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超广角当真优势明显?40万速与传统OCTA范围糖网病变探测力大PK

超广角当真优势明显?40万速与传统OCTA范围糖网病变探测力大PK

【概要描述】研究结论认为,图湃全域扫频OCTA单次扫描24mm×20mm (FOV 120°)超广角范围眼底图像,与12mm×12mm扫描范围相比,可以更准确地显示DR视网膜缺血程度,并检测到更多的NV和IRMAs病变,显著提升了对DR病变的探测能力和精度。

超广角当真优势明显?40万速与传统OCTA范围糖网病变探测力大PK

【概要描述】研究结论认为,图湃全域扫频OCTA单次扫描24mm×20mm (FOV 120°)超广角范围眼底图像,与12mm×12mm扫描范围相比,可以更准确地显示DR视网膜缺血程度,并检测到更多的NV和IRMAs病变,显著提升了对DR病变的探测能力和精度。

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糖尿病性视网膜病变(DR)是糖尿病最常见的微血管并发症之一。研究报告显示,DR的患病率为34.6%,增殖性DR(PDR)的患病率为7.0%,而PDR是导致全球工作年龄人口视力丧失和可预防失明的主要原因。过去十年间,一些新的眼底成像技术孕育而生广泛应用于DR的筛查和诊断,其中包括扫频OCTA技术。既往研究表明,OCTA可以检测DR中的血管病变,如微动脉瘤(MAs)、视网膜内微血管异常(IRMAs)、新生血管(NV)、毛细血管无灌注区(NPAs)、硬性渗出(HEs)和糖尿病性黄斑水肿(DME),但大多数所采用的SS-OCTA设备扫描范围有限(12mm×12mm或更小),无法捕获扫描区域以外的临床重要信息。近日,四川省人民医院等五家单位由钟捷教授领衔的团队运用图湃新一代40万速度的全域扫频OCTA技术,单次扫描15秒内即可获取高清24mm×20mm (相当于眼内角视场FOV 120°)的眼底图像,平面像素1536×1280,清晰度与小尺寸6mm扫描一致,较小扫描范围12mm×12mm图像比较,观察对DR病变的探测,在国际期刊《Frontiers in Endocrinology》上发表标题为《Different scan areas affect the detection rates of diabetic retinopathy lesions by high-speed ultra-widefield swept-source optical coherence tomography angiography》(超广角扫频源OCTA不同扫描范围对糖网病变探测的影响)论文(并列第一作者:黎梦宇、毛明珠等),确认超广角OCTA可显著提升对DR病变的探测能力与精度。 

图1. A、B:以黄斑为中心,PDR全域扫频OCTA视网膜血流24mm×20mm (FOV 120°),黄色方框为12mm×12mm (FOV 50°)绿色箭头:微动脉瘤(MAs)和相应的B扫描(a1);黄色箭头:视网膜内微血管异常(IRMAs)和相应的B扫描(a2);红色箭头:新生血管(NV)和相应的B扫描(a3);红星:非灌注区(NPAs)。

随着视场角(FOV)的增加超广角SS-OCTA可检测到更多的IRMA和NV,视网膜中周部区域缺血较后极部区域严重。以往大多数研究使用的OCTA扫描最大范围仅限于12mm×12mm(FOV 50°),虽然可通过蒙太奇技术(多次扫描后拼图)又或追加屈光度镜头来扩大视场(FOV)增加成像面积,但都存在限制性,比如:图像对接不齐、更长采集时间、引入更多伪影等,而外接镜头更会导致图像分辨率的下降和视网膜血管信息的缺失。本研究采用的图湃全域扫频OCTA设备40万次A-Scan扫描速度实现了单次扫描最大的24mm×20mm (444.6mm²)超广角范围,相较于12mm×12mm(144mm²)的扫描模式提供了额外208.7%的扫描范围,促进了更宽的视网膜视场成像(约120°FOV)根据国际超广角影像研究小组(the International Widefield Imaging Study Group)对超广角的定义,即一次拍摄图像包括涡静脉及涡静脉前的技术(约110-220°),本研究应用的SS-OCTA系统扫描成像视场(FOV)可归类为超广角视场。

表1. OCTA图像的DR病变检出率:12mm×12mm VS. 24mm×20mm(扫描范围)

研究评估了OCTA不同扫描范围探测DR病变,包括MAs、IRMAs、NV、NPAs、HE和DME。结果显示,HE和DME的检出率相同(p=1.000),较大的扫描范围MAs、IRMAs和NV的检出率没有显著性增加(p > 0.05),但是作为视网膜缺血的重要指标,NPAs的检出率随着扫描范围的增加而明显增加(p<0.05)

表2. 缺血性指数(ischemic index,ISI ):12mm×12mm VS.12mm~24m-环(区域)

通过量化NPAs,并评估了视网膜不同区域的缺血程度,即缺血性指数ISI =NPAs/retinal area,结果表明24mm×20mm范围中周部区域缺血后极部区域缺血更严重(1所示),与既往研究结果相似。但既往研究采用的OCTA设备,12mm×12mm扫描仅提供24um的横向分辨率,且由于12mm×12mm扫描图像不完全重叠(需要耗时手动矫正),自动拼图功能有时会失效,以及图像畸变失真会影响周边部毛细血管无灌注的测量,存在一定的局限性。本研究中,图湃全域扫频OCTA单次扫描可提供24mm×20mm图像(FOV 120°),横向光学分辨率10um,轴向光学分辨率3.8um,能够更准确地观察视网膜毛细血管非灌注区,缺血区域显示更全面、更直观。对于临床实践中随访观察毛细血管闭锁、消退的变化,无创超广角SS-OCTA图像可快速、反复获取

除NPAs外,IRMA和NV是DR管理的重要考虑因素。区分IRMA和NV(通过B-scans鉴别),对于确定DR的严重程度和预后以及做出治疗决策至关重要。虽然在本研究中,对IRMA和NV的检测,24mm×20mm扫描范围和12mm×12mm扫描范围其结果之间没有统计学意义上差异,与以往研究结果相似。但研究发现,随着FOV的增加,24 mm×20mm扫描范围比在12mm×12mm扫描范围能观察到更多的IRMA和NV,即研究中6只眼的NV和10只眼的IRMA仅在12mm~24mm环区域内观察到,16只眼在24mm×20mm扫描范围观察到的病变更为严重,6只眼由最初根据12mm×12mm扫描范围图像诊断“严重NPDR”而修正诊断“PDR”。以上结果表明,更大扫描范围的SS-OCTA可以促进更准确地判断DR进展情况,指导临床诊断和治疗,及时进行干预。

表3. OCTA图像的DR病变检出率:24mm×20mm扫描模式(中央提取12mm×12mm ) VS. 12mm×12mm扫描模式

另外,本研究对图湃全域扫频OCTA不同扫描模式,即以黄斑为中心的24mm×20mm扫描模式中央提取12mm×12mm和12mm×12mm扫描模式图像探测DR病变进行了观察,结果显示所有病变的检出率之间没有统计学差异。24mm×20mm扫描模式在DR病变检测过程中,没有因为扫描范围的增加而丢失12mm×12mm区域内视网膜血管的信息,反而提供了更多关于中周边部视网膜的信息。当然,如果使用同型号的12mm×12mm扫描模式具有扫描时间相对较短的优点。

另外需要强调的是,研究中的12mm×12mm OCTA扫描也出自于图湃同款OCTA,相对传统技术而言已经提供了更出色的水平与轴向分辨率。即便在这样的前提下超广角的大范围依然取得明显的优势。

研究结论认为,图湃全域扫频OCTA单次扫描24mm×20mm (FOV 120°)超广角范围眼底图像,与12mm×12mm扫描范围相比,可以更准确地显示DR视网膜缺血程度,并检测到更多的NV和IRMAs病变,显著提升了对DR病变的探测能力和精度。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
原文作者:

黎梦宇、毛明珠等(并列第一作者)、钟捷、李杰(并列通讯作者),四川省人民医院等

 

新闻编辑:龚露,图湃医疗

内容校对:周健,图湃医疗

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