光学相干断层成像不同扫描信号强度对视盘RNFL厚度分析的影响

李自杨 李莎 黄小勇

随着眼科影像技术的飞快发展，眼科诊断技术越来越精准，其中光学相干断层成像（OCT）作为眼科检查的重要手段，它是一种非接触式、非侵入性眼科影像诊断技术，它通过各种组织对光的反射吸收及其散射能力的不同对组织进行断层成像，可以清晰分辨组织结构。OCT在视网膜疾病、黄斑疾病、视神经疾病、青光眼等临床研究方面具有重要价值。临床实际工作当中，要获得良好的影像也并非易事，它在很大程度上会受到眼屈光介质异常及操作技师熟练程度的干扰而影响图像成像质量。有学者报道，OCT成像质量会受到眼屈光状态（如高度近视）、屈光介质的混浊程度（如角膜疾病、白内障、玻璃体疾病等）、瞳孔大小及扫描失准的影响，尤其是要运用OCT来对视神经性疾病进行视网膜神经纤维层厚度（Retinal nerve fiber layer，RNFL）分析时，这些病变对图像采集的影响非常大，信号强度会降低，影响结果分析。为了更加准确地对视盘RNFL进行分析，我们收集不同信号强度OCT采集的RNFL值，比较不同信号强度下RNFL之间的差异性，为准确分析视盘RNFL提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①屈光介质清晰；②已进行了3 种不同信号强度OCT视盘扫描，信号强度0～3为弱信号，信号强度4～6为中信号，信号强度7～10为高信号。排除标准：①屈光介质不清者，如角膜疾病、白内障、玻璃体积血、葡萄膜炎等；②有内眼手术史者。

收集从2018年12月10日至2019年8月16日在陆军军医大学第一附属医院眼科通过调整OCT内置屈光度进行了3种不同信号强度（低、中、高）的视盘周围RNFL分析的患者数据，筛选出符合标准的有90 例患者，每例患者随机纳入一眼作为研究眼（共90眼）。患者年龄（41.8±18.0）岁，其中男43例，女47 例。根据OCT软件定量分析对其进行分组，将在高信号强度下视盘周围上、下、鼻、颞4个象限RNFL厚度均正常的纳入RNFL正常组，将在高信号强度下有任何象限视盘RNFL厚度变薄的纳入RNFL变薄组，将在高信号强度下有任何象限视盘RNFL厚度增厚的纳入RNFL增厚组，其中RNFL正常组30例（30眼），RNFL增厚组30例（30眼），RNFL变薄组30例（30眼）。本研究已经通过陆军军医大学第一附属医院伦理委员会批准（批号：KY2021023）。

1.2 数据收集

收集我科已进行了OCT视盘扫描患者的临床资料，通过我院电子医疗记录平台，收集患者的性别、年龄基本信息，收集3种不同信号强度下视盘RNFL平均厚度值，同时统计RNFL增厚组及变薄组视盘上、下、鼻、颞4个象限异常RNFL分布数。

1.3 统计学方法

系列病例研究。采用SPSS 24.0统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以表示，组间年龄比较采用单因素方差分析；不同组之间性别差异比较采用

χ

检验；采用重复测量方差分析比较不同信号组间整体之间的差异；不符合正态分布的采用Friedman秩和检验；异常组低信号强度与高信号强度之间异常的RNFL分布情况采用kappa一致性检验分析，kappa≥0.75表示一致性较好，kappa≤0.40表示一致性差。以

P

＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

RNFL正常组、RNFL变薄组和RNFL增厚组的男女比例差异无统计学意义（

χ

=1.16，

P

=0.646），3组间的年龄差异无统计学意义（

F

=1.71，

P

=0.188），见表1。正常组、变薄组、增厚组RNFL厚度平均值在不同信号强度下差异有统计学意义（正常组：

F

=137.78，

P

＜0.001；变薄组：

F

=66.91，

P

＜0.001；增厚组：

χ

=60.00，

P

＜0.001）。正常组和变薄组在3 种不同信号强度下RNFL厚度平均值随信号强度的改变有线性变化的趋势（正常组：

F

=190.83，

P

＜0.001；变薄组：

F

=80.27，

P

＜0.001），见图1。在RNFL变薄组中，低信号强度与高信号强度下异常象限分布高度一致（kappa=0.88，

P

＜0.001）；RNFL增厚组中，低信号强度与高信号强度下异常象限分布不存在一致性（kappa=0.20，

P

=0.009），见图2。

3 讨论

OCT作为眼科疾病诊断及随访的重要工具，不仅表现在其直观的影像方面，而且对其影像进行数据分析方面要求较高，要想进行精确的影像学分析，获取最优质的影像是基础，然而在临床实际中，要获得良好的影像也并非易事。本研究主要对视盘周围RNFL数据进行分析，它很大程度上会受到眼屈光介质异常及操作技师熟练度干扰而影响图像成像质量，从而影响RNFL结果，成像质量直接关系到采集图像的信号强度。Wu等认为信号强度至少大于7才可靠；Huang等认为信号强度小于7时，图像成像质量与RNFL厚度值呈显著相关；而Ha等认为信号强度为4是获得可重现的扫描图像的最低信号强度可接受极限；除此之外Strumpe等使用Spectralis光学相干断层扫描（Spectralis domain OCT，SD-OCT）确定信号强度对平均视网膜神经纤维层有影响，发现RNFL厚度不会随着SD-OCT中信号强度的降低而减小，反而会增加。而本研究运用CIRRUS HD-OCT MODEL5000扫描收集患者资料，基于该仪器分析拥有更小变异性，扫描质量更优，结果发现在3种不同信号强度下各组RNFL厚度平均值差异明显，且RNFL厚度平均值与OCT信号强度呈正相关。因此，信号强度越高，RNFL分析结果越可靠，此结论与国外学者观点一致。在临床实际中，有很多疾病（如青光眼、视神经病变等）因病情需要多次随访测量RNFL厚度，如果复查前后信号强度不一致，就不能确定该疾病RNFL变化是由于病情的变化还是因为扫描信号强度不一致造成的，这就要求我们在运用OCT针对RNFL测量检查过程中要保证较高的信号强度，同时在随访复查RNFL时候也要保证同样水平的信号强度，以此来避免因信号强度过低或者信号强度未达到上次检查同等水平而对病情误判。但是很多情况下我们并不能获得很高的信号强度，本研究也观察了RNFL增厚组、变薄组在低、高信号强度间的差异，发现RNFL变薄组在低信号强度下的异常象限分布与高信号强度下的异常象限分布一致性明显，说明即使在获取到低信号图像情况下，虽然不能对RNFL做出准确的定量分析，但是能够定性分析，变薄的RNFL厚度分布的象限都能在低信号测量的情况下直观地反映出来。但是在异常增厚RNFL组，这种改变不明显，可能是不同原因引起的视盘组织结构紊乱，导致仪器对RNFL自动分层识别出错，有学者发现，SD-OCT测量视盘水肿RNFL厚度时，高达46.7%的患者扫描图像出现失真，Wang等认为重度视盘水肿患者，由于OCT光学信号穿透能力显著降低，OCT也不能精确计算出RNFL厚度，因此RNFL环状断层成像图中的RNFL自动分层线准确与否对判断该检查报告的价值具有重要意义，针对重度视盘水肿的患者应同时分析其他视盘参数来评估该疾病情况。

表1.3组患者基线情况比较
Table 1.Characteristic of three groups

,number of subjects.Age were expressed as means±standards.M/F,male/female;RNFL,retinal nerve fiber layer.

图1.RNFL正常组、变薄组在3种不同信号强度下RNFL厚度平均值随信号强度变化的趋势A：RNFL正常组（30眼）；B：RNFL变薄组（30眼）Figure 1. Variations in the trend of the average thickness of RNFL in the normal group and the thinned group with the change of signal strength under three different signal strength.A:RNFL normal group (30 eyes).B:RNFL thinning group (30 eyes).RNFL,retinal nerve fiber layer.

图2.RNFL变薄组与增厚组在低、高信号强度下异常象限分布的比较A：RNFL变薄组（30眼）；B：RNFL增厚组（30眼）Figure 2. Comparison of the distribution of abnormal quadrants under low signal strength and high signal strength in the RNFL thinning group and thickening group.A:RNFL thinning group (30 eyes).B:RNFL thickening group (30 eyes).RNFL,retinal nerve fiber layer.

综上所述，信号强度对视盘RNFL分析具有直接影响，信号强度越高，我们获取的RNFL结果数值越可靠，同时低信号强度下获得的RNFL厚度变薄可以为其进行定性的分析,而低信号强度下获得的增厚的RNFL无法定性分析。因此检查技师在进行OCT检查测量RNFL时应该尽可能将信号强度调至最高，随访复查的时候尽量将OCT扫描信号强度调至同等水平，这样便可以对青光眼、视神经疾病患者病情的诊断、随访做出更精确的评估。同时在获得低信号强度下的RNFL变薄也可以对疾病进行预判，此对各种原因（如白内障、角膜疾病、玻璃体疾病等）引起的OCT扫描信号强度降低的视盘周围RNFL分析具有指导意义 。另外本研究尚存在不足，如增厚组存在RNFL环状断层成像自动分层出错的病例，以致于在低信号与高信号强度下异常RNFL分布一致性比较差，后续需排除此类病例及进一步扩大样本继续研究。

利益冲突申明

无任何利益冲突

作者贡献声明

李自杨：收集数据，参与选题、设计及资料的分析和解释；撰写论文；根据编辑部的修改意见进行修改。李莎：参与选题、设计和修改论文的结果、结论。黄小勇：参与选题、设计、资料的分析和解释，修改论文中关键性结果、结论，对编辑部的修改意见进行核修