扫频相干光层析成像术在脉络膜疾病应用的研究进展

沈锦琰 武志峰

一、扫频源相干光层析成像术概述

1.脉络膜成像技术的发展 脉络膜位于视网膜色素上皮层(retinal pigment epithelium，RPE)的下方，由纤维血管组织构成，为外层视网膜和RPE供应血流和营养。脉络膜在结构上分为五层：Bruch膜、脉络膜毛细血管(choriocapillaries，CC)层、中血管(sattler)层、大血管(haller)层和脉络膜上腔。

由于RPE的散射会导致信号衰减，因此在过去几十年脉络膜高分辨率成像始终是一项挑战。ICGA以往是评估脉络膜循环的金标准，但ICGA提供的二维图像不能分层显示脉络膜血管结构层次和直接观察新生血管，且它是一项有创检查。EDI-OCT是脉络膜成像的一个里程碑，它将光谱域OCT(spectral domain OCT， SD-OCT)灵敏度峰值调整至靠近巩膜的后方，有助于增强脉络膜和脉络膜-巩膜界面的整体评估，但它不能实现玻璃体、视网膜、脉络膜同时清晰成像。而SS-OCT是继EDI-OCT之后脉络膜成像的又一突破，由于SS-OCT使用可调谐滤波器和点探测器，可以更好地穿透RPE层深入到脉络膜，以高分辨率和高信噪比更好地成像脉络膜内部结构。OCT血管造影(OCT angiography，OCTA)是一种新型成像技术，以无创和非接触的方式对脉络膜血管进行三维重建，迅速实现脉络膜血管系统的分层成像。最近，扫频技术也已运用于OCTA，与传统的OCTA相比SS-OCTA不仅能提供中央脉络膜区域结构和血管变化，还能观察周边特征，极大地扩展了潜在视野。

2.SS-OCT的技术原理及优势 自OCT问世以来，这项成像技术的发展取得了非凡的进步，从最初低分辨率的时域OCT迅速发展为基于傅立叶域探测的频域OCT，其中频域OCT又分为SD-OCT和SS-OCT。SD-OCT作为目前临床应用最普遍的OCT方式，采用840 nm波长的宽带光源和光谱仪检测，扫描速度从时域OCT的每秒400次A扫描提升至每秒2万-10万次，但SD-OCT使用的线阵相机不可避免地会出现严重的场曲现象和色散现象，使得分辨率、信噪比下降。

不同于SD-OCT，SS-OCT采用了可调谐滤波器来实现波长扫描光源，并利用平衡式点探测器对波长的干涉信号进行强度探测，其显著优势在于采集速度更快、深度分辨率更高、成像更灵敏。现有资料表明，SS-OCT的扫描速度是SD-OCT的两倍，可达每秒10～20万次，超高的扫描速度可以减少伪影，从而获得清晰的视网膜脉络膜显微结构图像。扫描速度的飞跃，加之扫描波长的改进(1050 nm)，使得SS-OCT更好地穿透RPE层，实现以更短的采集时间和更深的深度成像脉络膜和脉络膜-巩膜界面。新近的基于扫频技术的SS-OCTA通过软件校正伪影，提高扫描质量，允许以无创的方式对脉络膜各层血流进行良好的可视化，尤其是大中血管层的改善[1]。

Enface SS-OCT允许在冠状平面上可视化脉络膜结构，通过二值化处理获取脉络膜体积图精准评估脉络膜轮廓的区域变化，尤其对观察肥厚型脉络膜病变的病理特征具有重要的参考价值。此外通过Enface OCT单次横截面扫描可以计算脉络膜管腔面积占脉络膜总面积的比值，即脉络膜血管指数(choroidal vascularity index，CVI)，该指数是评估疾病活动和脉络膜灌注状态的客观参数，不受年龄、性别、眼压、屈光等因素的影响。SS-OCT生成的三维CVI图像比SD-OCT获得的二维CVI更精准[2]。

二、SS-OCT在脉络膜疾病中的应用

(一)AMD

1.干性AMD 众所周知AMD的发展与CC灌注密切相关，但由于脉络膜独特的结构和位置，传统的SD-OCT会出现灵敏度衰减现象，限制了CC的评估，尤其是在玻璃膜疣以下的区域。而利用SS-OCTA评估AMD玻璃膜疣以下的CC血流障碍时更不容易产生假阳性率。Lane等[3]的研究很好地证明了这一点，使用SD-OCTA成像时74%玻璃膜疣以下的CC出现信号丢失，而在使用1050 nm的SS-OCTA时只有30%出现信号丢失。此外，Borrelli等[4]描述了中期AMD患者显著的CC改变，并发现与玻璃膜疣存在共定位。与无玻璃膜疣区域相比，CC信号空洞面积在玻璃膜疣下方的区域以及周围150 nm宽的环形区域明显增加。其他的研究者表明，在相对稳定的中期AMD患者中， CC血流障碍的潜在进展发生在OCT结构变化之前，因此随诊此类患者CC灌注尤为重要[5]。最近关于晚期AMD即地图样萎缩(geographic atrophy，GA)的研究集中于评估GA增长率与CC血流不足之间的相关性，结果表明二者成正相关，GA区域异常的CC灌注可能是GA进展新的危险因素和生物标志物[6]。尽管目前的研究显示局部CC损伤与局部GA增长率无明显相关性，但Moult等[7]应用空间统计方法重新定义GA进展的局部成像生物标志物，预计在未来可以证明存在局部相关性。值得注意的是，由于GA区域通常范围较大，因此宽视野SS-OCTA具有显著优势。

2.湿性AMD 湿性AMD传统的诊断依据是基于脉络膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)在荧光素眼底血管造影( fundus fluorescein angiography，FFA)上的渗漏。最近，OCTA广泛应用于CNV的诊断和评估，研究结果表明OCTA诊断CNV 的准确性以及病变特征与FFA检测结果密切相关[8]。而SS-OCTA与传统OCTA相比最大的优势在于其穿透RPE色素层的能力更强，从而更好地检测出1型CNV。Miller等[9]证实了SS-OCTA测得的CNV区域比SD-OCTA更大。目前对于AMD继发的CNV首选治疗为玻璃体内注射抗VEGF药物。但以往使用EDI-OCT评估这些药物对CT影响的研究仍有局限性，因此研究者使用SS-OCT来解决这一问题。Stattin等[10]对41只接受雷珠单抗注射的湿性AMD患者的脉络膜地形改变进行研究，基线明显较对照眼增厚的研究眼CT在注射第3、6个月时中心凹CT整体变薄，这表明抗VEGF治疗可降低脉络膜血管通透性从而影响脉络膜渗出。

公主:君主的女儿。周代时,君主的女儿出嫁,君主自己不主婚,而让同姓者主之,故称为公主。秦汉以后,君主嫁女儿,让三公(司马、司徒、司空)主婚。也称为公主。

(二)肥厚型脉络膜病变

Warrow等[11]于2013年首次提出肥厚型脉络膜病变这一相对新颖的概念，该类疾病特征是局灶性或弥漫性脉络膜厚度(choroidal thickness, CT)增加，但如今对于肥厚型脉络膜病变的定义已从既往强调单纯的脉络膜厚度转变为脉络膜结构和功能的改变，例如CC层萎缩、大血管层扩张和通透性增加，同时伴有进行性RPE功能障碍[12]。肥厚型脉络膜病变包括CSC、肥厚型脉络膜色素上皮病变、肥厚型脉络膜新生血管病变、息肉状脉络膜血管病变(polypoidal choroidal vasculopathy，PCV)、局灶性脉络膜凹陷(focal choroidal excavation，FCE)和视盘周围肥厚脉络膜综合征。SS-OCT在脉络膜血管成像方面的优势使其比SD-OCT更适合观察和随访肥厚型脉络膜病变患者的病理特征，尤其当CT>400 μm以及中心凹下存在活动性病灶[13]。

1.CSC CSC是影响全球中年男性最常见的脉络膜视网膜病变之一，其特点为浆液性视网膜脱离(serous retinal detachment，SRD)伴或不伴浆液性视网膜色素上皮脱离(retinal pigment epithelium detachment，PED)。CSC在ICGA上往往表现为充盈延迟、脉络膜血管通透性高、点状高荧光斑等特征[14]，提示CSC关键发病机制可能是脉络膜血管异常。SS-OCT最开始被用来评估CT，多项研究证明了CSC患者脉络膜出现病理性增厚，原因可能是脉络膜血管发生改变，尤其是Haller层血管的扩张[15]。Wong 等[16]猜测由于扩张的Haller层挤压脉络膜内层血管，血管发生功能不全导致浆液的渗漏和积聚，从而形成SRD。值得注意的是， CSC患者发生的这种脉络膜血管改变不会随SRD消退而消失，这可能解释了为什么SRD容易复发[15]。最近，Nicolò等[17]首次利用SS-OCTA来评估CSC眼的脉络膜血管流动面积，证实了脉络膜血管在不同深度有不同的空间分布，他们观察到与对照眼相比，CSC眼CC层的血管流动面积明显小于更大的血管层，进一步验证了脉络膜循环在CSC发病机制中的作用。研究报告称，半剂量光动力疗法(photodynamic therapy，PDT)可以降低CSC患者的CT，而中心凹下CT的变化被认为可以反映治疗效果并有助于预测复发率。Izumi等[18]采用SS-OCT评估CSC患者PDT术前和术后3个月脉络膜厚度的变化，发现半剂量PDT可以减少中心凹下CT。

2.息肉状脉络膜血管病变 PCV是影响年轻人群的新生血管性年龄相关性黄斑变性(neovascular AMD，nAMD)的亚型，但PCV缺乏nAMD典型的特征，例如软玻璃膜疣、地图状萎缩等。在OCTA出现之前，ICGA是诊断PCV的金标准，早在1995年，Spaide等[19]描述了PCV的ICGA特征，其中包括分支新生血管网络(BVN)伴终末动脉息肉状扩张。SS-OCT可能在诊断未治疗PCV患者的息肉状病变和BVN方面较ICGA更为准确[20]；而与SD-OCT相比，SS-OCT可以更好地识别PCV患者的脉络膜-巩膜界面，评估脉络膜厚度，有助于区分PCV和nAMD[21]。使用Enface SS-OCT系统能够更清晰地证明息肉状病变与PED的关系[22]。最近关于PCV多模态成像的结果表示，PCV实际上是1型黄斑新生血管(macular neovascularization，MNV)的亚型，因为PCV的息肉状病变始终位于RPE和Bruch膜之间[22]。Shen等[23]最近利用SS-OCT观察到息肉状病变在多次注射抗VEGF治疗后演变为典型的1型MNV，这支持了PCV的息肉状病变其实是缠结的血管而非动脉瘤扩张的观点，同时作者认为这一演变可能与PCV的预后有关。这一结果与之前Bo[23]的研究成果相一致，并且他们认为SS-OCTA在检测息肉状病变方面优于ICGA，可以作为PCV诊断和监测的新标准。

3.局灶性脉络膜凹陷 Jampol等[24]于2006年首次用TD-OCT描述了1例视力良好且视网膜结构接近正常的脉络膜凹陷。引入SD-OCT后，Margolis[25]报道了12例患者并将这一特征命名为FCE，他们还发现FCE似乎与CSC相关，但其形成的机制仍不明确。Ellabban等[26]随后使用SS-OCT研究CSC眼中的FEC，并描述了FCE眼中肥厚型脉络膜特征，包括中心凹下CT增厚以及ICGA中脉络膜高通透性，作者猜测肥厚脉络膜特征可能具有病因学意义，局灶脉络膜CC的萎缩会导致RPE-BrM-CC复合体结构脆弱，易于凹陷的形成。另外，SS-OCT还检测到凹陷下方脉络膜存在点簇状高反射，Lim[27]认为这可能是既往脉络膜炎留下的瘢痕引起RPE收缩从而形成FCE的证据。

(三)近视性脉络膜新生血管

近视性CNV(myopic CNV，mCNV)是病理性近视中常见的威胁视力的并发症。Xie等[28]的结果表明较厚的巩膜和较薄的脉络膜是mCNV在SS-OCT上的生物学标志，并在78.67%受试者mCNV区域检测到巩膜穿通血管，这些SS-OCT显示的形态特征对于未来筛查mCNV尤为重要。新近的一项研究利用SS-OCTA比较了mCNV活动期、瘢痕期、萎缩期这三种阶段血管网络的形态改变，结果显示每个阶段可以观察到密集和环状两种信号模式，且这两种模式比例在各阶段之间无明显差异[29，30]。有趣的是，萎缩期CNV内的脉络膜和毛细血管都消失，只有巩膜穿通血管残存，作者猜测巩膜血管可能是mCNV的特征病变且是其营养血管。

(四)脉络膜炎性疾病

多项研究表明SS-OCT可用于诊断和监测脉络膜炎性疾病，包括VKH、匐行性脉络膜炎、多灶性脉络膜炎，其中CT是主要监测指标，它可以作为反映治疗效果或预测疾病复发的生物标志物。除了利用传统的ICGA之外，更建议结合SS-OCT多模态成像方法来确定脉络膜受累部位并帮助诊断，例如CC灌注不足或脉络膜肉芽肿[31]。

1.Vogt-小柳原田综合征 VKH是一种主要影响黑色素细胞的多系统自身免疫性疾病，其急性葡萄膜炎阶段的典型特征是双侧前段和/或后短受累并伴有渗出性视网膜脱离。Qian等[31]首次使用宽视野扫频成像技术对VKH患者的脉络膜变化进行评估，结果显示活动性VKH眼的平均CT、CVI显著增加，CC流动面积减少，这提供了新的证据支持脉络膜在活动性VKH炎症期间可能发生血管扩张和血流停滞的观点，此外活动期扩张的血管在非活动期会显著减少，因此他们建议将CVI作为监测VKH疾病活动度的新指标。最近也有研究者将ICGA结合SS-OCT分析脉络膜血管变化预测VKH活动度[33]。SS-OCT对于评估VKH患者治疗后CT和视网膜特异性改变也至关重要，可以作为监测VKH的有效手段。Jaisankar等[33]证实了活动性VKH患者的脉络膜经皮质类固醇治疗后会出现重塑现象，即薄脉络膜区域CT增加、厚脉络膜区域CT减小。值得注意的是，厚脉络膜区域的视网膜神经纤维层和整个视网膜厚度显著减少，而神经节细胞层无明显变化。

2.匐行性脉络膜炎 Brar等[34]报道了SS-OCTA和眼底自发荧光在检测结核性匐行样脉络膜炎CC受累方面的比较，发现自发荧光与广角SS-OCTA检测活动性病灶有极高的一致性，然而对于愈合的非活动性病灶，自发荧光的检出率高于SS-OCTA。Pakzad-Vaezi等人[35]研究表明Enface SS-OCTA可以用来监测匐行性脉络膜炎的病变发展，无论是活动性还是非活动性脉络膜炎，SS-OCTA都发现了CC中边界清晰的病灶并与ICGA确定的病灶有较好的一致性。

(五)脉络膜肿瘤

目前超声是检测脉络膜肿瘤的金标准，然而超声在评估较小的病灶时分辨率有限。OCT的发展使其慢慢也成为评估脉络膜肿瘤的重要工具，SS-OCTA也被应用于研究脉络膜肿瘤相关的血管异常并进行鉴别诊断[37]。

1.脉络膜痣 Francis和Maloca等先后报道了使用EDI-SD-OCT和SS-OCT描述脉络膜痣形态特征的比较。Francis[37]证明两种仪器在某些方面是等效的，包括明确脉络膜痣继发性视网膜病变、边界血管扩张、痣-巩膜界面的可视化，但SS-OCT在显示病灶内部细节如血管、空腔、颗粒度以及异常CC方面有着显著优势。Maloca[38]的研究提示EDI-SD-OCT在测量小脉络膜痣时可能会低估肿瘤大小，而SS-OCT可以更准确地测量小脉络膜痣的尺寸。当脉络膜病变靠近中心凹、直径较小且脉络膜色素沉着较轻时，SS-OCT成像质量最佳[40]。

2.脉络膜黑色素瘤 最近，Pellegrini[40]的研究结果表明SS-OCTA是评估脉络膜黑色素瘤有效的成像技术，不论肿瘤大小、位置以及患者既往治疗史，SS-OCTA都可以揭示肿瘤内在的微血管系统。SS-OCTA能够清晰捕获脉络膜痣和脉络膜黑色素瘤之间明显的微血管差异，并且这种差异与危险因素有关。Greig等[41]证明脉络膜病变深度与SS-OCTA检测到的脉络膜血管深度呈正相关。作者认为，SS-OCTA发现的血管标志物在未来有预测肿瘤风险因素的可能。

3.脉络膜血管瘤 脉络膜血管瘤(choroidal hemangiomas，CH)是一种罕见的良性血管错构瘤，分为局限性和弥漫性。Flores-Moreno[42]在22例局限性脉络膜血管瘤(Circumscribed CH，CCH)患者中使用SS-OCT发现90%受试者在Enface图像中会出现一种特征性图案，他们将其描述为类似蜂窝的多小叶图案，45%患者在肿瘤周围出现高反射光晕，这可能与脉络膜黑色素细胞聚集有关。CCH在SS-OCTA上表现为一种内部高反射的肿瘤结构，由多条相互连接的肿瘤血管和代表结缔组织的信号空洞区混合而成，通常有明确的边界[37]。SS-OCTA能够准确检测CCH眼内独特的血流模式，Noel等[43]评估了25例CCH患者的肿瘤血流特征，观察到所有患者的图像上均可见横跨肿瘤的特征性“面条”状分布的血管。

三、总结与展望

OCT的新进展极大地增加了我们对脉络膜视网膜组织形态和功能的理解。相对于临床上广泛应用的SD-OCT，SS-OCT具有更快的扫描速度、更深的穿透性和更广的扫描范围等显著优势，以高分辨率和高信噪比清晰成像脉络膜内部结构。同时，运用SS-OCTA和Enface SS-OCT成像系统可以精准定位视网膜、脉络膜各层血管位置和深度，以无创和非接触的方式直观观察血管的病理形态，有助于加深对传统SD-OCT所不能及的某些病变特征的理解，包括CSC、PCV等。此外，SS-OCT也可以提供高分辨率的微结构成像，例如脉络膜肿瘤等。但由于SS-OCT使用的可调谐滤波器成本较高，未能得到广泛应用，未来需要改进的领域包括开发更高性能的SS-OCT、更多的综合多模态成像工具以及更多的数据分析工具。我们相信，SS-OCT将继续快速发展，并在不久的将来广泛应用于临床。