OCT在神經退化性疾病中的應用

一目瞭然的要點

1. OCT在神經退化性疾病中的應用

神經退化性疾病是一群損害記憶、認知和運動功能的疾病。它們具有共同特徵：與老化密切相關、異常蛋白質聚集、以及緩慢且不可逆的病程。代表性疾病包括阿茲海默症、帕金森氏症、肌萎縮性側索硬化症、亨丁頓舞蹈症和額顳葉失智症。

這些疾病以潛伏性發病為特徵，神經病理學變化在臨床症狀出現前數年就已進展。這使得早期診斷困難，並導致治療延遲。在大量神經組織不可逆喪失之前，臨床表現往往不明確。

視網膜是中樞神經系統的延伸，是唯一可以非侵入性觀察的部位。胚胎學上，視網膜和視神經由間腦發育而來，出生後透過視神經與中樞神經系統保持連接。解剖學上，視網膜的分層結構和血-視網膜屏障與中樞神經系統相似，神經血管單元的構成也相同。¹⁾

光學同調斷層掃描（OCT）是一種利用反射光的非侵入性成像技術，可生成視網膜結構的高解析度二維和三維影像。由於它可以客觀、定量地評估各視網膜層的厚度，因此作為檢測視路結構損傷的工具而受到關注。¹⁾ 死後組織研究顯示AD、PD和ALS中視網膜厚度減少，OCT是捕捉活體這些變化的有力手段。

OCT血管成像（OCTA）是OCT的一個子集，對視網膜和視神經血管的完整性進行成像，主要評估血流灌注。它可以在不使用顯影劑的情況下顯示微血管層級（5-15 µm）的變化，並在PD、亨丁頓舞蹈症、ALS、AD和多發性硬化症中報告了異常。¹⁾

Q 為什麼眼睛檢查（OCT）能發現腦部疾病？

視網膜在胚胎學、解剖學和生理學上與大腦具有共同的組織特徵。神經退化性疾病損害大腦神經元的同時，也會導致視網膜神經元變性。OCT能夠非侵入性地定量測量視網膜各層，因此作為反映腦內神經變性的生物標誌物被研究。¹⁾

2. 主要症狀與臨床所見

自覺症狀

神經退化性疾病相關的視覺症狀因疾病而異，但常見的共同症狀如下。

視力下降：隨著病變進展緩慢發生。
視野缺損：在AD中，特別是下方視野的明顯缺損已有報告。
對比敏感度下降：空間對比敏感度障礙在AD和PD中均可見。
色覺障礙：PD和AD中出現顏色識別障礙。
眼球運動障礙：PD中表現為輻輳不足，PSP中表現為垂直性核上性眼肌麻痺。
乾眼症：PD中因眨眼減少可能導致乾眼症。

臨床所見

按疾病列出OCT檢測到的主要視網膜變化。

阿茲海默症

視盤周圍RNFL變薄：所有象限均可見，以上方象限最為顯著。標準化平均差（SMD）= −0.67。¹⁾

黃斑部GC-IPL變薄：SMD = −0.46。可能比視盤周圍RNFL對AD神經變性的評估更敏感。¹⁾

視網膜血管變化：與對照組相比，觀察到血管網絡稀疏和血管迂曲增加。¹⁾

帕金森病

全象限RNFL變薄：薈萃分析證實PD患者所有象限均變薄。¹⁾

內視網膜層（IRL）變薄：旁中心凹IRL較對照組減少約15%。這被認為是由多巴胺能無長突細胞消失所致。¹⁾

中心凹凹陷的變化：中心凹凹陷變薄和擴大已被報導為PD的可量化特徵。¹⁾

在PSP（進行性核上性麻痺）中，ONL（外核層）:OPL（外叢狀層）比值已被報導可以區分PSP（<5.03）和MSA（>5.03），敏感性88%，特異性91%。¹⁾ 在ALS（肌萎縮側索硬化症）中，也報導了視乳頭周圍RNFL變薄，但研究數量仍然有限。

OCT對視路病變導致的RGC及其軸突損傷具有很高的檢測能力，是一種有用的客觀定量評估方法。cpRNFL厚度和黃斑內視網膜層厚度通過與內置的年齡匹配正常眼數據庫進行比較的概率顯示進行分析，但由於正常厚度個體差異很大，因此實際測量值的評估和與對側眼的比較也很重要。

Q OCT能判斷神經退化性疾病的嚴重程度嗎？

目前，用於嚴重程度評估仍有困難。一些研究顯示RNFL變薄與疾病進展相關，但也有報告未能顯示AD患者MMSE（簡易智能狀態檢查）評分與RNFL厚度之間的相關性。¹⁾ OCT用於嚴重程度評估是未來的研究課題。

3. 原因和風險因素

神經退化性疾病是多因素疾病，具有以下共同特徵。

老化：所有主要神經退化性疾病的最大風險因素。
異常蛋白質聚集：AD的特徵性病理發現包括β澱粉樣蛋白（Aβ）斑塊和神經纖維纏結（tau蛋白），PD的特徵性病理發現包括α-突觸核蛋白包涵體（路易小體）。
遺傳易感性：某些疾病（如亨廷頓病）遵循體染色體顯性遺傳模式。
神經發炎和氧化壓力：作為加速疾病進展的常見機制被研究。

關於視網膜變性，目前尚不清楚是原發性神經變性（視網膜本身的變性）還是因腦內神經元喪失導致的繼發性逆行性變性。在AD中，提出了以下兩種機制：¹⁾

逆行性變性假說：AD腦病變損害視路的神經連接，導致視神經和視網膜的逆行性變性。
共同病理假說：β-澱粉樣蛋白斑塊、tau蛋白纏結和神經炎症同時發生在腦和視網膜中，共同的病理生理學將視網膜變化與AD聯繫起來。

AD患者的視網膜中，與對照組相比，β-澱粉樣蛋白沉積增加，尤其是在周邊上方象限的血管周圍有聚集趨勢。¹⁾ 視網膜β-澱粉樣蛋白的積累可能比腦更早發生，並隨疾病進展而增加。¹⁾ 然而，這一發現在文獻中並不一致，AD的視網膜病理是否存在仍有爭議。¹⁾

4. 診斷與檢查方法

使用OCT進行視網膜評估在神經退化性疾病的生物標誌物研究中扮演核心角色。以下介紹主要評估指標和測量方法。

主要OCT評估指標如下表所示。

評估指標	縮寫	主要目標疾病
視盤周圍視網膜神經纖維層厚度	cpRNFL	AD、PD、ALS
黃斑部神經節細胞-內網狀層複合體	GC-IPL	AD、PD
內視網膜層	IRL	PD
外顆粒層與外網狀層比值	ONL:OPL比值	PSP、MSA鑑別

OCT評估

**SD-OCT（頻譜域OCT）**是目前標準方法。黃斑部GC-IPL的測量可能比視盤周圍RNFL對AD的神經退化評估具有更高的敏感性，因為該區域包含超過50%的總RGC體積。¹⁾

SD-OCT測量視盤周圍RNFL的再現性高（檢查間ICC=0.927，CoV=3.83%），而GC-IPL的再現性更高（ICC=0.968，CoV=1.91%）。¹⁾

掃頻源OCT（SS-OCT）是新一代技術，一些研究顯示PD患者視網膜變薄的同時脈絡膜厚度增加。¹⁾

OCTA評估

OCTA無需造影劑即可顯示視網膜微血管，並可量化以下指標。

血管長度密度（VLD）和血管灌注密度（VPD）：據報導，PD患者中心區、內側區和全區域均下降。¹⁾
FAZ（中心凹無血管區）圓形度指數：PD患者中顯示下降。¹⁾
表層和深層毛細血管叢、放射狀視乳頭周圍毛細血管叢：與AD的關聯正在研究中。¹⁾

在神經眼科領域，通過OCTA評估視盤周圍的放射狀視乳頭周圍毛細血管（RPC），可以捕捉到視網膜表層血管的擴張、迂曲和血管密度減少。血管密度減少的區域與眼底檢查中神經纖維層缺損（NFLD）的部位一致。

在鑑別診斷中的應用

OCT在鑑別PSP和MSA方面的有用性也已被研究。當使用ONL:OPL比值作為指標時，據報導可以以88%的敏感性和91%的特異性區分PSP（比值<5.03）和MSA（比值>5.03）。¹⁾

Q 僅憑OCT檢查能否診斷神經退化性疾病？

目前，僅憑OCT無法做出確診。OCT提供神經退化性疾病的疑似生物標誌物，但需要與青光眼或年齡相關變化等其他原因導致的視網膜變薄進行鑑別。神經退化性疾病的診斷最終基於綜合臨床評估。¹⁾

5. 標準治療方法

目前，神經退化性疾病中的OCT檢查被定位為研究和監測工具，尚未建立基於OCT發現的特定治療方法。各神經退化性疾病的治療主要由神經內科醫師負責。

眼科管理包括以下內容：

定期OCT檢查：用於疾病活動性監測。
視野檢查：用於評估視覺功能。
乾眼管理：帕金森病患者因眨眼減少而出現乾眼問題。
眼球運動障礙的處理：帕金森病的輻輳不足、進行性核上性眼肌麻痺的核上性眼肌麻痺等。

6. 病理生理學與詳細發病機制

視網膜與腦的共同病理

視網膜與腦的相似性是多方面的。¹⁾

胚胎學相似性：在發育過程中，視網膜和視神經由間腦形成。出生後，視網膜通過視神經與中樞神經系統保持連接，是中樞神經系統的組成部分。
解剖學相似性：視網膜的層狀細胞結構、血-視網膜屏障的存在以及神經血管單元（NVU）的構成與腦相同。NVU由神經元（神經節細胞、無長突細胞、水平細胞、雙極細胞）、膠質細胞（Müller細胞、星形膠質細胞）和血管細胞（內皮細胞、周細胞）組成。
生理學相似性：血-視網膜屏障和血-腦屏障均通過NVU維持功能性耦合。與中樞神經元類似，視網膜神經節細胞在損傷後表現出軸突變性、髓鞘崩解、疤痕形成和繼發性變性，再生能力有限。

阿茲海默症的視網膜病理

AD的腦病理（β-澱粉樣蛋白斑塊、tau神經纖維纏結、神經元丟失）損害視覺通路的神經連接，導致視神經和視網膜的逆行性變性。¹⁾ 然而，在主要累及枕葉視覺皮層的AD後部皮質萎縮變異型中，未檢測到視盤周圍RNFL厚度與對照組的差異，提示僅憑逆行性變性無法解釋所有發現。¹⁾

另一種假說提出共同病理假說，即β-澱粉樣蛋白、纖維狀tau和神經炎症同時發生在腦和視網膜中。AD早期內視網膜有時出現的反應性膠質增生（RNFL增厚）可能先於RNFL變薄，或在OCT上掩蓋輕微的RNFL變薄。¹⁾

此外，大多數視網膜β-澱粉樣蛋白沉積位於神經節細胞-內叢狀層（GC-IPL），部分聚集在血管周圍。視網膜β-澱粉樣蛋白在性質上與AD的定義性病變——腦β-澱粉樣蛋白斑塊相似，在非AD對照組中僅檢測到極少量。¹⁾

帕金森病的視網膜病理

多巴胺是視網膜中重要的神經傳導物質，在內核層和內網狀層中存在多巴胺能無長突細胞。多巴胺受體已在視網膜色素上皮細胞、感光細胞、Müller細胞、雙極細胞、水平細胞和神經節細胞中被識別。¹⁾

多巴胺調節神經節細胞層的感受野以提供空間對比敏感度和色覺，並參與光適應和褪黑激素產生的調節。死後分析顯示，與對照組相比，帕金森病患者的眼睛多巴胺含量減少，¹⁾ 這為視網膜的結構和功能變化提供了依據。

與對照組相比，帕金森病患者的旁中心凹內網膜層（IRL）厚度減少約15%，假設這直接由多巴胺能細胞消失引起。¹⁾

7. 最新研究與未來展望（研究階段報告）

通過OCT鑑別輕度認知障礙（MCI）和阿茲海默症（AD）

MCI是正常年齡相關記憶問題與失智症之間的中間階段，遺忘型MCI進展為AD的風險較高。OCT已被證明可能有助於區分MCI和AD。MCI表現為視乳頭周圍RNFL喪失，但不如AD明顯，而AD對神經節細胞層-內網狀層（GCC-IPL）複合體的影響比MCI更強。¹⁾

縱向研究顯示，RNFL和GC-IPL變薄與未來認知功能下降相關，OCT有望成為預測臨床前AD的非侵入性生物標誌物。¹⁾

人工智慧（AI）的應用

將下一代計算技術（AI）引入視網膜影像分析正在推進中。與腦影像技術相比，AI技術有望應用於視網膜成像的篩查和風險分層，其優勢包括非侵入性、相對低成本以及可在初級醫療機構使用。¹⁾

帕金森病的中心凹凹陷標誌物

Spund等人報導了帕金森病患者中心凹凹陷變薄和擴大，表明這一變化可能提供帕金森病的可量化特徵。¹⁾ 正在研究通過數學方法描述中心凹凹陷變化是否可作為帕金森病診斷和進展預測的工具。

進行性核上性麻痺（PSP）和多系統萎縮（MSA）的鑑別診斷

基於SD-OCT的視網膜分層評估被認為是鑑別PSP和PD的有前途的輔助手段。與年齡匹配的對照組和PD患者相比，PSP中發現了顯著差異，有望成為未來的診斷輔助工具。¹⁾

OCTA血管生物標誌物

Zou等人發現，與健康年齡匹配的對照組相比，帕金森病患者眼睛的顳側象限RNFL厚度、總黃斑體積、黃斑視網膜厚度和GCL-IPL厚度均減少。OCTA數據顯示，帕金森病患者中心區、內側區和全區的血管長度密度（VLD）降低，全區的血管灌注密度（VPD）降低，以及FAZ圓形指數降低。¹⁾

關於肌萎縮側索硬化症和亨廷頓病的大規模OCTA研究仍然缺乏，期待未來的研究。¹⁾

Q 將來僅透過眼部檢查就能早期發現阿茲海默症嗎？

目前仍處於研究階段，僅憑OCT難以做出明確診斷。然而，縱向研究表明OCT生物標誌物（RNFL和GC-IPL變薄）與未來認知功能下降的風險相關，結合人工智慧技術，有望在未來成為社區醫療機構的篩檢工具。¹⁾

8. 參考文獻

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