术中OCT在眼底手术中的应用

代照枝 综述 李拓 审校

恩施土家族苗族自治州中心医院眼科,恩施 445000

光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)是一种非侵入性的检查方法,能够显示活体生物组织的断层显微结构,已成为眼科疾病诊疗过程中必不可少的工具之一[1-3]。自Huang等[4]发明OCT以来,其性能不断提升,应用范围不断扩大,现已被广泛用于眼科疾病的正确诊断、病情评估以及随访中。OCT因检查过程中需要患者呈坐位状态的配合,无法应用于婴幼儿和卧位患者;而术中OCT(intraoperative OCT,iOCT)能应用于仰卧位的手术体位,可为术者提供术中黄斑区及玻璃体视网膜界面等的情况,帮助术者做出准确的判断,提高手术的安全性和成功率。本文总结近几年iOCT在眼底手术中应用的研究成果,为眼科医师应用iOCT提供一定的参考。

1 iOCT的分类及优劣

1.1 手持式OCT

手持式OCT(handheld spectral domain optical coherence tomography,HHOCT)赋予了检查体位很大的灵活性[5]。之前,HHOCT一般用于常规检查、床旁检查等。2009年,Toth等[6]首次将HHOCT应用于黄斑裂孔手术中,此后HHOCT逐渐被应用于视网膜脱离手术[7]、小儿麻醉后眼部检查[8-9]、早产儿视网膜病变筛查[10]等眼科临床工作中。HHOCT虽具有携带方便、操作灵活的优点,但仍存在一些限制性因素,如检查过程中需暂停手术,无法实时成像;检查图像的质量受检查者使用熟练程度的影响较大;操作时需要注意维持术区无菌等。这些原因使其在临床中未得到广泛应用。

1.2 显微镜下悬吊式OCT

显微镜下悬吊式OCT(microscope-mounted optical coherence tomography,MMOCT)通过显微镜的脚踏板来调节探头扫描位置,增强采集图像时的稳定性并加快图像采集速度[11]。但镊子、针头等手术器械在OCT下显现出高反射,使得视网膜断层图像上产生阴影,影响成像效果[12]。相比于HHOCT,MMOCT提供了更好的图像质量,但它仍然需要暂停手术进行扫描。

1.3 集成显微镜OCT

为了解决前2种iOCT所存在的局限性,研究者们开发了集成显微镜OCT(microscope-integrated OCT,MIOCT)。Toth等[13]率先将OCT与Leica手术显微镜和Oculus双目间接显微镜(BIOM3)集成,它们具有共同的焦点,可对手术时的玻璃体和视网膜进行非接触、120°大范围的广角成像。目前的市售MIOCT有3种,分别是Zeiss Rescan 700、Haag-Streit iOCT和EnFocus Ultra-HD OCT[14-16]。这些MIOCT能适应显微镜的光学通路,手术操作与OCT扫描同时进行,可以实时反馈视网膜结构,无需暂停手术,保证了手术的流畅性,但图像质量稍有下降。MIOCT是目前应用最广的iOCT。

1.4 探针式OCT

Han[17]等于2008年发明了一种将OCT与内窥镜探针头结合的21G探针头。与其他类型的iOCT相比,探针式iOCT的探头能够深入眼内,避免因屈光间质混浊而带来的影响,在动物实验中可清晰地显示玻璃体、视网膜和脉络膜的图像。但在当时并没有与之相配的21G手术器械。随着微创玻璃体切割技术的发展,已有与23G、25G相匹配的探针式OCT[18];但目前其还未在临床上广泛应用,需要更多的临床研究来验证其可行性。Li等[19]已在动物中成功应用与激光器结合使用的探针OCT。目前有研究将探针式OCT与机器人辅助系统结合以减少震颤,提高定位精确度[20]。

2 iOCT在视网膜手术中的应用

2.1 视网膜脱离复位术

孔源性视网膜脱离(rhegmatogenous retinal detachment,RRD)是由于视网膜萎缩变性或玻璃体的牵拉而形成的视网膜神经上皮层的全层裂孔,液化的玻璃体经裂孔进入视网膜下而形成的视网膜脱离。Ehlers等[21]在气液交换后采用MIOCT对120例RRD患者扫描发现了71例隐匿的病变,如视网膜下积液、亚临床黄斑裂孔等。紧接着对其中的21眼提前进行了额外的内界膜(lnternal limiting membrane,ILM)剥离和气体填塞等,以减少这些隐匿的病变对术后视力恢复可能的不利影响。Abraham等[22]对52例复杂RRD患者(具有其他的视网膜病变)和51例单纯RD患者进行了术中扫描,发现iOCT能透过全氟化碳液体(眼内填充物)进行成像,并在26例复杂病例和11例单纯病例中发现了隐匿的黄斑裂孔、视网膜前膜和视网膜囊肿等改变。这些研究结果表明iOCT能帮助术者在RRD术中发现肉眼不可见或难以判断的复杂病理改变以做出相应的处理。

2.2 增生性糖尿病视网膜病变玻璃体切割术

糖尿病性视网膜病变是糖尿病的主要并发症之一。由于增生性糖尿病视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy,PDR)中玻璃体视网膜结构关系的复杂性和组织的严重改变,致使手术存在一定风险性。因此,应用iOCT可将眼后节区域快速、实时地反馈给眼科医生,有助于提高手术的安全性[23]。

Agarwal等[24]采用MIOCT对46例行玻璃体切割手术的PDR患者进行术中扫描,识别出纤维血管组织与视网膜紧密粘连和非粘连的区域,从而有效减少术中对视网膜造成的医源性损伤。Khan等[25]采用MIOCT对81例行玻璃体视网膜手术的PDR患者进行术中扫描,在超过一半的病例中识别出视网膜解剖平面和视网膜裂孔,对其中21例患者调整了手术方式,采用更多的膜剥离或使用填塞物处理,并在4例有可疑病变的患者中证实无视网膜裂孔或断裂,从而减少了不必要的光凝或填塞。这与Ehlers等[12]认为iOCT能帮助术者做出手术决策的研究结论一致。在玻璃体积血的情况下,由于屈光间质的混浊导致无法进行术前黄斑区扫描,限制了术前对视网膜结构的评估和手术计划的制定。清除玻璃体积血后,可采用iOCT评估眼底情况(黄斑前膜、黄斑水肿等),帮助术者及时制定合适的手术方案。

目前,临床上治疗糖尿病性黄斑水肿的方法有黄斑微脉冲激光光凝、玻璃体腔注射激素及抗VEGF治疗等,但结果并不都令人满意。因此有研究者尝试使用黄斑水肿切除术来治疗复杂病例,但这种手术操作精细,可能会造成视网膜以及黄斑的损伤。Asahina等[26]采用iOCT辅助下糖尿病性黄斑囊样水肿切除术治疗难治性糖尿病性黄斑囊样水肿,有效降低了术后黄斑裂孔的发生率;术后随访6个月,20例患者中有13例患者黄斑中心凹厚度和最佳矫正视力得到显著改善。

2.3 视网膜下注射术

视网膜下注射药物是某些遗传性视网膜疾病的一种治疗方法,iOCT的研发与应用对这一治疗手段产生深远影响。Vasconcelos等[27]收集了19例行视网膜下注射基因治疗患者的iOCT图像,发现进针深度对成功建立局部泡状视网膜脱离和药物输送至关重要,针尖过深会导致脉络膜出血、色素上皮层损伤以及药物进入脉络膜层,而进针太浅会导致药物返流和视网膜劈裂,而iOCT辅助视网膜下注射可极大减少这些并发症的发生。另外,视网膜下注射药物的剂量也至关重要。在视网膜下注射药物的过程中,由于药物的返流或者渗漏到玻璃体腔,使注射剂量与实际进入视网膜的剂量存在一定的差异,Hsu等[28]开发了一种基于MIOCT的注射剂量测量方法,使得剂量误差不超过6%,可以实时提供注射药物剂量的信息,改善治疗效果,这对视网膜治疗的疗效和毒性研究具有重要意义。

3 iOCT在黄斑部手术中的应用

3.1 黄斑裂孔修复术

黄斑裂孔(macular hole,MH)是指在黄斑中心凹处发生的全层视网膜缺损,会产生视物变形、明显的视力减退或中央暗点等症状。iOCT能够辅助显示术中黄斑区的解剖结构变化,例如ILM剥除后引起的裂孔形状以及视网膜结构改变,有助于在手术过程中做出更客观的评估。Dayani等[6]于2009年首次在4例MH患者术中应用HHOCT,发现其中3例患者在玻璃体切割术联合ILM剥除后,MH的底部直径减小、高度增加,孔缘两侧视网膜组织变得尖锐,向中央靠拢,表明ILM对视网膜组织的牵引力减小;但有1例4期MH合并玻璃体后脱离的患者没有出现这种变化。这一发现可能解释了玻璃体后脱离在MH发病机制中的作用。Yee等[29]对84例MH患者术中应用MIOCT扫描发现,MH闭合率为97.6%,与常规手术相比没有明显差异;但在5例MH患者中,通过iOCT扫描发现了需要进一步处理的视网膜前膜,术中增加了剥膜过程。Maier等[30]应用iOCT辅助内界膜翻转覆盖术治疗较大MH,发现MH闭合率为100%,高于常规内界膜翻转覆盖术的88%[31]。Lorusso等[32]研究发现,术中应用iOCT确认MH闭合,可缩短患者术后平均俯卧位时间,在早期随访中(术后1～3 d)MH闭合率为100%且无其他并发症,术后3个月时,MH的闭合率是93%,这表明iOCT辅助MH修复手术安全且有效,可提高患者的生活质量和依从性。Ehlers等[33]应用iOCT研究MH闭合速度,发现术中MH容积的变化、术中MH最小直径的变化和术前最小直径是早期预测MH闭合的最可靠指标。Tao等[34]将剥除ILM后iOCT扫描的MH边缘形态分为孔门组、中央凹瓣组以及一般形态组,发现3个组裂孔闭合率之间无明显差异,但中央凹瓣组的术后最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA)恢复最好,推测中央凹瓣可以覆盖内部视网膜的缺损,促进中央凹的光感受器和外界膜的修复,这使得术者在术中更偏向于保留皮瓣,提高术后BCVA。

3.2 黄斑前膜剥除术

黄斑前膜(macular epiretinal membrane,ERM)是黄斑前形成的无血管的纤维膜,常引起视物变形和视力下降等,可通过玻璃体切割剥除黄斑前膜解除其对黄斑的牵引以缓解临床症状。但相比MH而言,ERM患者的ILM剥除后对视网膜结构影响更大[35]。iOCT能对剥离ERM和ILM过程中视网膜结构的变化进行实时成像,例如可观察到黄斑中心凹下与黄斑中心凹旁的低反射区,这些低反射区与临床上视网膜脱离的囊样改变相对应[36]。Leisser等[37]使用MIOCT对ERM患者进行术中扫描发现,剥膜过程中医源性牵拉造成的黄斑中心凹下与黄斑中心凹旁的低反射区对患者术后视力无明显影响,但术后出现的低反射区是一种视网膜病理改变,提示了早期黄斑囊样水肿,这种病理改变通常在术后3～4 d出现,3 d后消失。有研究发现,剥膜后光感受器内节/外节层与视网膜色素上皮层之间的距离以及嵌合体带与视网膜色素上皮层之间的距离显著增加[38]。这些研究表明使用iOCT能使术者观察到剥膜后产生的视网膜解剖结构的变化,但需要进一步的研究来明确这些变化的意义和可能存在的影响。

在ERM手术中应用iOCT的最主要目的之一是可以观察到在显微镜下不易发现的残留膜。在ERM和ILM剥除后,Ehlers等[38]对76例ERM患者进行iOCT扫描发现,其中9例患者需要进一步剥除残留膜。Falkner-Radler等[39]使用MIOCT观察了70例接受ILM剥除后的患者,发现黄斑区无ERM或ILM残留,但使用视网膜染色剂后发现有66例残留少量ILM,但由于它们位于黄斑中心凹外,故无需进一步剥除。Leisser等[40]研究发现,30例ERM患者中有19例患者在iOCT的辅助下不使用染料成功进行了ERM剥离,其余11例患者需要染色剂辅助。Falkner-Radler等[39]研究认为当ERM皱缩时,在iOCT的辅助下可不使用染色剂来帮助剥膜,以避免染色剂对视网膜的毒性作用。关于ILM是否剥除,一直以来争议不断,一般认为剥除ILM后可减少黄斑前膜的复发率。但Ehlers等[38]研究发现,在iOCT辅助的ERM手术中,ILM未剥除与ILM剥除后的ERM复发率相似。这表明在使用iOCT辅助手术治疗ERM时,不需要行额外的ILM剥除来预防ERM复发,其原因可能在于iOCT辅助手术能将ERM完全剥除。

Tao等[41]将71只玻璃体积血患眼分为使用iOCT组(试验组)和不使用iOCT组(对照组)进行对比研究来探讨iOCT的有效性及安全性,试验组中有8例黄斑病变的iOCT图像与手术显微镜下的观察结果不一致,其中7例改变了手术方案;与对照组相比,iOCT组术中ERM剥离率较高,术后ERM的发生率较低;术后2个组BCVA均有显著改善,但组间比较差异无统计学意义。该研究表明虽然iOCT的使用没有影响玻璃体积血患者最终的BCVA,但可帮助医师选择最佳的手术方式,改善术后黄斑区的结构,降低术后黄斑ERM的发生率,避免二次手术。

3.3 黄斑劈裂修复术

高度近视性黄斑劈裂(myopic foveoschisis,MF)是指伴有后巩膜葡萄肿的高度近视患者视网膜神经上皮层间的分离。玻璃体切割联合ILM剥除是目前治疗MF的主要方法,但对ILM剥除范围仍有争议。Itoh等[42]对15只行ILM剥除的MF眼进行iOCT扫描发现,保留中心凹ILM组6眼黄斑区视网膜结构均没有发生变化,完全ILM剥离组9眼中有8眼出现了视网膜结构的显著改变(MH等),术中随即对其中3眼进行了空气或长效气体填塞;保留中心凹ILM组患眼术后早期获得了更好的视力,但在随访终点2个组间视力比较差异无统计学意义,这项研究表明术者可应用iOCT于MF患眼术中,以观察术中视网膜微结构的变化,从而针对这些变化选择最优手术策略,减少手术并发症的发生;iOCT也可作为一项研究工具来对临床工作中存在的争议进行评价,以选择最佳的治疗方案[43]。

4 小结与展望

综上所述,iOCT的优势在于术中能实时显示黄斑部与玻璃体视网膜界面的断层结构,帮助判断复杂病例的术中情况,例如在RRD复位术中可发现视网膜下积液、亚临床MH,从而行ILM剥除和气体填充;在MH修复术中可提高ILM翻转覆盖术的裂孔闭合率、减少患者术后俯卧时间、保留“皮瓣”提高术后BCVA;在ERM剥除术中减少染色剂的使用、降低ERM的复发率等。相比于台式OCT,iOCT不但降低了对患者体位的要求,而且还可对周边视网膜进行扫描,帮助术者观察到肉眼难以发现或判断的细微病变,从而提前做出处理,减少手术并发症,提高手术的安全性及成功率。

MIOCT图像分辨率较常规OCT有所降低,虽然提高光照强度后能增强图像分辨率,但会增加对视网膜的损伤,改进iOCT的成像技术或许能有效解决这个问题。目前,MIOCT在国内应用并不广泛,可能是由于仪器价格过于昂贵。未来期待更先进的iOCT仪器和软件平台应用于眼科临床工作。

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