超广角荧光素眼底血管造影(UWFA)是近年新发展的眼底影像学检查技术。具有超广角视野、操作简便快捷、易于检查、安全可靠等优越性;单次成像即可观测200°范围眼底,可以完整地呈现传统荧光素眼底血管造影(FFA)观察不到的周边眼底,并且可以比传统FFA更早期发现视网膜周边病变。UWFA对于累及周边部视网膜的疾病如糖尿病视网膜病变、老年性黄斑变性、视网膜静脉阻塞、葡萄膜炎等疾病的筛查、诊断、指导治疗和随访有重要意义。
引用本文: 田梦, 王康. 超广角荧光素眼底血管造影在视网膜疾病诊断和治疗中的研究现状. 中华眼底病杂志, 2017, 33(1): 90-92. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2017.01.029 复制
传统荧光素眼底血管造影(FFA)1次检查仅能观察30°~50°范围眼底,对于周边视网膜的观察只能通过多次拍摄后期拼图实现。而眼底血液循环是一动态过程,多次拍摄存在时间上的延迟,且对操作者在技术上具有较高的要求。因此,传统FFA对眼底血液循环状态以及眼底结构的观察存在一定的局限性。超广角FFA(UWFA)一次成像即可观察200°范围图像[1],可以清晰显示眼底周边部病变特征。2004年Friberg和Forrester[2]首次描述欧堡全景200Tx激光扫描眼底成像系统(Optos 200Tx)后,UWFA已被证明是一种可靠的视网膜评价方法。Optos 200Tx操作简单,检查时无需散瞳和使用接触镜,单张图像即可覆盖82%的视网膜;其后出现的海德堡“天幕”超广角血管造影(UWF)系统是对此类设备的又一技术突破。虽然在图像上海德堡“天幕”UWF显示的面积略小于Optos 200Tx,但周边部视网膜图像清晰程度较Optos 200Tx高,大大降低了超广角图像周边部扭曲失真的程度[3],并且在拍摄条件上海德堡“天幕”UWF的要求低于Optos 200Tx,既往研究发现,约10%左右的UWFA图像由于拍摄质量问题不能使用[4,5]。在过去的十余年,UWFA在视网膜疾病的诊断和治疗中已经展现出其优势,可以观测到既往观测不到的眼底盲区,对许多眼底疾病如糖尿病视网膜病变(DR)、视网膜静脉阻塞(RVO)、葡萄膜炎等累及眼底周边部的血管性疾病的筛查以及诊断、分期、治疗和随访具有重要意义。本文就UWFA的工作原理及性能以及在DR、RVO、老年性黄斑变性(AMD)、葡萄膜炎疾病诊断中的应用进行综述。
1 工作原理及性能
Optos 200Tx是一种安全简便的UWF系统,具有一次成像、图像清晰、亮度均匀、对比敏感度高等特点。Optos 200Tx采用椭圆形镜头,镜头上配有2个共轭聚焦点,将扫描范围扩展为三维空间,通过旋转镜头将视网膜反射光线聚焦到一个椭圆形平面上,而后投射在2个共轭聚焦点上,通过设备角度的转换便可观察到周边大范围眼底[6]。FFA造影剂荧光素钠通过眼底血管的时间约10~30 s,传统FFA可能由于多种因素错过此过程;Optos 200Tx拍摄时间约为0.25 s,成像间隔时间为1.10 s,因此,可在同一时间拍摄多个病灶,并且可以定量测量视网膜血管渗漏范围,便于进行临床对比观察。
Optos 200Tx具有红(633 nm)、绿(532 nm)、蓝(488 nm)3种波长激光,由于红绿激光在进入眼前节时可以减少散射,因此对一定程度屈光间质欠清晰的患眼也能得到相比于传统FFA清晰的图像。除FFA外,Optos 200Tx还可以进行眼底自身荧光(UWFA-AF)的拍摄。而海德堡“天幕”UWA则是在Optos 200Tx基础上增加了吲哚青绿血管造影(UWF-ICGA)功能。
由于UWFA将整个立体球形眼底图像转化为二维平面椭圆形图像,故对视网膜周边部存在图像放大效应,导致周边部视网膜图像出现扭曲变形,并且对部分病灶细节的显示仍不如传统FFA。因此,临床上应根据不同需求灵活选择FFA检查方式。
2 UWFA在视网膜疾病中的应用
2.1 DR
FFA可以清晰显示DR微动脉瘤、视网膜无灌注(NP)区、黄斑水肿以及新生血管,其在DR诊断和随访中不可或缺。由于DR视网膜NP区常发生于视网膜周边部[7],因此UWFA在DR诊断及治疗过程中的优势就显得尤为明显。Silva等[8]对200只DR患眼进行长达4年的UWFA和标准7视野(7SF)对比观察,发现存在周边部视网膜损害是DR病情进展的高危因素。Wessel等[9]对218只DR患眼的7SF和UWFA对比观察发现,UWFA所显示的视网膜范围是7SF的3.2倍,视网膜NP、新生血管范围分别是7SF的3.9、1.9倍。说明UWFA在显示DR病变范围方面较7SF具有明显优势,可以更早期发现视网膜周围病变,进而更早期指导治疗。Witmer等[3]的观察结果同样证实了UWFA在DR诊断、治疗中的优越性。Wessel等[9]研究发现,约10.0%的患者在UWFA检查中显示有明显的视网膜病变,但传统FFA检查却未见显示,说明UWFA可以在7SF之前发现病灶;然而,约5.4%有明显黄斑水肿的患者UWFA检查未显示有黄斑水肿,意味着UWFA对周边视网膜观测的意义大于中心凹。
有学者发现,周边部视网膜NP区与新生血管、黄斑水肿的发生密切相关[3,6,10]。Oliver和Schwartz[10]对264只DR患眼行UWFA检查,发现41%的患眼周边部视网膜存在荧光素渗漏,通过观察发现,这些渗漏可以导致黄斑水肿的发生;54%的患眼周边部存在视网膜NP区,而周边部视网膜NP区同样是新生血管的高发因素。早期行UWFA检查可以更早发现DR患者眼底周边部损害,适时地根据患者病情密切随访,及时予以视网膜激光光凝或抗视网膜新生血管治疗,可以更好的阻止视网膜新生血管及黄斑水肿的形成,防止病情的进一步进展。
UWFA可以指导全视网膜激光光凝(PRP)治疗。传统PRP治疗后,约10%的患者出现明显视力下降,约5%的患者自觉有明显视野缺损[11]。而通过UWFA引导的对病灶进行定位精准的靶向PRP,可以在疾病早期对传统FFA尚未发现的周边部病灶进行精准的靶向PRP,从而降低患者的视野损害,同时减少黄斑水肿、视力下降等PRP治疗后的并发症发生[12],进而改善患者远期预后。
UWFA操作简便快捷、易于检查、安全可靠等优越性在DR筛查中受到广泛关注。有研究结果显示,Optos 200Tx对诊断和鉴别诊断DR、增生型DR的特异性分别为99%、73%,敏感性分别为100%、99%[13]。UWFA对于DR的筛查、诊断、分期和治疗上均有着突破性的意义。
2.2 AMD
FFA是鉴别萎缩型、渗出型AMD的重要检查手段,同时可以显示AMD病变范围、程度、新生血管情况等。眼底自身荧光(AF)技术作为一种可以反映视网膜色素上皮功能状态和病理改变的无创成像技术,应用UWFA-AF可以更完整的观察视网膜病变。Nomura等[14]采用UWFA-AF对一组AMD患者进行检查,发现伴有脉络膜渗出的渗出型AMD常伴有周边部视网膜AF的改变以及脉络膜增厚。Klufas等[15]认为UWF-ICGA联合UWFA-AF检查,有助于更好的观察和解释AMD周边部视网膜的改变,UWF-ICGA可以发现传统吲哚青绿血管造影中难以显示的周边部脉络膜改变,对于脉络膜视网膜病变的病情进展评估有着重要意义。
2.3 RVO
RVO与DR有许多共同病变特点,如视网膜NP、黄斑水肿、新生血管等。目前已有大量研究通过UWFA影像对RVO患者视网膜NP区及缺血指数进行计算,预测病情的发展转归。Tsui等[16]对69只RVO患眼进行长达39个月的观察,发现缺血指数是RVO患者病情发展以及合并严重并发症的一项预测因子,同时发现伴有新生血管的RVO患眼的视网膜NP区面积明显大于不伴有新生血管的RVO患眼。Singer等[17]对32只RVO患眼的观察发现,视网膜NP区面积在黄斑水肿发生时扩大,黄斑水肿减退时缩小。这与在DR患者中观察到的结论一致,进一步证实周边部视网膜NP区和新生血管与黄斑水肿的发生存在密切关系,证实周边部视网膜病变在RVO病变进展中的重要性。
Tsui等[18]采用光相干断层扫描(OCT)和UWFA对68例视网膜中央静脉阻塞患者进行检查,发现OCT检查显示的黄斑水肿UWFA检查均可发现;部分患者UWFA检查显示有明显黄斑水肿,但OCT检查未发现。说明UWFA可能可以发现OCT尚未显示的早期黄斑水肿。有助于黄斑水肿早期治疗,更好的挽留视力。
2.4 葡萄膜炎
既往研究已证实,UWFA检查对葡萄膜炎的诊断、治疗及随访均有重要意义[19,20];有助于判断葡萄膜炎是否处于活动期以及针对性进行靶向PRP[20]。Campbell等[21]观察发现,UWFA较传统FFA更容易发现活动期葡萄膜炎,Leder等[22]的研究结果也得到同样结论。对于小柳-原田综合征等累计周边部视网膜超出传统FFA检查范围的葡萄膜炎,UWFA-AF可以帮助判断周边部视网膜功能状态及病理改变[23]。UWFA在葡萄膜炎诊疗过程中的作用远高于目前所发现的价值,有待进一步探索与研究[24]。
UWFA有效的提高了眼科临床检查能力,对于传统FFA不能观察到的盲区可以清晰显示,对周边部视网膜的观察研究有助于更好的认识疾病,从而为更早期、更精准的治疗眼底血管性疾病提供了技术保障,未来UWFA在视网膜膜疾病早期筛查诊断及治疗中将发挥巨大作用。但对于如何优化UWFA引导下的眼底血管性疾病精准治疗,仍需要大量的研究加以探索。
传统荧光素眼底血管造影(FFA)1次检查仅能观察30°~50°范围眼底,对于周边视网膜的观察只能通过多次拍摄后期拼图实现。而眼底血液循环是一动态过程,多次拍摄存在时间上的延迟,且对操作者在技术上具有较高的要求。因此,传统FFA对眼底血液循环状态以及眼底结构的观察存在一定的局限性。超广角FFA(UWFA)一次成像即可观察200°范围图像[1],可以清晰显示眼底周边部病变特征。2004年Friberg和Forrester[2]首次描述欧堡全景200Tx激光扫描眼底成像系统(Optos 200Tx)后,UWFA已被证明是一种可靠的视网膜评价方法。Optos 200Tx操作简单,检查时无需散瞳和使用接触镜,单张图像即可覆盖82%的视网膜;其后出现的海德堡“天幕”超广角血管造影(UWF)系统是对此类设备的又一技术突破。虽然在图像上海德堡“天幕”UWF显示的面积略小于Optos 200Tx,但周边部视网膜图像清晰程度较Optos 200Tx高,大大降低了超广角图像周边部扭曲失真的程度[3],并且在拍摄条件上海德堡“天幕”UWF的要求低于Optos 200Tx,既往研究发现,约10%左右的UWFA图像由于拍摄质量问题不能使用[4,5]。在过去的十余年,UWFA在视网膜疾病的诊断和治疗中已经展现出其优势,可以观测到既往观测不到的眼底盲区,对许多眼底疾病如糖尿病视网膜病变(DR)、视网膜静脉阻塞(RVO)、葡萄膜炎等累及眼底周边部的血管性疾病的筛查以及诊断、分期、治疗和随访具有重要意义。本文就UWFA的工作原理及性能以及在DR、RVO、老年性黄斑变性(AMD)、葡萄膜炎疾病诊断中的应用进行综述。
1 工作原理及性能
Optos 200Tx是一种安全简便的UWF系统,具有一次成像、图像清晰、亮度均匀、对比敏感度高等特点。Optos 200Tx采用椭圆形镜头,镜头上配有2个共轭聚焦点,将扫描范围扩展为三维空间,通过旋转镜头将视网膜反射光线聚焦到一个椭圆形平面上,而后投射在2个共轭聚焦点上,通过设备角度的转换便可观察到周边大范围眼底[6]。FFA造影剂荧光素钠通过眼底血管的时间约10~30 s,传统FFA可能由于多种因素错过此过程;Optos 200Tx拍摄时间约为0.25 s,成像间隔时间为1.10 s,因此,可在同一时间拍摄多个病灶,并且可以定量测量视网膜血管渗漏范围,便于进行临床对比观察。
Optos 200Tx具有红(633 nm)、绿(532 nm)、蓝(488 nm)3种波长激光,由于红绿激光在进入眼前节时可以减少散射,因此对一定程度屈光间质欠清晰的患眼也能得到相比于传统FFA清晰的图像。除FFA外,Optos 200Tx还可以进行眼底自身荧光(UWFA-AF)的拍摄。而海德堡“天幕”UWA则是在Optos 200Tx基础上增加了吲哚青绿血管造影(UWF-ICGA)功能。
由于UWFA将整个立体球形眼底图像转化为二维平面椭圆形图像,故对视网膜周边部存在图像放大效应,导致周边部视网膜图像出现扭曲变形,并且对部分病灶细节的显示仍不如传统FFA。因此,临床上应根据不同需求灵活选择FFA检查方式。
2 UWFA在视网膜疾病中的应用
2.1 DR
FFA可以清晰显示DR微动脉瘤、视网膜无灌注(NP)区、黄斑水肿以及新生血管,其在DR诊断和随访中不可或缺。由于DR视网膜NP区常发生于视网膜周边部[7],因此UWFA在DR诊断及治疗过程中的优势就显得尤为明显。Silva等[8]对200只DR患眼进行长达4年的UWFA和标准7视野(7SF)对比观察,发现存在周边部视网膜损害是DR病情进展的高危因素。Wessel等[9]对218只DR患眼的7SF和UWFA对比观察发现,UWFA所显示的视网膜范围是7SF的3.2倍,视网膜NP、新生血管范围分别是7SF的3.9、1.9倍。说明UWFA在显示DR病变范围方面较7SF具有明显优势,可以更早期发现视网膜周围病变,进而更早期指导治疗。Witmer等[3]的观察结果同样证实了UWFA在DR诊断、治疗中的优越性。Wessel等[9]研究发现,约10.0%的患者在UWFA检查中显示有明显的视网膜病变,但传统FFA检查却未见显示,说明UWFA可以在7SF之前发现病灶;然而,约5.4%有明显黄斑水肿的患者UWFA检查未显示有黄斑水肿,意味着UWFA对周边视网膜观测的意义大于中心凹。
有学者发现,周边部视网膜NP区与新生血管、黄斑水肿的发生密切相关[3,6,10]。Oliver和Schwartz[10]对264只DR患眼行UWFA检查,发现41%的患眼周边部视网膜存在荧光素渗漏,通过观察发现,这些渗漏可以导致黄斑水肿的发生;54%的患眼周边部存在视网膜NP区,而周边部视网膜NP区同样是新生血管的高发因素。早期行UWFA检查可以更早发现DR患者眼底周边部损害,适时地根据患者病情密切随访,及时予以视网膜激光光凝或抗视网膜新生血管治疗,可以更好的阻止视网膜新生血管及黄斑水肿的形成,防止病情的进一步进展。
UWFA可以指导全视网膜激光光凝(PRP)治疗。传统PRP治疗后,约10%的患者出现明显视力下降,约5%的患者自觉有明显视野缺损[11]。而通过UWFA引导的对病灶进行定位精准的靶向PRP,可以在疾病早期对传统FFA尚未发现的周边部病灶进行精准的靶向PRP,从而降低患者的视野损害,同时减少黄斑水肿、视力下降等PRP治疗后的并发症发生[12],进而改善患者远期预后。
UWFA操作简便快捷、易于检查、安全可靠等优越性在DR筛查中受到广泛关注。有研究结果显示,Optos 200Tx对诊断和鉴别诊断DR、增生型DR的特异性分别为99%、73%,敏感性分别为100%、99%[13]。UWFA对于DR的筛查、诊断、分期和治疗上均有着突破性的意义。
2.2 AMD
FFA是鉴别萎缩型、渗出型AMD的重要检查手段,同时可以显示AMD病变范围、程度、新生血管情况等。眼底自身荧光(AF)技术作为一种可以反映视网膜色素上皮功能状态和病理改变的无创成像技术,应用UWFA-AF可以更完整的观察视网膜病变。Nomura等[14]采用UWFA-AF对一组AMD患者进行检查,发现伴有脉络膜渗出的渗出型AMD常伴有周边部视网膜AF的改变以及脉络膜增厚。Klufas等[15]认为UWF-ICGA联合UWFA-AF检查,有助于更好的观察和解释AMD周边部视网膜的改变,UWF-ICGA可以发现传统吲哚青绿血管造影中难以显示的周边部脉络膜改变,对于脉络膜视网膜病变的病情进展评估有着重要意义。
2.3 RVO
RVO与DR有许多共同病变特点,如视网膜NP、黄斑水肿、新生血管等。目前已有大量研究通过UWFA影像对RVO患者视网膜NP区及缺血指数进行计算,预测病情的发展转归。Tsui等[16]对69只RVO患眼进行长达39个月的观察,发现缺血指数是RVO患者病情发展以及合并严重并发症的一项预测因子,同时发现伴有新生血管的RVO患眼的视网膜NP区面积明显大于不伴有新生血管的RVO患眼。Singer等[17]对32只RVO患眼的观察发现,视网膜NP区面积在黄斑水肿发生时扩大,黄斑水肿减退时缩小。这与在DR患者中观察到的结论一致,进一步证实周边部视网膜NP区和新生血管与黄斑水肿的发生存在密切关系,证实周边部视网膜病变在RVO病变进展中的重要性。
Tsui等[18]采用光相干断层扫描(OCT)和UWFA对68例视网膜中央静脉阻塞患者进行检查,发现OCT检查显示的黄斑水肿UWFA检查均可发现;部分患者UWFA检查显示有明显黄斑水肿,但OCT检查未发现。说明UWFA可能可以发现OCT尚未显示的早期黄斑水肿。有助于黄斑水肿早期治疗,更好的挽留视力。
2.4 葡萄膜炎
既往研究已证实,UWFA检查对葡萄膜炎的诊断、治疗及随访均有重要意义[19,20];有助于判断葡萄膜炎是否处于活动期以及针对性进行靶向PRP[20]。Campbell等[21]观察发现,UWFA较传统FFA更容易发现活动期葡萄膜炎,Leder等[22]的研究结果也得到同样结论。对于小柳-原田综合征等累计周边部视网膜超出传统FFA检查范围的葡萄膜炎,UWFA-AF可以帮助判断周边部视网膜功能状态及病理改变[23]。UWFA在葡萄膜炎诊疗过程中的作用远高于目前所发现的价值,有待进一步探索与研究[24]。
UWFA有效的提高了眼科临床检查能力,对于传统FFA不能观察到的盲区可以清晰显示,对周边部视网膜的观察研究有助于更好的认识疾病,从而为更早期、更精准的治疗眼底血管性疾病提供了技术保障,未来UWFA在视网膜膜疾病早期筛查诊断及治疗中将发挥巨大作用。但对于如何优化UWFA引导下的眼底血管性疾病精准治疗,仍需要大量的研究加以探索。