华厦临床培训海德堡多模影像的拓展应用

各位专家晚上好,我叫华瑞,来自沈阳,中国医院眼科。今天我汇报的题目是“海德堡多模影像的拓展应用”,我把它命名为The“OffLabel”Application。

我讲的应用,可能跟大家既往看到的不大一样,是一些拓展的应用,是在一些特殊领域方面的应用。第一个应用就是利用这两种波长的自发荧光来检测黄斑色素,进行一些观察、研究工作。

首先,利用这两种波长自发荧光剪影技术来进行对黄斑裂孔的评估。除此之外,大家还会应用到弱视患者黄斑叶黄素检测方面的研究。

大家都知道,黄斑裂孔的鉴别中比较麻烦的是内板层黄斑裂孔和假性黄斑裂孔。内板层黄斑裂孔首先不是全成孔,它的中心凹处形态发生了改变,厚度有可能会变薄,可能是因为牵拉作用造成视网膜与下方的组织发生分离,或者是囊样变性之后造成的。假性黄斑裂孔,可能具有黄斑裂孔的外观,但是并没有真实的组织丢失的情况。

如果在视网膜的中心凹的厚度上没有差异,并且伴有这种黄斑前膜,这种情况下如何鉴别板层黄斑裂孔和假性黄斑裂孔?接下来给大家展示的图像,大家看到右上方的图像,应该是个全层黄斑裂孔。剩下三幅到底哪一幅是板层黄斑裂孔,哪一幅是假性黄斑裂孔?换句话说,是否存在一种类似于组织学的定位的功能的方式,来检测这个位置上的组织缺损。

因此,大家就想到中心凹处的一种特殊的物质——黄斑色素。它主要存在Henle纤维和旁中心凹内核层。它有个重要特征是可以吸收蓝光,蓝光吸收之后这个位置颜色应该是黑色的。它的密度和分布可能会反映视网膜代谢和功能的情况,具有一定的临床意义。

如何能够检测到这种黄斑色素?这是摆在大家面前的一个问题。大家考虑应用海德堡的两种波长自发荧光。一种是蓝光的自发荧光,在没有造影剂的情况下启动FA功能。另一种是近红外眼底自发荧光,在没有造影剂的情况下启动ICG功能。两种波长自发荧光有一定的差别,蓝光自发荧光的荧光物质主要是脂褐素,所处组织主要是RPE。它在黄斑部有遮蔽的现象,由此看到黄斑的定位。它的强度分布是颞侧大于鼻侧,上方大于下方。近红外眼底自发荧光的黄斑分布则是个弥散型的分布。黄斑部集中,它的荧光物质是氧化的黑色素。这也是为什么黄斑部集中的原因,还有脂褐素前体和脂褐素与黑色素复合体。因此大家发现蓝光自发荧光可以被叶黄素所吸收,近红外眼底自发荧光不能被叶黄素吸收。

这是叶黄素吸收蓝光的示意图。上面是视网膜的截面图片,用蓝光激发之后大家看这个位置,吸收之后是一个暗区,得到的就是右侧的自发荧光的中心、黄斑定位的现象。

国内这几年对自发荧光的研究不是特别热衷,但自发荧光在眼底代谢相关的一些疾病和退行性疾病方面有着重要的意义和价值。

近红外光自发荧光,它不能被叶黄素吸收,在图像上呈现黄斑部弥散的荧光讯号,以此作为reference(标准、参考线)。而蓝光自发荧光,它可以被叶黄素吸收。得到的两个图像进行减影处理(substract),大家在中心区可以看到一个高信号的反应(红色的圆圈),类似于黄斑色素的分布。

在国外,可能更多地应用绿光的自发荧光,但在国内暂无应用这种自发荧光。

大家发现这种荧光的分布,表现为中间高两边呈坡形的山峰样外观。大家看右上方和右下方的图像。这是一个完整形态的叶黄素的分布。

当然,大家对这种图像还可以进行某一个点位的定量分析和整个体积的测量。

现在我们可以把这个技术应用到全程的黄斑裂孔上。这是一个全程黄斑裂孔,我们进行这种减影之后,在右侧这个图像上获得叶黄素的分布情况。我们发现这个位置没有叶黄素的分布,说明含有叶黄素的组织的缺失。我们结合OET的图像,显示是一个全程的黄斑裂孔,同时我们对叶黄素的信号强度进行线性的测量。大家请看右下方的图像。

这个全程黄斑裂孔的图像,它表现出叶黄素的分布,像火山口一样的外观。它代表的是组织的丢失和一个全程的黄斑裂孔。

大家看一下这个图例,这幅图中的右侧图片可以看到叶黄素的一个低信号。下面是它的信号强度的分析,这说明含有叶黄素的组织的丢失。再根据OCT的中心凹外观不规则的改变,我们推测这是一个板层的黄斑裂孔。

同样它也是一个类似于火山口的外观形态,整体的信号出现降低,中间有一个非常陡峭的降低信号。

大家再看这个病例,我们发现右侧黄斑色素的信号并没有减低,下边是信号强度测量。大家同样看到了OET中心凹不规则的外观伴随着黄斑前膜的牵拉,它虽然有这种不规则外观,但是并没有含有叶黄素的组织丢失,所以推测它是假性黄斑裂孔。

可以看到它还是完整的山峰样的外观,中间是高信号,周边是低信号。

大家再回顾一下开始的几张图片,利用我们的方法,就不难进行鉴别和诊断。

根据是否有叶黄素的丢失,包括中心凹OCT的形态,大家可借此判断出假性黄斑裂孔和板层黄斑裂孔。

此技术还可应用到其他方面。这个图的患者是一个视力矫正不佳的小男孩。底下的这张图片通过OCT,并不是没有找到中心凹,而是因为这个患者没有中心凹。这是个黄斑发育不良的患者,对它进行叶黄素的测量,会发现没有叶黄素的反应的信号。

这个技术我们还应用到了弱视的检查当中。现在有一种争辩是弱视的患者到底要不要进行叶黄素的补充。

大家看到了上面,是一个正常的单眼的弱视患者。上面是一个正常的fellow-eye(对侧眼),下面是一个弱视眼。我们发现右侧叶黄素的分布,正常眼要大于弱视眼。

这是另一个病例,患者是一个十一岁的男孩。大家可以非常清楚的看到下面弱视眼的叶黄素的信号强度要低于正视眼。对侧健康眼的叶黄素的情况。

这是另一个病例,同样近侧眼的叶黄素的信号强度要大于弱视眼的信号强度。反推过来,我们需要考虑对弱视患者进行叶黄素补充。

我们进一步把弱视的患者跟OCT进行结合。发现弱视眼的OCT中脉络膜上的毛细血管上会看到一些低荧光的斑点信号,大家看到的黄色三角处就是一个低荧光的斑点信号。而红色箭头处,是视网膜血管的投影。

这是另一个患者的图例,大家也可以看到弱视患者脉络膜上的毛细血管显示成低信号的斑点。这个在对侧正常眼中的是没有的。

因此,我们发现叶黄素的丢失可能是弱视患者的一个特征。此外,我们对脉络膜上的毛细血管厚度进行了测量。我们发现厚度增加也是弱视患者的一个特征。还有一点就是脉络膜上的毛细血管层的萎缩,这也为大家进一步观察弱视患者视网膜脉络微结构的改变提供了一些思路。

在对这两种波长的自发荧光进行检测之后,下一步就是利用海德堡的近红外光的图像来进行解码线的形态学的观察和扫描。这可能比应用到临床上的解码线的观测仪器达到的效果更好。大家可以清晰看到这种解码线的形态,此外,大家还可以用海德堡的定量测量软件以进行分析。

下面讲一些前节造影的问题。这是一个角膜造影的图例,此外我们可以进行虹膜造影、角膜造影,包括结膜造影等等。

右侧A图是一个角膜上有水肿的患者,B图是治疗后的。它用的是fine-needle(细针)热消融的效应,用一个热针把血管闭塞掉。这是如何做到的?

左边第一张图是FA前节造影,可以看到角膜渗漏的区域。B图做的是ICG的前节造影,信号处是一个滋养血管。可以用细针的热消融把这个血管闭塞掉。C图就是完全恢复之后的角膜状态。滋养的血管和渗漏已经完全消失了。

这是一个角膜全程移植、角膜新生血管的患者。大家看到最后两处血管,信号处来自于结膜的结角膜缘,箭头处是来自于虹膜的。

进行前节的ICG造影和热消融之后,我们把相应的血管完全闭塞。图中信号处和角膜处与箭头处的血管完全闭塞了。

此外,国外还在进行动物眼,包括灵长类动物眼的房水造影的研究,大家请看这些房水引流的形态和速率。

这个也是用海德堡的前节造影设备来进行前节的房水造影的检查。

这是DOHENY做的,并对海德堡的设备进行了改良,在认为,前节的状态、脉络膜的状态、视网膜状态在不同体位的测量值是不一样的。因此进行这种改良之后,在患者卧位的情况下可以进行相关的一些检查。同样这种改良也可以进行房水的造影。

这是DOHENY做的关于房水造影的文章。

房水造影形态通常情况下是三叉戟样的状态,它对应OET上可以看到鼓膜上的一些腔系样的改变。在B图和D图中,没有扫描到引流信号的位置上同样可以看到一些腔隙样的改变。这可以是巩膜的一些腔隙或者小的动脉。

大家注意到,右侧海德堡前节的OCT有很深的扫描深度和细节的分辨能力。

这是房水造影的示意图。上方的是ICG,下方是FA的形态。因为我本人没有做过房水造影,这些都是通过文献上看到了。有兴趣的专家可以自己尝试。

下面是我要讲的一个重点,也是我原创的一种造影模式,也发表了文章。这种造影模式,叫做无赤光造影模式或者叫做蓝光造影模式。

大家看一下这张图片跟传统FA眼底图片有何不同?首先我们看到的是中心凹处的一个瞄准光,它是一个伪影。此外,大家可以看到神经纤维层的染色情况。大家还可以看到视盘筛板的染色情况。

我们发现前面的图片跟现在这两张图片都不一样,它既不是FA也不算ICGA。

我们回顾一下传统的FA的特征,它是由波长nm的激发光,在纳米左右由滤光片进行滤过。我们可以很好地看到这种视网膜血管的形态,包括染料的渗透、对比度也非常好。正是因为经过滤过之后,我们可能会失去了很多信息。而相比这种传统的FA,我们的无赤光造影技术可以收集到更多的眼内信息。

这是一个图示,大家看左上方。我们利用nm激发光之后,可以检测到视网膜血管和视网膜的囊样改变,或者视网膜下积液。如果我们用这种滤过光(barrierfilter),可以非常清楚地看到视网膜血管的形态和渗漏,但仅限于此。如果把barrierfilter拿掉,和右上方图片对比,大家请看下方红色箭头的区域,可以非常清楚地看到视网膜下积液情况。此外,还可以看到神经纤维成分的染色和筛板的染色等等。

首先,大家需要鉴别和认识这个伪影。左边是FA,右边是无赤光造影,我们看到无赤光造影中间有一个亮区。

实际上这个亮区对OCT结构是完全正常的。

如果改变camera(摄影机)的方向,我们发现这个亮点会一起变化,因此它就是一个瞄准光。

对比这两个图像,左侧这张图片是FA的图像,右侧是无赤光造影的图像。大家可以看到神经纤维成分的染色和筛板的染色。同时请注意看血管交叉区域,我们发现无赤光血管造影的形态更加立体。而在传统的FA的造影上这个位置上无法看到血管互相的位置关系。

这是另一个无赤光造影的图像,我们发现前面所提到的一些信息的改变非常清晰。

这是一个糖网患者的无赤光造影图像,包括非常立体的血管形态和神经纤维的染色。此外,可以看到在传统FA上无法看到的一些因出血造成的小的遮蔽。比如说视盘的鼻上方的小的出血点,通过这种无赤光造影可以非常清晰地观察到。

这是一个神经上皮层脱离的病人,他是一个BEST’SDISEASES。我们可以看到下方OCT的神经上皮层脱离,而在FA上很难看清这种脱离范围。通过无赤光造影,在没有任何渗漏的情况,大家可以非常清楚地看到这种脱离范围。注意看一下A图中黄色三角的区域。

这是一个MD患者,大家发现中心凹区域有视网膜下新生血管。周围可以见大量渗出和视网膜的出血。D图上,我们看到ICG上可以显示出视网膜的脉络膜纤维的形态。C图是一个FA造影,我们可以看到大量的渗漏。F图,是一个单纯的redfree的反光,我们可以看到渗漏的和渗出的反射,还有下方出血的反射。但是我们通过E图的OCT发现在水肿的旁边有一个神经上皮层脱离。在上述的几种影像模式上并没有展示出水肿的脱离范围。大家对应地看一下D图,D图是一个无赤光造影,沿视网膜渗漏区域的颞侧有个肾形的区域。这个区域边界非常清晰,它对应的就是E图中OCT神经上皮层脱离的范围。这个脱离范围通过无赤光造影非常清楚地进行了展示。

这是一个PCV的患者(上图),我们看到几乎一样的外观。A图上可以看得非常清楚,从B图的FA上,可以看到渗漏的改变。C图上,可以看到息肉的改变。D图上对应的就是通过OCT进行的检测。在我们的另一项研究中,我们发现这种息肉可以在17.5%左右的情况下可以通过OCT直接检测出来。F图是单纯的无赤光反射。大家可以看到一些渗出的改变,黄斑的颞下方有一个反射。

大家注意比较下E图中的红色箭头位置和C图的红色箭头位置,还有B图中的暗区黄斑的颞区。我们发现E图中可以清晰地显示出息肉的形态,它与ICG造影的息肉形态是一致的,这种形态在FA上是无法观测到的。

我们还可以看到E图上redfree造影中,黄斑下方的脉络膜血管。大家注意看那几条脉络膜血管,与C图上的脉络膜血管是一致的。

这是一个老年性黄斑变性的病例,大家可以看到中心凹黄斑处视网膜下的黄白色病灶。B图是一个单纯的redfree反射。C图是一个传统FA,大家发现黄白色病灶有染色的情况,D图中发现,黄白色病灶上方有一个条索样的暗区。这个暗区对应的OCT改变的就是外层视网膜管状结构(OuterRetinalTubulation,ORT)。通过redfree造影可以非常清楚地展示出ORT的形态和位置。

此外,注意在D图上这个条索的外观,鼻侧血管交叉处的一些暗点,它对应的是视网膜出血。这种出血在B图和C图上是无法显示的。

因此,我们发现只用nm的激发光后,可以获得信号强度非常宽的图谱范围,可能能提供更多的信息。

此外,由于视网膜大血管的吸收作用。无赤光眼底造影可以更加清楚地刻画出大血管的形态。让大家看到更加立体的图像,包括位置之间的关系。

此外,眼内血红蛋白视网膜的色素团,包括视网膜色素和其他一些物质,都会构成无赤光造影上图像的特征,这也是得到高清图像的基础。

目前研究还在继续的进行中,我们希望能获得更好、更多的图像的效果能够更好的来解释无赤光造影的一些现象。

我们可以把这个无赤光造影的例子进行拓展。

我们应用到炫彩加造影剂这种模式上来。这是一个糖网患者炫彩的图像。我们发现右侧图像黄斑颞侧的一个信号相对于低的反射区域,它可能对应的是一个无灌注的情况。

大家注意观察三角区域,与无灌注的区域是完全对应的。有些学者也单纯应用炫彩图像来检测这种无灌注的区域,发表了相关的文章。

炫彩加造影剂的模式可能更优于传统FA,大家可以看到视网膜新生血管的内部结构。

这些都是关于无赤光造影的研究和我们做的一些工作。

下面的是我们做的另一个工作,是关于ICGA的一个拓展新应用。我们把它定义为超晚期的ICGA造影。我们首次把这种技术应用到中浆的观察上,并进行了国人的首次报道。

这是我们报道的题目。

大家知道ICGA有两个很重要的特征。第一点,随着浓度的增加,信号强度是增强的。第二点是老年患者的信号强度要高于年轻患者,两者具有统计学意义。但是在MD患者中,不管是有纤维还是没有纤维,两者信号强度没有差异。

这是我们报道的三个病例。左侧是FA的检查,右侧是超晚期ICGA的检查。大致可以分为三种类型,第一种类型是完全一致的、均匀的高信号,第一张图片它对应的是正常的视网膜。其次是低信号的区域,对应萎缩的RPE。此外,在正常区域和萎缩区域之间有个高亮的区域,大家看中间图这个红色箭头的位置,对应的是疾病的延续区域。

我们发现这个区域中光感受器的损伤要早于RPE。超晚期的ICG就是在ICG造影之后的24小时进行拍摄。它主要通过ICG染料和RPE之间的关系,吞噬质的关系来看RPE的功能。

这也是我们的病例,左侧是用海德堡五十五度镜头的拍摄一个中浆(中心性浆液性脉络膜视网膜病变)的患者。大家可以看到核的外观,可以看到点状的渗漏等等。右侧对应的是超晚期的ICGA的检查。

跟上一张图片类似大家看到三种区域,第一种区域是低信号的暗区。正常区弥漫性信号和两者之间高信号区。低信号区代表着RPE的萎缩,而中间信号的区域代表的是正常的未受累的视网膜,高信号区代表的是病变的进展区。

下一个话题我们谈一下ICG辅助内界膜剥离术后眼底荧光的代谢情况。我主要谈的是眼内注入ICG之后的荧光改变,包括代谢和残留,以及给大家的提示。

左上方是一个正常的自发荧光的眼底。左侧黄斑前膜1d的图像,我们看到整个眼底弥漫的高信号,中间还有点状的高信号。这就是眼内注入ICG之后的代谢的图像。大约两周左右,这些ICG会沿着神经纤维层的方向到视盘处汇聚。此时我们注意看一下中间那张图片上的低信号区域(绿色箭头),这是视网膜的区域。

在六周的情况,我们发现它完全汇聚在视盘区。整个眼底还是会有一些点状的高信号,中间区还是一个视网膜区。下方的图片中,我们看到内界膜剥离的范围,完全对应ICG眼内代谢低信号的区域。

这里涉及到几个问题,比如说这个黄斑裂孔的病例。因为它眼内长期存在ICG,因此我们可以看到沿着神经纤维到神经视盘处的汇聚。此外ICG会被一定波长的可见光激发。在激发之后会产生能量释放,因而造成眼底的损伤。

中间OCT图像上,可以看到中部高亮区域和周边的暗区。高亮区是因为黄斑裂孔和RPE与ICG接触后,RPE吞噬ICG之后造成的。

我们发现中心凹处的脉络膜、巩膜的透进增强,说明这个位置可能会出现RPE的萎缩。

RPE的萎缩与光毒性是否有相关性?此外ICG沿着神经纤维层行至视盘处,长期居于视盘处是否会造成视神经的损伤?这些对大家来说都可以进行观察。

                



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