眼前段光学相干断层扫描仪在角膜病诊治中的应用

摘要

光学相干断层扫描技术(optical coherence tomography,OCT)是一种利用近红外光对生物组织进行断层成像的影像学技术。光源发射光波照射到不同生物组织上，其反射光波被仪器接收后，将反射信号转换成数字信号，最终反映于计算机屏幕上形成二维横断面图像。这种技术分辨率高，可清晰显示组织的层次及病变位置和范围，同时具有非接触性、非侵入性、操作方便等优点。OCT技术在眼科首先应用于眼后节视网膜及脉络膜等疾病的诊断1。1994年，Izatt等人首先将其应用于眼前段生物结构成像2。自此后，世界各国研究者相继应用眼前段OCT(Anterior segment OCT,AS-OCT)对包括角膜、房角、前房、晶状体在内的眼前段组织进行正常生物参数测量或异常病变分析3-6，指导眼前段疾病的诊断以及对角膜、青光眼、白内障及屈光手术的术前评估和术后监测。
　　 用于眼前段生物结构横断面成像的另一种方法是超声生物显微镜(Ultrasound biomicroscopy,UBM)技术。其成像原理与OCT类似，但UBM是利用超声波而非对生物组织进行探测成像的。由于超声波的传导需介质，UBM检查时需借助水浴且与患眼直接接触。与UBM相比，AS-OCT为非接触性，操作简单，对检查者和被检查者的要求不高，因此在对于感染性炎症、外伤，术后早期监测及儿童眼前段病变检查等情况，AS-OCT有着不可替代的优势。
　　 本课题应用AS-OCT对不同病变角膜进行形态与量化分析，指导角膜手术设计，并对术后早期愈合情况及是否发生并发症进行监测。同时，由于AS-OCT在某些角膜疾病的诊断和鉴别诊断中可能存在潜在的应用价值，本课题还研究了AS-OCT在干眼症及变薄性角膜疾病中的应用。
　　 第一章 AS-OCT对角膜中央光学区混浊深度的评估
　　 目的：评价AS-OCT在评估中央区角膜混浊深度中的应用。
　　 方法：选取角膜光学区混浊患者25人(25只眼)。先后行AS-OCT和UBM检查，选择角膜中央点与中央区5mm范围另一点(旁中央点)作为分析点，测量角膜厚度和混浊深度，比较两种方法的差异、相关性以及各自成像特点。9只眼行LKP术，AS-OCT测量术前残余基质厚度及术后相同位置植床厚度并作比较。
　　 结果：AS-OCT与UBM测量角膜中点厚度与混浊深度差异无统计学意义(t=1.78 P=0.088；t=-0.6，P=0.555)，呈正相关(r=0.997 P=0.000；r=0.997P=0.000)；测量旁中央点角膜厚度无明显差异(t=1.305，P=0.204)，测量混浊深度差异有统计学意义(t=-4.007，P=0.001)，呈正相关(r=0.996 P=0.000，r=0.994 P=0.000)。9只眼行LKP术，手术前残余正常角膜厚度与术后同一点植床厚度差值为(18.44±25.02)μm，差异有统计学意义(n=18，t=3.128，P=0.006)。
　　 结论：AS-OCT显示角膜混浊的形态和层次，可作为板层角膜移植术深度剖切的客观依据；UBM显示混浊边界较前者模糊，但穿透性强，可弥补角膜白斑致密情况下AS-OCT无法完整成像的不足，两者测量中央角膜厚度与混浊深度有很好的一致性。
　　 第二章 AS-OCT指导陈旧性角膜烧伤手术设计的初步研究
　　 目的：评价AS-OCT在对陈旧性角膜烧伤眼进行个体化手术设计中的应用。
　　 方法：选取眼表烧伤患者56例(56只眼)，进行AS-OCT成像。32只眼假性胬肉形成，同时联合UBM测量残余正常角膜厚度，假性胬肉切除术后一周再次行AS-OCT检查。24只眼角膜白斑形成，根据手术前AS-OCT结果选择不同的角膜手术方式，术后一周至三个月再次行AS-OCT检查。
　　 结果：AS-OCT与UBM测量30只假性胬肉患眼残余正常角膜厚度差值为(14.63±28.66)μm，差异有统计学意义(t=2.225，P=0.039)，两者呈正相关(r=0.978，P=0.000)；AS-OCT测量30只眼术前残留角膜厚度与术后植床厚度分别为(387.00±138.25)μm和(408.37±147.46)μm，差值为(-21.37±42.06)μm，差异无统计学意义(n=30，t==2.626，P=0.117)。
　　 4只眼全角膜被致密新生纤维血管膜覆盖， AS-OCT图像显示全层角膜明显反光增强且不均匀，行PKP术；14只眼AS-OCT显示角膜基质前层高反光带，基质后层反光减弱且均一，两者界限清晰，结合临床体征及术中所见，行常规LKP术；6只眼AS-OCT显示角膜接近内皮层反光减弱均一，结合术中所见，行个体化板层角膜移植术，包括前板层深板层角膜移植(Deep anteriorlamellar keratoplasty,DALK)和蘑菇型板层角膜移植。
　　 结论：AS-OCT可评估纤维血管组织侵犯角膜基质的深度和范围，有助于术前判定是否需联合行板层角膜移植手术以及板层剖切深度，并可间接评价角膜内皮层的功能状态，指导术者根据患者的具体病情进行个体化手术设计。
　　 第三章 AS-OCT对角膜后弹力层脱离的诊断和监测
　　 目的：评价AS-OCT在怀疑存在角膜后弹力层脱离(Descemet membranedetachment，DMD)眼的诊断及术后监测中的作用。
　　 方法：选取怀疑存在DMD患者10人(12只眼)，2只眼为DALK术后，6只眼为白内障摘除术后，2只眼为圆锥角膜急性发作，2只眼为周边角膜变性。进行AS-OCT检查明确诊断。8只眼行前房充气治疗，4只眼采用高渗滴眼液，激素抗生素滴眼液保守治疗。治疗后定期行AS-OCT检查，监测后弹力层愈合情况。
　　 结果：AS-OCT显示DALK术后DMD表现为广泛的脱离，塌陷，皱褶，脱离的后弹力层与角膜后表面距离大于1mm：白内障摘除术后DMD表现为局限性浅脱离或见明显后弹力层断端卷曲；急性圆锥发作见后弹力层断裂脱离，基质有水裂暗影，角膜水肿增厚；周边角膜变性可见后弹力层明显撕裂。采取相应的治疗措施后，后弹力层贴附良好，植片厚度恢复正常。
　　 结论：AS-OCT可在角膜水肿混浊的情况下观察后弹力层及前房情况，可用于角膜移植、白内障摘除等内眼手术术后早期及自发性的后弹力层脱离诊断及术后监测。
　　 第四章 AS-OCT在其它眼表及角膜疾病诊断中的应用
　　 4.1 AS-OCT测量下方泪河高度在干眼症诊断中的应用
　　 目的：探讨应用AS-OCT测量下方泪河高度(tear meniscus height，TMH)的可行性及其对干眼症的临床诊断价值。
　　 方法：选择2007年11月至2008年8月就诊于中山大学中山眼科中心的36例(72只眼)不同程度水样液缺乏性干眼症患者和50例(80只眼)正常志愿者，应用AS-OCT和测微目镜测量下方泪河高度，采用配对t检验、组内相关系数、单因素方差分析及Spearman秩相关分析等方法，比较正常人组与干眼症患者组TMH值，比较AS-OCT测量TMH的可重复性、可靠性和一致性。
　　 结果：两研究者独立获取分析44只正常眼TMH值，同一研究者不同时间获取分析40只正常眼TMH值，两研究者独立分析80只正常眼TMH值的差异均无统计学意义(t=0.863，P=0.398；t=0.264，P=0.056；t=0.991，P=0.326)；AS-OCT与测微目镜测量TMH结果呈正相关(r=0.748，P=0.000)；正常人泪河高度明显高于干眼患者(t=9.478，P=0.000)，正常眼和2、3、4级程度干眼组TMH值的组间有明显差异(F=55.751 P=0.000)。将诊断值定为0.216mm时，AS-OCT诊断干眼的敏感性为86.1％，特异性为71.7％。
　　 结论：应用眼前段相干光断层扫描测量泪河高度具有良好的可重复性和可靠性，有望作为临床上诊断水样液缺乏性干眼症的客观指标之一。
　　 4.2 AS-OCT在周边角膜变薄性疾病鉴别诊断中的应用
　　 目的：评价AS-OCT对鉴别周边变薄性角膜疾病的应用价值。
　　 方法：选取42只(40人)周边角膜变薄患眼，包括Terrien角膜变性(20只眼)、透明样角膜变性(5只眼)，蚕蚀性角膜溃疡(10只眼)，Wegener肉芽肿性角膜溃疡(2只眼)，类风湿关节炎相关性角膜溃疡(5只眼)。所有患眼均行AS-OCT检查，分析病理变化特点。
　　 结果：角膜变性AS-OCT显示前后表面的高反光线条连续、均匀，提示角膜上皮层及内皮层完整，可伴有基质反光增强。Terrien's变性根据AS-OCT显示角膜前后表面及弧度的变化，可将Terrien's角膜变性分为五个阶段；透明样角膜变性发生在中周部角膜，距离角巩缘约2～4mm，。角膜溃疡的AS-OCT图像表现为角膜上皮反光中断，角膜基质逐渐溶解脱落变薄，反光增强。病变发生在角膜前基质层，后表面弧度一般不发生变化。蚕蚀性角膜溃疡常累及角膜缘，类风湿关节炎相关性角膜溃疡与角巩缘间可见0.5-1.0mm正常厚度角膜，Wegener肉芽肿表现为巩膜浅层反光增强，早期可伴有角膜增厚。3只蚕蚀性角膜溃疡眼存在假性胬肉，AS-OCT显示角膜下方与虹膜表面粘连。
　　 结论：AS-OCT可显示角膜周边变薄的不同病理及形态改变，有助于此类疾病的鉴别诊断及手术方案的设计和制定。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章AS-OCT对角膜中央光学区混浊深度的评估

第二章AS-OCT指导陈旧性角膜烧伤手术设计的初步研究

第三章AS-OCT对角膜后弹力层脱离的诊断和监测

第四章AS-OCT在其它眼表及角膜疾病诊断中的应用

总结

展望

参考文献

致谢