综述:神经科医生的光学相干断层扫描(OCT)导论

《Current Treatment Options in Neurology》:Primer on Optical Coherence Tomography for the Neurologist

【字体: 时间:2026年07月19日 来源:Current Treatment Options in Neurology 1.3

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  摘要: 本综述介绍了光学相干断层扫描(OCT)在常见神经系统疾病的诊断、随访与监测中的应用。近期研究显示,OCT可获得具有近细胞级分辨率的眼底可重复扫描。尤为重要的是,OCT能够测量黄斑神经节细胞复合体(GCC)及视神经周围的视网膜神经纤维层(RNFL)。

  
摘要:
本综述介绍了光学相干断层扫描(OCT)在常见神经系统疾病的诊断、随访与监测中的应用。近期研究显示,OCT可获得具有近细胞级分辨率的眼底可重复扫描。尤为重要的是,OCT能够测量黄斑神经节细胞复合体(GCC)及视神经周围的视网膜神经纤维层(RNFL)。这些层厚度的改变与视野缺损及视觉通路病灶相关。对上述结构进行分析,可帮助理解脑部病灶(包括卒中和颅内占位)对视觉通路的影响范围、程度及演变过程。此外,OCT有助于鉴别并监测以视神经炎为表现的脱髓鞘疾病。在评估视盘水肿时,OCT可用于监测病程进展、发现临床上不易察觉的改变,并可区分真性水肿与假性视盘水肿。OCT还可用于监测缺血性视神经病变,以及神经退行性疾病的早期识别。解读OCT结果时,应结合神经影像学、眼底镜所见及临床病史,并需警惕伪影对结果判读的影响。
持续进步的OCT技术使其在中枢神经系统疾病的诊断与监测中日益重要。神经科医生应与眼科医生协作,在临床实践中充分利用这一强有力工具,以提升神经系统疾病的诊断、随访及治疗决策能力。
引言
眼底检查可无创观察神经组织和血管,因此对神经科诊疗具有重要价值。光学相干断层扫描(OCT)利用近红外光对活体组织进行近细胞级分辨率成像,已成为眼科医生及其他医学领域临床与研究人员的重要工具。随着OCT在神经眼科疾病诊断中的广泛应用,神经科医生接触该影像学技术的概率也不断增加。本文概述OCT的基本原理及其解释时需注意的关键问题,并讨论其在视神经炎、缺血性与压迫性视神经病变、视盘水肿及其模拟状态,以及部分视交叉后视觉通路病灶中的应用,最后展望其在神经学与神经眼科学中的未来方向。

光学相干断层扫描的基本原理
OCT最早于1991年用于视网膜成像,如今已成为眼科不可或缺的工具,可精确显示视网膜各层及视神经头结构,从而识别眼底镜可能漏诊的细微异常,并支持长期动态追踪。常用平台包括CIRRUS?与SPECTRALIS?。
在神经眼科疾病中,两类视网膜层尤为重要:其一为神经节细胞层(GCL),包含视网膜神经纤维的细胞体;部分平台单独测量该层,另一些则测量GCL及其下方的内丛状层(IPL)合并值,即神经节细胞复合体(GCC)。另一关键结构为位于其上方的视网膜神经纤维层(RNFL),由视网膜神经节细胞的有髓/无髓轴突构成,这些轴突沿视网膜走向视神经头,继而进入视神经、视交叉和视束,最终在外侧膝状体(LGN)突触。
与所有诊断影像一样,OCT应与详尽病史和体格检查互补使用,包括视力和色觉、瞳孔反应、眼球运动、眼压,以及眼底镜下黄斑和视盘检查。现代OCT软件通过分割(segmentation)自动识别并勾画组织层,进而生成定量报告;黄斑扫描可用于生成GCL厚度分析。RNFL虽可在标准黄斑扫描中看到,但临床上通常采用环形扫描围绕视盘进行测量,报告常给出全环平均厚度及鼻侧、下侧、颞侧、上侧等象限数据。

伪影与解剖变异
获取OCT图像后,应首先检查伪影及图像质量问题。RNFL扫描中分割错误并不少见,约占21%。若图像质量尚可且可人工辨认组织边界,许多平台允许手动校正。
多数OCT报告会参考年龄匹配的正常数据库,并以黄色提示边界性变薄、红色提示异常变薄,绿色通常表示正常,但颜色分类不可机械解读;部分平台甚至会将异常增厚显示为绿色,因此仍需直接核对厚度数值。视盘形态的解剖变异尤其容易造成误判,例如高度近视眼的视盘形态可能造成RNFL“变薄”的假象,实则并无视神经萎缩。此外,正常数据库对某些种族和极端年龄人群覆盖不足。对于未被数据库良好代表的个体,可将对侧眼作为内部对照,比较双眼不对称性。
另一类伪影来自检查技术与体位因素。检查时患者需凝视设备投射的小目标,中央视力差或注意力差者易出现偏心固视伪影。操作者可通过外部注视目标或重新居中扫描加以纠正。眨眼伪影、运动伪影亦常见。干眼及其他角膜病变、白内障或玻璃体积血等介质混浊可降低图像准确性;黄斑前膜、糖尿病视网膜病变等结构异常也可扭曲黄斑形态,从而干扰RNFL与GCL定量。另有部分OCT指标在晚期疾病中会达到“地板效应”,当某一层过薄时,已无法继续反映进展。
鉴于上述解释复杂且伪影发生率较高,临床决策前通常应请眼科医生评估,必要时可进一步咨询神经眼科、视网膜、葡萄膜炎或青光眼专科。

视神经萎缩
视神经萎缩本质上是视网膜神经节细胞死亡,在眼底镜下表现为视神经盘苍白,在OCT上则表现为GCL和RNFL变薄。不同病因导致的时间进程与空间分布可不同。RNFL与GCL变薄与视野缺损密切相关,因为视野每个点都对应视网膜上的特定位置,这种结构-功能相关性已在临床中广泛应用。
眼内病因所致的视神经病变,如青光眼性视神经病变,通常表现为沿水平中线分布的RNFL与GCL变薄,这与RNFL内的水平缝(horizontal raphe)结构有关。由于下半视网膜对应上半视野,反之亦然,因此萎缩部位与视野缺损区在上下方向上呈对侧关系。
眼球外视觉通路病灶也可因逆行性变性导致RNFL和GCL变薄。若病灶位于眼球与视交叉之间,OCT所见的视神经萎缩通常弥漫且缺乏定位特异性。相反,若病灶尊重垂直中线,则高度提示视交叉或视交叉后病灶。视交叉病变,尤其累及两眼鼻侧视网膜纤维交叉的中央部分者,常呈双鼻侧视网膜变薄,并导致双颞侧偏盲。视交叉后病变则使同侧颞侧视网膜与对侧鼻侧视网膜变薄,这与鼻侧纤维在视交叉处交叉有关,并对应同向偏盲。位于外侧膝状体之后的病灶还可通过跨突触性变性引起视神经萎缩;其出现较视网膜神经纤维直接受损更晚,RNFL与GCL通常在脑损伤后约2–3个月开始变薄。

卒中与颅内占位
卒中和颅内占位可在OCT上造成具有定位意义的结构改变。OCT可显示视觉通路病灶的典型表现,用于观察病程变化,并为视野检查提供结构对应。视交叉受压可出现双鼻侧GCL变薄;同向偏盲患者可见随时间进展的GCL变薄;部分胶质母细胞瘤病例则可见GCL与RNFL改变,与同向下象限偏盲相对应。
对于压迫性病灶,OCT上变薄程度可能有助于预测治疗后的恢复可能性。某些情形下,如视交叉受压,GCC变化甚至可早于视野改变;但在其他情形中,如垂体卒中,急性视野缺损可能早于OCT可检测到的改变数周出现。

视神经炎
OCT可用于诊断视神经炎并评估视神经损伤程度。典型脱髓鞘性视神经炎急性期后,OCT几乎总会在3个月内显示颞侧RNFL变薄,且可持续进展至6个月。GCC变薄可在2周时即出现,并于约2个月后趋于平台。RNFL变薄≥9 μm、GCC变薄≥6 μm对既往视神经炎的识别具有较高敏感性。视神经已被纳入2024年McDonald标准中多发性硬化(MS)空间播散的解剖位点之一,OCT可用于证实其受累,但仍需结合临床表现并谨慎排除伪影。OCT还可用于评估无视神经炎的MS严重程度及脑神经变性。
非典型视神经炎包括炎症性、感染性和浸润性多种疾病,也会引起视神经萎缩,但与典型视神经炎的区分有时较难。视神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)可导致尤其严重的视神经炎,并表现为最重的神经轴突损伤。严重的MS视神经炎也可与NMOSD相似,呈弥漫性RNFL和GCC变薄。髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病(MOGAD)所致视神经炎在12个月内表现为进行性RNFL变薄,通常不低于NMOSD;但其视力恢复通常优于NMOSD,尽管反复发作可造成累积性损伤。

视盘水肿
视盘水肿(ODE)是需要紧急评估的重要体征,必须排除危及视力甚至生命的病因。OCT上可表现为视神经头抬高及RNFL增厚。在MS视神经炎中,约35%可出现临床可见的视盘水肿,但OCT可在多数病例中检测到更细微的RNFL增厚,提示其敏感性更高。NMOSD急性期可缺乏明显水肿,而MOGAD急性视神经炎更常伴视盘水肿。
RNFL可用于纵向监测,例如观察特发性颅内压增高(IIH)中视盘水肿消退情况。但解读时应同时参考GCC厚度,因为RNFL变薄并不必然代表水肿消退,也可能反映视神经萎缩后的轴突丢失;而GCC在视神经萎缩时下降,却不会因视盘水肿本身而增厚。不过,当液体沿视神经向黄斑旁区域积聚时,GCC测量可出现伪性增厚。IIH缓解后常见RNFL与GCC弥漫性变薄。

乳头水肿(颅内高压)
乳头水肿是由于颅内压升高所致的视盘水肿。OCT可量化其程度,并帮助区分真性乳头水肿与假性视盘水肿。与健康对照相比,乳头水肿患者的视神经头体积和RNFL厚度均显著增加,且RNFL厚度与腰穿开放压正相关。部分商用系统还能记录视网膜血管红外视频,以识别自发静脉搏动(SVPs),而SVPs与颅内压相关,且OCT较眼底镜观察更敏感。
OCT的定量、可重复特性使其适合随访乳头水肿。近期研究可根据RNFL较基线的增幅,将乳头水肿分为轻、中、重度;相较于依赖眼底镜描述血管遮蔽程度的Frisén分级,这是一种更定量的方式。OCT还可预测IIH患者长期视野改善的可能性,尤其是在RNFL增厚随水肿消退而恢复时。但RNFL变化需结合GCC一起解释:若RNFL回落,未必意味着视盘水肿完全消失,也可能是视神经萎缩所致;GCC下降提示轴突/神经元损失,而不会因乳头水肿而增加。

前部缺血性视神经病变
前部缺血性视神经病变(AION)可引起快速而严重的视力下降。约10%属于动脉炎性AION(AAION),即巨细胞动脉炎(GCA);非动脉炎性前部缺血性视神经病变(NAION)则多见于视盘小、拥挤的视神经,常由血管病变或低血压引发灌注不足,继而出现水肿与继发性压迫。其最常累及上方RNFL,因此常伴下半视野缺损。NAION早期多表现为充血性视盘水肿,RNFL厚度约可增至2倍;随后进行性变薄,并在6个月左右平台化,此时与视力和视野相关性最好。AAION的OCT演变类似,同样经历早期RNFL增厚后转为变薄。GCC也是早期视神经损伤的可靠生物标志物,且与视野改变的相关性往往优于RNFL。OCT测得的视神经通过视网膜后的开口宽度,也有助于评估神经完整性并追踪AAION中的轴突丢失。

假性视盘水肿与视神经盘玻璃疣
某些视神经异常可造成“假性视盘水肿”的外观,包括先天异常、视盘小且拥挤,或视神经盘玻璃疣(ODD)。ODD可使视神经头显得隆起,模拟视盘水肿,但OCT尤其是增强深度成像OCT(EDI-OCT)更易显示该病灶。超声、CT及部分视网膜成像方法也可识别ODD。
为了进一步区分真性视盘水肿与假性视盘水肿,OCT与眼底镜可观察到视网膜或脉络膜皱褶,这更支持真性水肿而少见于假性视盘水肿。先前可见的自发静脉搏动若消失,也提示真性乳头水肿。最后,视盘周围外层视网膜向内凹陷是乳头水肿的典型特征,类似神经影像中视神经周围球体变平;该征象通常不见于颅压正常的其他视盘水肿原因。

未来方向与结论
OCT技术仍在持续进步,新的应用不断涌现。OCT血管成像(OCTA)、可见光OCT(VIS-OCT)和自适应光学(AO)等新技术进一步提升了功能与分辨率。OCT近来也被用于神经退行性疾病研究:帕金森病患者在临床症状出现前数年即已可见GCC和内核层变薄,提示其在风险分层与早期识别中的潜力;阿尔茨海默病患者可见GCC与RNFL变薄,并伴OCTA所示视网膜血管改变;肌萎缩侧索硬化症(ALS)的进展监测也可能从OCT中获益。
总体而言,OCT是一种强大的无创成像技术,可在数秒内完成接近“光学活检”的检查,并提供近细胞水平分辨率。RNFL与GCC的变化有助于疾病诊断、预后判断以及病灶时间和空间定位。其核心应用包括炎症性脱髓鞘疾病中的视神经炎、卒中、颅内占位、乳头水肿、IIH、AION及假性视盘水肿。GCC可追踪神经元丢失,并与视觉功能变化相关;它还能提示既往视神经炎的存在及发生时序,以及通过跨突触性逆行变性反映视交叉后病灶。连续OCT随访RNFL厚度可为视盘水肿提供定量监测,并在临床难以直接观察到视盘水肿而已出现视神经萎缩时揭示细微变化。随着技术不断成熟、应用理解不断深化,OCT在神经系统疾病中的作用预计将进一步增强;神经科与眼科的协作将有助于将其非侵入性、定量化数据与临床表现相结合,从而更准确地把握个体病理并制定个体化治疗策略。
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