傅里叶域光学相干断层扫描检测预制型青光眼的神经节细胞损失

Suneeta Dubey *，Baswati Prasanth，Lokesh Chauhan和Saptiarshi Mukherjee

Shroff医生慈善眼科医院，新德里，印度

*通信地址:Suneeta Dubey博士，Head-Glaucoma Services，Shroff的慈善眼科医院博士，印度新德里，电话：（+91）9818224290;电子邮件：dubeysuneeta@hotmail.com;suneeta@sceh.net.

日期:提交:2017年10月12日;批准:2017年10月23日;发表:2017年10月24日

如何引用这篇文章:傅立叶光学相干层析成像技术在青光眼诊断中的应用。国际临床眼科杂志。2017;1: 042 - 048。DOI:10.29328 / journal.hceo.1001006

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青光瘤视神经病变是多年来的慢性过程。The definite pattern of visual field loss that occurs in glaucoma is suggestive of the fact that the retinal ganglion cell (RGC) death which is the final pathway of glaucomatous optic nerve damage doesn’t occur at the same time but varies between months to years [1]. It seems therefore reasonable to assume that when a patient is diagnosed initially as having glaucoma, only some ganglion cells are dead, whereas others may range from being unhealthy to being perfectly normal [2]. The structural damage to the RGC is characterized by changes in the optic disc in the form of thinning of neuroretinal rim, pallor and progressive cupping of the optic disc. Disc hemorrhages with associated retinal nerve fiber layer (RNFL) defects precede measurable changes of the optic disc configuration [3]. The functional changes accompanying the structural damage includes a definite pattern of visual field defects. Unfortunately, in glaucoma the structural changes precedes the functional damage and field changes are often detected only after 40% of the axons are lost [4]. The inability to pick up retinal ganglion cell loss on clinical examination and the rare documentation of the RNFL defects using red-free fundus photography has validated the use of new software to determine the ganglion cell layer thickness. The macula region contains over 50% of all retinal ganglion cells and is likely an ideal region to detect early cell loss and changes over time because of the high density of cells. Reduced macular thickness in glaucoma was initially described by Zeimer using the slit-scanning Retinal Thickness Analyzer [5]. Since the introduction of optical coherence tomography (OCT) by Huang, it has proven useful for measuring circumpapillary RNFL thickness for glaucoma detection [6]. However, macular retinal (MR) thickness measurement using OCT has not been nearly as accurate a diagnostic parameter as Nerve Fibre Layer (NFL) [7]. Glaucoma preferentially affects the innermost retinal layers: the nerve fiber, ganglion cell, and inner plexiform layers collectively referred to as the ganglion cell complex (GCC) which contain, respectively, the axons, cell bodies and dendrites of the ganglion cells. It thus seems reasonable to target these layers using a Fourier domain OCT (FD-OCT) system, which by virtue of its high speed and increased depth resolution facilitates delineation of GCC from the rest of retina.

研究设计

观察横截面研究

入选标准

连续的患者报告进行常规评估，并根据杯盘比率> .5诊断为围前青光眼，伴有弥漫性或局限性边缘变薄，椎间盘出血，垂直杯盘比比对眼大> .2，或基线眼底扩张检查发现边缘有切迹。眼内压≥21 mmHg，正常Humphrey Swedish交互阈值算法(SITA) 24-2标准视野(平均偏差和模式标准差在正常参考的95%范围内，青光眼半视野试验在97%范围内)，中央角膜厚度≥500µm，经角镜检查，前房角开放，RNFL平均小于100µm。

排除标准

已经诊断为青光眼和正在接受青光眼治疗的患者，有任何激光手术史，有慢性眼部或全身皮质类固醇使用史的患者被排除在研究之外。视力<20/40，年龄<18岁，>80岁，糖尿病性视网膜病变或其他可导致视野丧失或视盘异常的疾病;除单纯白内障摘出合并后房型人工晶状体植入术以外的其他眼内手术也被排除在研究之外。在讨论了研究的目标和参与的后果后，获得了所有参与者的知情同意。这项研究得到了Shroff慈善眼科医院的机构审查委员会的批准。

所有患者都进行了完整的前节评估，使用Goldman压平眼压计(GAT)测量眼压，使用4镜角镜(Posners 4 mirror)进行角镜检查，使用90屈光度(D)晶状体评估视盘。所有患者均使用Humphrey’s Perimeter (24-2 SITA Standard)进行视野测量，并使用RTVue FD-OCT系统(Optovue Inc.， Fremont, CA, Version 3)进行扫描。使用FD-OCT，获得RNFL厚度、MR厚度、GCC厚度图、偏差图和显著性图。在成像过程中，摄影师拒绝带有运动伪影、分割错误和信号强度指数(SSI) <35的扫描，并进行更多扫描以满足标准。

GCC厚度图代表凹周区域的绝对GCC厚度。偏差图显示从标准数据库获取的信号偏差，作为每个获取像素的平均规范值的一部分。显著性映射显示GCC映射中每个获取像素偏离正常范围的相应概率。GCC扫描使用手动测量7 (MM7)扫描确定，该扫描获得一条扫描长度为7mm的水平线，接着是15条扫描长度为7mm的垂直线，间隔0.5mm，以颞中心凹为中心1毫米。先生从MM5获得厚度扫描获得了11个水平线扫描长度5毫米和0.5毫米的间隔6水平线扫描长度约3毫米和0.5毫米的间隔,11个竖线扫描长度5毫米和0.5毫米的间隔6竖线扫描长度约3毫米和0.5毫米的间隔,都集中在中央。采用直径4mm的神经头图(NHM4)模式测定RNFL厚度，衡量RNFL厚度通过重新计算数据在3.45毫米直径圈在脸上的视神经盘使用地图创建成像利用6循环扫描范围从2.5到4.0毫米直径(587或775扫描每个)和12个线性数据输入(3.4毫米的长度,452一个扫描)。

30名患者的44只眼睛被纳入研究。男性19例(64%)，女性11例(36%)。患者平均年龄47.41±14.03岁。平均眼压为17.6±5.8 mmHg(表1)。选取RNFL average、RNFL inferior、RNFL superior、GCC average、GCC inferior、GCC superior和黄斑厚度作为感兴趣的变量(表2)。对所有变量进行描述性分析。

不同变量间采用Pearson相关检验进行统计学分析。RNFL平均值与GCC平均值(r=0.61, p<0.0001, R2=0.372)、RNFL下位与GCC下位(r=0.52, p=0.0003, R2=0.271)、GCC平均值与黄斑厚度(r=0.59, p<0.0001, R2=0.348)呈正相关(图1-3)。RNFL优势与GCC优势之间无显著相关性(r=0.18, p=0.22)(图4)。

青光眼虽然临床定义为具有相应视野缺陷的光盘拔罐，但疾病过程的病理生理学位于视网膜神经节细胞（RGC）的最终丧失[8]。几次研究表明，与正常眼睛相比，黄曲肿瘤厚度显着降低了黄斑肿瘤的眼睛[9,10]。青光眼眼中的降低的黄斑厚度主要归因于RGC和NFL损失[11]。使用狭缝扫描视网膜厚度分析仪最初由沸点描述青光眼的降低黄斑厚度[5]。然而，使用OCT最初的总MR厚度测量几乎与NFL一样准确诊断参数。我们的研究还证实，对于早期青光眼检测，MR厚度比GCC厚度较低的参数较低，而在仅九个眼睛（22.5％）上显示MR厚度的九个眼睛（22.5％）。其他调查员，包括威尔士斯坦，危害和Medeiros在内的早期诊断发现MR厚度较小，并且在使用STRATUS OCT进行青光眼检测的MR厚度与MR厚度相比，NFL的ROC曲线（AUC）值下报告了更高的区域[12,13]．神经节细胞和神经纤维层有助于30％至35％的视网膜黄斑厚度，其中已知神经节细胞最浓度。这意味着在比较正常和青光眼的眼睛时，65％至70％的黄斑厚度仍保持不变。因此，为了提高辨别力，可以更细地分开黄斑层，以便仅测量受青光眼损坏影响的那些层。 Ishikawa and colleagues developed a software algorithm to perform automatic retinal layer segmentation in the macula for the commercially available Stratus Time Domain OCT (TD-OCT) and reported that macular inner retinal layer thickness measurements could indeed be used to discriminate normal from glaucomatous eyes [14]. They found that the outer retinal layers were not affected in glaucoma. However, one of the limitations of the study was variable scan quality. More than one third of their scans on glaucomatous eyes had to be excluded from segmentation analysis owing to poor quality scans related to speckle noise and uneven tissue reflectivity. The authors suggested that higher resolution and improved signal quality (higher signal-to-noise ratio), as provided by FD-OCT, may be needed for better quality image acquisition to allow accurate retinal layer segmentation.

leung使用stratus td-oct使用3.4mm直径圆扫描图案（FAST RNFL扫描）评估青光眼中的黄斑NFL变薄[16]。与普通眼睛相比，他们报告了黄光瘤眼中黄斑NFL厚度的降低。然而，他们发现黄斑NFL厚度的测量没有提供超黄斑厚度的用于青光眼检测的总黄斑厚度的优势。在他们的研究中，Civiragilary NFL厚度优于黄斑NFL和总黄斑厚度，以检测青光眼并与视觉功能相关。在对比度绿地报道，OCT衍生的黄斑厚度与中度高级青光眼中的视觉功能和RNFL结构的变化相关。他们报道了平均黄斑厚度和视野平均偏差之间的强烈相关性（R2 = 0.47; p <0.001），并提出降低的黄斑厚度可以是青光眼中RGC丧失的替代物[16]。

Tan和他的同事[17]研究了RTVue FD-OCT系统测量的新GCC参数的诊断准确性和重现性，并与TD-OCT获得的标准乳头周围RNFL厚度测量进行了比较。在RTVue上有一些关于GCC分析的新报告。在一项研究中，Takagiet等人显示GCC分析显著检测到在一个半球视野缺损的眼睛中GCC变薄，并与视野缺损[18]的严重程度显著相关。在另一项研究中，Mori和他的同事发现GCC分析明显区分了正常和青光眼，其AUC为0.91。GCC分析也与视野损伤[19]显著相关。在这项研究GCC亏损35的眼睛中看到相关的地区减少RNFL厚度(图5)。此外,GCC损失也在正常情况下与黄斑视网膜厚度表明RGC损失可能是捡起早些时候通过扫描的方式。然而，在将结果推入未来的临床实践之前，还需要长期的研究。

在本研究中，在预制型青光眼的情况下，GCC损失和RNFL损失之间发现了良好的相关性和协议。这些结果表明RTVUE通过GCC测绘检测早期青光眼结构损伤的能力。因此，可以将GCC映射被认为是预制荧光眼的RNFL损失的替代品，并且可以用作预制荧光眼的RNFL测量附件。