视网膜循环的多普勒光学相干断层成像

摘要

总视网膜血流量通过多普勒光学相干断层扫描结合半自动分级软件进行测量。

摘要

采用傅里叶域光学相干断层扫描（OCT）系统，通过环绕视神经乳头直径为3.40 mm和3.75 mm的双环形扫描（CDCS）进行非接触式视网膜血流测量。该双同心圆扫描在2秒内连续进行6次。CDCS扫描保存了多普勒频移信息，可用于计算血流。标准临床方案要求进行3次OCT光束通过瞳孔鼻上方边缘的CDCS扫描，以及3次通过瞳孔下方边缘的CDCS扫描。这种双角度方案可确保在至少一次扫描中获得每条视网膜分支血管的合适多普勒角度。通过结合CDCS扫描数据（即视盘区域的三维容积OCT扫描）以及视盘的彩色照片，可获取单眼的视网膜血流测量结果。我们开发了一款名为“视网膜循环多普勒光学相干断层扫描”（DOCTORC）的血流测量软件。该半自动化软件用于测量总视网膜血流量、血管横截面积和平均血流速度。每条血管的血流由血管横截面积内的多普勒频移以及血管与OCT光束之间的多普勒角度计算得出。总视网膜血流量通过对视盘周围静脉的血流求和获得。我们在多普勒OCT读图中心获得的结果显示，不同评估者之间以及不同方法之间的可重复性良好（<10%）。总视网膜血流测量可能在青光眼及其他视网膜疾病的管理中具有应用价值。在青光眼患者中，OCT测得的视网膜血流与视野缺损高度相关（R²>0.57，与视野模式偏差相关）。多普勒OCT是一种新方法，可利用广泛可用的傅里叶域OCT设备快速、非接触且可重复地测量总视网膜血流量。这项新技术可能提高在临床研究和常规临床实践中进行此类测量的实用性。

方案

1. 实验方案正文

1. 采用RTVue傅里叶域光学相干断层扫描系统（OCT）（Optovue公司，美国加利福尼亚州弗里蒙特）对患者进行扫描，扫描模式包括围绕视盘的环视盘双环扫描（CDCS）和三维视盘扫描。
   1. 环视盘双环扫描（CDCS）模式由围绕视神经乳头的两个同心圆组成。内环直径为3.40 mm，外环直径为3.75 mm。该扫描模式穿过从视神经乳头发出的所有分支视网膜动静脉。在单次扫描中，双环扫描重复6次，以覆盖约2个心动周期。为计算血流速度，将在OCT图像中检测到的血管上估算多普勒频移和多普勒信号。（图1a，图1b）
   2. 采用“双角度”扫描方案获取多普勒OCT图像。在“双角度”方案中，3次扫描通过瞳孔的鼻上部入射，另外3次扫描通过瞳孔的鼻下部入射。
   3. 每次扫描均需评估其信号强度、运动伪影及多普勒角度。若扫描未通过质量检查，技术人员需重新扫描。每只眼共需完成6次符合质量要求的CDCS扫描。“双角度”方案可确保每条血管至少在半数以上的扫描中获得良好的多普勒角度。
   4. 三维视盘扫描模式为覆盖视盘周围6×6 mm区域的栅格扫描，仅执行一次，用于获取该区域的详细容积成像图（en face图像）。（图1b）
   5. 同时导入视盘的彩色眼底照片，以辅助区分动脉与静脉。

讨论

青光眼和视网膜血管疾病（如糖尿病性视网膜病变）中会出现血流异常。^6-10 视网膜血流量的容积测量可为疾病进程提供有价值的信息。^4-6,11,12 DOCTORC 提供了一种实用方法，用于估算总视网膜血流量，该方法基于采用多普勒光学相干断层扫描（Doppler OCT）结合双环扫描模式测量单个血管所得的数据。^1-5

在正常眼中，通过多普勒光学相干断层扫描（OCT）测得的平均总视网膜血流量为47–49 μl/min，与使用激光多普勒技术获得的文献值34–65 μl/min相当。^13,14 使用新型半自动DOCTORC软件进行的多普勒OCT测量结果，与我们先前发表的手动测量结果高度一致。^1-5 DOCTORC测量与手动测量在个体病例中的差异（以变异系数CV衡量）与不同评估者之间的差异相似。这表明差异主要源于评估过程中的主观因素，而非软件本身之间的差异。在手动方法和DOCTORC中，我们仅测量直径大于33 μm的静脉。直径小于33 μm的静脉通常无法通过DOCTORC检测到。这些.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
RTVue 傅里叶域光学相干断层扫描仪	Optovue	不适用	版本 6.1.0.21 或更高，安装有血流双环扫描模式