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前眼部OCT(AS-OCT)

前眼部OCT(AS-OCT:Anterior Segment Optical Coherence Tomography)是一種利用近紅外光干涉現象非侵入性獲取角膜前房水晶體隅角斷層影像的檢查設備。它可以觀察和定量評估裂隙燈顯微鏡無法檢查的部位,廣泛應用於閉塞隅角症篩查、角膜疾病、屈光矯正手術前後以及青光眼隅角評估等領域。

AS-OCT影像於1994年由Izatt等人首次報導。最初使用與視網膜OCT相同的830 nm波長,但對鞏膜等散射組織的穿透性較差,不適合隅角成像。隨後開發了使用1310 nm長波長的設備,顯著提高了鞏膜穿透性和成像速度。

目前主流是傅立葉域OCT(FD-OCT)。與時域OCT(TD-OCT)相比,它具有更快的測量速度、更高的解析度和更強的三維分析能力。FD-OCT包括掃頻源OCT(SS-OCT)和頻譜域OCT(SD-OCT)兩種方式。

SS-OCT

波長:1310 nm(長波長)

深達度:高(可在一幅影像中顯示整個前眼部)

解析度:低於SD-OCT,但實用上足夠

代表機種:CASIA2(托美公司)

SD-OCT

波長:840 nm(短波長)

深達度:淺(難以顯示整個前眼部)

解析度:高於SS-OCT

用途:適用於角膜結膜的精密觀察

AS-OCT是一種非接觸式觀察隅角的診斷設備,其解析度優於超音波生物顯微鏡UBM),但無法觀察睫狀體3)。作為青光眼診療的輔助診斷工具,其有用性已被廣泛認可3)

  • CASIA2(托美公司):搭載SS-OCT,透過360°隅角自動分析(AOD500、窄隅角指數)可進行窄隅角篩檢。
  • Cirrus HD-OCT 5000/6000前眼部模式(蔡司公司):在現有後眼部OCT上搭載前眼部模式。
  • SPECTRALIS前眼部模式(海德堡公司):支援高解析度SD-OCT進行角膜精細評估。
Q AS-OCT與一般眼底OCT有何不同?
A

眼底OCT是獲取視網膜斷層影像的設備,使用波長840–870 nm的光源。AS-OCT專門用於觀察前眼部(角膜隅角虹膜等),SS-OCT方式使用1310 nm的長波長以提高對深層組織的穿透性。觀察對象和使用波長不同。

前眼部斷層成像有AS-OCT和超音波生物顯微鏡UBM)兩種。兩者既有共同點也有明顯差異。

  1. 可獲得前眼部斷面影像。
  2. 隅角斷面影像可獲得有助於青光眼治療決策的有用資訊。
  3. 可進行影像的定量評估(隅角分析軟體)。
  4. 可觀察明暗環境下的變化。
項目前眼部OCT(AS-OCT)超音波生物顯微鏡UBM
原理光(波長0.7~1.3 μm)超音波(30~50 MHz)
接觸非接觸接觸(需要水浸法)
體位坐位(部分可仰臥位)仰臥位
解析度15 μm50 μm
最大掃描範圍16 × 6 mm5 × 5 mm
睫狀體觀察不明確可能
虹膜背面不明確可能
角膜表層/淚液半月板有用不適合
影像分析軟體豐富有限
手術後立即可能(無感染風險)困難

AS-OCT因其非接觸、快速、高解析度的優點,已成為日常診療的首選。另一方面,UBM在觀察AS-OCT難以顯示的睫狀體、晶狀體懸韌帶和虹膜背面方面具有優勢。在需要觀察睫狀體的情況下,如惡性青光眼的診斷或高褶虹膜的詳細評估,UBM能發揮重要作用。

AS-OCT按以下步驟進行。

  1. 非接觸、無需表面麻醉:無需接觸眼睛,無需麻醉眼藥水
  2. 無需散瞳:房角評估在非散瞳狀態下進行。為評估暗環境下的變化,需在明暗兩種條件下拍攝。
  3. 坐位,正視前方:患者注視固視燈。
  4. 使用房角分析軟體自動評估:CASIA2可自動分析360°的AOD500。

CASIA2(配備SS-OCT)可進行360°房角自動分析,計算全周AOD500,並通過窄角指數量化窄角風險。結合房角鏡檢查結果,可用於員工教育和患者說明。

AS-OCT無法檢測房角的新生血管或色素沉著。僅通過AS-OCT評估可能會遺漏周邊虹膜前粘連PAS)、色素沉著和小梁網功能障礙等繼發性原因6)

Q AS-OCT能完全取代隅角鏡檢查嗎?
A

不能取代。AS-OCT具有非接觸、可在暗處成像的優點,但周邊虹膜前粘連、色素沉著、新生血管隅角發現,AS-OCT可能難以檢測6)。所有疑似青光眼的患者都應進行隅角鏡檢查6)

解讀AS-OCT影像時最重要的標誌是鞏膜突(scleral spur)鞏膜突是鞏膜內面與角膜曲率的接合部,表現為鞏膜向內突出的結構。通過評估虹膜角膜鞏膜內壁的接觸(apposition),可以檢測隅角關閉。

然而,有報告稱,在不進行影像平均的掃描方案中,約25%的病例無法識別鞏膜突。

用於前房隅角定量測量的主要參數如下所示。

參數縮寫定義
隅角開放距離AOD鞏膜突前方500/750 μm點與虹膜之間的距離
隅角隱窩面積ARAAOD、虹膜和角鞏膜壁圍成的面積
小樑網-虹膜間隙面積TISA鞏膜突到AOD線的梯形面積

其他可測量參數包括虹膜厚度、前房寬度和水晶體前凸(lens vault)等。

AS-OCT不僅可用於隅角評估,也可用於角膜斷面的精確評估。

  • 角膜斷面影像角膜各層(上皮、鮑曼層、基質、德斯密膜、內皮)結構清晰顯示。
  • 中央角膜厚度(CCT)測量:可進行準確的角膜厚度定量評估。
  • 角膜形態分析:配備地形圖功能的機型還可進行角膜形態分析

隅角影像診斷不能取代隅角鏡檢查 6)。所有疑似青光眼的患者均應進行隅角鏡檢查 6)

SD-OCT前房角橫斷面影像(鞏膜突、小樑網、虹膜的解剖結構)
SD-OCT前房角橫斷面影像(鞏膜突、小樑網、虹膜的解剖結構)
Wies6014. SD OCT - Anterior Chamber Angle Cross-Section. Wikimedia Commons. 2013. Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SD_OCT_-_Anterior_Chamber_Angle_Cross-Section.png. License: CC BY-SA 4.0.
57歲男性,頻譜域OCT(SD-OCT)拍攝的前房角橫斷面影像,清晰顯示鞏膜突、小樑網和虹膜各結構。對應本文「青光眼中的隅角評估」一節中討論的AS-OCT隅角評估。

青光眼臨床實務中,AS-OCT可作為隅角鏡檢查的輔助工具,或在因角膜疾病或患者配合度不佳而難以進行隅角鏡檢查時的替代方法。由於非接觸且可在暗室進行檢查,因此能夠在生理性散瞳狀態下評估隅角

根據虹膜形態和晶狀體相對於眼前段結構的位置,可以區分瞳孔阻滯、晶狀體前移等隅角關閉機制4)。作為閉隅角症(PAC/PACS)的診斷輔助,有助於決定雷射虹膜切開術LPI)或白內障手術4)

此外,在建議雷射虹膜切開術時,它也是有用的患者教育工具5)。對於觀察淺前房、窄隅角虹膜高褶等虹膜形態變化,它已成為不可或缺的工具。

AS-OCT也應用於青光眼手術的術前和術後評估。用於評估小樑切除術後濾過泡的形態,以及確認眼內引流裝置的位置。

Tanito等人(2024)在PreserFlo MicroShunt(PFM)植入術後2年的病例中,通過光柵掃描和3D AS-OCT成像,清晰顯示了常規2D橫斷面影像難以評估的支架狀態。右眼確認了C形變形,提示翼片可能從鞏膜袋中脫出1)。在2D影像基礎上增加3D影像,顯著提高了支架評估的準確性1)

SD-OCT正常角膜橫斷面影像(角膜上皮、基質、內皮層結構清晰)
SD-OCT正常角膜橫斷面影像(角膜上皮、基質、內皮層結構清晰)
Wies6014. SD-OCT Corneal Cross-Section. Wikimedia Commons. 2013. Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SD-OCT_Corneal_Cross-Section.png. License: CC BY-SA 4.0.
24歲男性,頻譜域OCT(SD-OCT)拍攝的正常角膜橫斷面影像,高解析度顯示角膜上皮、基質和內皮三層結構。對應本文「角膜疾病的應用」一節中討論的角膜橫斷面評估。

AS-OCT通過橫斷面影像評估角膜混濁的深度,有助於選擇角膜移植的手術方式。

  • 表層病變(上皮至鮑曼層):有助於考慮DALK(深層前部層狀角膜移植)的適應症
  • 基質深層至德斯密膜病變:有助於與DSAEK/DMEK角膜內皮移植)的鑑別
  • 全層病變:用於判斷PK(穿透性角膜移植)的適應症
  • 圓錐角膜:定量評估角膜厚度變薄,考慮角膜交聯(CXL)的適應症

白內障手術前,AS-OCT用於眼前節的定量評估。

  • 前房深度:輔助人工水晶體度數計算
  • 水晶體前凸(lens vault):評估與虹膜機械接觸的風險
  • 隅角狹窄的存在:評估術後閉鎖性隅角青光眼的風險
  • 術前:評估角膜厚度和角膜橫截面形態。ICL(植入式隱形眼鏡)手術前的前房深度評估
  • 術後:確認瓣膜形態(LASIK術後)和角膜基質剩餘厚度
Q AS-OCT檢查會痛嗎?
A

AS-OCT是一種非接觸式檢查,儀器不會接觸眼睛。不會產生疼痛或不適。無需麻醉眼藥水,檢查時間僅需幾分鐘。

AS-OCT利用邁克爾遜干涉儀的原理。光源發出的光被分為「參考臂」和「樣品臂(照射到眼睛)」,通過使各自反射光發生干涉,獲取組織內各深度的反射強度作為A掃描信號。通過傅立葉變換將A掃描信號轉換為深度方向的亮度分佈,並通過二維掃描生成斷層圖像。

FD-OCT(傅立葉域OCT)有兩種實現方式。

  • SD-OCT(頻譜域OCT:使用波長約840 nm的寬頻光源。通過光譜儀將反射光分解為光譜成分並同時獲取。解析度高,但對眼前段深部結構的顯示有限。
  • SS-OCT(掃頻源OCT:在約1310 nm波長處快速掃描單一波長。1310 nm波長對眼前段光散射組織(鞏膜鞏膜突)穿透性高,可在一幅圖像中覆蓋整個眼前段。

波長1310 nm的SS-OCT具有可達晶狀體後表面和睫狀體的穿透深度,已成為AS-OCT應用的實際標準方式。

光學相干斷層掃描血管攝影(OCTA)是一項快速發展的技術。它被認為比視網膜神經纖維層測量更不易受地板效應影響,在進展期青光眼的進展評估中可能比OCT更有優勢,但標準化的臨床應用方法尚未建立3)

Huang等人(2024年)對AS-OCT在青光眼中的應用進行了20年(2004-2023年)的文獻計量分析,分析了931篇報告。美國發表最多(288篇),其次是中國(231篇)和新加坡(124篇)。Aung Tin發表最多(80篇),被引3595次2)

2012年後論文數量急劇增加,2015年以來每年穩定發表60篇以上2)。2018年以來,隨著人工智慧(AI)的進步,研究從手動測量顯著轉向自動檢測和識別2)

最新的研究前沿是利用深度學習自動檢測隅角閉塞2)。傳統的AS-OCT圖像評估依賴於各參數的手動測量,耗時、主觀且再現性低。

深度學習演算法直接從圖像數據中學習,能夠高精度地分類開放、狹窄和閉塞的隅角。基於3D深度學習的數位隅角鏡系統(DGS)在檢測狹窄的虹膜角膜角和周邊虹膜前粘連方面顯示出與眼科醫生相當的診斷準確性2)

採用1310 nm波長運作的FD模式AS-OCT,正在實現眼前段的快速三維立方掃描。這有望進行以下評估:

  • 360度隅角評估:一次性評估全周隅角
  • 體積參數:測量虹膜體積和前房體積
  • 動態因子評估:分析虹膜面積和體積隨瞳孔直徑變化的動態變化

3D AS-OCT在青光眼手術裝置的術後評估中也已證明其有用性,能夠清晰顯示二維影像難以評估的支架變形和位移的整體情況1)

Q 基於AI的AS-OCT影像分析是否已投入實際應用?
A

仍處於研究階段。基於深度學習演算法的隅角閉塞自動檢測已顯示出高準確性2),但尚未在臨床中廣泛實用化。仍存在數據不足和診斷標準不統一等挑戰。


  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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