撰稿 | 周玉宇

導讀

視網膜微血管的可視化和評估對于眼部和全身疾病的研究、診斷、監(jiān)測和指導具有重要意義。隨著光學相干斷層掃描血管成像(optical coherence tomography angiography，OCTA)的引入，視網膜微血管三維可視化成為可能，且無需造影劑。目前許多基于實驗室和商業(yè)的臨床儀器，成像協議，數據分析方法和指標已被應用，但通常不一致，從而導致混亂的情況，這是應用 OCTA 來減輕疾病負擔的主要障礙。

Danuta M. Sampson 等人以 Towards standardizing retinal optical coherence tomography angiography: A review 為題在 Light: Science & Applications 發(fā)表綜述論文。

此綜述將通過簡要討論視網膜及其血液供應，OCTA 的起源和技術背景及其在臨床實踐中的應用；然后，回顧當前的成像協議、數據分析方法、指標和臨床實踐，確定現有的差異之處，提出了成像協議、數據分析方法、指標、結果報告和臨床實踐的最低標準，還確定了需要進一步研究的領域。希望本篇綜述鼓勵 OCTA 協議的統(tǒng)一，提高數據收集、分析和報告過程的透明度，并促進 OCTA 對視網膜醫(yī)療服務和生命科學調查的影響。

視網膜，其血液供應和臨床意義

視網膜是半透明的神經組織，排列在眼睛的內部后表面。它的功能是通過將由眼睛光學器件創(chuàng)建的世界投影圖像轉換為通過視神經傳輸到大腦的電信號來產生視覺感知。盡管平均厚度僅為 300 μm，但由于視網膜神經元的多層和像素化組織，視網膜具有并行處理復雜視覺信號的巨大能力。視網膜血液供應和中央凹的示意圖如 圖1 所示。

圖1 視網膜循環(huán)圖

視網膜(如圖2)不同空間區(qū)域的微血管網絡的可視化和表征對于提高對各種常見疾病的認識、分類和分期(無論是作為原因還是作為結果)都至關重要，包括年齡相關性黃斑變性(AMD)，糖尿病視網膜病變，血管閉塞，冠心病和阿爾茨海默病。

圖2 實際視網膜微血管結構

光學相干斷層掃描血管成像和視網膜應用

光學相干斷層成像技術（optical coherence tomography, OCT）是一種三維斷層成像技術，可以在原位實時地提供微米級的組織結構橫截面圖像。利用散射光相干原理探測生物組織中不同深度層面對入射弱相干光的背像反射信號或者散射信號，得到生物組織二維或三維結構圖像。

目前常用的臨床血管成像技術是用于視網膜的熒光素血管成像(FA)和用于脈絡膜的吲哚菁綠血管成像(ICGA)。OCTA 的優(yōu)勢在于它不需要成像劑；從而避免了患者對染料的罕見不良反應。同樣，OCTA 采集時間可以短至幾秒鐘，而 FA/ICGA 需要 5-10 分鐘。特別的，與 FA 和 ICGA 相比，OCTA 提供了更好的深部毛細血管叢和脈絡膜脈管系統(tǒng)可視化(圖3)。

圖3 光學相干斷層掃描成像(OCTA)，熒光素血管成像(FA)，吲哚菁綠血管成像(ICGA)和組織學的比較。

OCTA 已經在眼科學中取得了新的發(fā)現。例如，OCTA 提供了對黃斑毛細血管擴張癥和糖尿病視網膜病變中淺表和深部毛細血管叢的相對重要性的見解。有前景的早期實驗室研究包括視網膜血管功能的研究、監(jiān)測脈搏波速度的研究、血流異質性和對外部刺激的反應。血管搏動是 OCTA 未來的一個領域，基于多普勒 OCT 的視網膜早期工作，以及使用 OCTA 針對皮膚成像的早期工作。展望未來，OCTA 也可能有益于神經系統(tǒng)研究，以促進對多發(fā)性硬化癥，阿爾茨海默病，各種視神經病變的病理生理學和腦小血管疾病的診斷的理解。

標準化建立的建議

OCTA 近年來取得了很大的進步，但其臨床應用之旅才剛剛開始。如果我們能夠超越支離破碎的方法，走向共識的大規(guī)模協調應用，OCTA 及其應用的前景將是豐富而令人興奮的。

一個令人興奮的前景是建立可靠的、多來源的健康受試者和關鍵血管疾病患者視網膜OCTA 數據庫。不僅要進一步以 OCTA 為基礎診斷視網膜疾病，而且要支持利用人工智能和相關技術發(fā)現更好的生物標記物。為了能夠建立可靠的大型數據庫，接下來，總結了對標準化建立的重要的建議。

1. 一致的解剖學：采用視網膜血管層的定義和術語，如本綜述中視網膜層分割和定義部分所述。這種一致性將最大限度地減少由于可變層定義和定位斷層面OCTA深度位置而導致的數據分析和結果報告的變化，并使報告之間的結果更容易比較。

2. 報告關鍵成像參數：OCTA 儀器和研究人員的生產者應報告橫向分辨率和橫向掃描密度以及每個協議的角視場。同樣，應報告血管速度(或掃描間時間)的范圍，只有了解全套參數，OCTA 用戶才能充分了解所應用儀器的局限性并正確解釋其發(fā)現。

3. 定義圖像質量指標：應進一步開展工作，以確定評估 OCTA 圖像質量的最佳自動化方法，建議所有人遵循。

4. 標準化放大倍數校正：應進一步調查以得出校正 OCTA 圖像橫向放大倍數的最實用方法，以確保被所有用戶普遍接受。既定方法應在商業(yè)和非商業(yè) OCTA 儀器中實施。

5. 深部血管復合體的正確投影偽影：為了準確評估深血管復合體，應首先優(yōu)化能夠去除投影偽影的算法，然后采用。

6. 標準化 OCTA 圖像處理和分割：應進行系統(tǒng)研究以測試和驗證自動 OCTA 圖像處理的算法：面部圖像閾值處理和血管分割；和視網膜層的分割。這些研究應應用于所有類型 OCTA 儀器的數據，并根據效率，準確性和執(zhí)行時間報告算法性能。用于 OCTA 圖像處理和分割的最佳單一通道將大大提高評估定量指標的起點。

7. 標準化圖像平均：應進行系統(tǒng)研究以評估橫斷面 OCTA 圖像平均對 OCTA 血管指標準確性的重要性?；谠诮Y果方面，應采用標準成像協議，以盡量減少平均值引起的指標變化。

8. 創(chuàng)建更多開放獲取數據集：需要更多開放獲取數據集來驗證協議。目前，有兩個這樣的 OCTA 數據集，來自 ROSE 和 PREVENT 研究。這些數據集應包括用 OCTA 收集的數據，但理想情況下還包括組織學；組織學目前受到較少偽影的影響，并使更多的血管可視化。

9. 創(chuàng)建開源軟件和標準指標：按照上面的步驟1-8應該會生成一套適合在開源軟件中實施的最佳實踐，這也將使視網膜血管網絡的定量分析成為可能——基于本文定義的指標的選擇，從而最大限度地減少使用和比較不同算法分析的數據。

與此同時，OCTA 用戶應集中精力協調成像協議，數據分析方法和數據報告，并確保他們公布所有數據的詳細描述和他們適用的程序。

結論

本綜述強調了儀器和研究之間 OCTA 結果缺乏可比性的挑戰(zhàn)，以及改善這一點以支持視網膜和全身血管疾病的診斷，監(jiān)測和治療的重要性。敦促 OCTA 視網膜成像界確定數據收集，分析和報告結果的最佳實踐，并促進透明數據共享，以提高準確性，可靠性和更廣泛的合作。

論文信息

Sampson, D.M., Dubis, A.M., Chen, F.K. et al. Towards standardizing retinal optical coherence tomography angiography: a review. Light Sci Appl 11, 63 (2022).

https://doi.org/10.1038/s41377-022-00740-9

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