OCT在正常眼压性青光眼患者中的应用研究
发表时间:2011-07-07 浏览次数:538次
作者:周晓晴 作者单位:(200123)中国上海市,上海交通大学附属瑞金医院眼科
【摘要】 目的:探讨正常人、NTG患者、可疑NTG患者视盘周围视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer,RNFL)的变化特点并分析光学相干断层扫描成像仪(optical coherence tomography,OCT)检查各参数诊断(normal tension glaucoma,NTG)的能力。
方法:用OCT检查46例(80眼)NTG患者,43例(80眼)可疑NTG患者,40例正常人(80眼)视盘周围RNFL厚度,对OCT参数进行受检者操作特性曲线(ROC曲线)分析。
结果:OCT参数(average. Thick, Avg.Thi)等在NTG患者、可疑NTG患者和正常人3组间差异有统计显著性意义(F=14.17123.03,P<0.05)。区分NTG和正常人时OCT检查诊断准确性最高的参数Avg.Thi的受检者操作特性曲线下面积(AUC)明显大于区分可疑NTG和正常人时OCT检查诊断准确性最高的参数Avg.Thi的AUC(P<0.01)。
结论:NTG患者视盘周围RNFL的厚度较正常人和可疑NTG患者变薄。OCT检查能够帮助诊断NTG,OCT检查区分NTG和正常人的能力要高于区分可疑NTG和正常人的能力。
【关键词】 光学相干断层扫描成像仪,正常眼压性青光眼,视网膜神经纤维层,可疑正常眼压性青光眼
0引言
青光眼居全球致盲性眼病的第2位,是一种可导致不可逆性视功能丧失的进行性眼病,其防治的关键在于早期检测、早期诊断及有效治疗。对于眼压属正常范围的NTG患者,以往其早期诊断常依赖于视野检查。现已证实,临床检查出视野缺损以前,青光眼患者已有40%~50%的RNFL丧失[1],RNFL的缺损可早于常规视野所检测出的视野缺损4~6a[2],对RNFL进行详细检查可以发现更早期的青光眼损害。光学相干断层扫描仪(optical coherence tomography,OCT)是一种能够获得RNFL厚度的仪器。OCT在青光眼视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer,RNFL)检测方面的应用已有诸多文献报道[38],且一致认为它能够区分健康人和青光眼患者,可早期敏锐地发现RNFL变薄或缺损等病理改变[1,911]。关于OCT检测正常眼压性青光眼(normal tension glaucoma,NTG)患者视盘周围RNFL厚度的应用报道较少,其诊断NTG的准确性目前尚不清楚。因此我们采用OCT测定正常人、NTG患者、可疑NTG患者视盘周围的RNFL厚度,探讨其RNFL的变化特点并分析OCT各参数诊断NTG的准确性。
1对象和方法
1.1对象 所有受检者经色盲检查本检查无色盲,屈光间质无明显混浊(裸眼或矫正视力≥0.6),屈光不正球镜≤±5.00DS、柱镜≤±3.00DC[12]。包括以下3类,分别的入选标准为:A:NTG患者采用英国Moorfields眼科医院的诊断标准[13],所有病例扩瞳后经一位青光眼专业医师进行裂隙灯显微镜和眼底检查。(1)未经治疗的24h平均眼压≤21mmHg(1kPa=7.5mmHg),且测量值无1次>24mmHg(Goldmann压平式眼压计);(2)房角开放;(3)无造成青光眼视神经病变的继发性原因,如既往外伤性眼压升高、长期应用皮质类固醇药物、葡萄膜炎病史等;(4)有典型的青光眼视神经损害(青光眼杯形成及盘沿丧失);(5)常规视野检查发现与青光眼视神经损害一致的视野缺损;(6)青光眼损害呈进行性。此外需通过核磁共振或X线断层摄影排除影响视神经或视野的眼内及颅内病变。B:可疑NTG患者入选标准[14]:(1) 双眼眼压长期低于20mmHg(Goldmann压平式眼压计)且最近4wk未用抗青光眼药物治疗;(2)正常开放的房角;(3)出现青光眼性视神经改变(C/D>0.7,盘沿变薄,视神经纤维层的缺损, 两眼C/D比相差>0.2);(4)常规视野检查示青光眼性视野改变;(5)用核磁共振或X线断层摄影检查无影响视神经或视野的眼内及颅内病变。以上3,4项只能满足一项。C:正常人入选标准[15]:(1)裸眼或矫正视力≥0.8;(2)眼压≤20mmHg(Goldmann压平式眼压计);(3)房角镜检查证实房角开放;(4)前置镜检查眼底视盘正常,双眼C/D比相差≤0.2;单眼C/D比≤0.6;完整的盘沿而无视乳头旁出血,切迹,局部苍白缺血,或RNFL缺损;(5)常规视野检查结果正常;(6)无青光眼家族史以及其他内眼及视神经疾患。
1.2方法
1.2.1 OCT检查[15] OCT检查前均用5g/L托吡卡胺滴眼液(tropicamide)扩瞳(瞳孔直径>5mm)。采用OCT(stratus OCT, OCTⅢ;Carl Zeiss Meditec Inc., Dublin, CA, USA)进行RNFL厚度测量。扫描线深度:2mm,图像像素:500×500像素。以视盘为中心,采用直径为3.4mm的光环对视盘周围视网膜进行环形扫描,测量环形RNFL切面4个象限(右眼为上方46°~135°, 颞侧136°~225°, 下方226°~315°和鼻侧316°~45°;左眼为上方46°~135°, 鼻侧136°~225°, 下方226°~315°和颞侧316°~45°)的平均厚度、厚度最大值和厚度最小值,所有参数每眼均自动扫描3次后由计算机计录并输出平均值。
1.2.2研究指标 RNFL平均厚度(average.Thick,Avg.Thi)、上方RNFL平均厚度(superior average,Savg)、下方RNFL平均厚度(inferior average,Iavg)、鼻侧RNFL平均厚度(nasal average,Navg)、颞侧RNFL平均厚度(temporal average,Tavg)、上方RNFL厚度最大值(superior maximum,Smax)、下方RNFL厚度最大值(inferior maximum,Imax)、RNFL最厚处和最薄处厚度之差(maximumminimum,MaxMin)及一些比值参数:Imax/Smax,Smax/Tavg,Imax/Tavg,Smax/Navg。
统计学处理:采用统计学软件SPSS 11.0分析。采用单因素方差分析(oneway analysis of variance,ANOVA)进行比较。OCT检查中各参数的诊断准确性采用受检者操作特性曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)下的面积(the area under ROC,AUC)[1]来评估。用Medcalc软件对AUC的差异进行非参数检验。
2结果
2.1入选对象的一般情况 共入选NTG患者46例80眼,可疑NTG患者43例80眼及正常人40例80眼,入选对象的一般情况(表1)。3组间性别、眼别差异无统计显著性意义。3组间年龄差异有统计显著性意义(P=0.00)。
2.2 3组人群间OCT检测各参数的比较 NTG、可疑NTG和正常人OCT检查的各参数比较。Avg.Thi、Savg、Iavg、Tavg和Navg值3组之间两两比较差异均有统计显著性意义,其中除Tavg值外,Avg.Thi、Savg、Iavg和Navg值在NTG组中最小,可疑眼组次之,正常人组中最大,而Tavg值在NTG组中最小,正常人组次之,可疑眼组中最大;MaxMin、Smax和Imax值在NTG组与另两组间差异均有统计显著性意义,MaxMin、Smax和Imax值在NTG组中较小。
2.3 OCT检查各参数的ROC曲线分析 区分NTG和正常人时,AUC最大的3个参数依次是Avg.Thi,Iavg,Savg,区分可疑NTG和正常人时AUC最大的3个参数依次是Avg.Thi,Iavg,Navg(表 3)。OCT检查各参数的约登指数,在诊断特异性分别为90%和80%时的敏感性(表4)。区分NTG和正常人时约登指数最高的是参数Avg.Thi(0.88),区分可疑NTG和正常人时也是参数Avg.Thi(0.43)。在区分NTG和正常人中,诊断特异性为90%和80%时,敏感性最高的参数均是Avg.Thi(均93%);在区分可疑NTG和正常人中,诊断特异性为90%时,敏感性最高的参数是Smax/Navg(40%),诊断特异性为80%时,敏感性最高的参数是Avg.Thi(54%)。如图2,区分NTG和正常人时OCT检查诊断准确性最高的参数Avg.Thi的AUC明显大于区分可疑NTG和正常人时OCT检查诊断准确性最高的参数Avg.Thi的AUC(P<0.01),提示OCT检查参数Avg.Thi区分NTG和正常人的诊断准确性要高于区分可疑NTG和正常人的诊断准确性。
3讨论
3.1 OCT检测青光眼视网膜神经纤维层缺损的原理和优势 青光眼导致视功能损害的病理基础主要是视网膜神经节细胞凋亡和神经纤维丧失,表现为视盘损害和视网膜神经纤维层缺损(RNFLD)。RNFLD反映视网膜神经节细胞轴索的损害程度,直接导致视功能损害,具有高度特异性,出现在视野缺损之前,因此只要确认了结构性损害即解剖的视盘损害(包括视杯扩大和盘沿缩窄)或RNFLD,就可施行“视野前诊断”[16],这对NTG的早期诊断尤其重要。也就是说视网膜神经纤维层检查对NTG的早期诊断极有帮助[17,18]。尽管检眼镜等常规检查对视盘、RNFL等结构的形态学改变的评价在临床实践中发挥了重要作用[19],但其主观性较强,不能定量检测RNFL厚度,不便于比较和随访。第三代光学相干断层扫描成像仪(OCT),是一种高分辨率能够重复获得RNFL厚度的装置,其采用850nm波长的激光扫描,通过来自被扫描组织不同成分的反向散射光的返回延迟时间来区分不同组织层[20]。与其它RNFL成像技术如海德堡视网膜拓扑仪(heidelberg retina tomograph,HRT)、扫描激光偏振仪(scanning laser polarimeter,GDx VCC)相比,OCT检测RNFLD具有独到之处。首先,其从视网膜的剖面图像中直接获得RNFL的绝对厚度,分辨率达10μm,能够起到类似活体组织病理检查的作用。其二,OCT轴向分辨力高,除可准确测量RNFL的平均厚度、RNFL的横截面积等参数外,还可用象限、钟点来表示RNFL厚度分析结果。第三,由于OCT扫描速度快,检测光为近红外光,减少了检查过程中患者的不适感,角膜、晶状体的屈光因素不影响测量结果,可重复性高,能为随访提供可靠依据[21,22]。Naithani等[23]发现OCT比HRT能更好地区分早中期青光眼患者和正常人。
3.2 NTG,可疑NTG和正常人OCT检查结果的比较 Chen等[15]通过OCT检查发现原发性开角型青光眼患者的Avg.Thi、Savg、Iavg和Navg均薄于正常对照组。Bowd等[24]通过OCT检测发现高眼压症患眼的Avg.Thi比对照组薄。Mok等[25]报道青光眼和可疑青光眼间RNFL厚度也有显著差异。本研究发现RNFL平均厚度和四象限RNFL平均厚度在3组间差异均有统计显著性差异,其中除Tavg值外,Avg.Thi、Savg、Iavg和Navg在NTG组中最小,可疑眼组次之,正常人组中最大,证实NTG患者和可疑NTG患者的RNFL厚度变薄。而Tavg值在NTG组中最小,正常人组次之,可疑眼组中最大,即正常人颞侧RNFL平均厚度薄于可疑NTG患者,这可能与可疑NTG患者RNFL的厚度不符合ISNT规律有关。
3.3 OCT检查各参数帮助诊断NTG的准确性 Pueyo等[26]发现OCT区分青光眼患者和正常人时的最佳参数是Avg.Thi,其在特异性为95%时的敏感性为66%。Mastropasqua等[27]发现区分高眼压症患者和正常人时最佳OCT参数是Iavg/Savg(AUC=0.85, 特异性为92%时敏感性为67%)。Kanamori等[22]发现区分青光眼患者和正常人时OCT参数AUC最大的是6点钟方位RNFL厚度、Savg和Avg.Thi;区分早期青光眼患者和正常人时则依次是7点钟方位RNFL厚度、Iavg和Avg.Thi。区分可疑青光眼患者和正常人时特异性为90%的最高敏感性是53%,而区分早期青光眼患者和正常人时特异性为91%的最高敏感性是74%。本研究结果中OCT检查参数诊断的敏感性与之基本相近,诊断特异性为90%时,区分NTG和正常人时最高敏感性是93%,区分可疑NTG和正常人时最高敏感性是40%。
Chen等[15]发现区分早期开角型青光眼患者和正常人时最佳OCT参数依次是Avg.Thi和Iavg,其AUC分别是0.812和0.793,Nouri等[12]研究发现区分早期青光眼患者(有常规视野缺损)和正常人时最佳OCT参数是11点方位RNFL厚度(AUC=0.93),区分可疑青光眼患者和正常人时最佳OCT参数是Savg(0.84),且这两个参数的AUC差异有统计显著性意义(P=0.03)。OCT检查中提示诊断真实性的约登指数和提示诊断准确性的ROC曲线下面积在区分NTG和正常人时是参数Avg.Thi最大,在区分可疑NTG和正常人时也是Avg.Thi最大,提示OCT众多参数中Avg.Thi的诊断价值最高。
区分NTG和正常人OCT时检查诊断准确性最高的参数Avg.Thi的AUC要大于区分可疑NTG和正常人时OCT检查诊断准确性最高的参数Avg.Thi的AUC,且区分NTG和正常人时OCT各参数在特异性为80%和90%时的敏感性均高于区别可疑NTG和正常人时的敏感性,表明OCT检查区分NTG和正常人的能力要强于区分可疑NTG和正常人的能力。OCT作为青光眼诊断的一种新的检查方法,还需要更多的研究,特别是一些前瞻性的研究来进一步证实其临床应用价值,如对本研究中的可疑NTG患者,特别是对已有B/YP和OCT检查异常的患者进行随访观察,将有重要的临床意义。
【参考文献】
1 Quigley HA, Addicks EM, Green WR. Optic nerve damage in human glaucoma. III. Quantitative correlation of nerve fiber loss and visual field defect in glaucoma, ischemic neuropathy, papilledema, and toxic neuropathy. Arch Ophthalmol 1982;100(1):135146
2 Sommer A, Miller NR, Pollack I, et al. The nerve fiber layer in the diagnosis of glaucoma. Arch Ophthalmol 1977;95(12):21492156
3 Schuman JS, Hee MR, Puliafito CA, et al. Quantification of nerve fiber layer thickness in normal and glaucomatous eyes using optical coherence tomography. Arch Ophthalmol 1995;113(5):586596
4 Pieroth L,Schuman JS,Hertzmark E, et al. Evaluation of focal defects of the nerve fiber layer using optical coherence tomography. Ophthalmology 1999;106(3):570579
5 Mistlberger A, Liebmann JM, Greenfield DS, et al. Heidelberg retina tomography and optical coherence tomography in normal, ocularhypertensive, and glaucomatous eyes. Ophthalmology 1999;106(10):20272032
6 Bowl C, Weinreb RN, Williams JM, et al. The retina nerve fiber layer thickness in ocular hypertensive, normal, and glaucomatous eyes with optical coherence tomography. Arch Ophthalmol 2000;118(1):2226
7成云翠,段宣初.HRTⅡ和OCT3检测视网膜神经纤维层厚度在原发性开角型青光眼早期诊断中的应用.国际眼科杂志2007;7(4):10221024
8 Zangwill LM,Bowd C,Berry CC, et al. Discriminating between normal and glaucomatous eyes using the heidelberg retina tomograph,GDx nerve fiber analyzer,and optical coherence tomograph. Arch Ophthalmol 2001:119(7):985993
9 Hoh ST, Greenfield DS, Mistlberger A, et al. Optical coherence tomography and scanning laser polarimetry in normal, ocular hypertensive, and glaucomatous eyes. Am J Ophthalmol 2000;129(2):129135
10 Liu X,Ling Y,Luo R, et al. Detecting early glaucoma by assessment of retinal nerve fiber layer thickness and visual function. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001;42(9):19932003
11 Liu X, Ling Y, Luo R, et al. Optical coherence tomography in measuring retinal nerve fiber layer thickness in normal subjects and patients with openangle glaucoma. Chin Med J 2001;114(5):524529
12 NouriMahdavi K, Hoffman D, Tannenbaum DP, et al. Identifying early glaucoma with optical coherence tomography. Am J Ophthalmol 2004;137(2):228235
13 Kamal D, Hitchings R. Normal tension glaucomaa practical approach. Br J Ophthalmol 1998;82(7):835840
14 Hasegawa K, Ishida K, Sawada A, et al. Diurnal variation of intraocular pressure in suspected normaltension glaucoma. Jpn J Ophthalmol 2006;50(5):449454
15 Chen HY, Wang TH, Lee YM, et al. Retinal nerve fiber layer thickness measured by optical coherence tomography and its correlation with visual field defects in early glaucoma. J Formos Med Assoc 2005;104(12):927934
16任泽钦,李美玉.正常眼压性青光眼的临床及其相关研究.中华眼科杂志2002;38(12):766768
17 Araie M, Hori J, Koseki N. Comparison of visual field defects between normaltension and primary openangle glaucoma in the late stage of the disease. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 1995;233(10):610616
18李梅,李美玉,傅培,等.早期开角型青光眼的视网膜神经纤维层缺损及相关临床特点.中华眼科杂志2001;37(3):193196
19曹东,贺翔鸽,刘莛,等.OCT和SLP定量检测视网膜神经纤维层的研究进展. 国际眼科杂志2008;8(3):571574
20 Huang D, Swanson EA, Lin CP, et al. Optical coherence tomography. Science 1991;254(5035):11781181
21刘查,凌运兰,骆荣江,等.应用光学相干断层成像术测量正常人视网膜神经纤维层厚度.中华眼科杂志2000;36(5):362365