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光學同調斷層掃描血管攝影(OCTA)

1. 什麼是光學同調斷層掃描血管攝影(OCTA)?

Section titled “1. 什麼是光學同調斷層掃描血管攝影(OCTA)?”

光學同調斷層掃描血管攝影(Optical Coherence Tomography Angiography; OCTA)是一種在OCT設備上增加血流檢測功能的非侵入性眼底血管攝影技術,使用近紅外光。2014年首次臨床應用,作為無需顯影劑的血管可視化技術迅速普及。

OCTA通過非侵入性方式從視網膜脈絡膜血流中可視化血管結構,有助於年齡相關性黃斑部退化糖尿病視網膜病變等疾病的診斷和治療決策。

OCTA的基本原理是運動對比(分割血流:OCTA訊號)。對同一部位進行重複掃描,通過分離隨時間變化的訊號成分(即血球運動)與靜止組織訊號來提取血流資訊。具體來說,在短時間內對同一部位進行重複OCT掃描,計算A掃描之間的振幅和相位變化(去相關)。靜止組織無變化,有血流的部位有變化。通過這種差異可視化血管結構。

根據使用的光源,可分為SD-OCT(頻譜域)和SS-OCT(掃頻源)兩種。SS-OCT波長較長,因此在顯示脈絡膜深層方面更優。

  • SSADA(分裂頻譜振幅去相關血管成像):搭載於Optovue公司(AngioVue®)
  • OMAG(光學微血管成像):搭載於Zeiss公司(Angioplex®)
  • OCTARA:搭載於Topcon公司(Triton®)的SS-OCTA
  • 其他:AngioScan®(NIDEK®)、SPECTRALIS®(Heidelberg®)各方式
Q OCTA與螢光素血管造影(FA)有何不同?
A

FA透過靜脈注射顯影劑,二維記錄包括滲漏在內的螢光模式。OCTA無需顯影劑,三維顯示僅血流,可進行分層分析和定量。但無法評估滲漏、染色或積存,因此與FA互補使用。對顯影劑過敏或腎功能不全患者尤其有用。詳情請參閱「主要特徵與FA的比較」一節

非侵入性且快速

無需顯影劑:無過敏反應等顯影劑副作用風險。

檢查時間短:每次掃描在幾秒到幾十秒內完成。

可重複進行:可無負擔地頻繁掃描以進行追蹤。

三維且定量

分層分析視網膜可分為四層,各層的血管網絡可個別顯示。

定量評估:可量化血管密度(VD)和微血管灌流密度(MPD)。

結構與血流同時評估:可將OCT結構影像與血管影像疊加確認。

FA沒有的優點

血流空區顯示:可精細顯示無灌流區域和微血管脫落。

微血管叢分離:可分別評估表層和深層微血管叢。

NPA顯示優勢:無灌流區域(NPA)的邊界比FA更清晰。

FA沒有的限制

無法顯示滲漏:無法檢測血管通透性增加和新生血管滲漏。

視野較窄:標準掃描範圍為3×3至12×12毫米,不及廣角FA

定量值存在設備差異:血管密度等數值無法在不同設備間直接比較。

FAOCTA的主要差異如下。

特性FAOCTA
顯影劑需要不需要
滲漏評估不可
分層分析不可
視野可廣角通常3~12毫米
定量評估困難可透過VD、MPD等進行
副作用風險有(過敏等)

為了準確進行OCTA,需要適當的準備與拍攝步驟。

  • 散瞳:建議在散瞳下拍攝。小瞳孔(小於4mm)會顯著降低影像品質。
  • 固視確認:固視不良是眼球運動假影的主要原因。讓患者注視固視燈,確認固視穩定後再拍攝。
  • 白內障玻璃體混濁評估:介質混濁會降低訊號強度,導致血管顯示不良。
  1. OCT同一設備連續拍攝(無需額外準備)
  2. 注視固視燈,確保穩定的B掃描擷取
  3. 設定掃描範圍(黃斑部:3×3mm、6×6mm;視乳頭:4.5×4.5mm)
  4. 檢查自動分割,必要時手動修正
  5. 結合en face影像(分層)與B掃描(確認血流訊號)進行判讀

OCTA中,基於OCT斷層影像自動設定各層的邊界(分割),但在病眼情況下,自動分割常常失敗。拍攝後務必檢查分割線,如有偏差則手動修正。

OCTA顯示的視網膜六層板塊(表層、深層、無血管層、脈絡膜毛細血管叢、ORCC、脈絡膜)的en face影像
OCTA顯示的視網膜六層板塊(表層、深層、無血管層、脈絡膜毛細血管叢、ORCC、脈絡膜)的en face影像
Greig EC, Duker JS, Waheed NK. A practical guide to optical coherence tomography angiography interpretation. Int J Retina Vitreous. 2020;6:55. Figure 3. PMCID: PMC7666474. License: CC BY 4.0.
顯示OCTA的六個視網膜板塊。(a)表層(SCP)、(b)深層(DCP)、(c)無血管層、(d)脈絡膜毛細血管叢(CC)、(e)外視網膜-脈絡膜毛細血管叢(ORCC)、(f)脈絡膜的en face影像和分割線。對應本文「4. 正常所見與各層血管叢」部分討論的視網膜血管叢分層結構。

OCTA視網膜血管叢分為以下四層進行顯示。

層名縮寫主要位置
表層毛細血管叢SCP神經纖維層至神經節細胞層
深層毛細血管叢DCP內顆粒層內側至外側
視網膜無血管層(正常無血流)
脈絡膜毛細血管叢CCBruch膜正下方

有些設備採用包含放射狀視乳頭周圍毛細血管叢(RPCP)的分類。

  • SCP(表層毛細血管叢):粗大的動靜脈和密集的毛細血管網分布。中心凹周圍的無血管區(FAZ)清晰可見。
  • DCP(深層毛細血管叢):更緻密的蜂窩狀毛細血管網。FAZ通常比SCP看起來更小。
  • 視網膜:正常無血流信號。如果在此處檢測到血流信號,應懷疑第1型、第2型或第3型黃斑新生血管(MNV)。
  • CC(脈絡膜毛細血管叢):顆粒狀血流模式。表現為血流斑點。

OCTA存在特有的偽影,可能影響臨床判斷,因此理解這些偽影至關重要。有些偽影允許與血管造影相當的評估,而有些則使評估困難,需要仔細判讀。

偽影原因影響
訊號衰減介質混濁/色素假性無血流區
投影偽影表層血管的陰影深層假性血流
分割錯誤病理性形態改變層間訊號混合
眼球運動固視不良線狀白帶/重疊
  • 訊號衰減假影白內障玻璃體出血或色素沉著導致深層訊號減弱,實際有灌流的血管被誤認為血流空區。
  • 投影假影:表層血管訊號投影到深層切片,表現為假性血流。配備投影去除演算法(PR)的設備可減輕但無法完全消除。
  • 分割錯誤視網膜水腫、萎縮或視網膜前膜導致自動分割失敗,混入非目標層的血管資訊。需要手動修正。
  • 眼球運動假影:固視不良引起的白色線狀或拉鍊狀雜訊。原則上需重新拍攝,部分設備可透過眼動追蹤校正。
Q 如何最小化假影?
A

拍攝前進行散瞳、確認固視和介質評估,檢查影像品質評分。拍攝後務必目視確認分割。配備投影去除功能的設備應啟用該功能。排除存在運動假影、血管分割錯誤或屈光介質混濁的影像。

OCTA用於多種視網膜視神經疾病的診斷與管理。

OCTA可精細描繪DR的毛細血管異常。可檢測FAZ擴大/不規則、毛細血管脫落(血流空區)和新生血管。無灌流區(NPA)的邊界比FA更清晰。en face影像上NV和IRMA形態相似,需透過OCT B-scan確認血流訊號。AAO糖尿病視網膜病變臨床指南(2024)指出,OCTAFA的補充檢查,尤其適用於黃斑部毛細血管網評估4)

血管密度(VD)與DR分期相關,作為視網膜缺血的客觀指標正在研究中。Srinivasan等人(2023)對DR患者進行縱向研究,報告基線SCP-VD越低,一年內DR嚴重程度進展的風險越高2)。進展組SCP-VD中位數為12.90%,非進展組為14.90%,差異有統計學意義(p=0.032),風險比為0.825(AUC=0.643)。

滲出型AMD中三種黃斑新生血管(MNV)的OCTA en face影像和B掃描
滲出型AMD中三種黃斑新生血管(MNV)的OCTA en face影像和B掃描
Greig EC, Duker JS, Waheed NK. A practical guide to optical coherence tomography angiography interpretation. Int J Retina Vitreous. 2020;6:55. Figure 9. PMCID: PMC7666474. License: CC BY 4.0.
滲出型AMD的三種黃斑新生血管在3×3mm en face影像和B掃描中顯示。(a-b) 1型MNV(RPE下血流),(c-d) 2型MNV(RPE視網膜之間的血管),(e-f) 3型MNV(視網膜內亮點)。對應於本文「6. 臨床應用(視網膜疾病)」部分討論的脈絡膜新生血管(MNV)檢測。

脈絡膜新生血管(MNV)的檢測是OCTA的主要適應症之一。黃斑部OCTA評估宜採用3×3mm或6×6mm的細小掃描角度。AAO AMD臨床指引(2024)報告,OCTA檢測黃斑新生血管的敏感性為0.87,特異性為0.97,診斷準確性與FA相當5)

此外,OCTA可能檢測到FA無法檢測的無症狀亞臨床黃斑新生血管(1型MNV、drusen下MNV),從早期介入的角度受到關注5)

RVO中,OCTA可清晰顯示阻塞部位的微血管脫落和血流空區。可以按視網膜層次評估血管結構,並確認淺層或深層微血管層發生的微動脈瘤(MA)。AAO RVO臨床指引(2024)指出,OCTA對評估黃斑部微血管網缺血範圍有用6)

在RAO中,從急性期開始即可觀察到與阻塞血管供血區域一致的淺層微血管血流空區。AAO RAO臨床指引(2024)指出,OCTA早期血流評估對管理有用7)

  • 魚雷樣黃斑病變OCTA顯示外層視網膜脈絡膜微血管叢的無血管區域。Knani等人(2023)對1型和2型魚雷樣黃斑病變進行OCTA,報告了與病變一致的脈絡膜微血管叢訊號缺損1)
  • 鐮狀細胞疾病(SCD):在SCD中,評估結膜視網膜多個部位的血管損傷具有意義。Mgboji等人(2022)使用結膜OCTA記錄了SCD患者結膜微血管形態的特徵,並表明該方法可用於監測SCD的血管併發症3)

青光眼是不可逆性失明的主要原因,OCTA能夠檢測青光眼患者血管密度的降低,有望應用於診斷和進展評估。青光眼診療指南(第5版)指出,OCTA可評估視網膜表層和深層血流,已知青光眼越嚴重,視網膜表層血流越低8)

青光眼患者視盤周圍和黃斑區的血管密度(VD)降低,並與疾病嚴重程度相關。淺層(表層)的VD降低更為顯著。OCTA不易受結構性OCT的地板效應影響,在評估晚期青光眼進展方面可能具有優勢8)。隨著視杯擴大,視盤內毛細血管消失,放射狀視盤周圍毛細血管脫落,與視網膜神經纖維層缺損一致。

微血管脫落(Microvascular dropout: MvD)是指視盤周圍萎縮區域脈絡膜毛細血管的消失。通常出現在β區的顳下方。MvD與RNFL變薄、篩板缺損視野缺損相關,是預測RNFL變薄和視野缺損更快進展的指標。

基線視盤周圍和黃斑VD較低與早期至中期青光眼RNFL快速進展相關。這種關聯獨立於基線RNFL厚度,提示OCTA可能為進展風險評估提供額外貢獻。

多項研究報告青光眼手術後微血管VD顯著增加,這可能是由於手術降低眼壓後眼血流增加所致。

機械學說

眼壓升高與篩板變形:相對眼壓升高導致篩板變形和變薄,視網膜神經節細胞RGC)的軸漿運輸中斷,引發凋亡。

眼壓治療的依據:許多大規模研究將眼壓視為青光眼發生和進展的最大危險因素。

局限性:無法充分解釋正常眼壓性青光眼眼壓降低後仍進展的病例。

血管學說

眼血流減少與缺血:眼灌注壓降低或血管自動調節功能喪失導致視神經缺血和氧化壓力。

動脈硬化的角色:動脈硬化可能產生高搏動性,對眼部微血管造成損害9)

OCTA的意義OCTA能夠定量評估血管密度,是驗證血管學說的有力工具。

近年來,「機械學說」和「血管學說」不再被視為相互獨立,而是作為視神經乳頭的生物力學理論進行綜合理解。青光眼視神經病變被認為是由眼壓依賴性因素和非眼壓依賴性因素(循環障礙、自體免疫、氧化壓力等)複雜交互作用所致10)

Q OCTA有助於青光眼的早期發現嗎?
A

青光眼眼中,神經纖維層變薄和視盤周圍血管密度降低可能先於視野異常出現,利用OCTA進行早期檢測的研究正在進行中。OCTA的診斷能力通常被認為與OCTRNFL厚度、GCC厚度)相當,但一些報告指出,在早期青光眼中,OCT測量的RNFL厚度具有更好的敏感性。在晚期青光眼中,OCTA可能更具優勢,因為它不易受到地板效應的影響8)。目前,診斷和管理仍以OCT結構影像和視野檢查為主,OCTA僅起補充作用。

OCTA基於SD-OCT或SS-OCT。在同一視網膜位置重複進行B掃描,檢測連續影像之間的去相關(訊號變化)。血管內流動的紅血球會改變反射訊號,而周圍靜止組織則不會。此差異被視覺化為血流圖。

主要演算法

SSADA:分譜振幅去相關血管成像。用於AngioVue®(Optovue®)。

OMAG:基於OCT的微血管成像。用於Angioplex®(Zeiss®)。

OCTARAOCTA比值分析法。搭載於Triton®(TopCon®)的SS-OCTA

其他:AngioScan®(NIDEK®)的強度與相位去相關結合法等。

設備選擇注意事項

設備間不相容性:由於演算法和預設分層深度不同,即使同一患者也無法直接比較不同設備的結果。

SS-OCTA:TopCon®、Canon®、Zeiss®提供掃頻源OCTA,在脈絡膜層評估中提高了速度和解析度。

影像品質標準:排除訊號強度指數(SSI)低於40(Zeiss低於6)的低品質影像。

術語定義
血管密度(VD)血管所佔面積的比例(%)
視乳頭周圍VD視乳頭邊界外側750µm環形區域的VD
中心凹旁VD中心凹中心直徑1~3mm之間的VD
血流空泡微血管脫落/無灌流區域
FAZ中心凹無血管區(foveal avascular zone)

9. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

Section titled “9. 最新研究與未來展望(研究階段報告)”

利用血管密度預測糖尿病視網膜病變進展

Section titled “利用血管密度預測糖尿病視網膜病變進展”

利用OCTA定量指標作為DR進展預測生物標誌物的研究正在推進。Srinivasan等人(2023)縱向顯示,基線SCP-VD(血管密度)與DR進展風險顯著相關2)。VD為12.90%(進展組)對比14.90%(非進展組),p=0.032,風險比0.825,AUC=0.643。

超過12×12mm的超廣角OCTA的開發和普及,有望提高周邊視網膜血管病變和增殖前期視網膜病變新生血管的檢測靈敏度3)

亞臨床黃斑新生血管的早期介入

Section titled “亞臨床黃斑新生血管的早期介入”

針對OCTA檢測到的亞臨床黃斑新生血管進行抗VEGF治療,能否抑制其向滲出性AMD轉化的臨床研究正在進行中5)

Beros等人(2024)在大規模佇列中顯示,動脈脈搏波速度(aPWV)與原發性開放角型青光眼風險升高相關9)。高動脈硬化可能通過眼部微血管損傷促進青光眼發病,提示OCTA血管密度評估未來可能作為生物標誌物發揮作用10)

AI對OCTA影像的自動分析、機型間定量值的標準化以及進展預測模型的開發是主要研究課題。如果定量值的標準化得以實現,將可能進行多中心間的縱向比較研究。

Q OCTA未來將如何發展?
A

主要方向包括廣角化、高速化、AI自動分析以及定量生物標誌物的標準化。消除機型間定量值差異的標準化標準的建立也是一個重要的研究課題。結膜OCTA在全身疾病監測中的應用也備受期待3)

  1. Knani L, Ghribi O, Trigui A, et al. Optical coherence tomography angiography features of torpedo maculopathy. Saudi J Ophthalmol. 2023;37:63-65.
  2. Srinivasan S, Bhambra N, Jaiswal N, et al. Optical coherence tomography angiography as a predictor of diabetic retinopathy progression. Eye. 2023;37:3781-3786.
  3. Mgboji GE, Cain D, Scott AW. Conjunctival optical coherence tomography angiography imaging in sickle cell maculopathy. Am J Ophthalmol Case Rep. 2022;26:101428. doi:10.1016/j.ajoc.2022.101428. PMID:35243165; PMCID:PMC8861406.
  4. American Academy of Ophthalmology. Diabetic Retinopathy Preferred Practice Pattern. AAO; 2024.
  5. American Academy of Ophthalmology. Age-Related Macular Degeneration Preferred Practice Pattern. AAO; 2024.
  6. American Academy of Ophthalmology. Retinal Vein Occlusions Preferred Practice Pattern. AAO; 2024.
  7. American Academy of Ophthalmology. Retinal Artery Occlusions Preferred Practice Pattern. AAO; 2024.
  8. 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.
  9. Beros AL, Sluyter JD, Hughes AD, et al. Arterial Stiffness and Incident Glaucoma: A Large Population-Based Cohort Study. Am J Ophthalmol. 2024;266:68-76. doi:10.1016/j.ajo.2024.05.015. PMID:38754800.
  10. Stangos A, et al. Ocular and Systemic Risk Factors and Biomarkers for Glaucoma: An Umbrella Review of Systematic Reviews and Meta-Analyses. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2025;66(12):35.

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