Angio-OCT与FD-OCT的眼底检查相关性分析

南新帅，罗　灵， 李雨心， 聂　闯， 胡莲娜



Angio-OCT与FD-OCT的眼底检查相关性分析

南新帅1，罗灵2， 李雨心3， 聂闯2， 胡莲娜2

1The 306thClinical College of PLA ,Anhui Medical University, Beijing 100101, China;2Depatment of Ophthalmology, the 306thHospital of PLA, Beijing 100101, China;3Third Military Medical University, Chongqing 400038, China

Correspondence to:Lian-Na Hu. Depatment of Ophthalmology, the 306thHospital of PLA, Beijing 100101, China. hulianna306@163.com

Received：2016-02-23Accepted：2016-07-14

•AIM: To compare the coherence and difference on the fundus examination made with two kinds of optical coherence tomography (OCT): Angio-OCT and fourier domain-optical coherence tomography (FD-OCT).

•METHODS: Using Angio-OCT and FD-OCT to measure the retinal nerve fiber layer (RNFL) thickness, optic parameters, and ganglion cell complexes (GCC) thickness from 20 subjects respectively. The coherence was tested with Pearson’s correlation coefficient, the difference was tested with paired Studentttesting.

•RESULTS: The total correlation of the RNFL thickness, optic parameters, GCC thickness made with two kinds of OCT was between 0.7-0.8;the RNFL thickness, optic disk area etc. made with the Angio-OCT were lower than those made with FD-OCT except for the GCC thickness.

•CONCLUSION: The results made with two kinds of OCT from the same subject has certain coherence, but cannot be compared directly.

Citation:Nan XS, Luo L, Li YX,etal. Correlation analysis of fundus examinations with Angio-OCT and FD-OCT.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(8):1543-1547

摘要

目的：比较两种光学相干断层成像术(optical coherence tomography，OCT):血流成像光学相干断层成像术(Angio-optical coherence tomography, Angio-OCT)和傅立叶域光学相干断层成像术(Fourier domain-optical coherence tomography, FD-OCT)眼底检查的相关性及差异性。

方法：分别用Angio-OCT和FD-OCT测量20例受试者双眼神经纤维层厚度、视盘各参数和节细胞复合体厚度等，并对两种仪器测量值进行比较，采用Pearson相关分析研究两种仪器测量值的相关性，用配对样本t检验比较两种仪器测量值的差异性。

结果：(1)两种OCT所测RNFL厚度、视盘参数及GCC厚度，总体相关性为0.7～0.8。(2)Angio-OCT 所测GCC厚度比FD-OCT所测平均值高，但其它参数如RNFL厚度、视盘面积等，Angio-OCT的测量值普遍比FD-OCT的测量值低。

结论：两种OCT的测量值(RNFL厚度、视盘参数、GCC厚度)有一定相关性，但不能直接比较。

关键词：血流成像光学相干断层成像术；傅立叶域光学相干断层成像术；相关性；视盘；神经纤维层

引用：南新帅，罗灵， 李雨心， 等.Angio-OCT与FD-OCT的眼底检查相关性分析.国际眼科杂志2016;16(8):1543-1547

0引言

现已证实，在青光眼、高度近视等疾病中，视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer, RNFL)的损害发生在视野缺损及视盘损害之前[1-3]。视盘形态的改变也被认为是青光眼视神经病变及其进展的重要标志[4-6]。应用图像技术对视盘、RNFL厚度及黄斑厚度的定量检测已经成为青光眼、高度近视、视神经萎缩等前部视路疾病的诊断和随访的重要工具[7-9]。各种眼底检测新技术随之发展而来，其中一项便是光学相干断层扫描成像术(optical coherence tomography，OCT)。

OCT可以对视网膜及RNFL提供实时、客观、可重复性的检测，并且是一种非接触性、非侵入性、高分辨率的生物活体组织结构成像技术[4]。2003年Fercher等提出了傅立叶域光学相干断层成像术(FD-OCT)，分辨率及扫描速度较时域OCT得到明显提高(纵向分辨率5μm，横向分辨率8μm， 扫描速度26000A扫描/s)[10]。在FD-OCT的基础上推出的新型血流成像光学相干断层成像术(Angio-OCT)，扫描速度再次提升，达到70000A扫描/s；纵向分辨率5μm，横向分辨率达到了3μm。青光眼、高度近视、视神经萎缩等眼底疾病均是一种慢性进展性疾病，需要长期随访并与前次OCT检查结果进行比较，进而判断疾病的进展情况。对于Angio-OCT和FD-OCT，由于分辨率、扫描速率、硬件及软件版本的不同，对同一患者的检查结果可能存在差异，而这些差异有无统计学意义及临床意义国内外尚未见相关报道。

表1　不同部位两种仪器所测RNFL厚度比较　,μm)

表2　不同部位两种仪器所测参数比较　±s

针对上述临床中需要解决的问题，本次研究拟比较Angio-OCT与FD-OCT在测量RNFL厚度、视盘各参数及黄斑区GCC厚度方面的相关性和差异性，为临床医生在解读不同OCT报告结果时提供参考。

1对象和方法

1.1对象选取2015-04-01/04-20门诊连续性病例20例40眼，男8例16眼，女12例24眼，平均年龄43.4±16.29岁，包括正常眼15例30眼，可疑青光眼2例4眼，白内障1例2眼，屈光不正2例4眼。入选标准：(1)眼压低于21mmHg；(2)屈光介质尚透明；(3) 视盘及视网膜结构正常；(4)固视较好；(5)无严重的眼底病变。排除标准：(1)眼压高于21mmHg；(2)严重的屈光介质混浊,眼底不能窥入；(4)严重的眼底病变；(5)固视不佳者。

1.2方法

1.2.1仪器Angio-OCT(美国Optovue公司，AVANTI RTVue XR,纵向分辨率5μm，横向分辨率3μm，扫描速度70000A扫描/s，软件版本2014.2.0.93);FD-OCT(美国Optovue公司，RTVue-100，纵向分辨率5μm，横向分辨率8μm,扫描速度26000A扫描/s，软件版本：4.0.5.100)。

1.2.2数据采集及分析受试者暗视环境下分别用两种OCT按以下方法进行眼底扫描:(1)选择青光眼模块，获取图像：在3D视盘扫描图像中，参考B扫描中视网膜色素上皮末端精确画出视盘轮廓线。此视盘轮廓线被保存并默认为视盘地形图(NHM4)分析程序中各视盘参数的基线值。通过NHM4程序获得视盘及其周围的参数以及视盘周围4mm的RNFL厚度，扫描环直径3.45mm，RNFL厚度包括平均RNFL厚度、上部RNFL 厚度 、下部RNFL厚度 。(2)GCC模块：扫描的方法包括水平方向扫描线(经过黄斑中心凹)和垂直方向扫描线扫描黄斑区7mm×7mm范围内的GCC厚度，分析数据时排除了黄斑中心凹1mm2范围。选择信号强度评分在40分以上的图片存盘，计算机自动分析得到GCC的3个厚度参数:平均GCC厚度、上部GCC厚度、下部GCC厚度。

1.2.3观察指标视盘参数(视盘面积、视杯面积、盘沿容积、视盘容积、视杯容积、杯盘比、水平杯盘比、垂直杯盘比)、神经纤维层厚度、GCC厚度、FLV%、GLV%。

1.2.4注意事项(1)避免眼球运动;(2)环形扫描时以视盘为中心,避免扫描中心的偏差。

图1两种仪器所测不同部位RNFL厚度比较。

图2两种仪器所测视盘各参数比较。

统计学分析：采用SPSS 20.0软件统计两种仪器所测数据，用Pearson相关性分析研究两仪器测量值的相关性，配对t检验研究两仪器测量值的差异性，P<0.05时为差异有统计学意义。

2结果

2.1两种仪器所测RNFL厚度对于不同部位RNFL厚度，Angio-OCT测量值均低于FD-OCT测量值，且差异均有统计学差异(P<0.05),见表1，图1。

2.2两种仪器所测视盘各参数在视盘面积、视杯面积、盘沿面积、杯盘比等参数的测量中，Angio-OCT的测量值均低于FD-OCT的测量值，差异均有统计学差异(P<0.05),表2，图2,3。

2.3两种仪器所测GCC厚度在视网膜GCC厚度测量中，Angio-OCT测量值要高于FD-OCT测量值,仅上部GCC厚度测量值差异有统计学意义(P<0.05)，见表3，图4。

表3　不同部位两种仪器所测GCC厚度情况　,μm)

注： FLV%局部丢失体积百分率；GLV%整体丢失体积百分率。

表4三位小视杯患者的视盘参数对比

患者视杯体积Angio-OCTFD-OCT视盘体积Angio-OCTFD-OCT杯盘比Angio-OCTFD-OCT水平杯盘比Angio-OCTFD-OCT垂直杯盘比Angio-OCTFD-OCTcupareaAngio-OCTFD-OCT甲0.020.001.641.680.090.000.350.001.680.000.150.00乙0.000.001.862.300.040.050.420.292.180.361.260.12丙0.000.001.862.300.000.000.000.002.260.000.000.00

图3两种仪器所测杯盘比比较。

图4两种仪器所测不同部位GCC厚度比较。

2.4两种仪器所测局部丢失体积和总体丢失体积情况在丢失体积方面，Angio-OCT测量值低于FD-OCT测量值，局部丢失体积百分率(focal loss volume, FLV%)测量值差异无统计学意义(P>0.05)，但总体丢失体积百分率(general loss volume, GLV%)测量值差异有统计学意义(P<0.05)，图5。

2.5典型病例三例受试者分别用两种OCT所测视盘参数及视盘图像(表4,图6)。对于视杯较浅的患者，FD-OCT无法识别而Angio-OCT仍可识别。图7所示为患者丁不同OCT所拍摄的右眼视盘图像。Angio-OCT显示其颞侧部位视神经纤维层厚度变化已超出正常范围，其余部位大多处于临界值，而FD-OCT仅鼻上、颞上和下部超出正常范围。图8所示为患者戊不同OCT所测视网膜GCC厚度图像：Angio-OCT提示该患者黄斑周围大部分GCC厚度存在异常，而FD-OCT仅提示鼻侧部分异常。

图5两种仪器所测丢失体级百分率比较。

3讨论

本研究发现两种OCT所测RNFL厚度、视盘参数及GCC厚度，总体相关性为0.7～0.8。Angio-OCT GCC厚度、FLV%、GLV%等测量平均值比FD-OCT测量平均值高，但其它参数，包括RNFL厚度、视盘面积等，Angio-OCT的测量值普遍比FD-OCT的测量值低。

3.1视盘周围RNFL厚度测量及评估视乳头周围RNFL厚度对于青光眼的诊断及随访意义重大，RNFL厚度变薄常是开角型青光眼的第一个体征[11]。本研究发现两种仪器视盘各部位RNFL厚度测量值呈正相关，相关系数0.9,但测量值有统计学差异。Sehi 等分别用时域OCT与谱域OCT测量同一批受试者RNFL厚度，发现两者不能直接比较[12-14]。此外Leite等[15]研究了三种谱域OCT在测量RNFL厚度方面的一致性，发现不同谱域OCT之间的测量值不能直接比较。本试验结论与之类似。特别注意的是：OCT报告显示测量值的异常或正常，即定性方面，两种仪器的不一致可能会干扰对病变程度的评估。如图7所示，患者丁不同OCT所拍摄的右眼视盘图像，Angio-OCT提示其颞侧RNFL厚度超出正常范围，其余部位大多处于临界值，而FD-OCT提示仅鼻上、颞上和下部超出正常范围，两种OCT在同一部位的定性诊断上出现较大差异。

3.2视乳头参数两种仪器所测视盘参数相关性为0.39～0.78，Angio-OCT测量值普遍低于FD-OCT测量值，且差异有统计学意义(P<0.05，表2)。视盘形态的改变(如视杯、盘沿等)是青光眼进展期的重要生物学标志，而视盘形态的测量受扫描速度、分辨率、受试者固视状态、操作者等多种因素的影响，也是两种仪器测量值产生差异的主要原因。本研究中有三位小视杯的受试者(表4)：患者甲的检查结果(表4,图6)：FD-OCT视杯面积测量值为0(不能识别)，而Angio-OCT的测量值为0.02(可以识别)，图6也可以看出：FD-OCT中未见视杯形态，而Angio-OCT却可以看到一个极小的视杯，说明Angio-OCT的识别能力高于FD-OCT。

图6患者甲右眼视盘OCT图像A:Angio-OCT;B:FD-OCT。

图7患者丁视盘周围RNFL厚度A: Angio-OCT;B:FD-OCT。

图8患者戊GCC厚度A: Angio-OCT;B:FD-OCT。

3.3 GCC厚度黄斑区GCC厚度的测量与传统的视盘周围神经纤维层厚度的测量有相似的意义，其受损发生在可观察的视野缺损之前[16]。本研究中，两仪器所测平均GCC厚度、上下部GCC厚度及FLV%,GLV%相关性为0.34～0.92，上部GCC测量值有统计学(表3)。Angio-OCT测量值均低于FD-OCT的测量值。如图8所示，其中1例受试者右眼GCC图像：Angio-OCT提示该患者黄斑周围大部分GCC厚度存在异常，而FD-OCT仅提示鼻侧部分异常。

3.4两种OCT测量值差异分析(1)扫描速率的不同：Angio-OCT的扫描速率为70000A扫描/s，FD-OCT的扫描速率为26000A扫描/s，由于扫描速率的提高，使成像速度加快，采集图像时间缩短,可尽量保证每次获取的图像都在同一部位,而且可降低测量时眼球运动造成的误差，提高测量的精确性和稳定性。(2)分辨率的不同：Angio-OCT纵向分辨率5μm，横向分辨率为3μm，FD-OCT纵向分辨率5μm横向分辨率8μm。分辨率越高，越容易识别微小的改变及获得更高的图像质量。(3)数据库的不同：两种仪器的数据库在性别、种族的分布和数量上不同，而这些因素会影响视盘参数、RNFL厚度及GCC厚度的测量。(4)扫描环位置及信号强度：视盘地形图的测量要求扫描环应对准视盘的中心，由于两仪器软件、分辨率及操作者对两种仪器操作熟练度的不同，导致其对视盘中心及视盘边缘的界定存在差异，使得扫面环的位置出现偏差，而扫描环的位置可影响神经纤维层厚度的测量，任何方向的移动都会导致移动方向视盘边RNFL厚度测量值的增加以及对侧测量值的减小[17]。信号强度代表了图像的质量，是精确测量和可重复性测量的基础，Na 等[18]研究表明：信号强度的增加可导致所测RNFL厚度的增加，Zhang等[19]研究也表明信号强度可以影响神经纤维层厚度的测量。由于操作者因素及机器本身因素，两种仪器在获取同一位置时的信号强度不同，可能会对测量值产生影响。

本文样本量小、没有按病种分类、未测量受试者屈光度等参数,更精确的结论还需大样本验证。总之，对同一受试者的眼底各参数进行测量，两种OCT的测量值有一定相关性，然而有相关性并不代表测量值相同，临床工作中，临床医生在阅读不同OCT的检查结果时应当意识到不同OCT之间存在的系统差异，避免因仪器不同影响对疾病的评估。

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基金项目：国家自然科学基金资助项目(No.81271016)

作者单位：1(100101)中国北京市，安徽医科大学解放军306医院临床学院；2(100101)中国北京市，解放军306医院眼科；3(400038)中国重庆市，第三军医大学

作者简介：南新帅,在读硕士研究生，研究方向：白内障、神经眼科。

通讯作者：胡莲娜，硕士研究生导师，眼科主任，研究方向：白内障、神经眼科.hulianna306@163.com

收稿日期：2016-02-23 修回日期： 2016-07-14

DOI:10.3980/j.issn.1672-5123.2016.8.38

•KEYWORDS:Angio-optical coherence tomography; fourier domain-optical coherence tomography; correlation; optic disk; retinal nerve fiber layer

Correlation analysis of fundus examinations with Angio-OCT and FD-OCT

Xin-Shuai Nan1, Ling Luo2, Yu-Xin Li3, Chuang Nie2, Lian-Na Hu2

Abstract