第三节 眼科特殊检查
一、眼电生理检查
视觉电生理检查是通过检测视器的生物电活动来测定视觉功能检测手段,不同于心理物理的检测方法,具有客观性、无创性,可用于测定不合作的婴幼儿、智力低下患者及诈盲者的视力,可以分层定位从视网膜至视皮质的病变,还可以对视网膜局部病变、视杆细胞和视锥细胞的功能状况进行分别测定,是临床对患者进行视功能评估的重要方法。目前临床电生理检查主要有眼电图(electrooculogram,EOG)、视网膜电图(electroretinogram,ERG)及视觉诱发电位(visual evoked potential,VEP),近年来又出现了多焦视网膜电图(multifocal electroretinogram,mfERG)和多焦视觉诱发电位(multifocal visual evoked potential,mfVEP)。
(一)眼电图
眼电图(electrooculogram,EOG)是测量在视网膜色素上皮和光感受器之间存在的视网膜静息电位。于明暗适应条件下,在被检查者内外眦角各放置一电极,所检测到的电流随眼球的转动而变化,记录下来的电位就是眼电图,将变化中的谷值和峰值进行对比,Arden比值是主要评价指标,主要反映视网膜色素上皮和光感受器复合体的功能,也用于测定眼球位置及眼球运动的生理变化。
EOG是一种总体视网膜反应,整个视野被均匀照明的标准很重要,推荐使用视网膜的全视野球刺激。
眼电图的记录有两种方式:①光峰对暗谷比值:此种记录需要进行15分钟的暗适应和15分钟的明适应,每分钟取10次测量值进行平均,作为所在时间段的电位平均值。记录暗谷时,应当关闭室光并在黑暗中记录EOG值15分钟。设定在此期间的最小振幅为暗谷,最常出现于11~12分钟之间,但可以较早或较迟出现。然后打开明适应灯,并在明适应下记录15分钟,将此期电位最高处定为光峰电位。记录暗适应下的暗谷时间、暗谷电位,明适应下的光峰时间、光峰电位,光峰电位/暗谷电位的比值称为光峰/暗谷比或Arden比,每个实验室建立或确定主觉设备的正常值(图5-10)。②光峰对暗适应基线比值:建立一个稳定的基线需要至少40分钟的暗适应。在此期间不需要记录EOG,但明适应前至少5分钟应开始试验以建立一个基线并保证它的稳定性。注意使用暗红光照明,在暗适应期间安放电极可以保留试验的时间。临床暗适应计检查可在本期进行。以后的明适应阶段记录与光峰/暗谷比值方法相同。记录暗适应基线值和光峰值并计算光峰对暗适应基线的比值。
图5-10 眼电图
此外,尚有快振荡(fast oscillation)和非光反应性眼电图(nonphotopic electro-oculogram)可供选择。
EOG的快振荡是眼的角膜电位或静息电位的波动,对大约1.1分钟的暗适应和1.1分钟的明适应反应最大。对快振荡记录来说,应当使用像EOG一样的相同放大设备、电极安放、扫视频率和刺激光强度(根据瞳孔情况调节)。通常并不需要预适应。快振荡记录的主要特性是亮-暗周期时间(light-dark cycle time)明显缩短。推荐每个周期各60~80秒的交替亮和暗期,至少6个完全的亮-暗周期。因为每个周期短,整个试验期间连续记录扫视较为理想。休息期间可能丢失反应峰或谷。报告应当包括平均峰谷比值、峰的平均潜伏期或相位移。应当注意谷处静息电位的绝对值。
眼的静息电位能被非光刺激视网膜色素上皮反应所改变。例如,高渗透压、碳酸氢化物和醋唑磺胺在体外降低转膜电位,在体内降低眼静息电位。这些反应分别称为高渗透压反应(hyperosmolarity response)、碳酸氢化物反应(bicarbonate response)和醋唑磺胺反应(diamox response)。
(二)视网膜电图
视网膜电图(electroretinogram,ERG)是光线或图像刺激眼球后在角膜记录到的一组电反应,可反映视杆或视锥细胞功能并估计视网膜各层的功能状况。
临床上,根据适应状态、刺激形式、刺激范围、刺激光颜色可有多种分类,主要有闪光视网膜电图(flash electroretinogram,F-ERG)和图形视网膜电图(pattern electroretinogram,P-ERG)。
1.闪光视网膜电图
采用角膜接触镜电极作为记录电极,使用全视野刺激器提供闪光刺激(标准闪光强度1.5~3.0cd/m 2,背景光亮度用17~34cd/m 2)提供闪光刺激。记录5种反应图形(图5-11),即:①视杆细胞系统的反应;②最大视网膜反应(包括两种光感受器系统的混合反应);③振荡电位;④视锥细胞的反应;⑤闪烁反应。
暗适应下视杆细胞系统反应说明视杆细胞的功能状况,暗适应下最大视网膜反应说明视杆细胞系统和视锥细胞系统的混合反应,暗适应下振荡电位受视网膜循环状态影响较大,视锥细胞反应和闪烁反应主要说明视锥系统的状况。从波形来讲,a波主要反映视杆、视锥细胞的功能,b波主要反映双极细胞和Müller细胞的功能,特殊条件下记录到的c波主要反映视网膜色素上皮的功能。
由于闪光全视野视网膜电图记录全视网膜的反应,对于发现局部性病变的阳性率低,所以临床上设计局部光刺激以增加发现异常的可能性,称为局部视网膜电图(local electroretinogram),常用的仪器有以下几种:①手持检眼镜式刺激器;②红外线眼底电视摄像系统;③发光二极管(LED)局部光刺激器系统;④电视显示器作局部光刺激器系统;⑤其他方法(氦-氖激光、全视野ERG的Ganzfeld球)。采用角膜接触镜电极作为作用电极,常用的适应光为持续的白光或蓝光,刺激光为白光或红光,基本原则是适应光能满意地抑制弥散光反应,记录到局部反应。适应光与刺激光亮度的最佳比例为1:15。
2.图形视网膜电图
图形视网膜电图(pattern electroretinogram)采用非接触镜电极(细的导电纤维或金箔)作为记录电极,安置于下穹窿部,刺激图形为黑白翻转方格,刺激野在10°~16°之间,分别测定大、中、小方格刺激的图形视网膜电图。主要用于检测视网膜神经节细胞的功能。
图5-11 闪光视网膜电图反应波(5种反应图形)
(三)视觉诱发电位
视觉诱发电位(visual evoked potential,VEP)是大脑皮层对视觉刺激发生反应的一簇电信号,又称视觉诱发皮层电位(visual evoked cortical potential,VECP)可反映视网膜神经节细胞以上视通路的功能状况,视觉诱发电位测量的是视皮质水平的电反应,所以视路的任何病变(包括视网膜病)均可引起视觉诱发电位的降低。
视觉诱发电位根据刺激的不同有多种多样,常用者为闪光视觉诱发电位(flash VEP)和图形视觉诱发电位(pattern VEP)。检查时将银-氯化银或金盘状电极用火棉胶或导电膏固定在头皮上。最常用的电极放置系统是国际10/20系统。作用电极放置在视皮层上方的Oz、O3、O4位,如果有多于三个的记录通道,则可在O1、O2位再另外安放作用电极。参考电极放在Fz位,地电极按惯例放在头顶上,也可放置于耳垂。
闪光刺激诱发的VEP由3~7个波组成,较不稳定,通常用于视力很差而不能固视的患者。完整的波形首先是一个30ms左右的负向波(N1),跟着依次是55ms左右的正向波、75ms左右的负向波、110ms左右的振幅比较大的主要正向波、140ms的负向波、175ms的正向波和220ms的负向波。正波和负波分别用P和N表示;字母后是表示波形出现先后次序的数字下标(图5-12)。
图5-12 正常闪光刺激诱发的VEP
图形翻转棋盘格诱发的VEP包括约75ms处的负向成分,约100ms处的正向高振幅成分和约145ms处的负向成分,即所谓的NPN复合波。图形翻转VEP最常用的命名法是按各自的平均峰潜时而定,如上面提到的三个波依次命名为N75、P100和N145。其中的P100波的波峰最为显著且稳定,潜伏期在个体间及个体内变异小,是NPN复合波的代表成分,也是临床评价图形翻转VEP的最常用指标(图5-13)。
图5-13 正常图形刺激诱发的VEP
(四)多焦视网膜电图
多焦视网膜电图(multifocal electroretinogram,mfERG)是应用计算机m系列控制随离心度增加而增大的六边形阵列刺激图形,可以得到视网膜视锥细胞反应密度分布图,对于发现黄斑区局灶性病变具有灵敏和直观的优点。刺激矩阵的个数可以由检查者确定,有1、7、19、37、61、103、241个刺激单元等可选,也可自行确定,临床上以103个刺激单元的模式最为常用。刺激野半径约为25°,在刺激时每个六边形均分别根据m系列信号作黑白翻转。m系列的长度为2 15-1或2 16-1,速率67次/秒,刺激时间约为8分钟或16分钟。结果可以任意分区的平均值、波描记阵列或伪彩色三维立体图表示(图5-14)。
图5-14 多焦视网膜电图和伪彩色三维立体图
(五)多焦视觉诱发电位
多焦视觉诱发电位(multifocal visual evoked potential,mfVEP)应用计算机m系列控制随离心度增大而增大的六边形阵列刺激图形或飞镖盘刺激图形,从枕部皮肤电极记录的反应由计算机分析后,得出各个刺激部位的视觉诱发电位,由飞镖盘刺激图形记录到的mfVEP(图5-15)。结果可以任意分区的平均值、波描记阵列或三维立体图表示,目前在青光眼和部分视路病变中得到一定的应用。
图5-15 多焦视觉诱发电位结果示意图
(六)视觉电生理的临床应用
视觉电生理检查可应用于多种眼科疾病的检查和诊断,如遗传性视网膜变性类疾病,视网膜血液循环性疾病,黄斑病变,脉络膜病变,视神经病变和视路病变,屈光间质混浊,药物性、化学性、光中毒性及氧供应紊乱的视网膜改变,青光眼和高眼压症,弱视,其他病变(维生素A缺乏症、视网膜脱离及玻璃体腔硅油的影响、眼外伤与金属沉着症等)。
二、眼底血管造影检查
眼底血管造影检查是应用造影剂使眼内血管显影并用眼底照相机或激光扫描检眼镜进行照相的一种技术,是诊断眼底病变的一种重要手段,在临床上得到广泛的应用。根据所用造影剂和显像部位的不同分为荧光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography,FFA)和吲哚菁绿血管造影(indocyanine green angiography,ICGA)。
(一)荧光素眼底血管造影
荧光素眼底血管造影是眼科最常应用的眼底病变诊断技术,于20世纪60年代由Angus Maclean和A.Edward Maumenee首次叙述。
1.荧光素眼底血管造影的适应证和禁忌证
FFA无绝对的适应证。造影的主要目的是建立或确定诊断、估计预后、决定治疗的需要或观察治疗方法、监测病情的转归。一般来说,发现眼底病变或虽然眼底未发现病变但有视力下降而原因不明者都是FFA的适应证,但需根据患者的要求和所在医务场所的条件而确定。
对荧光素有过敏反应、中度或严重哮喘者、中风、心肌梗死、心绞痛患者和怀孕妇女不适合进行FFA,曾有轻度药物过敏史、高血压等病史者慎行造影检查。
2.荧光素眼底血管造影
一般选择前臂正中静脉等较大静脉进行荧光素注射,以便获得快速注射的高浓度血中荧光素。注射前先用很低浓度的荧光素进行预试验,其目的主要有:①作为注射前的过敏试验;②因为注射器针头进入静脉后,通过低浓度的荧光素溶液,可清楚见到静脉回血,这样可以确保注射针头位于静脉内,而在浓的荧光素溶液中很难看清。大约5分钟后,如果受检者没有明显不适反应,则在2~5秒内注入20%荧光素钠3ml或10%荧光素钠5ml。注射后10~15秒,开始每秒拍照一张(如果在插入滤镜模式下,则以开始看到荧光充盈开始进行拍照),直到循环期结束,以后间隔一定时间拍照,最好能持续15~20分钟。
荧光素染料的荧光由很多因素确定,染料吸收可见光谱蓝色范围的光线。吸收高峰在480~500nm,它发射500~600nm的光线,最大强度在520~530nm,只要使用匹配的激发滤镜和屏障滤镜,尽管吸收光谱和发射光谱非常接近,但两条曲线相当陡,可以避免有意义的能量交叉。
在快速静脉注射荧光素后进行FFA,可以提供三种基本类型的信息:①随着染料到达及在视网膜和脉络膜中进行循环,显示血管中血液流动的特点;②记录检眼镜看不到的色素上皮和视网膜循环的细节;③提供视网膜血管的清晰图像和功能完整性的估计。FFA还可用于研究脉络膜病变的病理生理和它们对视网膜色素上皮的影响,监测脉络膜视网膜病变光凝治疗的结果。
3.荧光素眼底血管造影的副作用
FFA可能有由于使用散瞳滴眼剂及静脉内注射荧光素不可避免的副作用,如闪光后的红色后像、染料引起的短暂性皮肤发黄、尿中荧光素的颜色,注射荧光素引起小部分患者恶心,甚至呕吐,也可能有瘙痒、荨麻疹、喉头水肿等。最严重的副作用是过敏性休克,尽管非常少见,但造影时需要备有急救药品及急救物品。
4.荧光像的分析
FFA图像常用三种方法进行分析:①序列分析法:按照拍照的次序一张一张地观看,辨认动脉前期、动脉期、毛细血管期、早期静脉期和晚期静脉期等主要的血管像;②解剖分析法:观察眼后极部的主要层次(脉络膜、视网膜色素上皮和神经感觉视网膜),视网膜色素上皮在中间处,部分阻挡脉络膜的细节;③形态学分析法:考虑整个图像的改变,在异常的图像中,部分区域较暗(低荧光)或较亮(高荧光),这些图像与特殊的病变类型有关,有助于诊断与治疗。
5.正常荧光像
荧光素从前臂静脉注射后在视网膜出现突光的时间为臂-视网膜循环时间(arm-to-retina circulation),一般为12~15秒。荧光像由五期组成,第一期为动脉前期,可见脉络膜(某些情况下可见到脉络膜血管)充盈荧光;约1秒后,视网膜动脉出现荧光,标志着动脉期的开始(图5-16),荧光逐渐向动脉分支扩展直到动脉完全充盈;随后的动静脉期以动脉和毛细血管完全充盈并且静脉出现层流为特点;随着动脉排空及静脉充盈而进入静脉期,以后进入荧光素再循环期,约10分钟后称为造影后期。要注意视网膜各部位的小动脉和静脉一侧的循环时间变异很大,因此造影各期之间存在重叠,黄斑区的循环时间较快而视网膜周边部较长。因为存在色素上皮屏障和荧光素从脉络膜毛细血管的快速渗漏,脉络膜循环的动力学在荧光造影中不清楚,脉络膜和睫状视网膜血管比视网膜血管早充盈0.5~1秒,所以在视网膜血管充盈荧光前可以看到脉络膜的灌注。常见脉络膜的不规则“地图样”充盈模式,暗的、低荧光区域在3~4秒内慢慢充盈是一种正常的征象。在造影的整个脉络膜毛细血管相,弥漫性的背景荧光强度渐有增强。在视网膜色素上皮色素较少或萎缩的情况下,随着荧光强度减弱,可以看到脉络膜大血管呈负影。
图5-16 荧光素眼底血管造影动脉期
6.异常荧光像
并非所有眼底的异常都会产生异常的荧光像。FFA对证明视网膜色素上皮的病理状况和视网膜上、视网膜中、视网膜下的异常血管最为有用。假如在一个原本应正常的区域出现荧光增强或减弱,应该考虑是异常的情况。然而,要注意到在异常的视网膜区域,可能初次检査会显示正常的结果,反过来,异常的荧光可能在正常的视网膜中出现。
FFA的异常荧光主要有两类:高荧光和低荧光。
(1)高荧光:
高荧光可由渗漏、透过增加和异常血管引起:①渗漏:可产生荧光积存,如囊样黄斑水肿、神经上皮脱离、视网膜色素上皮(retinal pigment epithelial,RPE)脱离等;也可产生荧光染色,如非囊样水肿、血管旁染色、玻璃膜疣、瘢痕、巩膜荧光染色等。②透过增加:主要是色素上皮窗样缺损,见于萎缩或玻璃膜疣。③异常血管:可见于视网膜弯曲、扩展,新生血管形成,动脉瘤,毛细血管扩展,交通支形成,侧支循环,视网膜下新生血管,肿瘤(血管瘤、视网膜母细胞瘤、脉络膜黑瘤、转移癌)等。
(2)低荧光:
低荧光可由透过减低或充盈缺损引起:①透过减低:可由于色素(黑色素、血红蛋白、叶黄素、脂褐质)、渗出物(软性、硬性)、水肿和其他异常物质(卵黄状黄斑变性、异物、黄色斑点状眼底)等引起。②充盈缺损:在视网膜,可由于视网膜动脉、静脉和毛细血管床的闭塞引起,在视网膜下,可由于组织的缺失(萎缩、变性)和无灌注引起。
(二)吲哚菁绿血管造影
1983年Hayashi开创录像机的红外荧光眼底造影方法,即采用吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)眼底照相机系统和红外光敏感的录像机进行吲哚菁绿造影(indocyanine green angiography,ICGA)。1992年Guyer使用数字视频照相机采集ICG图像,经计算机处理成数字化图像,可显示在高分辨监视器上并贮存在光盘上。
1.ICGA的适应证
ICGA没有绝对的适应证,其主要用于脉络膜新生血管膜和脉络膜肿瘤的诊断。因为ICGA时,血管构筑不会受从脉络膜血管的染料进行性渗漏的影响,脉络膜荧光不会被色素上皮有效阻挡,能较好地穿过血液、渗出物和色素,所以可以很好显示视网膜下新生血管膜和脉络膜血管的其他异常。脉络膜视网膜瘢痕在FFA上显示为高荧光而在ICGA上显示为低荧光,所以在脉络膜视网膜瘢痕区域,ICGA常能较容易地发现视网膜下新生血管。脉络膜黑瘤、脉络膜血管瘤和脉络膜转移癌由于其脉络膜血液供应的差异可提高诊断的准确性。在受出血阻挡的视网膜大动脉瘤和荧光素渗漏很明显的视网膜新生血管膜,ICGA也显示出其重要性。脉络膜炎症性改变的ICGA越来越受到重视。
一般来说,由于FFA价廉、照片分辨率较好、图像分析比较成熟,因此,用FFA能够明确诊断的病例就不一定需要再行ICGA。
2.ICGA技术
行ICGA检查前,患者坐于眼底照相机(或激光扫描检眼镜,SLO)前,在肘前静脉注射稀释液1ml作为预试验,于20分钟内观察患者有无过敏反应,开始造影时,在5秒内快速注射完未稀释注射液,同时根据需要进行录像或拍照。
ICG为三羰花青系中的一种暗绿蓝色色素,是一种水溶性物质,可吸收和发射近红外光区域的光谱。血中ICG的吸收光谱最高峰在805nm,荧光光谱最高峰在835nm,能够穿透眼底色素及色素上皮,脉络膜血管清晰可见,视网膜色素上皮的屏障作用消失,因此视网膜血管和脉络膜各层血管同时显影,可用于观察视网膜和脉络膜循环中血液流动的特征,但也造成ICGA图像的判断难于FFA图像。ICG荧光能穿透黄斑叶黄素,使黄斑在造影中定位不明确。此外,ICG染料多数与血浆蛋白结合,其渗漏的情况远远不如荧光素,因此眼底异常血管和脉络膜炎症时的ICG荧光渗漏不如荧光素渗漏那么明显,利用这一特点,我们可以对视网膜异常血管和视网膜新生血管进行ICGA,以克服FFA时染料渗漏造成图像不清的缺点。
3.ICG的副作用
尽管ICG是一种相对较安全的造影剂,通常认为ICG无毒性,已报告超过一千万人进行ICG测试而未发现明显副作用,但由于ICG含有碘成分,对碘过敏的患者可能会产生一些副作用,所以对ICG过敏、碘过敏、严重心血管病变者和怀孕妇女不适合进行ICG造影。轻度副作用有恶心、呕吐、喷嚏和瘙痒等。中度副作用有荨麻疹、昏厥、皮肤出疹、发热、局部组织坏死及神经麻痹等。严重副作用包括支气管痉挛、喉痉挛、过敏、休克、心肌梗死、心跳停止等。
4.ICGA图像分析
ICGA图像比荧光素眼底血管造影的图像复杂,分析时要应用各种方法进行分析:①序列分析法:按照拍照的次序观看,一般脉络膜血管早于视网膜血管显影,视网膜血管和脉络膜血管影共同出现在图像中,视网膜小血管和静脉的层流现象基本上看不清楚;②解剖分析法:由于ICG荧光可以穿透视网膜色素上皮,因此色素上皮的改变在ICG造影中显示不清,但可以显示脉络膜大、中血管,由于ICG荧光的解像度较差,而且ICG染料从脉络膜毛细血管漏出,因此脉络膜毛细血管显示不清;③形态学分析法:考虑整个图像的改变,在异常的图像中,部分区域较暗(低荧光)或较亮(高荧光),这些图像与特殊的病变类型有关,在造影过程中可逐渐变为高荧光、低荧光或等突光,有助于诊断与治疗。
5.正常ICGA像 (1)脉络膜荧光像:
图5-17显示正常人ICGA造影早期像,可见到脉络膜血管构筑非常复杂,正常循环模式也多种多样。一般来说,大多数睫状后短动脉在黄斑附近进入眼内,这些脉络膜动脉放射状走向赤道部,它们穿过巩膜并进入脉络膜后分成小的分支,脉络膜中动脉间的吻合很常见,但用ICGA不能分辨。脉络膜动脉不在同一时间充盈,最早见到的动脉充盈通常位于中心凹的鼻侧,这个区域是眼内血液最高灌注压的区域。单根脉络膜毛细血管不能被分辨,脉络膜毛细血管充盈模式产生微弱的和弥漫的均质性荧光,对清楚辨认深部脉络膜各层有一定影响。脉络膜静脉平行走向周边部,最终形成涡静脉。
(2)视网膜血管荧光像:
因为ICG荧光从脉络膜血管和视网膜色素上皮穿透,缺乏在FFA中见到的色素上皮产生的暗背景,而且,ICG在正常视网膜血管构筑内是一种相对不扩散的染料,用ICGA难以见到细的视网膜毛细血管构筑。在动脉期和动静脉期出现的荧光图像以较多血管的脉络膜血管层为主,正常情况下基本见不到静脉的层流现象。ICG荧光出现于第一级动脉和静脉的时间与FFA相似。在造影过程中,我们首先可以看到视网膜动脉充盈,然后是视网膜静脉显影,一定时间后两者的荧光强弱相等,以后静脉荧光逐渐增强而动脉荧光逐渐减弱。
(3)视神经荧光像:
视神经在造影过程中呈现低荧光,造影早期可见到视网膜血管从此低荧光区走出,晚期随着视网膜血管荧光消退,正常视神经出现均匀的低荧光或暗区。
图5-17 脉络膜荧光造影早期图像
6.ICGA的异常荧光
ICGA早期显示重叠的视网膜和脉络膜循环,通过视网膜动静脉的过程与FFA大致相同,而观察到脉络膜动静脉的循环却是ICGA所独有的。随着造影时间的延长,ICG染料逐渐从有窗孔的脉络膜毛细血管渗出,浸透全层脉络膜。这个过程可以产生两种方式的改变:①ICG从脉络膜毛细血管的生理性漏出减少或因为存在占位性病变使ICG分子充盈脉络膜受损而影响脉络膜的灌注(低荧光);②从脉络膜毛细血管或较大的脉络膜血管渗漏增加使脉络膜的灌注增加(高荧光)。
(1)高荧光:
高荧光在ICGA上相对亮的区域,高荧光可能存在于五种情况:①假荧光(pseudofluorescence):当照相机的屏障滤光片和激发滤光片匹配不完美时,眼底表面反射高的区域可能产生假荧光,如旧的淡灰色视网膜下出血、脂褐质样沉着物、色素性脉络膜新生血管膜、持续数年或数月的浆液性视网膜脱离;②透见荧光(transmitted fluorescence):当存在完整的脉络膜毛细血管时,在造影的早期像可见到较大脉络膜血管的透过性增加,在晚期像可见到与周围相等的荧光,当脉络膜毛细血管低灌注而伴有视网膜色素上皮缺损时,在造影早期出现较大脉络膜血管增强影像,但因为此区脉络膜毛细血管水平的相对灌注缺损,后期像出现相对低荧光区;③异常血管(abnormal vessles):这些血管改变可能是先天性的,对炎症反应或阻塞性改变起反应的代偿血管,异常的血管构筑、新的增殖物或新生血管形成,肿瘤内的血管或原发性疾病的表现;④渗漏(leakage):一般需在注射染料后10~15分钟才比较明显,主要原因是异常的脉络膜血管和生理屏障的破坏,使ICG染料扩散到腔隙(积存,pooling)和组织(染色,staining);⑤自发荧光(autofluorescence)。
在估计高荧光时,最重要的是知道高荧光出现的造影时期,假荧光通常仅在染料注射前较明显,透见荧光和异常血管荧光可能在早期或晚期出现,渗漏通常仅在造影后期见到。
(2)低荧光:
低荧光(hypofluorescence)是ICGA中相对较暗的区域,由下列两种因素所引起:①组织阻挡某些染料荧光:如色素性遮蔽荧光、出血性遮蔽荧光、瘢痕性遮蔽荧光、渗出物、有髓鞘神经纤维、玻璃体混浊性阻挡荧光;②继发于血管充盈缺损:血管充盈缺损可以分为生理性的、继发于血管阻塞性的和组织萎缩性的。生理性充盈缺损的例子可发生于早期和晚期,这些低荧光区是因为存在于眼底的染料在各个区域之间不同引起。
为了区分阻挡荧光和血管充盈缺损,临床上应对患者进行估计或对比眼底彩照,确定是否存在异常组织、可能产生深层荧光阻挡或阻止血管结构正常充盈的其他病理情况。应当努力将低荧光分出阻挡荧光或血管充盈缺损。
(三)共焦图像血管造影 1.共焦激光扫描检眼镜的基本原理
基本原理是只有处于焦点平面上的组织反射光才可能被探测到,非焦点平面的反射光不能聚焦在探测器上。共焦激光扫描检眼镜(confocal scanning laser ophthalmoscope,CSLO)通过在检测器前面设置一个可变共焦点装置于深度坐标轴上使眼底光束落在焦点平面上,这样,仅来自眼底发亮点的光线才能到达探测器,而来自于眼底不同层的光线或来自亮光束外不同邻近点的光线则被挡板挡住;通过改变共焦点的大小和位置,以实现光学上控制眼底图像的质量。当改变共焦点的位置时,可获得不同平面的眼底图像,计算机将眼底不同层面的系列图像连接起来构成一幅眼底地形图(或称眼底拓扑图),获取三维图像信息。
2.共焦激光扫描检眼镜的应用
(1)共焦激光扫描检眼镜可将眼底不同层面的系列图像组合成眼底地形图,所以在临床上可进行青光眼视盘分析及对黄斑病变和眼肿瘤的诊断提供依据。
(2)共焦激光检眼镜可用于眼底黑白照相、荧光素眼底血管造影和ICG血管造影。CSLO提高了仪器的敏感性,使ICG造影的晚期也可得到较清晰的图像。
三、眼科影像检查
(一)超声波检查 1.超声诊断的原理
声波由物体的机械振动所产生,人耳能够听到的声波频率范围为20~20 000Hz,振动频率超出人耳听觉上限的声波,称为超声波。随着超声频率的逐渐增高,其声波传播的立体角越来越窄,声波能量高度集中,几乎呈圆柱体向单一方向传播,根据这一特性,可进行组织器官的病变定位。
超声在两种声阻抗不同的介质中传播时,根据介质声阻抗的差别和界面的大小可发生反射。界面如与入射波垂直,回声可回至探头,在示波器上出现一个回波。界面反射使一部分声能变为回声,另一部分继续在第二个介质中传播,到达另一个界面时又产生一个回声。超声诊断的原理就是测定组织回声,利用声能的反射特性,构成波形或图像,来观察人体解剖结构和病理变化。超声能分出两个界面间最短距离的能力称为分辨力。在声束轴线上能分出两个界面间最短距离的能力称纵向分辨力,在垂直于声束轴线的平面上能分辨出两个界面最短距离的能力称横向分辨力。
超声波检查有多种多样,用于测定眼球轴线或某些组织反射性的超声波称为A型超声波,用于在一定范围内使组织反射性成像为二维图的超声波为B型超声波,采用高频超声波(50~100MHz)以显微镜分辨力对活体眼进行成像的超声影像新技术称为超声生物显微镜(ultrasound biomicroscopy,UBM),应用多普勒技术和超声技术以测定血液流动情况的超声波称为彩色多普勒技术。
2.A型超声波 (1)A型超声波的特性:
A型超声属于时间-振幅调制型,显示器的纵坐标显示反射回声强度的幅度波形,横坐标代表回声声源的距离或深度。这样可以根据回声显示的位置、回声幅度的高低、形状、多少和有无,来提取受检者的病变和解剖的有关诊断信息。
(2)眼的正常波形:
A型超声直接检查法在基线上最左端为杂波,是探头本身、探头与皮肤接触产生的回声,起端之后6mm及10mm可见晶状体前后界面波峰,而后平段表示无回声的玻璃体,起始波后约23mm可见玻璃体-视网膜波峰,其后高低不平的波峰表示球后软组织回声,总宽度不超过18mm,最后之高波峰为眼眶骨面回声(图5-18)。
(3)临床应用:
①生物测量:眼轴径线测定、人工晶状体屈光度计算、角膜厚度测量等。②球内肿瘤和异物:在球内可探测到高反射的声像。③视网膜脱离:在视网膜脱离处玻璃体区出现一个尖波,但其高度有很大差异。④巩膜破裂:探头对向巩膜破裂处时可见两个从眼球壁反射来的低回波。⑤球后肿物:在球后可见到高反射的回声像。
3.B型超声波 (1)B型超声波的特性:
B型超声为亮度调制型,在显示器上显示声束扫描平面内人体组织的断面图像。
(2)眼的正常图像:
B型超声图因显示部位不同而异。眼轴位探查时,在盲区和无回声区之后,可见晶状体后界面弧形回声光带、玻璃体暗区、弧形眼球壁光带。球壁光带之后的回声光团类似W形状,中央三角形无回声区代表视神经(图5-19)。非轴位探查时,往往看不到晶状体回声光带和球后无反射的视神经区,球后回声光团呈三角形。
图5-18 眼结构A型超声波的正常波形
图5-19 眼的B型超声图像
(3)临床应用:
①眼内肿瘤:多见眼内异常光团,可确定肿瘤大小和部位,发现钙化斑对诊断视网膜母细胞瘤有较大的帮助。此外,可与玻璃体混浊及增生、机化等进行一定的鉴别诊断。②眼内异物:可帮助判断玻璃体内异物和眼球壁异物,尤其对可透X线的异物(如小石片、小木屑、塑料等)更为重要。③视网膜脱离:当怀疑有视网膜脱离而同时存在屈光间质混浊时,可在玻璃体腔内看见两头与球壁相连的线状影,在不同径线扫描则可估计视网膜脱离的范围和高度。特征性的改变是在视盘位置处脱离的线状影总是与球壁相连。④后巩膜病变:后巩膜破裂可见破裂处的巩膜分离或不整齐。后巩膜炎时在眼球壁之外有一无回声缝隙。⑤眼眶疾病:可测定球后占位性病变、眼肌肥厚改变等。
4.超声生物显微镜检查 (1)超声生物显微镜的特性:
采用高频超声波(50~100MHz)以显微镜的分辨力对活体眼进行成像的超声影像新技术称为超声生物显微镜。UBM以独特的高频转换器和B超装置联合使用为基础,能用于落在4~5mm的UBM穿透范围的任何病理情况,图像分辨率能达到20~60μm,眼科应用范围包括青光眼、眼前段肿瘤、眼内晶状体并发症和角膜病变。超声生物显微镜技术与其他形式的B型超声波一样,探头放于检测区域对面,在屏幕上观察图像,最容易解释的切面是通过房角和睫状体的放射状切面。
(2)正常图像:
可显示角膜形状、厚度,角膜前和后各有一条强回声光带,呈弧形平行。调整增益,前弧形光带又可分为两层,即角膜上皮表面光带和前弹力层光带,角膜实质层为均一的低回声区,其后面的强回声光带为后弹力层和内皮细胞与实质层界面回声。巩膜内交错的纤维成分排列不整齐,显示为强回声光带。角巩膜缘因两者回声强度不一致而可见清晰分界。
角膜之后为无回声区的前房,前房之后为虹膜,在二维图像上表现为较厚的强回声光带,起自睫状体,向中央延伸,至瞳孔区而止。虹膜前表面不平,略呈波浪状,厚薄不一。虹膜之后为睫状体,在二维超声图上略呈三角形,前部为较厚的睫状冠部,后部为较薄的睫状体平坦部,睫状体前部与虹膜根部相连。
前房角在角膜缘之后,可显示Schwable线、小梁网、巩膜突、Schlemm管、晶状体悬韧带、虹膜根部与睫状体的连点以及房角隐窝(图5-20)。
图5-20 超声生物显微镜图像(房角结构示意图)
(3)临床应用:
①青光眼:UBM提供一种新的房角镜检查法,能够定量测量房角开口。正常眼虹膜横切面一般显示一个平坦的图像,向前或向后弯曲都提示跨过虹膜的压力差,可用于确定各种性质的瞳孔阻滞、周边前粘连、睫状体脉络膜渗漏、睫状体阻滞性(恶性)青光眼、由于虹膜囊肿的房角闭塞、房角后退、色素播散综合征、婴幼儿青光眼等。也可用于激光虹膜成形术、小梁切除术、青光眼引流植入管等手术的治疗效果观察。②角膜病:角膜水肿可探测到角膜上皮层明显增厚,回声减弱,边界欠清,上皮层与Bowmen膜之间的低回声区增宽。有时上皮内可见到大泡,严重角膜水肿时实质层可增厚,后弹力层可呈现波浪形。角膜炎或角膜混浊时可出现相应部位的强回声。③巩膜炎:前巩膜炎时可见表层巩膜增厚,呈结节状,回声略增强。④虹膜睫状体病变:虹膜睫状体炎时可见到虹膜睫状体增厚,晚期可形成后粘连,全后粘连可见到虹膜向前弯曲和房角关闭的情况。睫状体脱离显示在巩膜和睫状体之间存在一无回声间隙,虹膜囊肿可见到液性囊腔,周围有相应受挤压的征象。睫状体肿瘤显示局部隆起,病变边界清楚,形状为类圆形、半球形、蘑菇形或不规则形,肿瘤内反射较强。⑤外伤性房角后退:在睫状体和巩膜突之间探测到睫状肌与巩膜突部分脱离或完全脱离。⑥其他:可将前房、后房、囊袋内或睫状沟固定的人工晶状体成像。
5.彩色多普勒检查 (1)彩色多普勒的特性:
声源与接收器之间的相对运动,使得接收器接受到的声波频率发生变化的现象称为多普勒效应。超声多普勒技术在临床中的具体应用有:①多普勒频谱图;②彩色血流图;③彩色多普勒能量图。
彩色血流图是指在二维平面中用彩色图像实时显示血流方向与速度。通常用不同颜色指示不同血流方向,而颜色的亮暗则与流速的大小有关,有时称彩色血流图为“彩色多普勒”。
彩色多普勒超声检查多用于眼球后段及眼眶部病变的诊断。检查时首先用B型超声显示二维像,观察眼球及眼眶一般情况,显示视神经;然后启动彩色多普勒,调整入射角度,尽量使声束平行于血流方向,以显示所要检查的血流二维彩色图。可以探测到眼动脉、睫状后动脉、视网膜中央动脉。
(2)临床应用:
异常彩色多普勒超声图主要表现为正常血管的异常改变和血管增生,可用于视网膜中央动脉阻塞、视网膜中央静脉阻塞、前段缺血性视神经病变的诊断。病理情况下可探测到肿瘤内血管的位置、形状、大小和分布。根据血管数量可分为血管丰富性肿瘤、血管稀疏性肿瘤和不显示血管肿瘤。颈动脉海绵窦瘘表现为眼上静脉增粗,呈红色血流或红蓝相间血流。
(二)眼光学相干断层成像
光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)是一种新的光学诊断技术,可对眼透光组织做断层成像,能够获得和分析眼部组织的剖面图,视网膜和视神经的这种高分辨率剖面图像可用于辨认、监测和定量估计黄斑和视网膜病变,目前前节OCT出现可以更为精确地测量角膜厚度。
1.眼部光学相干断层成像的原理
Humphery光学相干断层扫描仪测量光学反射性以获得眼的剖面图。通过激发探测光束并收集反射回来的散射光,确定两个光通路(向前和回来)之间的时间延迟信息,应用OCT内设计算机数据获存库进行分析和储存,由测量干涉信号获得单个A型扫描,通过沿着眼底的横向扫描处理,将多个A型扫描集中为B型图像,构成剖面图。
2.眼部光学相干断层成像的模式
OCT扫描模式有多种多样,包括单线或多线扫描、不同半径的环形扫描、放射线扫描、交叉线扫描、矩形扫描和视盘不同径线的扫描等。不论进行哪种扫描模式,都是将扫描区的剖面呈二维图像显示,如对黄斑区的扫描,可看到黄斑中央的凹陷,黄斑旁可见到玻璃体视网膜界面和神经纤维层、色素上皮-脉络膜毛细血管层的高反射区,在伪彩色中显示为红色,作为辨认其他层次的标志(图5-21)。
图5-21 眼光学相干断层成像图像
3.眼部光学相干断层成像的临床应用 (1)眼前段:
测量角膜层厚度、前房深度、前房角结构、虹膜、睫状体和巩膜等。
(2)确定玻璃体视网膜界面、脉络膜/RPE界面和神经纤维下界:
在正常人OCT伪彩色图上可以看到神经上皮层、视网膜色素上皮层/脉络膜毛细血管层呈两条散射性强的红色条带,弱反射的视网膜感光细胞层位于此两者之间。
(3)黄斑病变和青光眼:
在湿性老年黄斑变性患者中,可看到界限清楚或不清楚的新生血管、浆液性RPE脱离、纤维血管性RPE脱离、出血性RPE脱离,也可见到RPE和脉络膜毛细血管层的光带增厚并受到破坏。在黄斑裂孔中可显示黄斑裂孔各期的特征,如1期的中央凹变浅或消失、2期的视网膜表面部分裂开和小的全层缺失、3期的裂孔完全形成和4期的玻璃体后脱离。中心性浆液性脉络膜视网膜病变可发现神经上皮层和色素上皮层隆起,下方出现光学透明区。在黄斑视网膜前膜、先天性视网膜劈裂症、黄斑囊样水肿等疾病也可发现相应的改变(图5-22)。
图5-22 黄斑囊样水肿OCT图像
(4)青光眼:
测量视网膜神经纤维层厚度,作为青光眼早期诊断及追踪观察的一个指标。
(三)HRT视网膜厚度测量
海德堡视网膜地形图(Heidelberg retinal topography,HRT)是用激光共焦显微摄像系统获得和分析眼后段的三维图像,HRT可以定量描述眼底地形图并追踪其变化。它可以作为视盘形态学和青光眼变化追踪观察的最重要的常规临床检查项目。
1.HRT的原理
在HRT检查中,为获得共焦图像,激光束聚焦于视网膜上,并通过振动镜周期性地反射回来,可进行连续的视网膜二维层面扫描,对每一点反射光的强度可用光敏感探测器进行测量。在共焦光学系统中,只有在设定的焦点平面附近较窄区域的光线才能通过探头,而在焦点平面以外的光线被高度抑制,因此,通过焦点平面的检查目标的共焦二维图像被认为是“光学截面图”,如果从焦点平面的不同位置获得一系列的光学截面图(扫描深度可设定在0.5~4.0mm之间,每一级为0.5mm),可以产生一个三维图像,这种三维图像称为激光断层扫描图。从沿三维图像视轴的光反射的数量分布看,对应于每一点的视网膜平面的高度都可经计算机处理,并产生测量高度的矩阵,也可以地形图的形式表达。地形图包含所有视网膜平面的空间形状信息,并可进行定量分析。
2.HRT的图像
HRT扫描所用的激光光源是一个波长670nm的二极管激光,距离相等的连续32幅二维图像层面(每一幅二维图像由256×256图像像素组成)可构成一个三维图像(图5-23、图5-24)。每次检查区域的大小可设置成10°×10°、15°×15°和20°×20°,检查眼无需散瞳。从三维图像计算出的地形图图像是由256×256个高度测量数值组成,与受检眼的光学特性一致,每点高度测量的精度接近20μm。
用于显示地形图的颜色图谱为“黑色—深红—红色—淡红—黄色—白色”的顺序,较为突出的结构由深颜色来表示,较低的结构以浅颜色表示。原来黑色和白色的反射图像,通过颜色梯度的机制转换为伪彩色图像,以获得更好的视觉效果。
(四)X线检查 1.X线检查的原理
X线由X线机产生,是一种波长很短的电磁波,它以光速沿直线前进。应用于诊断的X线,波长范围为0.08~0.31埃(1埃=10 -8cm),具有穿透性、荧光作用、摄影作用和电离生物作用。X线的穿透性与其波长及物质的密度和厚度有关,X线穿过不同密度和厚度的组织后,其强度在各部位强弱不同,使摄影胶片中的溴化银释出银离子(Ag +)的能力不同,经暗室进行显影和定影后,银离子被还原为黑色影像,未被照射部分则为白色,从而产生影像。
图5-23 正常视盘HRT图像
图5-24 黄斑区HRT图像
2.眼科疾病的X线诊断及临床应用
对眼眶X线照片要按一定顺序逐项观察,如眶窝形状、眼眶容积、眼眶密度、眶壁、眶上裂、视神经孔及眶周围结构等。眼球内不透光异物、钙化点、眶内占位性病变可进行X线检查以确定诊断。主要有眼眶平片、眼眶造影、泪道造影、异物定位等。
(1)眼眶平片:
主要用于:①眼眶扩大;②骨质吸收与破坏;③骨肥厚;④钙化;⑤眶上裂扩大;⑥视神经孔改变。
(2)眼眶造影:
利用对比方法显示占位性病变的轮廓,可用空气、油性或水溶性对比剂进行。
(3)泪道造影:
借助阳性造影剂检查,X线平片可以发现泪道阻塞的位置及程度,决定治疗方法。
(4)异物定位:
用正位、矢状位和侧位可显示与角膜金属环的位置关系做异物定位。
(五)CT检查 1.CT检查的原理
电子计算机体层摄影(computed tomography,CT)由X线发生部分、X线检测部分、图像处理显示部分和操作控制部分所组成。由X线产生窄束笔形或扇形束对人体进行直线扫描至终端后,被对侧的探测器接收并将强弱不等的X线分别转化为光线,照射光电装置,转变为电能,再经模拟/数字转换器形成数据,输入计算机,计算机将这些数据进行运算和排列,得出每一像素的密度值,并排列成矩阵,经过数字/模拟转换器,输至操作台的显像系统,在阴极射线管上出现二维CT图像。
CT图像是密度图像,用CT值标明组织密度。以水作为标准密度,CT值为0 H单位,低于水的组织结构为负值,高于水的为正值。CT像以灰度表示,CT值越高,在图像上越白亮;CT值越低,在图像上越暗。
2.CT检查的方法 (1)CT平片:
指在不用影像加强剂的情况下进行检查。扫描平面分水平、冠状和矢状三个方向。
(2)增强CT:
静脉注射含碘水溶液造影剂(泛影葡胺)可使病变密度增强。
3.CT检查的临床应用 (1)眼球内病变:
①眼球内高密度影:见于视网膜母细胞瘤、脉络膜黑色素瘤、脉络膜骨瘤等;②眼环增厚:见于视网膜脱离、脉络膜脱离、巩膜炎和炎性假瘤等;③玻璃体内弥漫性密度增高:见于玻璃体积血、混浊及玻璃体内机化物等。
(2)眼眶疾病:
①眶内高密度块状影:见于眶内良性肿瘤、恶性肿瘤和炎性肿块等;②眼外肌肥大:见于Graves眼病和肥大性肌炎等;③视神经肿大:见于脑膜瘤、视神经胶质瘤、视神经炎、视神经挫伤、视盘水肿、炎性假瘤等;④眼上静脉扩张:见于颈动脉海绵窦瘘及眼内静脉瘤等;⑤泪腺肿大:见于泪腺肿瘤及结节病等。
(3)眼外伤:
可见于软组织挫伤、骨折和异物等。
(六)MRI检查 1.MRI的原理
磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)含有单数质子、单数中子或两者均为单数的原子核具有自旋及磁矩的物理特性,并且以一种特定的方式绕磁场方向旋转,这种旋转称为进动或旋进。用一个频率与进动频率相同的射频脉冲激发所检查的原子核,将引起共振。在射频脉冲的作用下,一些原子核不但相位发生变化,并且吸收能量后跃迁到较高能态。在射频激发停止后,有关原子核的相位和能级都恢复到激发前状态,这个过程称为弛豫。弛豫时间有两种,即T1和T2。T1弛豫时间为物质放置于磁场中产生磁化所需的时间,T2弛豫时间为在完全均匀的外磁场中横向磁化所维持的时间。质子磁共振成像的因素有质子密度、T1和T2。这些能级变化和相位变化所产生的信号均能为所测样品和人体邻近的接收器所测得。根据计算机不同的程序将接收到的信号进行成像。T1短和T2长的物质产生较强自旋回波MR信号,T1长和T2短的物质则产生较弱的信号。如果知道病灶和正常组织之间的弛豫时间差别,随之挑选合适的程序指标时间,即可增强图像上病灶和正常组织之间的差别。
2.眶正常MRI表现
检查眼眶时,横轴位SE(自旋回波顺序)、T1以及T2加权扫描是最基本的,有时为了对病变正确定位,还辅以冠状位或矢状位T1加权扫描。
眶皮质骨MRI无信号;骨髓因含有脂肪在T1加权像呈高信号,T2加权像呈中等信号;眼血管为低信号;各支神经呈中等信号;眼外肌在T1加权像呈中等信号而T2加权像呈低信号;视神经呈中等信号,平行于视神经的矢状位以及横轴位可显示视神经的全长;在T1加权像,角膜的外、中、内层分别呈中等、低与高信号,在T2加权像,角膜的外层与中层各呈高与低信号;脉络膜以及视网膜在T1加权像呈高信号;虹膜在T1加权像为高信号,T2加权像为低信号。
3.MRI的临床应用 (1)眼眶隔前病变:
蜂窝织炎、基底细胞癌和肉芽肿等。
(2)肌锥外病变:
骨瘤、成骨细胞瘤、骨纤维结构不良、巨细胞瘤、软骨肉瘤、副鼻窦引起的眶内感染与肿瘤、泪腺肿瘤等。
(3)眼外肌病变:
内分泌性眼病、眼眶肌炎、横纹肌肉瘤和淋巴瘤等。
(4)肌锥内病变:
海绵状血管瘤、炎性假瘤、血管畸形、淋巴管瘤、脂肪瘤和转移癌等。
(5)视神经及视神经鞘病变:
视神经胶质瘤、脑膜瘤和视神经炎等。
(6)眼球病变:
视网膜母细胞瘤、黑色素瘤、脉络膜转移癌、视网膜脱离、巩膜炎、巩膜葡萄肿等。