眼前节相干光断层扫描仪在眼科的应用

　　作者：徐桂花，宋跃 作者单位：(515041)中国广东省汕头市，汕头大学·香港中文大学联合汕头国际眼科中心

　　【摘要】 　　眼前节相干光断层扫描仪(Visante OCT)是基于眼组织结构的不同光学散射性，采用干涉测量法进行二维显像和定量分析的新技术。与目前临床应用的其他眼前节检测手段如超声生物纤维镜(UBM)、超声角膜测厚仪、多功能眼前节分析诊断系统(OrbscanⅡ),光学生物测量仪(IOL master)、房角镜等相比，OCT具有非接触性、高分辨率、可重复性高、获取图像快等特点。目前Visante OCT可应用于角膜、前房角、晶状体等眼前节结构的生物测量和眼病研究，并可进行术前、术后动态观察和实时显像。

　　【关键词】 眼前节相干光断层扫描 眼科 应用

　　Assessment of ophthalmologic application with Visante OCT

　　GuiHua Xu, Yue Song

　　Shantou University & Hong Kong Chinese University Joint Shantou Eye Center, Shantou 515041, Guangdong Province, China

　　Abstract

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　　The Visante OCT is a new technology that bases on different optical scatter of ocular structure and adopts interferometry to make twodimensional image and quantitative analysis. Compared with other anterior segment tomographic devices like UBM, corneal pachymeter, OrbscanⅡ, IOL master, gonioscopy, etc., the Visante OCT has advantages of noncontacting, high resolution and reproducibility, obtaining image quickly, etc. At present, it can be used in the biological measurement of cornea, anterior chamber, iris and the central portion of the lens and ophthalmopathy research. The Visante OCT can be also used for dynamic observation and realtime image before and after operation and will be mainly used for anterior segment image in the future time.

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　　KEYWORDS: Visante OCT; ophthalmology; application

　　0引言

　　眼前节相干光断层扫描仪(Visante OCT)是2005年由Zeiss公司推出、专为眼前节成像设计的影像学检查仪器，具有分辨率高、非接触性、非侵入性、可重复性高、可监控等优点，提供形态学图像和量化分析，在眼科诸多领域如人工晶状体植入手术的设计和术后观察、角膜屈光手术和术后随访观察、青光眼手术设计和术后观察、角膜病等方面均有广泛应用。

　　1 Visante OCT的工作原理和技术特点

　　Visante OCT工作原理类似于B超，只是OCT采用低相干光波扫描形式而非声波。Visante OCT技术使用1310nm波长的红外线对眼前节进行360°扫描成像，扫描横向分辨率高达60μm，轴向分辨率为18μm，扫描频率为4kHz，图像获取时间为0.125s，从而增加了OCT的精确度和实用性。国内已有应用前节OCT[1]与 A超测量中央前房深度的差异[2]，表明前节OCT测量结果波动度、重复性优于A超。国外在眼前节OCT与超声测量角膜厚度的对比研究后，认为眼前节OCT与超声检查具有同样的准确性及可重复性，前者临床应用更为方便[3]。由于Visante OCT使用了近红外光源作为探测光，所以它能够穿透部分对可见光来说是混浊的屈光介质进行检测。另一方面，使用属于非可见光的近红外光作为探测光源也使被检者的耐受性提高，这一点在进行眼部检查时尤为重要[4]。

　　目前临床上用于眼前节成像和测量的技术有超声生物显微镜(UBM)、光学生物测量仪(IOL Master)、角膜超声测厚仪(USP)、Orbscan Ⅱ、前房角镜等。比起Visante OCT，UBM是接触性、侵入性的，需要大量的水浴[3,5]，UBM的分辨率仅为20～60μm，需接触眼球并在测量时对房角产生压力，可能出现误差[6];IOLMaster和Orbscan系统受虹膜等干扰较大，结果不够精确[7];Orbscan获取图像没有OCT快，低估了角膜厚度[3]，不能获得角膜的二维横切面图，也无法测量角膜瓣和基质床的厚度[8];超声厚度测厚仪仍然是目前测量角膜厚度的金标准，但它只能提供点状的测量，在连续测量过程中难以对同一位点进行精确定位，故不适于测量全角膜厚度[9]。使用前房角镜检查时，需要使用接触镜，房角的分级较主观，依赖于检查者所看到的房角结构，且需要经验丰富的检查者操作，较耗时[10]。

　　2 Visante OCT在眼科临床中的应用

　　2.1测量角膜厚度 角膜厚度已被证实影响Goldman压平眼压计测量结果，有学者提出10%中央角膜厚度的改变可导致3～4mmHg眼压变化[8]。准确测量角膜厚度对于角膜屈光手术的术前准备尤其重要，不管是首次手术或增视手术，低估角膜厚度会使合格的屈光手术患者被排除;而高估了角膜厚度可导致术中过度切除基质厚度，术后有发生角膜扩张的危险[8]。目前测量角膜厚度的最广泛使用的测量工具为USP，但它只能提供一个点状的测量;Visante OCT还可以提供角膜地形图的测量，帮助诊断角膜扩张、圆锥角膜，指导角膜屈光手术[10]。Emmy等[8]分别用USP、OrbscanⅡ、Visante OCT测量中央角膜厚度和(或)旁中央角膜厚度，通过比较得出结论：Visante OCT测得的中央角膜厚度比USP低，USP是目前测量角膜厚度的金标准，但与OrbscanⅡ相比，Visante OCT与USP间有更好的一致性。Paul等[11]应用Visante OCT和超声测厚仪也得到类似结果。

　　2.2虹膜角膜角 原发性闭角型青光眼(primary angle closure glaucoma, PACG)在世界范围内仍是严重影响视力的眼病，激光周边虹膜切除术(LPI)治疗房角狭窄可预防房角关闭的发展，因此早期发现房角狭窄非常重要。目前前房角镜是预测PACG危险因素的临床标准[12]。但在临床研究中发现[13]，较之前房角镜，Visante OCT在检测房角关闭时有更高的敏感性，更多患者被检测出房角关闭。房角镜检查是一主观性较强的技术，相比之下，Visante OCT有望成为闭角型青光眼筛查的工具。比较Visante OCT及UBM在测量CCT、ACD、周边虹膜角膜角的结果表明[5]，两种方法具有良好的相关性，平均CCT、ACD和周边虹膜角膜角的测量值两种方法无显著差异;分辨巩膜突的能力Visante OCT比UBM强，前节OCT和UBM都能用于眼前节参数的测量。曾有学者用OCT的模型机进行前房角的测量，结果表明OCT模型机在测量鼻侧和颞侧的前房角时有良好的再现性[14]，而测量下方前房角时再现性较低，可能跟模型机无法获得下方前房角的高质量图像有关。

　　2.3前房深度和前房宽度 前房深度和前房宽度是白内障手术及人工晶状体手术必须考虑的前房参数，前房深度的测量已用于闭房角型青光眼的筛查[10]。Nemeth等[15]用前节OCT测量的前房深度ACD比超声测量的深，且重复性好于超声测量值，两者对前房的再现性相似。Bakoff等[16]用IOLmaster与前节OCT对比测量前房深度和前房宽度，结果表明前节OCT比IOLmaster在评估前房深度和前房宽度时有更好的再现性。Kohnen等[17]探讨了OCT测量水平前房内径与用自动测量工具IOLmaster、OrbscanⅡ测量水平角膜直径WTW，结果显示Visante OCT测得的前房内径大于IOLmaster、OrbscanⅡ测的水平角膜直径测量结果。尽管Visante OCT容易操作，测量的可重复性高，但在使用OCT测量工具或者图片处理工具时，仍存在误差，因为有些图像房角的顶点不容易辨认，不同组织间难以分辨，因此测量3次以上可能减少误差。

　　2.4屈光手术 准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis, LASIK)是目前开展最为广泛的角膜屈光手术。LASIK在矫正屈光不正的同时也会导致某些并发症的发生，其中最为严重的术后并发症为角膜扩张。目前证实引起角膜扩张的重要危险因素之一为术中切除过多的基质层导致剩余基质床厚度≤250μm[18]，因此术前筛选合格手术者进行角膜厚度的准确测量、角膜形态的全面成像及术后进行角膜瓣、基质的成像及测量，减少术后并发症，进一步行增视手术提供依据。有学者[18]用高速度的眼前节OCT模型机系统及全自动的计算机测量软件评估术前术后角膜解剖结构的改变，测量了术后角膜瓣基质床厚度。有晶状体眼植入人工晶状体治疗高度近视、高度远视的手术在临床开展逐渐增多，Visante OCT可进行准确的前房成像并测量前房参数，为人工晶状体的植入提供术前参数，同时可进行术后检查，分析人工晶状体的位置及其与眼前节结构的关系。Bakoff等[19]用Visante OCT定义了人工晶状体植入术的安全指标，根据这些标准可大大减少术后并发症，保证眼内组织如角膜内皮层、虹膜、虹膜角膜角和晶状体的完整性，为术前选择人工晶状体的类型提供依据。

　　3其他应用

　　3.1青光眼手术前后房角和滤过泡的评价 原发性闭角型青光眼是世界范围内重要的致盲眼病，对这类患者证实有效的方法是LPI。Memarzadeh等[20]分别用Visante OCT及前房角镜对10例(10眼)LPI术前术后的前房形态进行检查，结果表明LPI术后OCT的成像具有客观性、定量性，提出在进一步研究中应加大样本量，了解OCT的其他用途[21]。 Singgh等[22]曾用Visante OCT观察了激光缝线松解术前术后、小梁切开术后滤过泡的形态学变化。

　　3.2白内障手术角膜透明切口的评价 在当今的白内障超声乳化手术中，角膜透明切口手术仍然是最流行的手术切口，Calladine等[23]用Visante OCT对术后1h的白内障患者的角膜透明切口进行观察，观察指标包括切口的长度、平均切口角度以及切口构建特征(外切口哆开、内切口哆开、内皮错位、与后弹力层局部脱离和切口失对合)，分析这些特征与眼压的关系，结果表明低眼压更常发生这些特征，这些特征是发生眼内炎重要的危险因素。 Fine等[24]应用Visante OCT观察白内障术后透明角膜切口的形态学和愈合情况。

　　3.3其他 Visante OCT配合特定的软件可用于测量前房的容积[25];在角膜水肿的情况下，OCT可用于观察前房内的青光眼阀的小管[26]; Bakoff等[27]在静态眼没有调节的情况下，用前节OCT测量前节参数与年龄的关系，显示在不同的调节状况下，前节参数随年龄和调节的不同而有所改变。

　　总之，Visante OCT在眼前节的临床和科研中的应用尚处于初始阶段，但较之现有的眼前节成像系统，Visante OCT具有非接触性、无损伤性的、重复性好、测量范围广、获取图像快等特点，巩膜突在OCT图像中表现为高反射信号区，容易辨认。Visante OCT日益成为眼前节的主要检测工具。费用较高成为限制其广泛应用的一个因素，另外，Visante OCT不能很好地观察睫状体，房角隐窝在部分受试者中不能很好地定义[10]。对于角膜周边区域[3]，Visante OCT信号比较弱，厚度测量较不可靠。进一步提高分辨率和扫描光束的组织穿透力，开发自动化程度更高的处理软件，减少人为测量和操作的误差，建立眼前节OCT检查结果的正常参考值和参考图谱是今后需解决的问题。Visante OCT将成为前房角检查、角膜屈光手术、人工晶状体手术等方面主要的检查和评价工具。

　　【参考文献】

　　1 Ji BL. Srgnificance of retinal nerve fiber layer thickness measured by cptical conherence tomography in the early diagnosis of glaucoma. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi)2007;7(4):10191021

　　2 Wu M, Ye J, Sun Q, et al. Comparision between SLOCT and A wltrasound in measuring anterior choumber depth. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi)2007;7(5):13411342

　　3 Li Y，Shekhar R，Huang D. Corneal pachymetry mapping with highspeed optical coherence tomography. Ophthalmology2006;113(5):792799

　　4马凯,王光璐.光学相干断层照相及其在眼科的应用.中华眼底病杂志1999;1(1):5759

　　5 Dada T, Sihota R, Gadia R, et al. Comparison of anterior segment optical coherence tomography and ultrasound biomicroscopy for assessment of the anterior segment. J Cataract Refract Surg2007;33(5):837840

　　6孙冰,孙思勤.相干光断层扫描在眼前节的应用.国际眼科纵览2006;30(5):289291

　　7 Huang D，LI Y，Radhakrishnan S.Optical coherence tomography of the anterior segment of the eye. Ophthalmol Clin North Am2004;17:16

　　8 Li EY, Mohamed S, Rao SK, et al. Agreement among 3 methods to measure corneal thickness：ultrasound pachymetry， orbscan 2， and visante anterior segment optical coherence tomography. Ophthalmology2007;114(10):18421847

　　9张立华，贾亚丁，李晋水.超声角膜测厚仪和Orbscan测量LASIK术前角膜厚度的比较.山西医药杂志2006;4(4):346347

　　10 Konstantopoulos A, Hossain P, Anderson DF. Recent advances in ophthalmic anterior segment imaging;a new era for ophthalmic diagnosis? Br J Ophthalmol2007;91(4):551557

　　11 Zhao PS, Wong TY, Wong WL, et al. Comparison of central corneal thickness measurements by visante anterior segment optical coherence tomography with ultrasound pachymetry. Am J Ophthalmol2007;143(6):10471049

　　12 Radhakrishnan S, Goldsmith J, Huang D, et al. Comparison of optical coherence tomography and ultrasound biomicroscopy for detection of narrow anterior chamber angles. Arch Ophthalmol2005;123(8):10531059

　　13 Nolan WP, See JL, Chew PT, et al. Detection of primary angle closure using anterior segment optical coherence tomography in asian eyes. Ophthalmology2007;114(1):3339

　　14 Radbakrisbnan S，See J, Smith SD, et al. Reproducibility of anterior chamber angel measurements obtained with anterior segment optical coherence tomography. Invest Ophthalmol Vis Sci2007;48(8):36833688

　　15 Nemeth G, Vajas A, Tsorbatzoglou A, et al. Assessment and reproducibility of anterior chamber depth measurement with anterior segment optical coherence tomography compared with immersion ultrasonography.

　　J Cataract Refract Surg2007;33(3):443447

　　16 Bakoff G, Jitsuo Jodai H, Bourgeon G. Measurement of the internal diameter and depth of the anterior chamber：IOLmaster versus anterior chamber optical coherence tomographer. J Cataract Refract Surg2005;31(9):17221728

　　17 Kohnen T, Thomala MC, Cichocki M, et al. Internal anterior chamber diameter using optical coherence tomography compared with whitetowhite distances using automated measurements. J Cataract Refract Surg2006;32(11):18091813

　　18 Li Y, Netto MV, Shekhar R, et al. A longitudinal study of LASIK flap and stromal thickness with highspeed optical coherence tomography. Ophthalmology2007;114(6):11241132

　　19 Bakoff G. Anterior segment OCT and phakic intraocular lenses: A perspective. J Cataract Refract Surg2006;32(11):18271835

　　20 Memarzadeh F, Li Y, Chopra V, et al. Anterior segment optical coherence tomography for imaging the anterior chamber after laser peripheral iridotomy. Am J Ophthalmol2007;143(5)：877879

　　21 Cao SJ, Zhang SS, Wang L. Advance of retinal nerve fiber layer thickness measurement using optical coherence tomography on the diagnosis of glaucoma. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi)2008;8(8):16341636

　　22 Singh M, Aung T, Friedman DS, et al. Anterior segment optical coherence tomography imaging of trabeculectomy blebs before and after laser suture lysis. Am J Ophthalmol2007;143(5):873875

　　23 Clladine D, Packard R. Clear corneal incision architecture in the immediate postoperative period evaluated using optical coherence tomography. J Cataract Refract Surg2007;33(8):14291435

　　24 Fine IH, Hoffman KS, Packer M. Profile of clear corneal cataract incisions demonstrated by ocular coherence tomography. J Cataract Refract Surg2007;33(1)：9497

　　25 Wang NL, Wang BS, Zhai GS, et al. A method of measuring anterior chamber volume using the anterior segment optical coherence tomographer and specialized software. Am J Ophthalmol2007;143(5):879881

　　26 Sarodia U, Sharkawi E, Hau S, et al. Visualization of aqueous shunt position and patency using anterior segment optical coherence tomography. Am J Ophthalmol2007;143(6):10541056

　　27 Bakoff G, Lutun E, Ferraz C, et al. Static and dynamic analysis of the anterior segment with optical coherence tomography. J Cataract Refract Surg2004;30(9):18431850