引用本文: 李淑婷, 王相宁, 杜新华, 吴强. 共焦激光扫描炫彩眼底成像与彩色眼底照相对糖尿病视网膜病变的检出比较. 中华眼底病杂志, 2018, 34(4): 338-342. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2018.04.006 复制
糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病眼部微血管并发症,其表现多样,可累及视网膜各层及脉络膜[1, 2]。传统彩色眼底照相(CFP)具有记录准确、客观,敏感度、特异度较高的优点,广泛应用于DR筛查和病情评估[3, 4]。但传统CFP分辨率有限,图像质量受屈光间质、拍摄光线强度和瞳孔大小的影响。海德堡眼底炫彩激光扫描成像(MSLI)是基于激光扫描检眼镜(cSLO)系统和频域光相干断层扫描(SD-OCT)系统,采用共焦激光扫描技术和实时叠加降噪(ART)技术,所采集的图像清晰,分辨率高,对比度好[5],可清晰显示老年性黄斑变性(AMD)地图样萎缩(GA)、网状玻璃膜疣、息肉样脉络膜血管病变、脉络膜色素痣和黄斑囊样水肿等眼底病变的形态特征[6-9]。MSLI虽和传统CFP眼底成像颜色相似,但在不同病变的显示上仍存在差异性及伪影对解读的影响[10, 11]。我们对一组DR患者进行了传统CFP和MSLI检查,观察DR不同视网膜层次病变在MSLI中的特点,比较两种检查方法对病变检出情况。现将结果报道如下。
1 对象和方法
前瞻性临床病例系列观察研究。本研究通过上海市第六人民医院伦理委员会批准;遵循赫尔辛基宣言。2017年4~6月在我院DR专科门诊就诊的DR患者38例72只眼纳入研究。其中,男性21例,女性17例;平均年龄(62.6±11.2)岁;平均糖尿病病程(14.3±7.5)年。72只眼中,伴有轻中度晶状体混浊23只眼;人工晶状体11只眼;眼内硅油、气体填充分别为3、1只眼。均行最佳矫正视力(BCVA)、裂隙灯显微镜、直接检眼镜、CFP、SD-OCT、MSLI、荧光素眼底血管造影(FFA)检查。纳入标准:(1)符合2型糖尿病诊断标准[12];(2)符合DR诊断标准[13]。排除标准:(1)BCVA<20/200或固视不佳者;(2)屈光间质混浊严重,不能完成眼底成像者;(3)未完成所有检查者。
采用日本Topcon公司TRC-NW300免散瞳数码照相机行CFP,成像范围黄斑中心凹和视盘为中心45°。采用德国Heidelberg公司Spectralis HRA+OCT行MSLI、SD-OCT和FFA检查。按MSLI标准方法,以黄斑和视盘为中心两个视野30°范围,应用ART自动叠加40个画面获得清晰图像,一次扫描同时获得基于488 nm蓝光反射(BR)、515 nm绿光反射(GR)、820 nm红外光反射(IR)成像,合成炫彩图像(MC)。BR、GR、IR成像以灰度图显示,分别呈显玻璃体视网膜交界面、视网膜血管层、视网膜深层及脉络膜结构。以黄斑中心凹为中心,横向及纵向SD-OCT扫描,扫描线长度8.4 mm,用于糖尿病黄斑水肿(DME)、黄斑前膜(MEM)及脉络膜改变的诊断参考及判断病变深度。FFA检查常规操作完成。选一眼为主照眼,分别拍摄不同时间图像,包括早(30~45 s)、中(2 min30 s左右)、晚期(5 min左右),结合CFP用于DR的诊断。
所有CFP、MSLI图像均采用视网膜血管以识别相应的点,将图像裁剪到相同大小,以相同分辨率另外保存,用于对比相同区域内CFP和MC对DR常见各类病变检出眼数。根据DR治疗研究组对DR定义[14],以FFA和SD-OCT为诊断金标准[15, 16],对比观察微动脉瘤(MA)、硬性渗出(HEX)、棉绒斑(CWS)、视网膜内出血(IRH)、静脉串珠(VB)、视网膜内微血管异常(IRMA)、静脉环(VL)、新生血管(NV)、玻璃体积血(VH)、DME、MEM、激光光凝斑(LB)的检出情况。图像资料均由2位眼底病医生盲法独立阅片分析,当有争议时2位医师商议后确认结果。
采用SPSS 23.0 软件进行统计学分析。CFP和MC对DR患眼病变检出数之间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
CFP与MC对比结果显示,MC对视网膜血管结构及MA颜色显示与CFP基本类似,均为红色或暗红色(图1A,1B);HEX表现为亮黄色或黄绿色,显示面积较CFP稍大(图1C,1D)。DME、CWS、MEM等伴有视网膜局部凸起结构改变在MC上以绿色呈现;MC上观察到DME的绿色改变,与SD-OCT检查显示的病变区域基本相符(图1E~1G)。陈旧VH及视网膜深层出血对比浅层出血表现为暗红色;SD-OCT检查玻璃体腔可见点状强反射(图1H~1J)。

CFP、MC、BR、GR、IR成像对比结果,MA在BR、GR成像上表现为与MC一致的黑色小点,且在相同区域内的MA数量显示要多于CFP,但IR成像显示的黑点稍少于CFP(图2A~2F)。HEX在BR、GR、IR成像上表现为强反射白色团块,但显示的病变大小不一,BR成像对病灶显示最佳。MEM在BR、GR、IR成像上表现为局部灰白色膜样反光以及清晰的黑色皱褶(图3A~3E)。LB在CFP隐约可见,BR、GR成像中隐约可见灰白色LB,而在MC、IR可见边界清晰的LB;层间积液及视网膜水肿在IR表现为弱反射暗区。


MC对MA(χ2=10.460)、DME(χ2=4.006)、MEM(c2=4.444)检出眼数较传统CFP多,差异有统计学意义(P<0.05);IRH(χ2=0.103)、CWS(χ2=1.515)、HEX(χ2=0.227.)、IRMA(χ2=0.051)、VB(χ2=0.001)、VL(χ2=0.149)、VH(χ2=0.693)、LB(χ2=0.720)检出眼数比较,差异无统计学意义(P>0.05)(图4)。


屈光间质不同状态下,MC对比度好于CFP,图像细节更清晰。屈光间质轻中度混浊,CFP无法清晰成像患者中,MC仍可获得相对清晰图像(图5A,5B)10只眼。但MC存在一些特殊伪影。泪膜功能较差的3只眼,MC观察到多处白色不规则反光伪影(图5C,5D);眼内气体填充的1只眼,上方气体区域无法成像(图5E,5F);硅油填充的3只眼中,可见硅油反光伪影(5G,5H)2只眼。

3 讨论
高质量眼底成像对视网膜疾病诊断、治疗和随访管理非常重要。传统CFP采用具有各种波长成分的白色光照射眼底,捕捉所有散射及反射光,屈光间质和瞳孔大小直接影响到达眼底的拍摄光线和成像质量。此外,有限的分辨率和对比度,也难以发现不伴有HEX的DME[17]。cSLO采用激光扫描成像,穿透性好,只获取透过针孔的反射光,不受散射光和焦点面以外的混杂光影响,小瞳孔下仍可获得高对比度高清图像。本研究MSLI仅10只眼因伴不同程度白内障而CFP显示不佳。
MSLI采用cSLO联合SD-OCT,加上ART降噪技术,可以对同一病变同一位置以不同模式高清晰度显示,BR、GR、IR分别突显玻璃体视网膜交界面和视网膜浅层、中层、深层和脉络膜层的结构[10]。本研究观察到GR成像对MA、CWS、HEX和MEM等视网膜浅层、中层结构改变显示最佳,可清晰显示病变边界;IR成像显示欠清晰。但IR成像对LB等视网膜深层结构显示更加清晰。其中MA、MEM的MC的检出率明显高于传统CFP,且对MEM的皱褶细节显示更加清晰,与Neubauer等[17]、Kilic等[18]、霍妍佼等[19]结果相一致。其他病变与传统CFP检出数比较差异无统计学意义,可能原因是:(1)CWS、IRMA、VL、LB、NV等病变较大,而IRH、HEX、LB病灶比较多,易于检出;(2)样本量偏小,部分病变检出的数量较少。
MSLI可清晰显示传统CFP不能观察到的不伴有HEX的DME。DME在MC上以绿色显示,在IR成像上可见弱反射暗区,与SD-OCT相比水肿范围高度一致,有可能为DME诊断提供一个新的检测方法。既往研究也显示cSLO视网膜成像可以清晰确定囊样黄斑水肿边界,各种模式评分结果均明显高于CFP[20]。本研究观察到HEX在MC上面积较传统CFP稍大,可能由于cSLO穿透性好,对深层的HEX边界显示更清晰且可反映脂质沉积的位置。在不同层面显示的病灶面积不一,这可能与HEX病灶的位置及不同光穿透能力有关。Rivera-De等[21]报道2例视网膜脂血症患者,MC显示出视网膜动脉内亮黄色,视网膜静脉淡黄色改变,而对比传统CFP的血管则表现为淡红色,推测MSLI可以检测到血管内及血管外的脂质成分,并以黄色显示。另外,Ben等[6]使用CFP、MSLI、蓝光自身荧光(FAF)和近红外FAF分别对AMD患者的GA面积和宽度进行测量,结果显示MultiColor和FAF对GA面积测量的组内一致性最高,GA平均面积CFP组测量值最大,但4组之间差异无统计学意义。也有研究报道,MSLI显示GA范围大于CFP所显示范围[22]。本研究样本量偏小,分析无量化指标,结果有待扩大样本量进一步探索。此外,MSLI检测DME的潜在挑战还有“ghost"黄斑病变[23]、泪膜反光伪迹和屈光间质严重混浊无法成像等。
MSLI也具有一定局限性,获取图像的时间较CFP时间久,对DR的表现与CFP读图之间有些差异,且存在几类特殊伪影。尚需要进一步扩大样本,对比分析结果,从而为DR评估提供更加全面的信息。
糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病眼部微血管并发症,其表现多样,可累及视网膜各层及脉络膜[1, 2]。传统彩色眼底照相(CFP)具有记录准确、客观,敏感度、特异度较高的优点,广泛应用于DR筛查和病情评估[3, 4]。但传统CFP分辨率有限,图像质量受屈光间质、拍摄光线强度和瞳孔大小的影响。海德堡眼底炫彩激光扫描成像(MSLI)是基于激光扫描检眼镜(cSLO)系统和频域光相干断层扫描(SD-OCT)系统,采用共焦激光扫描技术和实时叠加降噪(ART)技术,所采集的图像清晰,分辨率高,对比度好[5],可清晰显示老年性黄斑变性(AMD)地图样萎缩(GA)、网状玻璃膜疣、息肉样脉络膜血管病变、脉络膜色素痣和黄斑囊样水肿等眼底病变的形态特征[6-9]。MSLI虽和传统CFP眼底成像颜色相似,但在不同病变的显示上仍存在差异性及伪影对解读的影响[10, 11]。我们对一组DR患者进行了传统CFP和MSLI检查,观察DR不同视网膜层次病变在MSLI中的特点,比较两种检查方法对病变检出情况。现将结果报道如下。
1 对象和方法
前瞻性临床病例系列观察研究。本研究通过上海市第六人民医院伦理委员会批准;遵循赫尔辛基宣言。2017年4~6月在我院DR专科门诊就诊的DR患者38例72只眼纳入研究。其中,男性21例,女性17例;平均年龄(62.6±11.2)岁;平均糖尿病病程(14.3±7.5)年。72只眼中,伴有轻中度晶状体混浊23只眼;人工晶状体11只眼;眼内硅油、气体填充分别为3、1只眼。均行最佳矫正视力(BCVA)、裂隙灯显微镜、直接检眼镜、CFP、SD-OCT、MSLI、荧光素眼底血管造影(FFA)检查。纳入标准:(1)符合2型糖尿病诊断标准[12];(2)符合DR诊断标准[13]。排除标准:(1)BCVA<20/200或固视不佳者;(2)屈光间质混浊严重,不能完成眼底成像者;(3)未完成所有检查者。
采用日本Topcon公司TRC-NW300免散瞳数码照相机行CFP,成像范围黄斑中心凹和视盘为中心45°。采用德国Heidelberg公司Spectralis HRA+OCT行MSLI、SD-OCT和FFA检查。按MSLI标准方法,以黄斑和视盘为中心两个视野30°范围,应用ART自动叠加40个画面获得清晰图像,一次扫描同时获得基于488 nm蓝光反射(BR)、515 nm绿光反射(GR)、820 nm红外光反射(IR)成像,合成炫彩图像(MC)。BR、GR、IR成像以灰度图显示,分别呈显玻璃体视网膜交界面、视网膜血管层、视网膜深层及脉络膜结构。以黄斑中心凹为中心,横向及纵向SD-OCT扫描,扫描线长度8.4 mm,用于糖尿病黄斑水肿(DME)、黄斑前膜(MEM)及脉络膜改变的诊断参考及判断病变深度。FFA检查常规操作完成。选一眼为主照眼,分别拍摄不同时间图像,包括早(30~45 s)、中(2 min30 s左右)、晚期(5 min左右),结合CFP用于DR的诊断。
所有CFP、MSLI图像均采用视网膜血管以识别相应的点,将图像裁剪到相同大小,以相同分辨率另外保存,用于对比相同区域内CFP和MC对DR常见各类病变检出眼数。根据DR治疗研究组对DR定义[14],以FFA和SD-OCT为诊断金标准[15, 16],对比观察微动脉瘤(MA)、硬性渗出(HEX)、棉绒斑(CWS)、视网膜内出血(IRH)、静脉串珠(VB)、视网膜内微血管异常(IRMA)、静脉环(VL)、新生血管(NV)、玻璃体积血(VH)、DME、MEM、激光光凝斑(LB)的检出情况。图像资料均由2位眼底病医生盲法独立阅片分析,当有争议时2位医师商议后确认结果。
采用SPSS 23.0 软件进行统计学分析。CFP和MC对DR患眼病变检出数之间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
CFP与MC对比结果显示,MC对视网膜血管结构及MA颜色显示与CFP基本类似,均为红色或暗红色(图1A,1B);HEX表现为亮黄色或黄绿色,显示面积较CFP稍大(图1C,1D)。DME、CWS、MEM等伴有视网膜局部凸起结构改变在MC上以绿色呈现;MC上观察到DME的绿色改变,与SD-OCT检查显示的病变区域基本相符(图1E~1G)。陈旧VH及视网膜深层出血对比浅层出血表现为暗红色;SD-OCT检查玻璃体腔可见点状强反射(图1H~1J)。

CFP、MC、BR、GR、IR成像对比结果,MA在BR、GR成像上表现为与MC一致的黑色小点,且在相同区域内的MA数量显示要多于CFP,但IR成像显示的黑点稍少于CFP(图2A~2F)。HEX在BR、GR、IR成像上表现为强反射白色团块,但显示的病变大小不一,BR成像对病灶显示最佳。MEM在BR、GR、IR成像上表现为局部灰白色膜样反光以及清晰的黑色皱褶(图3A~3E)。LB在CFP隐约可见,BR、GR成像中隐约可见灰白色LB,而在MC、IR可见边界清晰的LB;层间积液及视网膜水肿在IR表现为弱反射暗区。


MC对MA(χ2=10.460)、DME(χ2=4.006)、MEM(c2=4.444)检出眼数较传统CFP多,差异有统计学意义(P<0.05);IRH(χ2=0.103)、CWS(χ2=1.515)、HEX(χ2=0.227.)、IRMA(χ2=0.051)、VB(χ2=0.001)、VL(χ2=0.149)、VH(χ2=0.693)、LB(χ2=0.720)检出眼数比较,差异无统计学意义(P>0.05)(图4)。


屈光间质不同状态下,MC对比度好于CFP,图像细节更清晰。屈光间质轻中度混浊,CFP无法清晰成像患者中,MC仍可获得相对清晰图像(图5A,5B)10只眼。但MC存在一些特殊伪影。泪膜功能较差的3只眼,MC观察到多处白色不规则反光伪影(图5C,5D);眼内气体填充的1只眼,上方气体区域无法成像(图5E,5F);硅油填充的3只眼中,可见硅油反光伪影(5G,5H)2只眼。

3 讨论
高质量眼底成像对视网膜疾病诊断、治疗和随访管理非常重要。传统CFP采用具有各种波长成分的白色光照射眼底,捕捉所有散射及反射光,屈光间质和瞳孔大小直接影响到达眼底的拍摄光线和成像质量。此外,有限的分辨率和对比度,也难以发现不伴有HEX的DME[17]。cSLO采用激光扫描成像,穿透性好,只获取透过针孔的反射光,不受散射光和焦点面以外的混杂光影响,小瞳孔下仍可获得高对比度高清图像。本研究MSLI仅10只眼因伴不同程度白内障而CFP显示不佳。
MSLI采用cSLO联合SD-OCT,加上ART降噪技术,可以对同一病变同一位置以不同模式高清晰度显示,BR、GR、IR分别突显玻璃体视网膜交界面和视网膜浅层、中层、深层和脉络膜层的结构[10]。本研究观察到GR成像对MA、CWS、HEX和MEM等视网膜浅层、中层结构改变显示最佳,可清晰显示病变边界;IR成像显示欠清晰。但IR成像对LB等视网膜深层结构显示更加清晰。其中MA、MEM的MC的检出率明显高于传统CFP,且对MEM的皱褶细节显示更加清晰,与Neubauer等[17]、Kilic等[18]、霍妍佼等[19]结果相一致。其他病变与传统CFP检出数比较差异无统计学意义,可能原因是:(1)CWS、IRMA、VL、LB、NV等病变较大,而IRH、HEX、LB病灶比较多,易于检出;(2)样本量偏小,部分病变检出的数量较少。
MSLI可清晰显示传统CFP不能观察到的不伴有HEX的DME。DME在MC上以绿色显示,在IR成像上可见弱反射暗区,与SD-OCT相比水肿范围高度一致,有可能为DME诊断提供一个新的检测方法。既往研究也显示cSLO视网膜成像可以清晰确定囊样黄斑水肿边界,各种模式评分结果均明显高于CFP[20]。本研究观察到HEX在MC上面积较传统CFP稍大,可能由于cSLO穿透性好,对深层的HEX边界显示更清晰且可反映脂质沉积的位置。在不同层面显示的病灶面积不一,这可能与HEX病灶的位置及不同光穿透能力有关。Rivera-De等[21]报道2例视网膜脂血症患者,MC显示出视网膜动脉内亮黄色,视网膜静脉淡黄色改变,而对比传统CFP的血管则表现为淡红色,推测MSLI可以检测到血管内及血管外的脂质成分,并以黄色显示。另外,Ben等[6]使用CFP、MSLI、蓝光自身荧光(FAF)和近红外FAF分别对AMD患者的GA面积和宽度进行测量,结果显示MultiColor和FAF对GA面积测量的组内一致性最高,GA平均面积CFP组测量值最大,但4组之间差异无统计学意义。也有研究报道,MSLI显示GA范围大于CFP所显示范围[22]。本研究样本量偏小,分析无量化指标,结果有待扩大样本量进一步探索。此外,MSLI检测DME的潜在挑战还有“ghost"黄斑病变[23]、泪膜反光伪迹和屈光间质严重混浊无法成像等。
MSLI也具有一定局限性,获取图像的时间较CFP时间久,对DR的表现与CFP读图之间有些差异,且存在几类特殊伪影。尚需要进一步扩大样本,对比分析结果,从而为DR评估提供更加全面的信息。