯誤讀取,尤其在高度近視眼和傾斜視盤中頻繁發生。
  • 需要患者配合:無法維持固視的患者影像品質會下降。
  • 合併症的影響:在老年人中,由於青光眼、帕金森病等合併症,解釋RNFL變薄的原因變得困難。
  • 地板效應:隨著變薄進展,進一步的厚度變化無法檢測,限制了晚期疾病的監測1)
  • 設備間不相容性:縱向比較必須使用同一設備。
  • 綜合判斷的必要性:不應僅憑OCT診斷,應結合臨床檢查和視野檢查綜合判斷。

  1. Lo C, Vuong LN, Micieli JA. Recent advances and future directions on the use of optical coherence tomography in neuro-ophthalmology. Taiwan J Ophthalmol. 2021;11(2):107-131.
  2. Pakeerathan T, et al. December 2024 Journal Highlights: differentiation of MS and MOGAD using OCT parameters. 2024.

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