《眼科新进展》  2017年8期 732-735   出版日期:2017-08-05   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R
光学相干断层扫描血管造影(OCTA)在角膜厚度测量中的临床研究


    据WHO统计,角膜病是第二位致盲性眼病,仅次于白内障。角膜透明、无血管,是屈光介质的重要组成部分。但是局部或全身性因素均可影响角膜的透明性,导致角膜新生血管(corneal neovascularization,CNV)形成,使患者出现视力下降、角膜瘢痕、脂质沉积及诱发移植后排斥反应等,造成患者失明。眼前段光学相干断层扫描血管造影(optical coherence tomography angiography,OCTA)是用衍生的OCTA扫描方案来评估各种角膜病理特征的患者中的异常CNV[1]。本研究的目的是应用OCTA扫描系统对不同性别健康受检者各部分角膜及角膜上皮厚度进行测量,探讨其差异性。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集南昌大学第一附属医院和厦门大学眼科研究所2017年1月至4月100名健康受检者,其中男、女各50名,年龄为20~30岁,男性年龄为(25.52±2.76)岁,女性年龄为(25.16±3.12)岁,男女两组年龄差异无统计学意义(t=0.62,P>0.05),对所有受试者进行眼科相关检查,屈光度在-3.00 D以下,眼压为10~21 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg),无眼部活动性炎症及器质性疾病,无眼外伤、眼部手术史,无糖尿病及结缔组织病等全身性疾病史。本研究受试者均于当日8∶00-16∶00时成像,以减少日间变化带来的误差。所设计的全部研究方法在遵循《赫尔辛基宣言》的前提下,经两所医院医学伦理委员会批准,本人签署知情同意书,符合医学伦理原则。
1.2 检查方法 所有受试者使用AngioVue OCTA系统(Optovue,Inc.,Fremont,CA)的视网膜成像(AngioRetina模式)上的分频辐去相关血管造影算法(split-spectrum amplitude-decorrelation angiography,SSADA)进行成像,并使用前段透镜光学适配器镜片。每次扫描以横向分辨率为15 μm,轴向分辨率为5 μm,光束宽度为22 μm,光源以840 nm为中心进行。该仪器捕获后续的B扫描,包含以每秒 70 000 次的慢性横向的304×304 A扫描,其在3~4 s 内构建3D扫描[2],因为OCTA系统默认的聚集是针对视网膜的,所以要关闭自动聚焦功能[1]。利用系统软件将角膜划分为25个区域,角膜中央 2 mm 直径范围,内环、中环、外环分别为角膜中央 5 mm、7 mm、9 mm直径范围,内环、中环、外环各区域分别再划分为上方(S)、鼻上(SN)、鼻侧(N)、鼻下(IN)、下方(I)、颞下(IT)、颞侧(T)、颞上(ST)8个方位,测量各区域角膜厚度并对比分析。
1.3 统计学方法 本研究使用SPSS 19.0统计软件处理实验数据,计量资料以均数±标准差(x?±s)表示,计数资料采用χ2检验,检验水准均为α=0.05;不同性别的两组之间均数比较采用One-way ANOVA 方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 不同性别受检者角膜及角膜上皮各方位厚度测量结果的比较 男女两组受检者角膜中央总厚度分别为(559.92±33.26)μm、(540.06±31.63)μm,角膜上皮总厚度分别为(57.78±4.88)μm、(56.88±4.57)μm,男性角膜中央总厚度及角膜上皮厚度均大于女性,差异均有统计学意义(t=3.06、2.10,均为P<0.05);男性各环角膜总厚度均在S5、S7、SN9处最厚,与女性相比,只有在S5、S7处差异显著(t=2.93、2.83,均为P<0.05),女性各环在S5、SN7、SN9处最厚,与男性相比只在S5处差异显著;男性受检者角膜在IT处最薄,与相同区域的女性受检者相比只有在IT5处差异有统计学意义(t=2.02,P<0.05);女性受检者角膜在T5、IT7、T9处最薄,与同区域的男性受检者相比只在T5、T9处差异均有统计学意义(t=2.63、2.20,均为P<0.05);在ST处男女角膜厚度差异显著(t=3.11、2.79、2.33,均为P<0.05);男性受检者角膜上皮在IT5、I7、I9处最厚,在S5、S7、S9处最薄,与同区域的女性相比差异均无统计学意义(均为P>0.05),女性受检者角膜上皮在IT5、T7、N9处最厚,在SN5、S7、S9处最薄;除M2、SN5外,角膜上皮在男女组间差异均无统计学意义(均为P>0.05;见表1、表2)。




2.2 不同性别受检者各环不同区域角膜上皮占角膜总厚度百分率的比较 角膜中央上皮占角膜总厚度的百分率最大,并且由内向外逐渐减小,各环中男性角膜上皮所占百分率在IT处最大,在S处最小,女性各环角膜上皮所占百分率在IT5、T7、T9处最大,在SN5、S7、S9处最小(图1)。



男女两组受检者角膜中央上皮占角膜总厚度的百分率分别为(12.2±1.4)%、(12.3±1.4)%;男性受检者内、中、外环中角膜上皮所占百分率在IT5、IT7、IT9处最大,分别为(11.8±1.3)%、(9.7±0.9)%、(8.6±0.7)%,在S5、S7、S9处最小,分别为(10.6±1.0)%、(8.5±0.7)%、(7.2±0.6)%;女性受检者内、中、外环中角膜上皮所占百分率在IT5、T7、T9处最大,分别为(11.8±1.2)%、(9.8±1.0)%、(8.6±1.0)%,在SN5、S7、S9处最小,分别为(10.6±1.1)%、(8.8±0.8)%、(7.4±0.9)%。
3 讨论
    早在18世纪,随着人们对解剖学研究的不断深入,对角膜及角膜厚度的认识也不断加深,但由于各种客观原因及技术的局限性,测量结果有着较大误差[3]。近年来,角膜厚度的测量在预防及治疗眼科相关疾病中有着愈来愈重要的作用。而测量角膜厚度的方法也不断发展,朝着更安全、便捷、精准的方向发展。近来,OCTA已被成功地用于检查视网膜、脉络膜等脉管系统内的血管[2,4-5]。OCTA是一种非接触性成像系统,通过检测相位变化或反射率变化以检测血管流动,并且还能同时获得周围组织的光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)图像[6]。与传统的OCT相比,OCTA优点在于应用SSADA算法,SSADA 算法极大减少了运动伪影及噪声,提高了信噪比[7-8];另一方面是应用En-face获取三维数据图像,En-face模式不仅采用传统的横断面扫描,而且还能进行冠状面扫描,不但能直接观察到角膜病变范围,还能观察到CNV长度、直径大小、面积等变化[9],这是传统OCT无法比拟的。OCTA技术无需注射任何造影剂,安全性高,而且这种非侵入性扫描只需要3~4 s就能完成,成像迅速[9]。OCTA具有无创性、成像迅速、分辨率高、可视性、量化血流等优点,在眼前节具有广泛的应用前景。
    当眼压及角膜表面具有正常的蒸发情况时,角膜厚度可以在某种程度上反映角膜内皮的功能。通过角膜内皮层的机械性屏障功能和主动性液泵功能,保证角膜厚度的相对恒定。本研究首次利用OCTA系统测量角膜厚度,能够更直观比较角膜及其上皮各方位的厚度,从而在一定程度上评估角膜内皮的功能,结果发现:角膜中央总厚度及角膜上皮厚度在男女两组之间差异显著,且男性大于女性;各个方位角膜厚度也具有差异性,角膜上方或鼻上方较厚,颞侧或颞下方较薄,而角膜上皮则相反,在下方、颞下方偏厚,上方偏薄,男女无明显差异;角膜中央上皮占角膜总厚度的百分率最大,并且由内向外逐渐减小。角膜厚度可能会受到多种因素的影响,如性别、年龄、屈光度、眼压、吸烟、饮酒、有无配戴角膜接触镜、眼部药物的使用情况及自身疾病等。有研究认为角膜厚度与性别无关[10],这与本结果不同,其可能的原因在于OCTA的测量更为精准,更容易发现不同个体角膜厚度的差异性。有研究表明,角膜厚度和年龄有一定的关系,尤其在老年女性中其角膜厚度明显薄于中青年人[11-12],因此本研究所选年龄段的受试者,无法确定其年龄是否对结果造成了影响。同时,本研究所选的受试者仅仅在眼压、年龄因素上较为接近,但并不能排除其他因素对角膜厚度所产生的影响。例如屈光度数的改变导致眼球壁扩张而影响角膜厚度[13],配戴角膜接触镜会使角膜厚度变薄[14],再者,PM2.5对角膜上皮有一定的影响[15],其长期的作用对角膜厚度的影响也犹未可知。因此,对于角膜厚度的差异还需进一步探究。
    刘青等[16]使用OCTA针对视网膜病变进行研究,而本研究是OCTA在角膜厚度测量中的首次报道,能为角膜屈光手术、圆锥角膜胶原交联等术前角膜厚度的测量提供更可靠的依据,只有更加精确的测量才能达到精确的治疗效果,以获得最佳视觉质量。但是由于OCTA不能透过高度色素沉着性病变[17],这可能会对角膜瘢痕、角膜白斑、严重角膜基质混浊患者的检查带来影响。进一步优化前节OCTA系统,可能会克服这一缺陷。