目前光学相干断层扫描技术(OCT)在眼科的应用已经是众所周知,它的快速和精确,已经获得众多的OCT用户的认可。但是由于目前OCT设备的昂贵,在我们国内的医院以医院具备该设备。很多医生,尤其是年轻的医生都希望能够了解这一技术。新医院希望能快速获取更多的读图经验。在这里,我希望能在眼科论坛这个平台,展示ZEISS公司的OCT3——STRATUSOCT和新一代频域OCT——CirrusHD-OCT的详尽功能,和大家一起分享OCT带来的便利。
本处分析和讨论的图片基本以OCT3——StratusOCT为主要,可能部分的内容会按照以前的第2代OCT进行分析。但关于正常值数据等一概以StratusOCT为准。前一代的结果会有比较大的差异,在此不再复述。
No.1
OCT的简要发展史
-OCT技术文章发表在Science杂志。
Science.Nov22;():-81
HuangD,SwansonEA,LinCP,SchumanJS,StinsonWG,ChangW,HeeMR,FlotteT,GregoryK,PuliafitoCA,etal.
-OCTl-由ZEISS公司开发。并投入商业使用。
最初为一种科研用仪器,目前大家仍旧能够在新的OCT上面看见一些程序就是来自OCT1.目前在中国存在的很少了。该设备操作比较复杂,而且分析也相对误差大,主要是分辨率上还不高。
OCT2–商业化
体积更小,更易操作。明显的分辨率提高了,出现了RNFL分析。
国内早期的OCT文章基本基于该设备。
StratusOCT(OCT)–年3月上市
高分辨率、更快、更小
进一步的分析程序:包括视网膜分析,RNFL分析、视盘分析。同时包含FDA认证的RNFL和黄斑正常值数据库。
目前全球共有近台在使用
在中国大约台,多数为OCT3。
NO2原理
Michelson干涉计是OCT技术的原理。
A超是大家熟悉的。A超采用声波来测量长度,而OCT采用的是光波测量距离。由于光波的波长和传播速度远远高过声波,故而两者比较后者的精确性明显高。
目前OCT使用的光源,叫SuperluminescentLED——超级发光二极管,全世界都是由俄罗斯国防部下属工厂提供的,从前用于军事用途(如导弹和军事卫星)。这里的SuperluminescentLED发出nm波长的红外光(不可见光),不是激光。
当这束光投射后,在分光镜上分成两束:一束作为参考光(ref.)被反射镜反射回,另外一束投射到检查的标本(眼底),光线被不同层面的组织反射回。这束光和参考光发生了共振和干涉(类似在池塘投下两枚石子,产生的波相互干扰一样),形成低相干的光信号,即OCT的信号被计算机采集获得。这里比较分析反射波和参考波,就能获得关于组织反射性和距离的数据。特定的程序进行分析,立即可以获得相应的定性和定量结果。
A-Scan是OCT扫描的特定模式:它是采用了类似A超扫描的方式,垂直于我们的眼轴入射光波,采集某特定区域的从玻璃体到脉络膜的信号。它和B-Scan不一样,SLO检眼镜采用该扫描模式。目前还有一种C-Scan,又叫En-face扫描,主要是用于3D合成时的。
在读报告的过程中,在RNFL或retina的厚度上,均可看见在“xxA-ScanretinathicknessisXXX,即是表示了在这么长的扫描线上(比如6mm),第xx根扫描线上的视网膜厚度是XXXum。
OCT如何评估视盘呢?
OCT采用6条4mm的扫描线,以视盘为中心,做放射状扫描,从而获得视盘的形态图,随后计算机程序根据扫描的结果,合成眼底的形态,并分别分析每条扫描线上的病变,以及计算杯盘的整体数据。
在OCT的断层扫描过程中,它始终要寻找RPE和RNFL的信号。而且,RPE的终末端信号是很重要的,在分析视盘过程中的最关键。
在定义视盘的边界(offset)时,OCT定义的是RPE终末端向上做垂直线(有时在OCT的图像上看起来不垂直,原因是OCT图像被处理过,无需考虑该差异)。在定义视杯的边界是在RPE向上um,做平行RPE终末端的平行线(在OCT报告上,显示为红色的连线)。该参考平面数值可以更改。在红线以上的部位是盘沿位置,红线以下为视杯。
这个um是如何获得的呢——通过组织学的切片分析计算获得的(参考文献随后会提供)。最近,LeungCK等研究采用了95um,um和um作为参考平面,分析视盘的盘沿(cuprim)、盘沿容积(rimvolume)和垂直轴杯盘比(verticalcup-discratio)。最终显示um的界面显示早期青光眼改变是可靠的。(InvestOphthalmolVisSci.Mar;46(3):-9.)
但是临床分析过程中,实际的结果是OCT的结果和CSLO以及人为评估的盘沿结果会大,这在SchumanJS等人的研究里已经证实。(AmJOphthalmol.Apr;(4):-12)同时他们也指出,由于常规视盘分析:cup-to-discratio的相对变异大,在区分正常人和青光眼患者的敏感性和特异性不高,他们提出的参考是采用视盘的盘沿容积分析(Vert.IntergratedRimVolume)来分析。因为,盘沿容积在OCT对应了视盘上RNFL的多少。比如他们的研究的77眼视盘盘沿容积平均值为0.36±0.08mm3。国人的数据并没有该分析。如果有条件我们可以做同样的工作。
视盘分析报告
视网膜神经纤维层厚度分析报告
视网膜神经纤维层连续性分析(追踪分析)
视网膜厚度分析(包含正常值数据库)
视网膜厚度/容积分析(表格图)
黄斑正常值数据库彩色概率图
RNFL正常值数据库彩色概率图
NO3扫描深度和分辨率
OCT的扫描深度是2mm,从而可以获得从玻璃体到脉络膜的浅层,正常情况下,OCT的扫描深度不能达到脉络膜深层,因而巩膜在正常情况下,也无法显影。
但是在病理情况下,例如发生黄斑区视网膜脱离且高度大于2mm时,OCT可能无法获得视网膜信号,因而无法分析;在病理性近视,亦可以由于视网膜和脉络膜的萎缩,可能全层的网膜和脉络膜变薄,光线穿透到巩膜获得很强的高反射也可能。
在一次A-Scan时,在2mm深度,OCT采集了个数据,因而其轴向分辨率达到了10um;在一次快速扫描或慢速扫描上,OCT要进行~次A-Scan。因而其横向分辨率上,获得的是20um左右的分辨率。
例如:
-Fastmacularthicknesssacn×6=A-Scan
-LineScanA-scan
-MaularthicknessscanA-Scan
通过高分率的扫描我们能够获得OCT的黄斑区图像;
也能够获得RNFL的图像;
同时,视盘的横断面研究也提供了青光眼和视盘疾病研究的新途径。
OCT带给您的是全新的眼科疾病诊断和病理诊断的手段。
下图显示为正常人的黄斑(扫描方式:Line长度5mm获得):注意各层的位置和形态。同时注意在黄斑区和RPE层分离的IS/OS这层,在正常黄斑出现,而且只有StratusOCT上才能分辩出来。在OCT1,OCT2上这层和RPE层是完全融合的。
下图是显示RNFL(扫描方式:FastRNFLscanning扫描直径3.46mm)
注意:该图形为环形扫描(T-S-N-I-T,即颞侧-上方-鼻侧-下方-回到颞侧)展开后形成。直径为以视盘为中心的直径3.46mm环。
(本扫描方式应用在正常值数据库的建立上,所有安装了RNFL正常数据库的用户,评估青光眼或者青排时请使用)
注意箭头指示,分别对应为上方和下方,可见RNFL厚度明显较鼻颞侧厚。符合生理情况。
NO3OCT信号的解释
在下图上我们可以看见LogReflection这样的一个符号,然后有多种的颜色梯度。这里,很好的解释了OCT信号的真实含义:反射性。OCT得到的是组织的反射性高低,然后用颜色梯度(黑-蓝-绿-红-白)的伪颜色梯度,表示组织反射高低。熟悉的朋友,很容易通过这个来区分不同的层面。
红-白色–高反射率(RPE和脉络膜毛细血管层、RNFL层)
蓝-绿色–低反射率(神经节细胞,光感受器和脉络膜中层)
黑色–非常低的反射率以及光线不能穿透的部位(玻璃体,脉络膜深层)
NO4另外一种颜色梯度
在OCT定量分析的过程中,还用到另外一种颜色梯度,它的单位是um主要用在RetinamapAnalysis里面:
这里的颜色和厚度对应:
白色:um
红色:-um
橙色:-um
黄色:-um
绿色:-um
蓝色:-um
说道底,最后拿到了一张OCT的图像,如何来看图?(视网膜扫描图)
说点自己的经验,主要是理理头绪,可能有误请高手继续纠正:
1、首先,观察正常的结构都出现没有?按照上面我提及的三种反射,寻找标志:RNFL和RPE的高反射;两层高反射间的低反射。视网膜上和RPE下的无反射。
2、正常的组织有没有缺失(例如RPE的连续性如何,RNFL的厚薄有没有改变)?
组织中有没有出现异常的反射(高反射、中度到低度,无反射区)?
3、异常区域的定量分析是多少?变厚了,变薄了?
举例说明:
下图所示:
第一步:正常的结构出现没有:寻找标志,发现周边RPE和RNFL信号存在,中央RPE上没有正常应出现的中心凹结构,以及中低反射组织不存在。
第二步:根据上步发现,RPE上方全层视网膜组织缺失;玻璃体内有异常的中等反射条带,和黄斑视网膜没有联系(箭头所示)。可初步判断是黄斑裂孔。同时观察裂孔周围视网膜组织内有空腔样改变,位置在外丛状层区域(提示该病变为慢性改变,导致周围视网膜变性所致)。
第三步:定量测量黄斑裂孔孔径,结果是um。黄斑孔周边网膜厚度测量大于正常范围。
最后可以下结论:RPE上方全层视网膜组织缺失,视网膜全层孔,孔径um伴玻璃体完全后脱离,中心凹未见玻璃体牵拉。诊断:黄斑裂孔(3期)伴黄斑水肿。
版
权
声
明
转载为传递更多信息之用,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请及时联系我们,及时删除。内容真实性、准确性和完整性未经核实,读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
赞赏