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第四章 超廣角熒光素眼底血管造影的量化分析

在傳統的45°熒光素眼底血管造影系統中,測量圖像中兩點距離或區域面積時,通常以視盤直徑或視盤面積作為參考(圖1-4-0-1)。此種量化模式較為公認并得到了廣泛的應用,如糖尿病視網膜病變的臨床分期、缺血型視網膜靜脈阻塞的定義等,但由于不同患者的視盤參數存在差異,且傳統熒光素眼底血管造影系統可視視網膜范圍有限,此種量化模式精確性、實用操作性上仍存在一定的局限。

圖1-4-0-1 共焦激光檢眼鏡55°鏡頭下,糖尿病視網膜病患者熒光素眼底血管造影圖

A.對無灌注區面積的測量以視盤面積為參考(黃圓形);B.糖尿病視網膜病變患者視盤表面大量新生血管形成,視盤邊界不清

圖點評:傳統FFA中通常以視盤直徑或視盤面積作為參考測量無灌注區面積,但由于不同患者的視盤參數存在差異,視盤本身因疾病可有出血、水腫、邊界不清等導致測量不準,且傳統FFA拼圖所見視網膜范圍因儀器及檢查者水準不同而有較大差異,因此在評估比較不同患者無灌注區范圍的診療效果上無法做到相對準確的評價,亦影響疾病的臨床分期及治療方案的制定。

超廣角熒光素眼底血管造影不僅是一種新的成像模式,同時也提供了更為精確且靈活的量化模式。操作者在圖像窗口上選擇所需的工具并自定義勾畫區域后,軟件可自動計算相應的距離、面積、角度等數值,在Optos 200TX機型中,由于系統的成像利用橢圓球鏡,需將拍攝的三維圖像處理為二維圖像進行成像,因此成像的圖像尤其周邊部存在畸變,Optos California機型通過三維投影校正畸變,使測量數值更為準確。更為準確、豐富的造影圖像量化為疾病的診斷、治療、隨訪及相關研究工作都提供了重要的幫助。

下面以不同的超廣角熒光素眼底血管造影機型簡單舉例介紹各自的量化功能及其臨床意義。

1.Optos 200TX

Optos 200TX為目前國內最常見的超廣角熒光素眼底血管造影機型,由于每張造影圖像均由龐大數量的像素點組成,其量化結果表示為所選區域總像素點的數量,通過對像素值的計算與分析可獲得有意義的數據。

選擇圖像進入查看窗口后,上方工具欄可見多種測量工具,如圖1-4-0-2所示。選擇工具后手動勾畫區域即可得到相應數值。以視網膜分支靜脈阻塞眼中缺血指數(ischemic index,ISI)和糖尿病視網膜病變眼中滲漏指數的計算進行應用舉例(圖1-4-0-3、圖1-4-0-4)。

圖1-4-0-2 200TX機型上的測量工具頁面,分別為杯盤比測量,距離測量,面積測量

圖1-4-0-3 200TX量化工具應用舉例:計算超廣角熒光素眼底血管造影圖像中視網膜分支靜脈阻塞眼的ISI

A.手動劃分并測量無灌注區的面積,測量值為2 589 340像素;B.手動劃分并測量圖像中可視視網膜總面積,測量值為8 018 835像素。經計算得該眼的ISI為32.3%

圖點評:隨著超廣角熒光素眼底血管造影的出現,新的評估視網膜血管性疾病中缺血情況的指標被提出—ISI。ISI的定義為超廣角熒光素眼底血管造影圖像中缺血區域面積與可視視網膜總面積之比,這一概念已受到國內外學者的廣泛關注,有研究發現其與黃斑水腫、新生血管之間的相關性,如ISI的水平可作為新的分級標準,以iCRVO(缺血型CRVO)為例,當前研究多推薦用ISI≥35%作為iCRVO的診斷。該指標特異性及敏感性均達到90%以上,具有一定的研究與臨床應用前景。當前有研究認為,伴視網膜缺血的DR眼中DME的發生率是無缺血眼的3.75倍,ISI與難治性DME密切相關。ISI對日后指導評價黃斑缺血、新生血管的治療具有一定的價值。圖點評:ISI的提出具有啟發性,滲漏指數的定義為超廣角熒光素眼底血管造影中晚期圖像中熒光增強的面積與可視視網膜總面積之比,是一種新的評估指標。目前研究已發現滲漏指數與DR的嚴重程度以及DME的發生有關,且不同分區的滲漏指數與CRVO是否繼發黃斑水腫有關。滲漏指數有望進一步指導視網膜血管性疾病的診療與探索。

圖1-4-0-4 200TX量化工具應用舉例:計算超廣角熒光素眼底血管造影圖像中糖尿病視網膜病變眼的滲漏指數

A.手動劃分并測量造影晚期圖像上滲漏區域的面積,測量總值為2 788 660像素;B.手動劃分并測量圖像中可見視網膜總面積,測量值為8 561 281像素。經計算得該眼的滲漏指數為32.6%

2.Optos California

Optos California為新一代超廣角熒光素眼底血管造影機型,與200TX相比,其搭載的OptosAdvance軟件實現了進一步的優化,通過三維投影對圖像的周邊三維畸變進行了校正,其量化可直觀顯示為客觀數值而非像素值。

進入OptosAdvance頁面后選擇所需的圖像,上方工具欄中“Annotions”提供了多種注釋及量化工具,如圖1-4-0-5所示。選擇工具后即可手動勾畫區域,下面進行部分工具應用舉例(圖1-4-0-6圖1-4-0-10)。

圖1-4-0-5 California機型上的注釋與測量工具頁面

由上至下分別為注釋、線性測量、面積測量、角度測量、顏色選擇及管理工具

圖1-4-0-6 California量化工具應用舉例

運用“ROI-Free”模式在造影圖像上手動劃分并測量視網膜分支靜脈阻塞患眼的大片狀無灌注區面積,所得測量值為430.9mm2

圖點評:由于ISI是用百分數表示的指標,單次成像中視網膜總面積的可變性可能帶來差異,而通過絕對面積的測量可以減少此類差異,提供了更為真實的眼底情況參數,也為臨床研究帶來了更多的可能性。

圖1-4-0-7 California量化工具應用舉例

在正常眼的顳側引導眼位造影圖像上,運用“Grease Pen”工具勾勒的顳側毛細血管灌注邊緣后,運用“Ruler”工具測量視盤中心至其距離,所得測量值為23.555mm

圖點評:通過眼位引導,超廣角熒光素眼底血管造影成像可至鋸齒緣,通過測量正常眼視盤中心至各象限視網膜周邊毛細血管邊緣的距離,有助于了解視網膜血管床的真實灌注情況。

圖1-4-0-8 正常眼顳側引導眼位造影圖,可見周邊視網膜無血管區(星號)

圖1-4-0-9 California量化工具應用舉例

在視網膜中央靜脈阻塞眼中,運用“ROI-Free”工具在造影圖像上手動劃分并測量多個小片狀無灌注區面積,所得測量值分別為1.27mm2、0.75mm2

圖點評:在超廣角熒光素眼底血管造影圖像中,將圖片大小適當縮放后可更精確地勾勒細節。在勾勒視網膜無灌注區時,應注意辨別無灌注區與出血遮蔽熒光。

圖1-4-0-10 California量化工具應用舉例

在視網膜分支靜脈阻塞眼中,運用“Circle”工具以黃斑為中心對視網膜分區,運用“ROI-Free”工具測量各分區內無灌注區面積

圖點評:超廣角熒光素眼底血管造影圖像中,一些學者將以中心凹為中心,直徑分別為3mm、10mm、15mm的同心環將視網膜分為黃斑周邊區(PMA)、近周區(NPA)、中周區(MPA)和遠周區(FPA)。有研究發現不同區域的ISI水平與最佳矯正視力之間的相關性從視網膜中央部到外周部逐漸增大,PMA和FPA中較高的ISI與較差的視力相關,FPA處的視網膜無灌注是視力的重要預測因素,突出了視網膜周邊部的重要性。對于不同視網膜區域的ISI水平對疾病的影響以及是否需要針對視網膜不同區域采用不同的治療策略,仍待進一步的研究。

超廣角熒光素眼底血管造影為我們提供了更為精確且靈活的量化模式,可通過系統自帶軟件進行標準化測量。為RVO、DR等缺血性疾病無灌注區的測量、ISI及滲漏指數的計算提供了平臺。但是目前也存在周邊畸變、校正算法需要提高等問題。相信隨著UWFA的不斷發展,我們對周邊視網膜血供的認識加深,評估缺血性眼底疾病可能會出現新的指標,從而推動臨床診斷、分期及治療隨訪進入全新局面。

(蔣婧文 鄭紅梅)

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