OCT和OCTA生物学标志物在湿性年龄相关性黄斑变性中应用的研究进展

摘要：年龄相关性黄斑变性（Age-related macular degeneration，AMD）是老年人视力损害的主要原因之一。光学相干断层扫描( OCT) 检查能够清晰地显示黄斑区视网膜和脉络膜的细微结构，并对黄斑区各组织层次结构进行定性和定量分析。OCT血管成像( OCTA) 是在 OCT 基础上发展而来的一种非侵入性血管成像技术，具有无创、高速、高分辨率的特点，可提供视网膜和脉络膜血管结构的三维图像，实现病变的定量检测和分层检测。通过 OCT 观察黄斑区视网膜的形态和细微结构及 OCTA 评估血流变化已成为AMD的研究热点。本文就 OCT 和 OCTA 各生物学标志物在 湿性AMD 病程发展及其抗血管内皮生长因子药物治疗中的应用进行阐述，以期为评估 DME 的严重程度、调整治疗方案并判断疾病预后提供参考。

关键词：湿性年龄相关性黄斑变性；光学相干断层扫描；光学相干断层扫描血管成像；血管内皮生长因子

中图分类号：R774.5

0 引言

年龄相关性黄斑变性（Age-related macular degeneration，AMD），是一种常见的影响黄斑的退行性病变。它会导致中心视力的进行性扭曲，是老年人视力损害的主要原因之一，在老年组中的患病率显著增加[1]。AMD在疾病的早期阶段的特征在于视网膜色素上皮（RPE）异常和RPE与Bruch’s膜之间的玻璃疣的积累。根据Beckman分类分级[2]，将早期AMD定义为具有中等大小玻璃疣（63-124μm）而没有色素异常的人，中期AMD定义为具有大玻璃疣（125 μm或更大）或具有中等玻璃疣和色素改变的人。晚期AMD表现为两种类型;地图状萎缩（干性）和新生血管性（“湿性”或“渗出性”）AMD。地图状萎缩涉及光感受器、RPE和脉络膜毛细血管层的不可逆变性，而新生血管性AMD涉及脉络膜血管通过Bruch’s膜的异常生长和随后的液体渗漏、出血和瘢痕形成。

1 OCT及OCTA的应用

光学相干层析成像(OCT)是一种快速、穿透力强和非侵入性的成像方法。OCT通过使用干涉测量法来测量反射或背散射光的延迟和振幅来产生图像。光束直接射向视网膜或眼睛的前部。通过干扰从眼球结构反射或散射回来的光，用经过预定参考路径的光进行深度测量。这种成像技术可以产生高分辨率的组织横断面图像，能够接近常规生物组织病理切片的分辨率水平[3]。

光学相干断层血管造影(OCTA)，是在OCT 上的一种升级，根据眼底血管中存在流动的血细胞，对同一横断面进行重复的相干光层析成像后，通过特殊的算法，获得移动血细胞即血流信号，并据此重建血管的三维结构，以冠状面形式逐层显示眼底血管影像[4]。其除具备OCT的快速、无创及高分辨率等优点外，还能分层观察不同层面的视网膜、脉络膜、视盘的血管结构和血流变化信息。其可以横向的展示CNV整体及血管形态信息，定量测量nAMD中视网膜、脉络膜血流密度[5]。

既往FFA是诊断AMD金标准。与FFA和ICGA相比，OCT/OCTA的优点是简单、无创、可重复做，无需考虑造影剂导致的过敏及全身不良反应。多项研究显示，在新生血管性AMD、MNV病灶的诊断方面，OCTA诊断的灵敏度与独特一度与FFA/ICGA近似[6-8]。

2 OCT生物学标志物

2.1 视网膜肿胀（Retinal swelling）

视网膜肿胀是由视网膜内、视网膜下液体积聚的视网膜轮廓隆起组成。液体的积聚导致囊腔的出现或神经上皮的弥漫性水肿，具有海绵状变性特征，从而导致视网膜层的紊乱。在nAMD中，视网膜内液体与视网膜下高反射物质的存在相关。在混合型MNV中，在同时发生RPE下新生血管的情况下，RPE的轮廓可能会受到影响。

2.2 硬性渗出（Hard exudates,HE）

硬性渗出一般来说，在外层视网膜上出现的超反射点。在某些病例中，如慢性nAMD，视网膜内沉积物可合并。它们的存在与亚急性或慢性代谢性组织损伤有关，与炎症活化、细胞肿胀和小胶质细胞活化相对应。硬性渗出，除糖尿病性黄斑水肿和视网膜静脉阻塞外，最常见于慢性和活动性渗出性AMD[9]。Ebenezer Daniel的研究显示，基线硬性渗出对视力结局无显著影响，硬性渗出抗VEGF治疗有效，治疗后第二年大多消失。有HE的眼CNV病变较大[10]。硬性渗出代表了 AMD 疾病进展的成像生物标志物，随着时间的推移，进展为不同的形状，部分硬性渗出患眼将进展为MNV眼，与其他眼有结构上的不同，这些特点的自动定位和精确量化可能有助于开发预测未来疾病进展的可靠方法[11]。

2.3 囊性间隙(Cystic spaces)

囊性间隙是由视网膜内液随视网膜组织重排而获得不同的形态分布。渗出的细胞间液主要位于基质密度较低的视网膜层，如核层。囊间隔最初的形成轨迹与Muller’s纤维走形相同。Sacconi研究中描述了I型nAMD视网膜下囊性间隙多次注射抗VEGF治疗后持续存在[12]。

2.4 视网膜下超反射物质(Subretinal hyperreflismaterial, SHRM)和EZ完整性

视网膜下超反射物质位于视网膜外层和RPE内部之间，是导致视力下降的重要因素[13-14]。可表现为渗出、卵黄样物质、出血、纤维化、血管新生等不同成分。EZ是光感受器和RPE之间的一种屏障，EZ的丧失与严重的视力障碍有关。在Maiko的研究中，经抗VEGF治疗后，视网膜下高反射性渗出(SHE)得到显著改善，而研究中的2型新生血管(NV)及出血患者，在12月内的各随访时间点的平均BCVA值差异无统计学意义(p < 0.05)[15]。VINNIE P的研究中显示，SHM可能是活动性新生血管年龄相关性黄斑变性的标志，且抗VEGF治疗后有显著疗效[16]。

2.5 视网膜高反射灶(Hyperreflective fociHRF)

视网膜高反射灶通常位于外层至内核层之间，可视为疾病进展的生物标记物，尽管它们是多种疾病的代表，包括 AMD、糖尿病性黄斑水肿、视网膜血管闭塞和遗传性视网膜病变。它们与富含脂质的巨噬细胞、脂质微沉积或移行性视网膜色素上皮细胞有关。在Aditya Verma为期2年的研究，进展为晚期 AMD与视网膜最外层高反射物IHRF的分布和范围显着相关[17]。视网膜内超反射病灶(HRF)的特点是离散的，边界清楚，点状病变，并经常观察到覆盖在玻璃膜疣上。在几项研究中，HRF与AMD活动进展有关。更多的HRF和更大的轴向分布横跨神经感觉视网膜增加了地理萎缩进展的风险[18-19]。

2.6 出血Hemorrhages

出血具有高反射率，可排列在视网膜前、视网膜内、视网膜下和上皮下的不同层，它们可以是小的或组织成大的出血。一旦发生出血后，视力及预后均较差，目前治疗方式有行PPV术后，应用组织纤溶酶原激活剂(TPA)、抗VEGF、气体填充，三种治疗术后视力无显著差异[20-21]。

2.7 视网膜下积液（Subretinal fluid）

视网膜下积液是在神经上皮和色素上皮之间积液有关。其内容物可能呈微粒状或在光学上为空。与Bruch膜平面的锐角也很明显，可以区分神经上皮脱离和色素上皮脱离(PED)。视网膜下液体是与SHRM显著增加相关的一个生物标志物。视网膜下液在抗VEGF治疗后疗效显著，且视力提高明显[22]。

2.8 色素上皮脱离Pigment epithelium detachment (PED)

代表视网膜色素上皮(RPE)基底层和Bruch 膜内胶原层之间的分裂。是nAMD和GA中确定的萎缩前兆。在光学上，PED与Bruch膜平面成45°角。PED可分为浆液性、纤维血管性、出血性、混合性。现有文献提示抗vegf治疗PED和nAMD是安全有效的。治疗应侧重于视力提高而不是PED的消除，因为大多数PED和nAMD患者的解剖和功能改善之间没有明显的相关性[23]。雷珠单抗0.5 mg每月一次或PRN有效治疗新生血管性AMD患者的PED，无论基线时PED状态和高度如何，均导致视力显著提高。在该分析中，较高剂量的雷珠单抗（2.0 mg）没有额外的视力益处[24]。抗血管生成治疗新生血管性AMD的疗效在很大程度上取决于形态学特征。PED的RPE病变活动性进展的主要指标，而继发性囊样变性是视觉功能最相关的标志物。在临床上，PED是PRN治疗中连续视力丧失的触发因素[25]。

2.9 视网膜色素上皮(RPE)撕裂Retinal pigment epithelium (RPE) tear

视网膜色素上皮(RPE)撕裂的风险随着视网膜色素上皮脱离(PED)的增大和增高而增加;然而，目前还没有RPE撕裂构成视力恢复的负面影响预后因素;撕裂后，色素上皮发生离心收缩变化。构造 OCT 的特征标志是在 RPE 覆盖的邻区发生的PED褶皱和突然的后向散射。在nAMD患者中，抗VEGF治疗血管化色素上皮脱离后，RPE撕裂的形成并不一定致使大的瘢痕和功能丧失，确诊后第一年，多次注射有益于恢复，采用这种方法，RPE撕裂被自体荧光和高反射组织覆盖，并且可以抑制新生血管复合体的再生长。最终，有利于光感受器细胞在功能恢复[26]。一般认为RPE撕裂后，无论采用光凝还是PED，其预后视力都是较差的[27]。最初若伴有严重视网膜下出血和大盘状瘢痕，其往往导致严重的无法恢复的视力丧失[27-28]。血管化PED经抗VEGF治疗后，12% - 20%的患者出现RPE撕裂[29-31]。

2.10 外层视网膜管腔样结构 Outer retinal tubulation (ORT)

外层视网膜管腔样结构顾名思义，其位于外核层位置，正面OCT扫描呈现管状形态[32]。Zweifel在2009年首次使用enface或C扫描对视网膜损伤后的光感受器重排形成的ORTs进行了OCT描述[33]。在结构上表现为圆形或卵圆形低反射空间，边界为高反射。ORT的发病率随着病程延长而增加[34]。视网膜外管状病变是在相当晚期的萎缩性或纤维性病变上。与无ORTs的眼睛相比，有ORTs的眼睛视觉预后更差[35]。使用抗VEGF治疗对ORTs的进展及消退无明显影响[34]。另外，按期每月注射或延长注射间隔的治疗方案，在ORTs的结构或回归模式上没有显示任何差异[35]。

2.11 纤维化Fibrosis

纤维化Fibrosis是新生血管发展的最后阶段，它与外部视网膜破裂有关。它的反射率高，阴影有限。Bruch膜和下面的脉络膜几乎总是可以接近的。nAMD患眼在第一年治疗后，在5年内约有60%会出现神经纤维化，纤维化在第一年内发展最迅速,随着时间的推移而减缓。纤维化的危险因素包括经典脉络膜新生血管化(CNV)、视网膜内液体、出血、反光性物质、CNV病变大小和视网膜厚度。下视网膜液和色素上皮脱离可能是保护性的。在基线,与无纤维化眼相比(-18.50个字母),纤维化眼的最佳矫正视力较差[36]。在Philipp的研究中显示，具有SF的眼睛往往有更大的MNV病变和更厚的血管,往往与ORT的存在有关[37]。有纤维化的眼一般基线视力差[14]。

3 OCTA的生物学标志物

3.1 分支血管Branching vessels

有许多细小的毛细血管，细小的分支血管，如细小的毛细血管缠结在一起。它们是由主干产生的，主干看起来比较直。

3.2 血管袢Vascular loops

是新生血管之间微小的内部吻合。环是弯曲的，与不受控制的扩散有关的密集的血管。湿润的血管分支是nAMD活动性的标志，抗VEGF治疗有效[38-39]。

3.3 周围吻合弧Peripheral anastomotic arcades

定义为新生血管末端的小吻合和环状血管。吻合在OCTA中表现为明显的高反射率。吻合弧预测活动性CNV状态的概率为93.7%，并实现了最佳性能。OCTA及 OCT联合定量和定性监测生物标志物，可预测nAMD活动性[40]。

3.4 脉络膜暗晕Choriocapillaris dark halo

局限于MNV的脉络膜低强度晕的存在，被认为是脉络膜流动障碍、窃血或局限性萎缩的区域。脉络膜暗晕的真正意义尚不清楚，但可能有意义。

4 小结

OCTA诊断MNV的效力与FFA接近，在对AMD的诊治中，利用 OCT 观察黄斑区视网膜的形态和细微结构及 OCTA 评估血流变化。有利于观察疾病的形态及治疗后的动态变化。最新发展中还有利用AI对各种改变进行疾病定义，这对最大利益化治疗及减轻经济负担都有较好的前景。

参考文献

[1]TAYLOR T R P, MENTEN M J, RUECKERT D, et al. The role of the retinal vasculature in age-related macular degeneration: a spotlight on OCTA [J]. Eye (London, England),2023(4):52.

[2]FERRIS F L, 3RD, WILKINSON C P, BIRD A, et al. Clinical classification of age-related macular degeneration [J]. Ophthalmology,2013,120(4):844-51.

[3]AUMANN S, DONNER S, FISCHER J, et al. Optical Coherence Tomography (OCT): Principle and Technical Realization [M].BILLE J F. High Resolution Imaging in Microscopy and Ophthalmology: New Frontiers in Biomedical Optics. Cham (CH); Springer Copyright 2019, The Author(s),2019.

[4]SPAIDE R F, FUJIMOTO J G, WAHEED N K, et al. Optical coherence tomography angiography [J]. Progress in Retinal and Eye Research,2018(64):1-55.

[5]CHALAM K V, SAMBHAV K. Optical Coherence Tomography Angiography in Retinal Diseases [J]. Journal of ophthalmic & vision research,2016,11(1):84-92.

[6]NIKOLOPOULOU E, LORUSSO M, MICELLI FERRARI L, et al. Optical Coherence Tomography Angiography versus Dye Angiography in Age-Related Macular Degeneration: Sensitivity and Specificity Analysis [J]. BioMed research international,2018(2018):6724818.

[7]TOLD R, SACU S, HECHT A, et al. Comparison of SD-Optical Coherence Tomography Angiography and Indocyanine Green Angiography in Type 1 and 2 Neovascular Age-related Macular Degeneration [J]. Investigative ophthalmology & visual science,2018,59(6):2393-400.

[8]COSTANZO E, MIERE A, QUERQUES G, et al. Type 1 Choroidal Neovascularization Lesion Size: Indocyanine Green Angiography Versus Optical Coherence Tomography Angiography [J]. Investigative ophthalmology & visual science,2016,57(9):307-13.

[9]TURGUT B, YILDIRIM H. The causes of hyperreflective dots in optical coherence tomography excluding diabetic macular edema and retinal venous occlusion§ [J]. The open ophthalmology journal,2015(9):36-40.

[10]DANIEL E, GRUNWALD J E, KIM B J, et al. Visual and Morphologic Outcomes in Eyes with Hard Exudate in the Comparison of Age-Related Macular Degeneration Treatments Trials [J]. Ophthalmology Retina,2017,1(1):25-33.

[11]WALDSTEIN S M, VOGL W D, BOGUNOVIC H, et al. Characterization of Drusen and Hyperreflective Foci as Biomarkers for Disease Progression in Age-Related Macular Degeneration Using Artificial Intelligence in Optical Coherence Tomography [J]. JAMA ophthalmology,2020,138(7):740-7.

[12]SACCONI R, MULLINS R F, LUTTY G A, et al. Subretinal pseudocyst: A novel optical coherence tomography finding in age-related macular degeneration [J]. European journal of ophthalmology,2020,30(3):Np24-np6.

[13]WILLOUGHBY A S, YING G S, TOTH C A, et al. Subretinal Hyperreflective Material in the Comparison of Age-Related Macular Degeneration Treatments Trials [J]. Ophthalmology,2015,122(9):1846-53.e5.

[14]CHANDRA S, GURUDAS S, BURTON B J L, et al. Associations of presenting visual acuity with morphological changes on OCT in neovascular age-related macular degeneration: PRECISE Study Report 2 [J]. Eye (London, England),2023(11):54.

[15]MARUYAMA-INOUE M, SATO S, YAMANE S, et al. Variable response of subretinal hyperreflective material to anti-vascular endothelial growth factor classified with optical coherence tomography angiography [J]. Graefe's archive for clinical and experimental ophthalmology = Albrecht von Graefes Archiv fur klinische und experimentelle Ophthalmologie,2018,256(11):2089-96.

[16]SHAH V P, SHAH S A, MREJEN S, et al. Subretinal hyperreflective exudation associated with neovascular age-related macular degeneration [J]. Retina (Philadelphia, Pa),2014,34(7):1281-8.

[17]VERMA A, CORRADETTI G, HE Y, et al. Relationship between the distribution of intra-retinal hyper-reflective foci and the progression of intermediate age-related macular degeneration [J]. Graefe's archive for clinical and experimental ophthalmology = Albrecht von Graefes Archiv fur klinische und experimentelle Ophthalmologie,2023(7):87.

[18]CHRISTENBURY J G, FOLGAR F A, O'CONNELL R V, et al. Progression of intermediate age-related macular degeneration with proliferation and inner retinal migration of hyperreflective foci [J]. Ophthalmology,2013,120(5):1038-45.

[19]DUIC C, PFAU K, KEENAN T D L, et al. Hyperreflective Foci in Age-Related Macular Degeneration are Associated with Disease Severity and Functional Impairment [J]. Ophthalmology Retina,2023,7(4):307-17.

[20]TRANOS P, TSIROPOULOS G N, KORONIS S, et al. Comparison of subretinal versus intravitreal injection of recombinant tissue plasminogen activator with gas for submacular hemorrhage secondary to wet age-related macular degeneration: treatment outcomes and brief literature review [J]. International ophthalmology,2021,41(12):4037-46.

[21]GABRIELLE P H, DELYFER M N, GLACET-BERNARD A, et al. Surgery, Tissue Plasminogen Activator, Antiangiogenic Agents, and Age-Related Macular Degeneration Study: A Randomized Controlled Trial for Submacular Hemorrhage Secondary to Age-Related Macular Degeneration [J]. Ophthalmology,2023,130(9):947-57.

[22]SHARMA S, TOTH C A, DANIEL E, et al. Macular Morphology and Visual Acuity in the Second Year of the Comparison of Age-Related Macular Degeneration Treatments Trials [J]. Ophthalmology,2016,123(4):865-75.

[23]KHANANI A M, EICHENBAUM D, SCHLOTTMANN P G, et al. OPTIMAL MANAGEMENT OF PIGMENT EPITHELIAL DETACHMENTS IN EYES WITH NEOVASCULAR AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION [J]. Retina (Philadelphia, Pa),2018,38(11):2103-17.

[24]SARRAF D, LONDON N J, KHURANA R N, et al. Ranibizumab Treatment for Pigment Epithelial Detachment Secondary to Neovascular Age-Related Macular Degeneration: Post Hoc Analysis of the HARBOR Study [J]. Ophthalmology,2016,123(10):2213-24.

[25]SCHMIDT-ERFURTH U, WALDSTEIN S M, DEAK G G, et al. Pigment epithelial detachment followed by retinal cystoid degeneration leads to vision loss in treatment of neovascular age-related macular degeneration [J]. Ophthalmology,2015,122(4):822-32.

[26]HEIMES B, FARECKI M L, JR., BARTELS S, et al. RETINAL PIGMENT EPITHELIAL TEAR AND ANTI-VASCULAR ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR THERAPY IN EXUDATIVE AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION: Clinical Course and Long-Term Prognosis [J]. Retina (Philadelphia, Pa),2016,36(5):868-74.

[27]SCHOEPPNER G, CHUANG E L, BIRD A C. The risk of fellow eye visual loss with unilateral retinal pigment epithelial tears [J]. American journal of ophthalmology,1989,108(6):683-5.

[28]CHUANG E L, BIRD A C. Bilaterality of tears of the retinal pigment epithelium [J]. The British journal of ophthalmology,1988,72(12):918-20.

[29]CLEMENS C R, ETER N. Retinal Pigment Epithelium Tears: Risk Factors, Mechanism and Therapeutic Monitoring [J]. Ophthalmologica Journal international d'ophtalmologie International journal of ophthalmology Zeitschrift fur Augenheilkunde,2016,235(1):1-9.

[30]MOUALLEM A, SARRAF D, CHEN X, et al. DOUBLE RETINAL PIGMENT EPITHELIUM TEARS IN NEOVASCULAR AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION [J]. Retina (Philadelphia, Pa),2016,36(11):2197-204.

[31]ERSOZ M G, KARACORLU M, ARF S, et al. Retinal pigment epithelium tears: Classification, pathogenesis, predictors, and management [J]. Surv Ophthalmol,2017,62(4):493-505.

[32]SCHAAL K B, FREUND K B, LITTS K M, et al. OUTER RETINAL TUBULATION IN ADVANCED AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION: Optical Coherence Tomographic Findings Correspond to Histology [J]. Retina (Philadelphia, Pa),2015,35(7):1339-50.

[33]ZWEIFEL S A, ENGELBERT M, LAUD K, et al. Outer retinal tubulation: a novel optical coherence tomography finding [J]. Archives of ophthalmology (Chicago, Ill : 1960),2009,127(12):1596-602.

[34]DIRANI A, GIANNIOU C, MARCHIONNO L, et al. Incidence of outer retinal tubulation in ranibizumab-treated age-related macular degeneration [J]. Retina (Philadelphia, Pa),2015,35(6):1166-72.

[35]LEE J Y, FOLGAR F A, MAGUIRE M G, et al. Outer retinal tubulation in the comparison of age-related macular degeneration treatments trials (CATT) [J]. Ophthalmology,2014,121(12):2423-31.

[36]CHEONG K X, CHEUNG C M G, TEO K Y C. Review of Fibrosis in Neovascular Age-Related Macular Degeneration [J]. American journal of ophthalmology,2023(246):192-222.

[37]ROBERTS P K, SCHRANZ M, MOTSCHI A, et al. Morphologic and Microvascular Differences Between Macular Neovascularization With and Without Subretinal Fibrosis [J].Translational vision science & technology,2021,10(14):1.

[38]AL-SHEIKH M, IAFE N A, PHASUKKIJWATANA N, et al. BIOMARKERS OF NEOVASCULAR ACTIVITY IN AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION USING OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY ANGIOGRAPHY [J]. Retina (Philadelphia, Pa),2018,38(2):220-30.

[39]FAATZ H, FARECKI M L, ROTHAUS K, et al. Optical coherence tomography angiography of types 1 and 2 choroidal neovascularization in age-related macular degeneration during anti-VEGF therapy: evaluation of a new quantitative method [J]. Eye (London, England),2019,33(9):1466-71.

[40]HSU C-R, LAI T-T, HSIEH Y-T, et al. Combined quantitative and qualitative optical coherence tomography angiography biomarkers for predicting active neovascular age-related macular degeneration [J]. Scientific Reports,2021,11(1):6.