柳孟云，何恒倩，陸勤康

脈絡(luò)膜在眼睛的正常生理功能中起著重要作用，其位于視網(wǎng)膜和鞏膜之間，能夠?yàn)橐暰W(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（RPE）提供代謝支持，脈絡(luò)膜與許多眼科疾病關(guān)系密切[1-3]。對(duì)脈絡(luò)膜厚度（CT）的觀察有助于對(duì)疾病的深入了解。光學(xué)相干斷層掃描（OCT）是觀察脈絡(luò)膜的重要工具，增強(qiáng)型深度成像OCT（EDI-O CT）的出現(xiàn)使SD-OCT 觀察到脈絡(luò)膜成為可能[4]。如今，掃頻OCT（SS-OCT）及EDI-OCT 自動(dòng)和半自動(dòng)測(cè)量CT 存在各種局限性[5]。近年來(lái)很多CT 觀察和測(cè)量研究仍然是基于EDI-OCT 手工測(cè)量[6-11]。因此，尋找一種用EDI-OCT 簡(jiǎn)單易行地測(cè)量CT 的方法仍然是必要的。本研究探索一種更快地半自動(dòng)化方法，通過(guò)圖像的像素點(diǎn)和比例尺，利用EDIOCT 和自建Matlab 程序測(cè)量CT，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用前瞻性研究方法，本研究在2022 年10 月至2023 年3 月期間共招募50 名成年受試者（100 只眼），于寧波大學(xué)附屬人民醫(yī)院眼科進(jìn)行臨床研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）存在除屈光不正外其他眼部疾病；（2）存在眼部手術(shù)史；（3）合并其他嚴(yán)重疾??；（4）年齡＜18 周歲，或＞55 周歲。本研究經(jīng)寧波大學(xué)附屬人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過(guò)，所有受試者都了解本研究?jī)?nèi)容，并簽署參與本研究的知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 脈絡(luò)膜圖像獲取 受試者需要接受SD-OCT檢查以獲取脈絡(luò)膜圖像數(shù)據(jù)。所有脈絡(luò)膜圖像均由同一名熟練的眼科技師在同一個(gè)低光照度的房間里通過(guò)同一臺(tái)OCT 獲得。每個(gè)受試者都需要接受EDI 模式下的水平和垂直掃描。每張圖均以黃斑中心凹為中心，進(jìn)行水平和垂直掃描（掃描寬度為9 mm）。為提高圖像質(zhì)量，每張OCT 掃描圖均疊加至少25 幀。所有的OCT 掃描結(jié)果均由同一個(gè)專業(yè)的眼科醫(yī)師進(jìn)行復(fù)核，以盡可能確保脈絡(luò)膜鞏膜邊界可見，掃描結(jié)果足夠清晰。

1.2.2 脈絡(luò)膜邊界描繪 本研究參考Cheong等[5]的研究，利用海德堡OCT 自帶軟件自動(dòng)描繪視網(wǎng)膜內(nèi)界和Bruch 膜，系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別兩者之間的厚度，即視網(wǎng)膜厚度（RT），隨后將視網(wǎng)膜內(nèi)界調(diào)整至鞏膜內(nèi)界，而Bruch 膜保持不變，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別計(jì)算新的“RT”即為CT。保留調(diào)整后的兩條線，研究者1 和研究者2用此方法均獨(dú)立完成50名受試者的圖像描繪。

1.2.3 CT 測(cè)量方法 CT 由兩種方法測(cè)量：（1）手工測(cè)量。將脈絡(luò)膜描繪后的圖像利用海德堡OCT自帶軟件進(jìn)行手動(dòng)定位，將黃斑中心凹處設(shè)置為原點(diǎn)（H 點(diǎn)為水平方向圖像的原點(diǎn)，V 點(diǎn)為垂直方向原點(diǎn)），在黃斑中心凹處向鼻側(cè)、顳側(cè)、上方和下方每間隔500m 分別設(shè)置3 個(gè)點(diǎn)（總范圍為3 mm），分別以N1 ～N3、T1 ～T3、S1 ～S3、I1 ～I(xiàn)3 表示，即每個(gè)方向上均有7 個(gè)點(diǎn)，手工定位至這7 點(diǎn)，讀取并記錄這些點(diǎn)位的CT。重復(fù)測(cè)量3 次，取平均值。上述步驟由研究者1 完成。（2）基于圖像像素點(diǎn)測(cè)量。本研究在Matlab 2019a 軟件中自建了一個(gè)程序，該程序首先識(shí)別脈絡(luò)膜圖像上的每個(gè)像素點(diǎn)和圖像中的像素比例尺，再識(shí)別先前描繪的兩個(gè)邊界，自動(dòng)計(jì)算出每張圖X 軸方向上每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)位置的CT。最后，根據(jù)圖形中的像素比例尺，見圖1a，像素值將被轉(zhuǎn)換為脈絡(luò)膜的實(shí)際厚度，見圖1b。在計(jì)算過(guò)程中，以黃斑中心凹為中心的3mm范圍內(nèi)所有像素點(diǎn)會(huì)被自動(dòng)識(shí)別，系統(tǒng)能夠自動(dòng)計(jì)算該范圍內(nèi)的X 軸上每個(gè)像素位置的CT，并計(jì)算這些CT 的平均值。在測(cè)量過(guò)程中研究人員需要找出并點(diǎn)擊圖像中黃斑中心凹的位置。每次測(cè)量都會(huì)重復(fù)3 次，并取平均值。此步驟由上述研究者1 和研究者2 在先前繪圖的基礎(chǔ)上分別獨(dú)立完成。為便于描述，基于像素點(diǎn)測(cè)量的黃斑區(qū)3 mm 范圍的CT平均值將用m表示，手工測(cè)量的7 個(gè)位置的平均CT值用m7 表示。

圖1 OCT 軟件自動(dòng)描繪脈絡(luò)膜圖

1.3 統(tǒng)計(jì)方法 采用SPSS 24.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用t檢驗(yàn)；可重復(fù)性分析采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）表示。P ＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 總體CT 情況 水平方向脈絡(luò)膜：受試者在基于像素點(diǎn)的新方法測(cè)量的7 點(diǎn)平均CT（m7）為（248.98±81.48）m，手工測(cè)量的m7 為（244.06±81.09）m，兩者差值為4.92m，兩者測(cè)量數(shù)據(jù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.30，P＞0.05），水平方向的m值為（249.48±76.61）m。垂直方向脈絡(luò)膜：新方法測(cè)量的m7為（259.96±72.47）m，手工測(cè)量的m7 為（256.40±71.81）m，兩者差值為3.57m，兩者測(cè)量數(shù)據(jù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.25，P＞0.05），垂直方向的m 為（260.47±77.01）m。

2.2 水平及垂直方向手工測(cè)量與新方法測(cè)量的CT比較 兩種方法測(cè)量的所有特殊位置的CT差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），各個(gè)位置的測(cè)量差值在2.54 ～8.03m，見表1。

表1 研究者1 測(cè)量的水平和垂直方向7 個(gè)特殊位置的脈絡(luò)膜厚度比較

2.3 可重復(fù)性分析 兩位研究者之間的ICC 值為0.991，其95%可信區(qū)間為0.986 ～0.994。

3 討論

本研究通過(guò)結(jié)合OCT系統(tǒng)軟件和自建的Matlab程序來(lái)測(cè)量CT，這種方法簡(jiǎn)化了脈絡(luò)膜測(cè)量步驟，采用OCT圖像上的像素點(diǎn)和比例尺，脈絡(luò)膜輪廓的描繪只需調(diào)整一條分割線，直至脈絡(luò)膜-鞏膜邊界。脈絡(luò)膜上界為RPE-Bruch's 膜復(fù)合體，脈絡(luò)膜下界通常有3 種定義：脈絡(luò)膜血管邊界、脈絡(luò)膜基質(zhì)層及鞏膜內(nèi)界[12-20]。本研究將鞏膜內(nèi)界作為脈絡(luò)膜下界，因?yàn)槠湎鄬?duì)穩(wěn)定和更容易識(shí)別[20]。本研究參考Cheong 等[5]的研究，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)海德堡OCT 自帶軟件改變視網(wǎng)膜內(nèi)界線，巧妙地將原本讀取RT 的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤懊}絡(luò)膜測(cè)量模式”，繼而能夠在自帶軟件上測(cè)量CT，并取得較高的準(zhǔn)確性和ICC 值[5]。然而該研究存在幾個(gè)不足點(diǎn)：（1）描繪后的CT度需要手動(dòng)定位讀取特定位置的厚度值；（2）特定位置手動(dòng)定位時(shí)誤差較大；（3）同一張圖上易于手工測(cè)量的CT 值位點(diǎn)較少，測(cè)量的CT 數(shù)量往往有限，常用數(shù)個(gè)點(diǎn)上的平均CT 代替整個(gè)范圍內(nèi)的平均CT。因此為彌補(bǔ)這些不足，本研究在上述研究基礎(chǔ)上加入計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別與計(jì)算功能。

本研究使用Matlab 軟件自建程序，通過(guò)該程序識(shí)別脈絡(luò)膜圖像上的每個(gè)像素點(diǎn)。在測(cè)量過(guò)程中研究人員只需要找出并點(diǎn)擊圖像中黃斑中心凹的位置，這遠(yuǎn)比手動(dòng)定位脈絡(luò)膜其他特殊位置要容易的多。在很多利用EDI-OCT 測(cè)量CT 的研究中，研究人員通常會(huì)選擇脈絡(luò)膜的幾個(gè)特定點(diǎn)，并計(jì)算這些點(diǎn)的厚度[21-27]。由于圖像比例尺的存在，找到黃斑位置后計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)定位特殊位點(diǎn)，如本研究中的T1 ～T3、N1 ～N3 等特殊位點(diǎn)，并計(jì)算這些位置的CT 值。本方法能夠更快、更準(zhǔn)確地尋找到脈絡(luò)膜特殊位置。在讀取圖像時(shí)，本方法也能夠識(shí)別黃斑中心凹3 mm 范圍內(nèi)所有像素點(diǎn)，并計(jì)算出每張圖像的X 軸上每個(gè)像素點(diǎn)位置的CT 值，這些CT 值的平均值即為3 mm 范圍內(nèi)真正的平均脈CT。通常3 mm 范圍內(nèi)的X 軸上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為600 個(gè)以上，因此本研究可以避免手工測(cè)量采樣點(diǎn)不足的窘境。而新方法還可以更全面地反映整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)CT，可極大提高測(cè)量的精確性，同時(shí)也可以更靈活地調(diào)整脈絡(luò)膜測(cè)量的位置，實(shí)現(xiàn)脈絡(luò)膜分段、個(gè)性化測(cè)量。而傳統(tǒng)的手工方法只能計(jì)算出特定位置的CT。由于不同眼底病變的位置和面積不同，本研究可用于各種眼底疾病的個(gè)性化范圍CT測(cè)量，尤其適合于很多臨床研究，能更靈活地檢測(cè)病程的變化，更精準(zhǔn)地評(píng)價(jià)治療效果。

本研究的測(cè)量結(jié)果與手工測(cè)量的結(jié)果差異較小，水平方向和垂直方向的平均值差異僅為4.92 和3.57m，而各個(gè)特殊位置的測(cè)量差異在2.54 ～8.03m，且其ICC 值很高，達(dá)到0.991，表明本方法可重復(fù)性良好。而兩種方法之間的這種微小差異在臨床上可能并不重要，因?yàn)橐豁?xiàng)研究報(bào)道認(rèn)為眼底CT測(cè)量的觀察者間的差異可能達(dá)到32m 的誤差[28]。此外，這一差異也遠(yuǎn)比報(bào)道的CT 晝夜變化小得多，健康成年人的CT存在明顯的晝夜變化，其變化幅度（最大和最小CT 之間的差值）為3 ～67m[29]。因此，本研究的測(cè)量結(jié)果可以取代手工測(cè)量。此外，在手工測(cè)量CT 的過(guò)程中需要多次定位脈絡(luò)膜，定位過(guò)程實(shí)際上難以準(zhǔn)確，這將導(dǎo)致手工定位的誤差增加，而根據(jù)像素點(diǎn)的方法僅需研究人員尋找中心凹位置，計(jì)算機(jī)自動(dòng)定位的準(zhǔn)確性和誤差會(huì)遠(yuǎn)小于手工定位。因此，本研究的實(shí)際測(cè)量CT 的結(jié)果應(yīng)當(dāng)比手工測(cè)量更可靠，并且手工定位的誤差是造成兩者之間差異的主要來(lái)源。

本研究還存在一些不足之處，脈絡(luò)膜成像質(zhì)量受瞼裂寬度、睫毛遮擋及受試者配合程度的影響，會(huì)產(chǎn)生一些測(cè)量誤差。在新方法中，雖然脈絡(luò)膜位置不需要多次定位，但每次測(cè)量時(shí)仍需對(duì)中心凹位置進(jìn)行人工定位，確定中心凹位置時(shí)產(chǎn)生的誤差是難以避免的。本研究主要測(cè)量了水平和垂直方向的CT，但仍不能完全反映脈絡(luò)膜的整體厚度，需要進(jìn)一步測(cè)量脈絡(luò)膜厚度的更多位置。當(dāng)然，圖像的測(cè)量也受限于SD-OCT 本身的性能，其穿透性較差會(huì)導(dǎo)致部分圖像遭到棄用。

盡管本方法也存在這些不足，但其不依賴SSOCT 并擁有較好的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，相對(duì)省時(shí)且能更靈活地應(yīng)用于真實(shí)的CT 測(cè)量。在當(dāng)前CT 測(cè)量尚未完全成熟時(shí)，能夠?yàn)榇罅垦芯咳藛T和臨床醫(yī)生提供一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的CT測(cè)量新思路，具有良好的應(yīng)用前景。甚至在SS-OCT 掃描的圖像上也有靈活的應(yīng)用價(jià)值。