光相干断层扫描血管成像在青光眼临床中的应用进展

Hans Journal of Ophthalmology 眼科学, 2020, 9(3), 172-178

Published Online September 2020 in Hans. https://www.docsj.com/doc/ae11105065.html,/journal/hjo

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光相干断层扫描血管成像在青光眼临床中的应用进展

徐耿欢1，徐桂花2

1汕头大学医学院，广东汕头

2广东省惠州市中心人民医院眼科中心，广东惠州

收稿日期：2020年8月13日；录用日期：2020年8月27日；发布日期：2020年9月3日

摘要

光相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography, OCTA)是近年来新兴的血管成像技术，作为一种无创性、高效的检查工具，它能根据不同层次显示视网膜、脉络膜的血管密度并对其进行量化。目前认为眼部循环的改变与青光眼的病情进展密切相关，利用OCTA获得的视网膜血管密度与结构、功能参数有着密切的关系，结合不同检查结果可为青光眼的诊治及评估病情严重程度提供可靠参考。

关键词

光相干断层扫描血管成像，青光眼，血管密度

Advance in the Clinical Application

of Optical Coherence Tomography

Angiography in Glaucoma

Genghuan Xu1, Guihua Xu2

1Shantou University Medical College,Shantou Guangdong

2Department of Ophthalmology, Huizhou Municipal Central Hospital,Huizhou Guangdong

Received: Aug. 13th, 2020; accepted: Aug. 27th, 2020; published: Sep. 3rd, 2020

Abstract

Optical coherence tomography angiography (OCTA) is a new technique of vascular imaging. As a

徐耿欢，徐桂花non-invasive and efficient diagnostic tool, OCTA can display and quantify the vascular density of retina and choroid according to different levels. At present, it is believed that the changes of ocular circulation are closely related to the progression of glaucoma, and the retinal vascular density ob-tained by OCTA is closely related to the structure and function parameters. Combining different examination results can provide reliable reference for diagnosis and treatment of glaucoma and assessment of severity of the disease.

Keywords

Optical Coherence Tomography Angiography, Glaucoma, Vessel Density

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1. 引言

青光眼是一组以视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells, RGCs)变性为特征的视神经退行性病变，其主要表现为特征性的视盘改变和视野缺损[1]。目前青光眼确切的发病机制仍尚不清楚，对此主要有机械压力学说和血管缺血学说，而眼部循环作为一项重要的监测指标，与青光眼的病情进展是密切相关的[2] [3] [4]。

光相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography, OCTA)是近年来应用广泛的一种非侵入性的血管成像技术，它能够逐层显示视网膜、脉络膜的血流灌注情况，并对其进行定量分析[5]。随着OCTA的应用，我们能够更直观地观察青光眼患者眼部血流变化的情况，并进一步深化对青光眼发病机制的理解，对病情监测和早期治疗提供证据支持。本文将对OCTA在青光眼临床中的应用进展进行综述。

2. OCTA工作原理

光学相干断层扫描(optical coherence tomography, OCT)自1991年问世以来，从最初的时域OCT (time domain OCT, TD-OCT)到现在分辨率更高的扫频光源OCT (sweep source OCT, SS-OCT)，这一技术已经被广泛应用于眼科疾病的结构评估。而基于OCT发展而来的OCTA，是通过对同一横截面进行连续多次的B扫描，将运动物体(如血细胞)引起的OCT信号改变作为对比机制，再利用包括分频振幅去相干血管成像(Split-spectrum amplitude decorrelation angiography, SSADA)在内的多种算法，对图像进行降噪优化，最终得到不同层次的血管成像[6] [7]。

3. OCTA检测黄斑区、视盘及视盘周围眼部血管密度

Akil等[8]对24例正常人24眼和24例轻中度原发性开角型青光眼(primary open angle glaucoma, POAG)患者的24眼进行黄斑区6 × 6 mm区域的OCTA扫描，通过测量浅层视网膜(superficial retinal layers, SRL)和深层视网膜(deep retinal layers, DRL)的血管密度(vessel density, VD)来进行定量分析。研究发现POAG患者的浅层和深层视网膜平均VD与健康对照组相比均显著降低(SRL, P < 0.001; DRL, P < 0.001)，同时，通过pearson相关系数分析发现黄斑区浅层VD与神经节细胞-内丛状层厚度(GC-IPL thickness)显著相关(r = 0.42, P = 0.04)。该研究提示OCTA对黄斑血流的评价为青光眼的诊断提供了依据，并可以评估特定微血管病变的严重程度，以监测疾病的进展。

Lommatzsch等[9]使用OCTA对健康对照组的50眼与青光眼患者的85眼的黄斑区进行了面积为6 × 6 mm的扫描，并计算了受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC)和曲线下面积(area

徐耿欢，徐桂花

under the curve, AUC)。研究结果表明青光眼患者的黄斑区VD显著低于健康对照组(P = SRL < 0.0001;

DRL = 0.009)，同时黄斑区下方VD下降的幅度最大。对比黄斑中心凹、旁中心凹及黄斑区全周(整个扫描区域)VD(macular whole vessel density, m-wVD)的诊断效能发现，浅层视网膜的wVD具有最佳的诊断效能(77.6%)。研究表明OCTA通过测量黄斑区DRL和SRL的VD可用于检测青光眼损害。它可以是独立于视神经检测青光眼的其他诊断工具。

Chen等[10]对POAG患者的26眼和健康对照者的27眼的黄斑区和视盘进行OCTA扫描，利用二次回归模型来确定标准自动视野检查(standard automated perimetry, SAP)参数与结果指标之间的相关性，发现视盘周围(视盘周围宽0.75mm的环形区域，circumpapillary) VD (cpVD)较正常人显著降低(P < 0.001)，并且m-wVD的诊断效能(0.94)与视盘wVD (0.93)是相近的，SAP严重程度与视盘wVD相关性最强(R2 =

0.58, P < 0.001)。

Rao等[11]对53例健康对照者的78只眼睛和39例POAG患者的64只眼睛的视盘4.5 mm × 4.5 mm 区域和黄斑区3 mm × 3 mm区域进行了OCTA扫描，并通过计算AUC评价各部位诊断效能，则发现cpVD 的诊断效能明显优于视盘VD (P = 0.05)和黄斑VD (P = 0.005)，并且青光眼VD的诊断能力随青光眼严重程度的增加而增加。

4. OCTA检测血管密度与其他青光眼检查参数的关系

4.1. OCTA检测血管密度与结构参数的关系

以往基于OCT的研究，已经证明在青光眼早期就已经存在RGCs和视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer, RNFL)厚度的丢失[12] [13]。而随着OCTA的应用，可以进一步探究视网膜血管密度与视网膜结构之间的关系。

Hou等[14]对正常人的57眼，视野损害前期青光眼患者的68眼和早期POAG患者的162眼进行了OCTA和SD-OCT检测。研究发现与视野损害前期POAG组相比，早期POAG组的神经节细胞复合体(ganglion cell complex, GCC)厚度丢失的百分比更大(分别为4.72%和9.86%；所有P < 0.01)，但血管密度百分比损失相近(分别为4.97%和6.93%；所有P > 0.05)。在视野损害前期POAG中，GCC厚度和血管密度百分比损失程度相近(均为P > 0.1)。而在早期POAG中，GCC厚度丢失的百分比大于血管密度(所有P ≤0.001)。线性和二次回归模型均显示，视野损害前期青光眼和早期青光眼中GCC厚度损失百分比与血管密度之间存在相关性(所有P ≤ 0.01)，但相关性较弱，介于12%至32%之间。研究表明，在区分视野损害前期或早期青光眼与健康眼上，GCC厚度和黄斑血管密度具有相似的诊断准确性(均P > 0.05)。

Moghimi等[15]对83例青光眼患者的132眼进行了至少两年的随访(平均27.3 ± 3.36月)，使用OCTA 测量并评估VD与RNFL丢失率之间的关系。通过单变量效应模型分析发现更低的基础m-wVD和视盘wVD(onh-wVD)与更快的RNFL丢失速度是相关的，即m-wVD和onh-wVD每少1%，RNFL丢失速度分别快0.11 μm/年(P < 0.001)和0.06 μm/年(P = 0.031)。使用多变量模型分析亦能得到相似的结果。而血管密度测量值与RNFL丢失率之间的关系则比较弱(m-wVD的r2 = 0.125, onh-wVD的r2 = 0.033)。研究表明ONH和黄斑VD的检测为评估青光眼进展的风险和预测疾病变化率提供了重要的信息。

Kim [16]等将86例早期正常眼压性青光眼患者(normal-tension glaucoma, NTG)的86眼(SAP MD > ?5.5 dB)和25例可疑青光眼患者(glaucoma-suspect, GS)的25眼纳入研究，分析黄斑区浅层微血管密度(superficial microvessel density, SMD)与GCIPL之间的地形关系，则发现在GS和早期NTG患者中，黄斑GCIPL厚度与颞上区(ST)、颞下区(IT)和下方(II)的黄斑SMD呈显著相关(r = 0.191，IT和II区分别为0.373和0.346)。在黄斑的颞上区与视盘周围区域的1，9点钟方位、黄斑的颞下区和下方与视盘周围区域的6, 7, 8点钟方位，视盘周围RNFL厚度和黄斑SMD有显著相关性。研究表明GS和早期NTG患者的黄斑

徐耿欢，徐桂花不同分区的SMD与黄斑区GCIPL厚度和视盘周围RNFL厚度具有地形相关性。

4.2. OCTA检测血管密度与视野检查参数的关系

特征性的视野缺损是青光眼最主要的临床表现，而进一步探究视网膜血管密度与视野检查参数之间的关系，或许能为青光眼疾病进展的评估提供不同的思路。

Yarmohammadi [17]等对31名健康对照者、48名GS患者和74名青光眼患者进行了OCTA, SD-OCT及SAP检查，研究发现相较于平均视野缺损(mean deviation, MD)与RNFL (R2 = 0.36)和盘沿面积(R2 = 0.19)，MD与cpVD和wVD(以视盘为中心的4.5 × 4.5 mm区域)有更强的相关性(分别为R2 = 0.54和R2 = 0.51，均P < 0.05)，但两者是相近的(P = 0.500)。模式标准差(pattern standard deviation, PSD)与wVD的相关性最强(R2 = 0.39)。多重线性回归分析显示wVD每减少1%，MD丢失0.66 dB，而cpVD每减少1%，MD丢失0.64 dB (均P < 0.001)。此外，在控制了结构损害的影响之后，血管密度与视野损害之间的相关性仍然显著(P < 0.001)。

Jeon [18]等研究纳入46例视野检查可测出旁中心暗点的NTG患者，分层次测量了黄斑区视网膜的厚度及血管密度。根据SAP测得的MD将受试者分为两组(24例MD ≥?6 dB和22例MD < ?6 dB)，发现MD较好的一组，其平均cpRNFL (p = 0.002)、GCIPL厚度(p = 0.012)均优于较差MD组，两组间的黄斑VD均值不同，但只有深层血管具有统计学意义(浅层VD分别为28.85%和27.73%，P = 0.212；深层VD分别为32.11%和31.03%，P = 0.037)。通过单因素和多因素回归分析，并剔出了不具有统计学意义的因素后，发现深层VD是影响MD(P = 0.044)和中央灵敏度(central sensitivity，视野检查中央10°内灵敏度平均值) (P = 0.031)的重要因素。

4.3. OCTA检测血管密度与眼压的关系

高眼压被认为是青光眼发病的主要危险因素[19]，降低眼压也是临床上主要的治疗措施。有研究表明高眼压会引起眼部血流动力学的改变[20] [21]，但以往的检查方法却难以对视血管进行可视化与量化。OCTA的应用则可以更直观地显示视网膜血管的变化。

Park [22]等对30例正常对照者和104例开角型青光眼(open angle glaucoma, OAG)纳入研究。在104例OAG患者中选取37对NTG和高眼压青光眼患者(high-tension glaucoma, HTG)，研究对象平均年龄：对照组34.43 ± 7.44，NTG 37.35 ± 7.69，HTG 38.03 ± 8.20。HTG组与正常对照组相比，cpVD显著降低(p = 0.013，平均减少6.35%)，而NTG组与对照组比较差异无统计学意义(p > 0.05)，HTG组鼻下区VD 明显低于NTG组(HTG, 18.85 ± 4.19%; NTG, 21.56 ± 4.23%, p = 0.019)，且未经治疗的眼压(IOP)与cpVD 呈负相关。说明不同水平的初始未治疗IOP可能对年轻OAG患者的乳头周围血管密度有不同的影响。

Moghimi [23]等将28例单侧急性原发性房角关闭(acute primary angle closure, APAC)发作的患者和39例正常对照者纳入研究，在APAC发作缓解后继续随访6周(APAC发作后6周内双眼眼压21 mmHg或以下)。APAC患者IOP为44.3 ± 4.7 mmHg(范围：38~65 mmHg)。在6周的随访中APAC眼的cpVD (57.3% ± 6.8%)明显低于未发作眼(63.1% ± 3.5%)和对照组(63.6% ± 3.4%) (P < 0.001)。同时APAC眼的全周RNFL 较未发作眼与对照组变薄(p < 0.001)，提示APAC发作后微循环的改变可能与RGCs的继发性变性有关。

5. OCTA在手术后血流评估中的应用

小梁切除术是治疗青光眼常用的一种滤过性手术方式，即通过建立房水眼外引流途径来达到控制眼压的目的，而OCTA可以对手术前后的眼部血流变化进行定量分析，并为进一步探究手术对眼部血流的影响提供了依据。

Kim等[24]对施行了小梁切除术的POAG患者的56眼纳入研究。于术前和术后3个月使用OCTA评估视盘和视盘周围微循环并以筛板曲线指数(lamina cribrosa curve index, LCCI)量化LC曲率变化。患者术

徐耿欢，徐桂花

后3个月LCCI显著下降(从13.23 ± 2.65到10.80 ± 2.20，P < 0.001)，IOP显著下降(P < 0.001)，LC的VD 显著增加(从10.21% ± 4.72%到11.88% ± 6.04%，P = 0.006)，其中LCCI的降低与LC中VD的增加之间存在显著相关性(P < 0.001)，并且LC中VD升高的幅度与LCCI降低的幅度呈正相关。这表明IOP降低可能引起的LCCI降低，减少了LC内毛细血管的压迫，从而潜在地增加了视盘轴突的血流量。

Shin [25]等对31例POAG患者的31眼测量了IOP、筛板深度(筛板前表面与参考平面之间的垂直距离，LCD)及OCTA测得的视盘4.5 × 4.5 mm区域成像。研究表明小梁切除术后3个月IOP与LCD均较基线显著降低(所有P < 0.001)，并且有19眼(61.3%)微循环得到改善(微循环改善定义为微血管丢失面积减少大于30%)。与微循环未改善眼对比，微循环改善眼的IOP和LCD的最大减少程度更显著(P = 0.020和P = 0.005)。微循环的改善与LCD最大减少程度显著相关(odds ratio, 1.062; P = 0.026)。这说明小梁切除术可改善POAG患者视盘周围视网膜微循环，而降低眼压引起的LCD的减少可能影响POAG患者的视盘周围微血管的改善。

6. 总结及展望

以上研究表明，眼部血流状态的改变与青光眼的发生发展是密切相关的，并且与视野检查、眼压测量等参数存在着显著的相关性。传统的血管成像技术无法对眼部循环进行准确、可重复并且定量的分析，而OCTA作为一项无创、自动化的血管成像技术，则很好地弥补了上述的不足[26] [27]，为青光眼的诊治提供了重要的工具。

不过，在临床实际应用中，OCTA也存在着一定的局限性：OCTA成像质量受眼球运动、信号强度等多种因素的影响，产生的图像伪影可能导致对结果判断的误导[28] [29] [30]。不同的扫描范围对于检查结果也有一定的影响，比如更大的扫描面积可能并不能获得更多的诊断信息[31]。目前除了前文提到的使用SSADA算法的Angiovue OCTA，亦有使用全频振幅去相干血管成像(Full-spectrum amplitude decorre-lation angiography)算法的Spectralis OCTA以及利用OCT信号强度变化和相位差来描述血管的Cirrus OCTA等设备被运用于临床[32]。相信随着研究的深入及OCTA设备、算法的更新，OCTA会为青光眼的诊断和评估提供更加可靠的依据，并能够为我们进一步了解探讨青光眼的发病机制提供帮助。

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徐耿欢，徐桂花

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[28]Spaide, R.F., Fujimoto, J.G., Waheed, N.K., Sadda, S.R. and Staurenghi, G. (2018) Optical Coherence Tomography

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眼科仪器眼后节光学相干断层扫描仪

《眼科仪器眼后节光学相干断层扫描仪》 行业标准编制说明 一、工作简况 《眼科仪器眼后节光学相干断层扫描仪》行业标准项目是“食药监办械管[2017]94号文”批准的一个项目，项目编号为A2017042-Q-HZ，由全国医用光学和仪器标准化分技术委员会归口，浙江省医疗器械检验院负责起草。接到任务后，起草单位即成立了起草小组，确定了起草人。起草小组成立后，即着手该标准的起草准备工作，进行调研和资料收集，并完成了标准草案，2017年8月将标准征求意见稿发放给分技委委员和相关的企业，进行广泛的征求意见。 二、标准编制原则和确定标准主要内容 本标准使用重新起草法修改采用国际标准ISO 16971：2015《眼科仪器眼后节光学相干断层扫描仪》（英文版）。 本标准与ISO 16971：2015相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（|）进行了标示。本标准与ISO 16971：2015的技术性差异及其原因如下：——删除原文中的引言部分； ——关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，具体调整为： ?用等同采用国际标准的GB 9706.1代替了IEC 60601-1； ?删除了IEC 60825-1的要求，仅采用ISO15004-2进行光辐射安全评价。 ——4.3增加OCT扫描视场角的要求。 ——4.6、4.7中明确了轴向分辨率、信噪比的要求。 ——4.8中有关环境温度的表述调整至对应的检测方法条款5.3中。 ——5.2中增加了有关眼底预览视场角、OCT扫描视场、深度、轴向分辨率、信噪比指标测试方法的表述。 三、验证情况 （1）验证情况概述 浙江省医疗器械检验院在编写《眼科仪器眼后节光学相干断层扫描仪》行业标准期间，对眼后节光学相干断层扫描仪产品进行了检测，对目前厂家的产品水平和试验方法的可行性、可靠性进行了验证，结果显示目前产品的技术水平和检验机构的检测能力均能达到标准的要求。 （2）验证分析和结论 从验证结果可以看出，产品的技术水平能够达到标准的规定，标准中各项技术指标规定合理，满足中等偏上的原则；试验方法具有可操作性和可靠性。

眼科光学相干断层扫描血流成像OCT

眼科光学相干断层扫描（O C T）光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography, OCT） 是近年来迅速发展起来的一种新的光学诊断技术，它不同于普通CT检查，并不是使用X射线进行的，OCT检查是安全无辐射无创伤的，可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。眼科OCT是眼底病医生最常用的检查方法之一，在眼部疾病尤其是眼底视网膜疾病的筛查、诊断、随访观察及治疗效果评价等方面具有很大的临床意义。 我院引进的日本尼德克血流OCT则比普通OCT更加先进，具有血流成像技术，与传统的血管造影相比，血流OCT具有无创伤、无需注射任何造影剂、不受时间影响等优势，所以可作为眼底荧光血管造影的一种替代选择，应用于多种疾病，如视网膜血管疾病、黄斑疾病、脉络膜新生血管、青光眼等。 随着目前三高（高血压、高血糖、高血脂）人群、高度近视、青光眼等疾病的增多，而且电子产品的广泛使用，使眼底视神经视网膜疾病患者也在不断增加，如：黄斑裂孔，视网膜动静脉阻塞，黄斑水肿，年龄相关性黄斑变性，中心性浆液性视网膜病变，糖尿病视网膜病变，视网膜前膜，青光眼等。而我院引进的血流成像OCT是目前滁州地区唯一一台前后节一体血流OCT，在我院眼科临床工作中，对于眼部疾病的检查、诊断、随访、治疗效果评价等将发挥着很大的作用，对眼科整体的诊疗水平的提升也将起到积极的推动作用，并造福于滁州地区的眼病患者。 病例1 患者，男，56岁，糖尿病视网膜病变，左眼 图1 眼底彩照：视网膜后极部散在出血、微血管瘤、渗出，视盘及周围新生血管 图2黄斑OCT扫描可见颞侧内层视网膜水肿和渗出 病例2 患者，女，52岁，左眼视网膜分支静脉阻塞 图1眼底彩照：视网膜颞上分支静脉区域大片火焰状出血和少许棉絮斑，黄斑区点片状黄白色渗出和水肿

眼科光学相干断层扫描仪质量控制参数的测量方法分析_李宁

专 栏 FEATURES 1 OCT简介 光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography， OCT）是近年来迅速发展起来的一种成像技术。它利用弱相干光干涉仪的基本原理，测量生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，再通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。 OCT 的发展经历了时域OCT（TD-OCT）和频域OCT （FD-OCT）两个阶段。TD-OCT 是通过样品臂和参考臂反射光的光程差来探测不同深度的组织背景信号。FD-OCT 一般由宽带光源照明的迈克尔逊干涉仪和光谱仪组成，与TD-OCT 不同的是，参考臂是固定不动的，直接测量干涉信号的光谱，对所测的光谱进行快速傅里叶逆变换得到样品不同纵 向深度的信息。相对于TD-OCT 而言，FD-OCT 具有更高的成像信噪比和更快的成像速度，更适合对生物组织实时成像和三维成像。这也是目前OCT 设备的主流技术。 目前OCT 在口腔科、神经科、脑科、动脉介入治疗和眼科等多个领域均有应用，但是在眼科领域的应用最为广泛，技术也很成熟。在眼科的应用领域包含：黄斑疾病的诊断、脉络膜新生血管疾病的诊断、视网膜疾病的诊断、眼科疾病术后检测、视网膜神经纤维层的定量测量、黄斑部中心凹及分区的定量检测、中央角膜厚度的定量测量等[1-4]。 2 眼科OCT设备质控指标及意义 由于OCT 技术在眼科领域的广泛应用，本文只讨论眼科OCT 设备的质控指标及测量方法，同时，通过调研我们了解到，目前在世界范围内主流的眼科OCT 设备均是采用FD-OCT 的成像方式，因此下面的讨论将聚焦于利用FD-OCT 进行成像的眼科OCT 设备。 眼科光学相干断层扫描仪质量控制参数的测量方法分析 Research on Measurement Methods of Quality Control Parameters of Ophthalmic Optical Coherence Tomography [摘 要] 本文主要介绍了光学相干断层扫描技术（OCT）质控参数的意义和分辨率测量方法的对比分析。着眼于眼科OCT设备，阐述了该类设备的质控指标及其含义；结合OCT设备的原理和应用情况，重点从技术层面和实现层面阐述了眼科OCT设备关键指标——分辨率的测量方法，同时还比较了不同测量方法的优劣。 [关键词] 光学相干断层扫描；分辨率；质控参数；模拟眼 Abstract : This paper describes the signi ? cance of quality control parameters of the optical coherence tomography (OCT) and makes a comparative analysis of the different methods of resolution measurement. Focusing on the ophthalmic OCT devices, their quality control indicators and meanings are described. Combined with the principle and application of OCT devices, this paper mainly researches on the resolution, which is one of the key quality control indicators. Then it gives a detailed comparison of the advantages and disadvantages of different methods of measurement. Key words: optical coherence tomography; resolution; quality control parameters; model eye [中图分类号] TH786 [文献标志码] A doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2013.07.003[文章编号] 1674-1633(2013)07-0008-03 李宁1，刘艳珍1，贺伟罡2，孟祥峰1，王权1，张志军2 1.中国食品药品检定研究院医疗器械检定所，北京 100050； 2. 国家食品药品监督管理总局 医疗器械技术审评中心，北京 100044 LI Ning 1, LIU Yan-zhen 1, HE Wei-gang 2, MENG Xiang-feng 1, WANG Quan 1, ZHANG Zhi-jun 2 1.Institute for Medical Devices Control, National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 100050, China； 2. Center for Medical Device Evaluation，SFDA，Beijing 100040, China 收稿日期：2013-05-03 修回日期：2013-06-06基金项目：国家科技支撑计划课题（2012BAI22B04）；中国食品药品检定研究院中青年发展研究基金（2011C1）。 通讯作者：张志军，国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心主任。 通讯作者邮箱：zhangzhijun@https://www.docsj.com/doc/ae11105065.html,

光学相干断层扫描

光学相干断层扫描 维基百科，自由的百科全书 指尖的光学相干断层扫描图像。 光学相干断层扫描（英文: Optical coherence tomography，简称OCT）是一种光学信号获取与处理的方式。它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描，获得的三维图像分辨率可以达到微米级。光学相干断层扫描技术利用了光的干涉原理，通常采用近红外光进行拍照。由于选取的光线波长较长，可以穿过扫描介质的一定深度。另一种类似的技术，共焦显微技术，穿过样品的深度不如光学相干断层扫描。 光学相干断层扫描使用的光源包括超辐射发光二极管与超短脉冲激光。根据光源性质的不同，这种扫描方式甚至可以达到亚微米级的分辨率，这时需要光源的频谱非常宽，波长的变化范围在100纳米左右。 光学相干断层扫描技术是光学断层扫描技术的一种。目前比较先进的一种光学相干断层扫描技术为频域光学相干断层扫描，这种扫描方式的信噪比较高，获得信号的速度也比较快。商用的光学相干断层扫描系统有多种应用，包括艺术品保存和诊断设备，尤其是在眼科中，这种断层扫描系统可以获取视网膜的细节图像。最近，这种技术也被用于心脏病学的研究，以对冠状动脉的疾病进行诊断[1]。

目录 [显示] [编辑]简介 一个肉瘤的光学相干断层扫描图像。 在全世界范围内，有数个研究组织从采用白光干涉对活体内人眼进行测量开始[2][3]对人体组织，尤其是眼睛的成像进行研究。1990年的ICO-15 SAT 会议上，首先展示了一张基于白光干涉深度扫描原理的对活体内人眼眼底沿眼水平子午线的二维图像[4]。1990年，丹野直弘对这个方案进行了进一步的研究[5][6]，随后日本山形大学的一位教授也对此展开了研究[7]。这些研究使得光学相干断层扫描技术拥有了微米级的分辨率和毫米级的穿透深度，还拥有产生截面图像的能力，因此它成为一种重要的生物组织成像技术[8]。1993年，首次采用光学相干断层扫描技术对活体内的视网膜结构成像[9][10]。光学相干断层扫描也被应用于许多艺术品保护的项目中，它被用来分析绘画作品的不同层次。与其他医学图像系统相比，光学相干断层扫描有很大的优势。医用超声成像和核磁共振成像由于分辨率不够，无法用于形态组织成像，而共焦显微技术则缺少毫米级的穿透能力[11][12]。 光学相干断层扫描是基于弱相干干涉学理论发展的[13][14][15]。在传统的干涉学中需要使用相干长度很长的光源，因此通常选用激光作为干涉光源，相干长度通常达到数米。而在光学相干断层扫描技术中，由于使用了宽带光源，相干长度被缩短到了几个微米。宽带光源通常

光学相干断层成像

光学相干断层成像（OCT）对雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗黄斑囊样水肿的观察 华厦眼科医院集团-合肥名人眼科医院 张阳曾令辉刘婷婷 【摘要】：目的： OCT对雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗前后对比观察。方法：在我科眼底荧光造影检查2014年5月-2015年8月确诊为黄斑囊样水肿患者22 例39眼,其中单眼患者5 例,双眼患者17例。随访观察，光学相关断层扫描(OCT)检查黄斑中心凹说说厚度（CMT）的变化。OCT显示黄斑中心凹厚度平均降低268.4±115.0μm。结论：OCT的高分辨率可以在活体上显示视网膜的细微结构，可用于评价黄斑水肿患者治疗前后的黄斑厚度变化，在临床诊断和疗效观察上发挥了重要的作用。 黄斑水肿是由于黄斑区局部毛细血管内皮细胞屏障(血-视网膜内屏障)或/ 和视网膜色素上皮细胞屏障(血- 视网膜外屏障)功能损害, 致液体渗漏造成的一种细胞外水肿,其发病机制尚不清楚。[1]常见于老年黄斑变性（AMD），糖尿病性视网膜病变（DR），中央视网膜静脉阻塞（CRVO）等。近年来，雷珠单抗作为第二代人源化的抗血管内皮生长因子（anti-VEGF）抑制剂，重组鼠单克隆抗体片段，对人VEGF-A的所有亚型都具有特异性和亲和力，主要作用机制为结合VEGF后，阻止血管渗漏和新生血管的形成，抑制新生血管的形成。 OCT作为一种非接触性的生物组织成像技术的代表，已逐渐成为评价黄斑厚度的一种可靠方法。我科采用OCT对雷珠单抗玻璃体腔

内注射治疗各种病变所致的黄斑囊样水肿观察，现介绍如下。 1研究对象和方法 1.1 对象2014年5月-2015年8月期间，在我科确诊的黄斑囊样 水肿患者22例39眼, 其中单眼患者5例,双眼患者17例，年龄38~ 79岁，所有病例均经过视力及矫正视力检查、非接触眼压、间接眼底镜、荧光素眼底血管造影(fluo rescein fundusangiog raphy, FFA)及光学相关断层扫描(optical coherence tomography, OCT)等来确诊，并排除其他黄斑疾病，所有病例均采用雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗1～3次雷珠单抗0.05ml/(0.5mg)，每次间隔1个月，第1次注射7天后行OCT黄斑部检查，部分病人行眼底激光光凝治疗。 1.2方法采用ZEISS stratus OCT对39眼黄斑囊样水肿患者黄斑区 行放射状，水平及垂直线性扫描，扫描深度3mm,扫描长度3.45mm 及6mm，扫描角度0~360゜,扫描点数512,图象像分析采用ZEISS OCT3分析系统。扫描程序：以黄斑中心凹为中心的星状线性扫描，共6条扫描线，取平均值，获得黄斑地形图。利用ZEISS软件对所获得图象进行分析，主要分析指标黄斑中心凹，上方，下方，鼻侧及颞侧5个象限的视网膜厚度。 结果 1.一般信息：黄斑囊样水肿患者共39例，矫正视力范围 为0.04~0.6。 2.治疗前组：中央黄斑厚度387μm ~857μm，平均厚度

光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用

光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用 天津市人民医院心内科尹浩晔 摘要：光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography)技术是近年来发展起来的一项新的光扫描断层显像技术。该项技术与血管内超声比具有分辨率高、穿透力强的特点，对于不稳定斑块的识别具有很重要的意义，现着重描述其在冠心病研究中的应用。 关键词：光学相干断层成像冠心病血管内超声 光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography，OCT)是近年来发展起来的一项新的光扫描断层显像技术。它利用光纤干涉仪和近红外线光源，通过成像光纤导丝提供冠状动脉的二维横截面图像和三维重建图像。OCT技术最早应用于眼科相关检查，2001年开始应用于冠状动脉成像。因为它具有超高的图像分辨率，可以达到10～15微米，比血管内超声(IVUS)要高l0倍，所以被称为是体内的组织学显微镜。心脏介入药物支架的患者应用这种“显微镜”可以准确评价药物洗脱支架置入术后3个月、6个月以上的内膜增生情况，并做出抗血小板药物持续时间的日程表，评价支架的远期疗效，减轻患者的经济负担。已有研究资料表明，OCT可精确地对易损斑块进行鉴别，在评价药物或介入治疗对斑块及血管形态的影响、支架扩张、贴壁情况及内膜增生程度等方面也具有重要价值。 每年全球约有2000多万人突发急性冠状动脉综合征(ACS)和(或)心脏性猝死等心脏疾病。罪犯血管病变——冠状动脉粥样斑块破裂以及继发的血栓形成被认为是引起ACS的主要启动机制（1）。因而，研究斑块破裂的机制，对易损斑块(vulnerable plaque)准确识别以及探索有效稳定易损斑块的方法具有重要的临床意义。OCT是一种新型的医学成像技术，它可以对易损斑块准确识别。 1 OCT的成像原理 OCT是一种新的高分辨率断面成像模式，它将新发展的光学技术与超灵敏探测合为一体，加上现代计算机图像处理，发展成为一门新兴的断层成像诊断技 术。OCT利用宽带光源的短程相干特性对活体组织内部结构断层成像，其基本原理类似于传统的B超成像法，都是通过测反射或散射回来的信号回波来获得物体的形貌图像，只不过OCT用的是红外线而非声波（1）。OCT系统可以产生超短光脉冲或低相相干光波，发射到样品上，用光线被反射回的时间或回波延迟时间来测量距离，回波强度用来描绘深度。然后光束穿过样品扫描，得到二维或三维数据。然而与超声不同是光的传播速度非常快，回波时间不能电子测量，因此利用了一种已知的低相相干技术。2束频率相同的光相与后会产生干涉现象，通过测量干涉条纹的数目和条纹间的距离可推算出距离，这用光学仪器容易做到。OCT测量的就是这种干涉强度而非直接测量反射光强度，但用这些信息来代表

眼科光学相干断层扫描血流成像

光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography, OCT）是近年来迅速发展起来的一种新的光学诊断技术，它不同于普通CT 检查，并不是使用X射线进行的，OCT检查是安全无辐射无创伤的，可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。眼科OCT是眼底病医生最常用的检查方法之一，在眼部疾病尤其是眼底视网膜疾病的筛查、诊断、随访观察及治疗效果评价等方面具有很大的临床意义。 我院引进的日本尼德克血流OCT则比普通OCT更加先进，具有血流成像技术，与传统的血管造影相比，血流OCT具有无创伤、无需注射任何造影剂、不受时间影响等优势，所以可作为眼底荧光血管造影的一种替代选择，应用于多种疾病，如视网膜血管疾病、黄斑疾病、脉络膜新生血管、青光眼等。 随着目前三高（高血压、高血糖、高血脂）人群、高度近视、青光眼等疾病的增多，而且电子产品的广泛使用，使眼底视神经视网膜疾病患者也在不断增加，如：黄斑裂孔，视网膜动静脉阻塞，黄斑水肿，年龄相关性黄斑变性，中心性浆液性视网膜病变，糖尿病视网膜病变，视网膜前膜，青光眼等。而我院引进的血流成像OCT是目前滁州地区唯一一台前后节一体血流OCT，在我院眼科临床工作中，对于眼部疾病的检查、诊断、随访、治疗效果评价等将发挥着很大的作用，对眼科整体的诊疗水平的提升也将起到积极的推动作用，并造福于滁州地区的眼病患者。

病例1 患者，男，56岁，糖尿病视网膜病变，左眼 图1 眼底彩照：视网膜后极部散在出血、微血管瘤、渗出，视盘及周围新生血管 图2黄斑OCT扫描可见颞侧内层视网膜水肿和渗出 病例2 患者，女，52岁，左眼视网膜分支静脉阻塞 图1眼底彩照：视网膜颞上分支静脉区域大片火焰状出血和少许棉絮斑，黄斑区点片状黄白色渗出和水肿 图2左眼OCT扫描可见内层视网膜层间水肿，中心凹下方层间渗出 滁州市中西医结合医院眼科

眼科光学相干断层扫描血流成像OCT

眼科光学相干断层扫描（OCT） 光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography, OCT） 是近年来迅速发展起来的一种新的光学诊断技术，它不同于普通CT 检查，并不是使用X射线进行的，OCT检查是安全无辐射无创伤的，可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。眼科OCT是眼底病医生最常用的检查方法之一，在眼部疾病尤其是眼底视网膜疾病的筛查、诊断、随访观察及治疗效果评价等方面具有很大的临床意义。 我院引进的日本尼德克血流OCT则比普通OCT更加先进，具有血流成像技术，与传统的血管造影相比，血流OCT具有无创伤、无需注射任何造影剂、不受时间影响等优势，所以可作为眼底荧光血管造影的一种替代选择，应用于多种疾病，如视网膜血管疾病、黄斑疾病、脉络膜新生血管、青光眼等。 随着目前三高（高血压、高血糖、高血脂）人群、高度近视、青光眼等疾病的增多，而且电子产品的广泛使用，使眼底视神经视网膜疾病患者也在不断增加，如：黄斑裂孔，视网膜动静脉阻塞，黄斑水肿，年龄相关性黄斑变性，中心性浆液性视网膜病变，糖尿病视网膜病变，视网膜前膜，青光眼等。而我院引进的血流成像OCT是目前滁州地区唯一一台前后节一体血流OCT，在我院眼科临床工作中，对于眼部疾病的检查、诊断、随访、治疗效果评价等将发挥着很大的作用，对眼科整体的诊疗水平的提升也将起到积极的推动作用，并造福于滁州地区的眼病患者。

病例1 患者，男，56岁，糖尿病视网膜病变，左眼 图1 眼底彩照：视网膜后极部散在出血、微血管瘤、渗出，视盘及周围新生血管 图2黄斑OCT扫描可见颞侧内层视网膜水肿和渗出

光学相干断层扫描

光学相干断层扫描(OCT) 一、概述 近年来，医学影像技术的发展取得了长足的进步，尤其是微创血管内成像技术的发展，为临床冠脉介入医生对冠状动脉病变的评估提供了更加丰富信息。光学相干断层扫描( optical coherence tomography，OCT)为近几年新兴的冠状动脉内成像模式，自2000年哈佛大学的IK Jang教授首次应用于冠状动脉内的检查以来，OCT以其检查的安全性和极高分辨率在世界范围内迅速普及，开创了冠状动脉内检查新的里程碑。 二、OCT的种类及组成 OCT系统主要由光源、参照镜和光电探测器所组成。目前，该成像系统主要分为两种：一种是时域光学相干断层成像技术（TD-OCT()；另一种是频域光学相干断层成像技术 (FD-OCT)。而目前应用的OCT成像系统主要是FD-OCT，临床使用的是M4(C7)。 三、OCT的原理 OCT是采用低相干技术，利用波长为1300nm左右的近红外线的光波作为光源，通过分光器将光源发出的光分为样本光束和参照光束，采用距离相同的参照光束和样本光束反射波相遇后的产生的光学相干现象，用光波反射时间和光波延迟时间来测量距离，光波强度代表深度，经计算机处理成信号后，从而获得组织图像。OCT是分辨率最高的血管内成像技术，其分辨率接近10μm，比IVUS 大约高10倍，能清晰的分辨血管内组织，被誉为“体内组织学显微镜”。 四、OCT的成像优点和缺点 1、OCT的成像优点 ①具有无辐射、非侵入、高分辨率及高探测灵敏度等特点； ②可清晰显示内膜下的病变或斑块，识别易损斑块、稳定斑块、血栓、钙化、夹层、支架及支架表面的内膜增生和支架内再狭窄，因此，在评价斑块的性质、介入治疗的指导、再狭窄机制临床研究和疗效评价方面，有着其独到的优势和应用价值。 2、OCT的成像缺点 ①OCT组织穿透力较差，仅为1－2mm，而且不能穿透红细胞，因此，需要通过冠脉内注射造影剂排空血液；在有冠脉病变的情况下，常常不能观察到冠脉外膜及冠脉外病变情况。 ②频域OCT检查时探头高速自动回拉，不能随意停留在感兴趣的病变血管段，因而实时易用性显得不足。 五、OCT的适应症 1、冠心病诊断中的应用 1.1冠状动脉病变特征的定性及定量分析 1.2对血栓病变的鉴别 2、冠心病介入治疗中的应用 2.1支架释放即刻效果评价 2.2 术后即刻血管的损伤情况评价 2.3 指引复杂病变的支架植入 2.4慢性完全性闭塞病变介入治疗指导及评价 2.5 左主干及前降支开口处病变的评价

OCT光学相干断层扫描技术

OCT光学相干断层扫描技术 简介 光学相干断层扫描技术（光学相干层析技术，Optical Coherence To mography, OCT）是近十年迅速发展起来的一种成像技术，它利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反 射或几次散射信号，通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。 用途 OCT是一种新的光学诊断技术，可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。OCT是超声的光学模拟品，但其轴向分辨力取决于光源的相干特性，可达10um ,且穿透深度几乎不受眼透明屈光介质的限制，可观察眼前节，又能显示眼后节的形态结构，在眼内疾病尤其是视网膜疾 病的诊断，随访观察及治疗效果评价等方面具有良好的应用前景。 工作原理 OCT专业全称又叫光学相关断层扫描。是最近几年应用于眼科的新型技术。OCT是一种非接触、高分辨率层析和生物显微镜成像设备。它可用于眼后段结构（包括视网膜、视网膜神经纤维层、黄斑和视盘）的活体上查看、轴向断层以及测量，是特别用作帮助检测和管理眼疾（包括但不限于黄斑 裂孔、黄斑囊样水肿、糖尿病性视网膜病变、老年性黄斑变性和青光眼） 的诊断设备。OCT现在分为时域和频域两类，其实各有优缺点。时域OCT性价比高，足以完成大多数眼底及青光眼疾病的检查。而且技术比较成熟。 它利用近红外线及光学干涉原理对生物组织进行成像。干涉成像的原 理简单地说就是将光源发出的光线分成两束，一束发射到被测物体（血管 组织），这段光束被称为信号臂，另一束到参照反光镜，成为诶参考臂。 然后把从组织（信号臂）和从反光镜（参考臂）反射回来的两束光信号叠加。但信号臂和参考臂的长度一致时，就会发生干涉。从组织中反射回来 的光信号随组织的形状而显示不同强弱。把它与从反光镜反射回来的参考

眼科光学相干断层扫描仪产品技术要求深圳市斯尔顿

2.性能指标 2.1使用性能 2.1.1扫描仪信号光光源，光源参数要求见表 3 表 3 2.1.2眼后节扫描范围，要求见表 4，扫描角度须可调。 表4 2.1.3眼后节分辨率要求见表 5。 2.1.4扫描频率及成像时间要求见表 6。 表 6

2.1.5引导注视 扫描仪的引导注视方式须具有内固视和外固视两种方式，固视位置须可调。 2.1.6OCT 信号查找 具有自动找OCT 信号功能。 2.1.7扫描调节 2.1.7.1下巴托 a)扫描仪的下巴托能进行垂直升降，不应有停顿和突跳现象。 b)Mocean 3000 Plus、Mocean 4000 下巴托升降范围不小于 56mm，OSE-5000 下 巴托升降范围不小于 45mm。 2.1.7.2移动台 a)移动台能进行任意的平移和停止，不应有停顿和突跳现象。 b)移动台左右调节范围不小于 86mm，Mocean 3000 Plus 前后调节范围不小于 82mm, Mocean 4000、 OSE-5000 前后调节范围不小于 75mm。 c)Mocean 3000 Plus、Mocean 4000 移动台具有运动锁功能。锁止状态下样品臂 无法随意移动。 2.1.7.3探头 a)探头能进行垂直升降，不应有停顿和突跳现象。 b)探头升降范围不小于 30mm。 2.1.8屈光补偿 眼底扫描仪的屈光补偿范围须不小于-20D～+20D 的范围。 2.1.9软件功能 a)具有获取扫描组织断层成像并储存的功能； b)具有对扫描的图像进行定量分析的功能； c)具有存档扫描患者数据库的功能； d)具有将测试结果形成检验报告，并通过外接打印机实现打印功能； e)所有诊断图像和测量数据应可以导出。(适用于 Mocean 4000、 OSE-5000) f)区域扫描时，须具有将采集数据重构成三维图像，并可以进行任意方向的旋转和切割的功能，同时还能根据成像组织的特征进行分层处理。 g)直线和放射线扫描模式具有多幅图像叠加功能。 h)具有动眼追踪功能(适用于 Mocean 4000、OSE-5000) j）血管网成像功能(选配) (适用于 Mocean 4000、 OSE-5000) 2.1.10扫描方式

光学相干断层扫描

光学相干断层扫描 Drexler Optical Coherence Tomography 2009 Hardback ISBN 9783540775492 德雷克斯勒著 本书是斯普林格出版社生物和医学物理,生物医学工程系列中的一本。作者沃尔夫冈教授是英国卡迪夫大学视觉科学院生物医学成像研究组的负责人和生物医学成像的主任教授。他的研究小组在光学相干断层扫描(OCT,Optical Coherence Temography)技术方面发挥着主导作用,该技术作为一种光学医疗诊断方式使我们可以在生物系统内对微观结构进行非侵入式高分辨率三维断层成像。 OCT技术是一种在生物学、医学和材料科学都可以应用的成像技术,它具有如下诱人的特点:高的细胞级分辨率、实时采集速率、光谱特征提取,而这些可以在一个紧凑的非侵入性仪器中实现。OCT可以进行“组织光学切片”,即产生组

织分辨的图像供定性和诊断,而不必切除和处理样本的组织切片。而新一代OCT技术的开发,在分辨率和速度上都产生了飞跃式的进步,实现了体内的光学活检,即组织结构形态的在线、实时的可视化。这些新技术不仅提高了图像对比度,而且可以对由于代谢或功能状态引起的病理进行区分。 这本书不仅从光学和技术角度介绍了OCT技术,并且从生物医学和临床的角度进行阐述。本书的章节都由在国际上具有领先地位的研究小组进行撰写,并尽量采用适于广大读者理解的方式。 本书可为物理学家、工程师、从事生物医学和临床医学的研究人员提供参考。 张文涛,助理研究员 (中国科学院半导体研究所) Zhang wentao,Assistant Professor (Institute of Semiconductors,CAS)