雷雅迪 劉鶴南 陳曉隆
作者單位:中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院眼科,沈陽 110004
光學(xué)相干斷層掃描(OCT)是一種低相干干涉技術(shù),在邁克爾遜干涉原理基礎(chǔ)上進行三維斷層掃描成像[1],可診斷、觀察疾病進展,評估治療方法等。發(fā)展至今,頻域OCT可清晰地顯示黃斑部的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu),定量分析相關(guān)數(shù)據(jù),可以對黃斑區(qū)神經(jīng)節(jié)細胞復(fù)合體(Macularganglion cell complex,mGCC)進行掃描分析。以往mGCC在青光眼研究中的應(yīng)用最為廣泛,至今多個研究發(fā)現(xiàn)mGCC在其他與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(Retinal ganglion cell,RGC)損傷相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展過程中產(chǎn)生變化[2]?,F(xiàn)將各眼科疾病中OCT檢測到的mGCC變化的研究進展做一簡要綜述。
mGCC由黃斑區(qū)視神經(jīng)纖維層(Retinal nerve fiber layer,RNFL)、神經(jīng)節(jié)細胞層(Ganglion cell layer,GCL)、內(nèi)叢狀層(Inner plexiform layer,IPL)組成,分別對應(yīng)RGC的軸突、細胞體、樹突。Tan等[3]最先發(fā)現(xiàn)內(nèi)三層視網(wǎng)膜,即RNFL、GCL和IPL受青光眼影響最為明顯,于是提出把內(nèi)三層合并為一個整體,即mGCC。OCT中GCC掃描模式能夠?qū)GCC 進行自動分析,得到整體、平均上半部及平均下半部厚度,其厚度測量有較好的可重復(fù)性[4]。整體丟失體積(Global loss volume,GLV)和局部丟失體積(Focal loss volume,F(xiàn)LV)是GCC掃描模式的2個參數(shù)。GLV反映整體損傷,是基于部分偏差(Fractionaldeviation,F(xiàn)D)圖量化整個GCC圖上GCC損失的平均量。該值是FD圖中值小于0的每個像素的偏差值之和除以總面積得出的GCC厚度百分比損失[5]。FLV反映局部損傷,是基于FD圖和模式偏差(Pattern deviation,PD)圖得到的在整個GCC圖中GCC局部損失的平均量,PD圖是通過在正常人體數(shù)據(jù)庫中先計算個體模式圖而得到的。FLV可判斷早期青光眼的損傷,量化GCC嚴重損失量[6]。
青光眼是一種視神經(jīng)病變,其特征為RGC進行性、不可逆性丟失,視盤損害以及RNFL損傷,從而導(dǎo)致視功能和形態(tài)學(xué)改變[7]。標(biāo)準(zhǔn)化自動視野檢查(Standard automatic perimetry,SAP)是現(xiàn)階段診斷、監(jiān)測青光眼的臨床金標(biāo)準(zhǔn)[8]。但疾病早期,有研究證實在SAP可檢測到變化之前,視盤及RNFL就出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性改變。因此,更好地評估視神經(jīng)損傷及其進展需要結(jié)構(gòu)及功能的聯(lián)合觀察[9]。隨著OCT技術(shù)的發(fā)展,頻域OCT已經(jīng)可以對視網(wǎng)膜RNFL及GCC進行較為精確的結(jié)構(gòu)掃描和定量分析,目前已有學(xué)者認為OCT可取代SAP成為青光眼診斷和隨訪的新標(biāo)準(zhǔn)[10]。視盤周圍RNFL的量化是最常用的OCT參數(shù),它被認為是評估青光眼RGC丟失的有效參數(shù)[11]。但是,該參數(shù)僅分析RGC的軸突部分,未考慮胞體和樹突,mGCC則包括三者在內(nèi),理論上優(yōu)于RNFL。Cennamo等[12]在131例青光眼患者中肯定了GCC對于早期青光眼的檢測能力,其曲線下面積(Areaunder the curve,AUC)明顯高于相應(yīng)GCL/IPL或RNFL的AUC。國際青光眼學(xué)會聯(lián)合會(AIGS)表明,GCC的局部丟失是視野進展的最強單一預(yù)測因子(危險比:3.1),其次是RNFL。GCC丟失與年齡和中央角膜厚度相結(jié)合,構(gòu)成了一個“青光眼綜合進展指數(shù)”,增加了疾病進展的預(yù)測值[13]。Zhang等[9]還發(fā)現(xiàn)FLV是青光眼最重要的預(yù)測因子(AUC=0.753)。而Distante等[5]研究表明,在臨床實踐中,GCC和RNFL都可以用來檢測早期青光眼的結(jié)構(gòu)改變。FLV和GLV與RGC計數(shù)有很好的相關(guān)性,尤其是GLV與視盤周圍、黃斑RGC計數(shù)的相關(guān)性優(yōu)于FLV,可用于臨床實踐。有研究表明RNFL和GCC厚度對于中、重度青光眼的診斷能力水平相當(dāng)。平均GCC厚度和下半部分GCC厚度是體現(xiàn)青光眼晚期表現(xiàn)的最優(yōu)參數(shù)[13]。近視已經(jīng)被證明是青光眼的一個危險因素[14]。高度近視青光眼患者mGCC厚度的變化對疾病的評估作用等同于甚至優(yōu)于RNFL厚度[15-16]。但是商用OCT設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫僅限于18歲及以上成人,因此限制了其在兒童中的應(yīng)用[17]。如何監(jiān)測兒童青光眼、評估兒童青光眼病情可能是未來的一個挑戰(zhàn),建立未成年人正常標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫很有必要[18-19]。
視神經(jīng)炎(Optic neuritis,ON)泛指視神經(jīng)的炎性脫髓鞘病變,導(dǎo)致視力下降、伴或不伴眼眶痛等癥狀[20]。其與中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病,如多發(fā)性硬化(Multiple sclerosis,MS)、視神經(jīng)脊髓炎(Neuromyelitis optica,NMO)密切相關(guān)。大約50%的ON住院患者會出現(xiàn)MS,又稱典型視神經(jīng)炎,自愈性良好[21]。視神經(jīng)軸突脫髓鞘可導(dǎo)致原發(fā)性軸突變薄和(或)視神經(jīng)退行性改變,隨后發(fā)生RGC變性。嚴鈺潔等[22]觀察11例ON患者GCC、視盤周圍RNFL厚度變化,發(fā)現(xiàn)在發(fā)病3周內(nèi)患眼GCC及RNFL厚度可正?;蛘咻p度增厚,3周后GCC開始變薄,RNFL反而增厚,并定義為進展分離期,疾病后期二者均出現(xiàn)萎縮。嚴鈺潔等[22]認為中期出現(xiàn)分離現(xiàn)象是由于RGC軸突受阻,胞體失去神經(jīng)營養(yǎng)因子而首先凋亡,RGC相應(yīng)無功能軸突外圍的細胞及血管鞘隨后凋亡。國外有學(xué)者同樣發(fā)現(xiàn)在ON急性期中,神經(jīng)節(jié)細胞-內(nèi)叢狀層(Ganglion cell and inner plexiform layer,GCIPL)厚度在發(fā)病5周內(nèi)就會減小,而RNFL由于早期視盤水腫而增厚,在發(fā)病3個月后才能檢測到減少[21]。此外,GCIPL在急性期1~2個月后的變薄程度可預(yù)測6個月后的視覺功能。Erlich-Malona等[23]肯定了GCC對于ON患者的輔助診斷作用,認為平均上半部和平均下半部GCC厚度可用于非動脈炎性前部缺血性視神經(jīng)病變和ON的鑒別診斷。Spain等[24]將OCT與光學(xué)相干斷層掃描血管造影(OCT angiography,OCTA)結(jié)合,測量MS患者RNFL、GCC厚度及視盤流量指數(shù)(Optic nerve head flow index,ONH-FI),認為結(jié)構(gòu)的減少與視盤低灌注二者相結(jié)合,可提高ON診斷準(zhǔn)確性。有學(xué)者對ON患者研究后,認為GCC是評估視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)改變最有意義的指標(biāo),最能真實反映RGC的損失,但得出結(jié)論需要進行長期大量隨訪[25]。
非動脈炎性前部缺血性視神經(jīng)病變(Non-arteritic ischemic optic neuropathy,NAION)以急性視神經(jīng)損傷為特征,后睫狀動脈阻塞導(dǎo)致視盤周圍低灌注,RGC凋亡及視神經(jīng)萎縮[26-27]。既往研究多關(guān)于視盤結(jié)構(gòu)及血流變化,但疾病早期視盤水腫,部分數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確獲得。已有學(xué)者認為GCC評價NAION視功能更有價值[28]。Goto等[29]對5例單側(cè)NAION患者的研究中發(fā)現(xiàn),GCC厚度在發(fā)病1個月時已明顯減小,而RNFL厚度因視盤水腫而增厚,在6個月時才顯著降低。這證明了GCC比RNFL能更早地反映RGC在發(fā)病后的丟失,其中FLV參數(shù)可更早地體現(xiàn)該情況,且GCC變薄區(qū)域與視野缺損有很好的相關(guān)性。Duman等[30]對28例單側(cè)NAION患者的研究中發(fā)現(xiàn),發(fā)病6 個月時,對側(cè)眼平均GCC厚度、RNFL厚度明顯低于正常對照組,并認為即使患者對側(cè)眼無明顯臨床癥狀,但視網(wǎng)膜仍可能發(fā)生早期改變,尤其是GCC和鼻上象限RNFL。因此,對于NAION患者,為了減少視覺喪失的情況,對無癥狀的對側(cè)眼進行密切隨訪,趁早干預(yù)尤為重要。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)慢性期患者GCC厚度與對應(yīng)黃斑區(qū)淺層血管密度呈正相關(guān),與GLV、FLV呈負相關(guān)。神經(jīng)損傷可能導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域代謝降低和血流灌注減少,具體機制仍需進一步研究[27]。
Leber遺傳性視神經(jīng)病變(Leber's hereditary optic neuropathy,LHON)是線粒體DNA點突變,損害乳頭黃斑束(Papillomacular bundle,PMB)中央的小口徑纖維,導(dǎo)致RGC凋亡的一種母系遺傳性視神經(jīng)病[31],以雙眼無痛性中心視力下降為典型癥狀。既往研究發(fā)現(xiàn)疾病初期RNFL增厚,后隨病情逐漸變薄,其中顳側(cè)象限明顯。無癥狀攜帶者則為下方及顳側(cè)象限RNFL厚度增加。鄒文軍等[32]對32例LHON患者進行OCT測量,發(fā)現(xiàn)病變各期GCC均較正常組變薄,F(xiàn)LV、GLV增大。推測在疾病早期鼻側(cè)GCC首先變薄,RGC開始凋亡,隨著疾病發(fā)展,下方GCC變薄更明顯,而后RGC彌漫性凋亡。OCT測量GCC厚度可用于LHON的診斷和隨訪。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)不同位點突變患者GCC各象限厚度存在顯著差異,說明鑒別不同位點突變LHON患者時GCC比RNFL更有意義[31]。國外也有學(xué)者肯定了GCC測量對LHON的診斷和隨訪有一定價值,其可以在眼底檢查顯示視神經(jīng)萎縮之前,檢測出最早的形態(tài)學(xué)改變[33-35]。
糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病的眼科主要并發(fā)癥,早期癥狀難以發(fā)現(xiàn),主要是由高血糖及因它激活的代謝通路所引起的視網(wǎng)膜微血管疾病。有證據(jù)表明,在臨床癥狀出現(xiàn)之前,已經(jīng)存在明顯神經(jīng)視網(wǎng)膜損害,并與視力受損有關(guān)[36]。由于內(nèi)層視網(wǎng)膜血供較少,缺血缺氧時較敏感。有學(xué)者認為患糖尿病時,視網(wǎng)膜毛細血管阻塞造成視盤低灌注,從而損害視神經(jīng)纖維,RGC出現(xiàn)凋亡。同時缺血加速導(dǎo)致視網(wǎng)膜自由基、毒素產(chǎn)生,協(xié)同導(dǎo)致RGC凋亡[37]。Zhu等[38]發(fā)現(xiàn)在糖尿病患者出現(xiàn)明顯DR癥狀之前即可觀察到GCC的改變,且黃斑的上半部區(qū)域更容易受到糖尿病損害。在無DR的糖尿病患者中GCC的減少早于RNFL損失。Hegazy等[39]同樣發(fā)現(xiàn)糖尿病患者GCC的減少早于視網(wǎng)膜血管病變,并且主要是局部改變,而非彌漫性變化。Srinivasan等[36]對187名糖尿病患者的研究里發(fā)現(xiàn)輕度NPDR患者GCC存在明顯局部丟失,F(xiàn)LV存在顯著差異,可以顯示出從非糖尿病個體到無DR到輕度DR惡化的趨勢。GCC對于DR的早期發(fā)現(xiàn)以及糖尿病患者隨訪有一定意義。
壓迫性視神經(jīng)病變,如蝶鞍部占位病變,即垂體瘤、腦膜瘤、顱咽管瘤等壓迫前視路(視神經(jīng)、視交叉、視束)導(dǎo)致缺血,從而使RGC凋亡。Yang等[40]在96名顱咽管瘤患者的研究中發(fā)現(xiàn),相比RNFL,GCC是反映視神經(jīng)損害更敏感的指標(biāo)。施愛群等[41]發(fā)現(xiàn)蝶鞍區(qū)腫物對視交叉的損害導(dǎo)致中線劃界的雙鼻側(cè)GCC變薄,其定位作用同視野相似。還有學(xué)者認為OCT觀察RNFL、GCC等相關(guān)參數(shù)對于該類疾病患者術(shù)后隨訪、觀察預(yù)后具有一定意義[42]。創(chuàng)傷性視神經(jīng)病變(Traumatic optic neuropathy,TON)常見于頭面部外傷,外力傳導(dǎo)后導(dǎo)致急性軸突損害,視神經(jīng)損傷,可出現(xiàn)嚴重的視力喪失。有病例在SS-OCT檢查時RNFL、GCC均變薄,GCC的減少早于RNFL損傷,且RNFL、GCC減少時間過程相似,RGC損傷速度與軸突損傷速度相似[43]。臨床醫(yī)師在考慮TON視神經(jīng)損傷嚴重性時應(yīng)參考GCC、RNFL等指標(biāo)[44]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)隱匿性黃斑營養(yǎng)不良患者GCC厚度減少,RGC功能受損,GCC檢查可輔助診斷該類疾病[45]。
本綜述概述了運用OCT檢測GCC在各眼科疾病中的相應(yīng)變化。在許多涉及到RGC損傷的眼科中,GCC厚度減少。OCT檢測GCC、RNFL等指標(biāo)均可一定程度上反映視神經(jīng)損傷情況。在青光眼早期診治中,GCC較RNFL更為敏感,且FLV、GLV對于疾病各期也有意義。GCC對于ON、LHON的診斷和隨訪有一定價值。單側(cè)NAION患者對側(cè)眼進行GCC等指標(biāo)的隨訪尤為重要。DR早期監(jiān)測GCC改變,對其后續(xù)發(fā)展有一定意義。GCC檢測對壓迫性視神經(jīng)病變、TON、隱匿性黃斑營養(yǎng)不良等損害RGC的疾病都有一定意義。未來,建立未成年人數(shù)據(jù)庫有助于兒童眼科疾病的監(jiān)測。隨著OCT技術(shù)的發(fā)展,可更快速、更清晰地將視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)變化與血流灌注變化進行聯(lián)合分析,多維地探測疾病在視神經(jīng)、結(jié)構(gòu)及微循環(huán)上的改變。對于疾病的早期診斷,各階段變化,以及治療效果預(yù)后都有一定意義,擴大臨床應(yīng)用,有利于患者受益。
利益沖突申明本研究無任何利益沖突
作者貢獻聲明雷雅迪:收集查閱文獻,參與選題,進行文章撰寫。劉鶴南:文章內(nèi)容指導(dǎo)及設(shè)計,文章內(nèi)容審閱及修改。陳曉隆:進行文章內(nèi)容修改