OCT 对正常人角结膜上皮和上睑结膜上皮厚度的测量研究

赵黎，李青松，缪晚虹，符之瑄，王亚卉，张斌，桂炎香

角膜上皮、角巩缘上皮、球结膜上皮和上睑结膜上皮都来源于表皮外胚叶，而在组织学上，各上皮之间又互相延续，睑板部有2～3 层上皮细胞，球结膜上皮细胞形状为扁平形，相接于角巩缘上皮逐渐演变为复层鳞状上皮，最后过渡到角膜上皮[1]。活体观察眼表各个上皮厚度的变化可以观察一些疾病的生理病理演变过程，如眼表的炎症、表皮的擦伤等。光学相干断层成像技术（optical coherence tomography，OCT）具有检查快速、非接触、高分辨率、精确定量化测量等优势，可以对各上皮层进行定量的测量[2]，本研究运用新型OCT（Stratus OCT，model II，Carl Zeiss）对中央角膜、角巩缘、球结膜和上眼睑结膜上皮进行观察测量。

1 对象和方法

1.1 研究对象

62 例健康人，男性26 例，女性36 例，年龄在20～30 岁。研究对象均为在校大学生志愿者，均无佩戴隐形眼镜、眼科疾病、全身系统疾病或眼部外伤史。本研究通过上海中医药大学附属普陀医院伦理委员会审批（PTRC-R-20118-21-1），检查前均需签署知情同意书，所有研究对象均自愿参加本研究并完成所有检查项目。

1.2 仪器设备

测量仪器为Stratus OCT，model II（Carl Zeiss，Meditec，Inc，Dublin，CA）使用眼前节模块采集各上皮厚度。

1.3 测量方法

测量眼表4 个部位上皮时，志愿者均采用坐姿，让志愿者下颌部舒适地放在设备的颌托上，使额头部顶住横梁，保持此凝视状态，此为准备状态。

图1 Stratus OCT 测量角膜、结膜各上皮厚度位置图。1A 角膜上皮；1B 角巩膜缘上皮；1C 球结膜厚度；1D 上睑结膜厚度

1.3.1 中央角膜上皮厚度测量方法 志愿者保持准备状态，眼睛固定直视仪器中绿色十字靶。检查者使用（Anterior Segment Cube 512×128）模块扫描角膜，十字交叉扫描标尺定在角膜中央顶点（图1A）。

1.3.2 角巩缘上皮厚度测量方法 志愿者保持准备状态，嘱志愿者斜视鼻内侧上45°方向的定位红灯，使眼球颞下方暴露，检查者使用（Anterior Segment Cube 5 Line Raster）模块扫描角巩缘，5 条线标尺中央定在角巩缘（图1B）。

1.3.3 球结膜上皮厚度测量方法 志愿者保持准备状态，嘱志愿者斜视鼻内侧上45°方向的定位红灯，使眼球颞下方暴露，检查者者使用（Anterior Segment Cube 5 Line Raster）模块扫描结膜，5 条线标尺角度为45°，测量位置定在离角膜缘3～5 mm 处（图1C）。

1.3.4 上睑结膜上皮厚度测量 志愿者保持准备状态，助手翻转志愿者上眼睑，使上睑结膜中央正对五条平行扫描光线，检查者使用（Anterior Segment Cube 5 Line Raster）模块扫描上睑结膜，5 条线标尺角度为90°，与上睑睑板板腺相平行，位置定在上睑结膜中央（图1D）。

1.4 统计学方法

采用SPSS24.0 软件进行数据分析。各图像中上皮层的厚度的测量工具为机器本身自带的程序；2名技师所测的数据进行一致性检验，计量资料以均数±标准差（）表示，然后采用技师1 的数据进行单因素的方差分析和各上皮层之间均数的多重比较，以P＜0.05，为差异有统计学意义。

2 结果

本研究采用两名检查者使用同一台OCT 仪器分别测量62 名志愿者，每名技师测量时，同一部位拍摄3 张结构清晰的图像并测量每次图像中各上皮层的厚度并取平均数。

技师1 的测量结果为：中央角膜、角巩缘、球结膜、睑结膜各上皮层的厚度分别为（59.23±7.74）μm、（89.77±9.38）μm、（38.42±6.44）μm、（33.81±5.04）μm。

技师2 的测量结果为：中央角膜、角巩缘、球结膜、睑结膜各上皮层的厚度分别为（58.10±6.34）μm、（89.63±9.25）μm、（38.79±5.04）μm、（34.74±4.28）μm。

本研究对技师1 和技师2 的测量各部位的结果进行一致性检验（表1），结果显示两名技师测量结果组内相关系数（Intraclass correlation coefficient，ICC）良好，各个部位都有较好的一致性（P＜0.01）。

对技师1 的测量结果进行4 个部位的单因素的方差分析，结果显示：4 组间差异有统计学意义(F=750.683，P＜0.01)；LSD 4 组间两两比较显示：4 组间两两比较，差异均有统计学意义（P＜0.01）。

表1 角膜上皮层、角巩缘上皮层、球结膜上皮层和上睑结膜上皮层的一致性检验

3 讨论

图2 Stratus OCT 测量角膜、结膜各上皮厚度结果图。2A 左眼中央角膜的OCT 图像，图中短线所示为中央角膜上皮层厚度59 μm；2B 左眼角巩缘的OCT 图像，图像中清晰的显示角膜上皮、角巩缘上皮和结膜上皮的过渡情况，短线所示为角巩缘的上皮厚度96 μm；2C 左眼角膜颞下方球结膜OCT 图像，图中可见上皮层和基质层的界限，短线所示为结膜上皮厚度36 μm；2D 左眼上睑结膜OCT 图像，图中显示类似球结膜的分层，上皮层界限清晰，短线所示为睑结膜上皮层的厚度36 μm

根据结膜的组织学定义，结膜可分为结膜上皮层和结膜固有层[1]，由于该组织的解剖学特点和成像技术的局限性，使得测量结膜成为一大难题。结膜上皮的形态与结膜正常的生理过程关系密切，上皮细胞形态越扁平，面积越大，则越接近上皮表层[3]，因此量化结膜上皮层是一大难题。2011 年本科室首次在活体上量化了结膜的分层，并使用OCT 测量了球结膜结膜上皮层和固有层的厚度[4]。现在又使用OCT（Stratus OCT，model II，Carl Zeiss）观察到类似球结膜图像的睑结膜的分层（图2D），并首次定量测量上睑结膜的上皮层厚度为（33.81±5.04）μm，并具有良好的一致性（P＜0.01）。

OCT 图像中，颜色的不同是根据被测组织吸收反射后来决定的，红色和白色代表组织部位光吸收较少，而蓝色和黑色代表光吸收较多，因此可以利用此原理区分被测组织结构。对比角膜、球结膜、角巩缘和睑结膜的OCT 图像可以发现，睑结膜和球结膜基质的反射率高于角膜角膜缘基质，这来源于它们解剖以及结构上的差异，如角膜基质排列有序，而见结膜和球结膜基质则相对紊乱。由于结膜上皮层较基质层排列有序，故光反射性较弱，显示为光信号较弱的区域，从而与基质层分开。结膜基质层与下方组织结合的较为疏松，在OCT 图像上该疏松区域显示为光反射信号弱的区域，故可将结膜与下方组织分开。这也是本次研究能够测量结膜上皮层的基础。

此研究中，采用两名技师分别对62 名志愿者进行重复的测量，同类相关系数显示结果无差异性。角膜上皮的厚度比Meixiao Shen 等[5]和Feng Y 等[2]所测的较厚，这可能是由于测量仪器不同的原因。角巩缘厚度较厚的原因也是如此，测得厚度为（89.77±9.38）μm 比Feng Y 等[2]测得的（79.6±7.4）μm稍厚。颞侧球结膜厚度（38.42±6.44）μm 与之前所测量[6]的20～30 岁之间结膜上皮厚度（39.3±3.8）μm 相类似，这也印证了角膜厚度与结膜厚度高于其他研究者的原因。睑结膜厚度还没有文献报道活体测量的数据，测得厚度为（33.81±5.04）μm。此外采用单因素的方差分析，比较4 个部位间的厚度，有统计学的意义，4 个部位厚度依次为，角巩缘上皮层、角膜上皮层、球结膜上皮层和睑结膜上皮层，这符合组织学的数据[7-8]。

由于初次研究睑结膜，本研究只测量了62 名20～30 岁之间的健康志愿者的各上皮层的厚度，数量方面稍显不足，没有进行性别和年龄的分组，下一步可以采用年龄和性别的分组，进行分层研究。另外，由于科技的发展，OCT 技术比以往更有高分辨率，将能拍摄到睑结膜全层的解剖图像。

总之，本研究首次描述了使用OCT 采集睑结膜图像的方法，并定量测量了其上皮层厚度，比较了角膜上皮、角巩缘上皮，球结膜上皮，睑结膜上皮的厚度变化。可以通过OCT 联合共聚焦显微镜图像定量评价佩戴角膜接触镜所造成的病理变化，尤其是早期上皮层的改变，另外对于其他眼表的炎症和肿瘤[9]早期也有一定的检测作用。