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.2017年2月10日7:42201。
doi:10.1038/srep42201。

投影分辨光学相干断层血管造影对人视网膜血管的详细解剖

家坎贝尔 1, M Zhang先生 1, T S黄 1, S T Bailey公司 1, D J威尔逊 1, Y贾 1, D黄 1
附属公司

投影分辨光学相干断层血管造影对人视网膜血管的详细解剖

家坎贝尔等。 科学代表. .

摘要

光学相干断层成像血管造影（OCTA）是一种对视网膜和脉络膜循环进行三维成像的无创方法。然而，浅层血管将血流信号伪影投射到深层，限制了血管深度识别。投影分辨（PR）OCTA算法通过消除投影伪影，同时保留深层真实血管的原位血流信号，提高了深度分辨率。这项新技术使我们能够以比以前更好的深度分辨率在体内研究正常视网膜血管。我们对正常志愿者的调查显示，视网膜中存在2到4个不同的血管丛，这取决于相对于视盘和中央凹的位置。这些视网膜丛和互连层中的血管模式与以前的组织学研究一致。基于这些数据，我们提出了一个改进的命名和分割边界系统，用于OCTA进行详细的三维视网膜血管解剖。这可以作为未来研究正常视网膜解剖结构以及血管畸形、非灌注和新生血管的基础。

PubMed免责声明

利益冲突声明

俄勒冈州健康与科学大学（OHSU）、贾亚丽（Yali Jia）和黄大卫（David Huang）对Optovue，Inc.有重大财务利益，该公司可能对这项研究和技术的结果有商业利益。OHSU对这些潜在的利益冲突进行了审查和管理。David Huang从Carl Zeiss Meditec，Inc.获得专利使用费。其他作者对本文主题没有经济利益。

数字

图1
图1。黄斑区人类视网膜血管丛的解剖学定位，以及当前和拟议的光学相干断层成像血管造影分割边界。
在人类视网膜的组织学切片顶部绘制的视网膜血管丛的红色插图（标记在右侧），显示光谱域光学相干断层扫描的解剖层（标记在左侧）。四个血管丛可分为浅层和深层血管复合体（SVC和DVC，如右图所示），用于常规分割，但应反映ICP在IPL/INL界面的解剖位置，当前OCTA分割将其用作浅层和深层血管丛之间的边界（左图标记为SCP和DCP）底部显示了当前和建议的血管命名和OCTA分段。（NFL = 神经纤维层 = 神经节细胞层 = 内网状层 = 内核层 = 外丛状层加Henle纤维层，ONL = 外核层 = 感光层 = 视网膜色素上皮 = 光学相干断层血管造影 = 桡侧乳头旁毛细血管丛 = 浅血管丛 = 中间毛细血管丛 = 深毛细血管丛）。
图2
图2。正常研究参与者左眼的投影分辨光学相干断层扫描血管造影（PR-OCTA）。
四个4.5 × 4.5 mm OCTA卷被蒙太奇。(一个)14.2条 × 4.5 毫米面对面视网膜内侧的OCTA。横截面图像(B类)沿黄斑乳头轴（连接中央凹和视盘中心的绿线）拍摄。(B类)彩色复合材料横截面OCTA（14.2 × 0.7 mm）显示视网膜（紫色）和脉络膜（红色）血流叠加在静态结构的灰度反射图像上。中的白色矩形(一个)和(B类)表示0.1 × 0.8 × 0.25 毫米(x个 × 年 × z（z）)乳头周围、副中心凹（绿色圆圈）、中心凹周围（蓝色圆圈）和周围（7 mm颞侧至中央凹）视网膜毛细血管密度测量。
图3
图3。视网膜毛细血管密度是归一化深度和结构光学相干层析成像层的函数。
在4个解剖区域的代表区域（图2）测量了深度分辨率毛细血管密度剖面。图中显示了9名正常人类参与者的毛细血管密度测量值的总体平均值和标准偏差。在所有区域，GCL中的毛细血管密度峰值对应于浅表血管丛。在乳头周围区，NFL内的峰值对应于放射状乳头周围毛细血管丛。在除外周以外的所有区域，INL内缘的峰对应中间毛细血管丛（ICP），而INL外缘的峰则对应深毛细血管丛。在外围，ICP和DCP合并为一个峰值。x维深度标度（对应于图2中的z标度）表示标准化深度，每个标记的OCT结构层标准化为参考对象（如图2所示），最大限度地减少了该维的变化，但保持了与结构OCT层的解剖关系。（华侨城） = 光学相干层析成像 = 神经纤维层 = 神经节细胞层 = 内网状层 = 神经节细胞复合体 = 内核层 = 外丛状层加Henle纤维层，ONL = 外核层）。
图4
图4。在正常人参与者的视网膜中绘制横截面毛细血管密度图，并提出分割边界。
排名前14.2 毫米(x个)乘以0.7 毫米(z（z）)图像是通过蒙太奇四4.5获得的 × 4.5 mm PR-OCTA体积，并选择沿黄斑乳头轴的横截面板（图2）。毛细管密度在0.1的超体素内测量 × 0.8 × 0.01 毫米(x个 × 年 × z（z）). 视网膜上可见三层密集的毛细血管密度（上图的顶层）：上血管复合体、中间毛细血管丛和深毛细血管丛。绒毛膜毛细血管中有一层高毛细血管密度（底层）。建议的分割边界显示在下部图像（白线）中，并带有相应的结构OCT层。（华侨城） = 光学相干层析成像 = 桡侧乳头旁毛细血管丛 = 浅血管丛 = 中间毛细血管丛 = 深毛细血管丛 = 神经节细胞复合体 = 外丛状层 = 视网膜色素上皮）。
图5
图5。En脸正常人参与者左眼四个视网膜血管丛的投影分辨光学相干断层扫描血管造影。
血管造影由四张2的蒙太奇构成 × 2 mm扫描。在神经纤维层（NFL）板中发现了桡侧乳头旁毛细血管丛（RPCP）。浅血管丛（SVP）板主要位于神经节细胞层（GCL），被分割为神经节细胞复合体（GCC，定义为NFL）的内部80% + GCL公司 + 内网状层[IPL]），不包括NFL。中间毛细血管丛（ICP）在GCC的外部20%到内核层（INL）的内部50%之间被分割。深部毛细血管丛在INL外50%和外丛状层（OPL）之间。右侧为乳头周围RPCP的高倍图像，以及SVP、ICP和DCP的中央凹旁血管网络，这些图像来自用白色方块表示的相应截面。
图6
图6。黄斑区的视网膜血管丛和相互连接的层。
彩色眼底照片（中间底部面板）显示 × 2 mm扫描区域（白色方形）。这个面对面PR-OCTA（左面板）从顶部最浅到底部最深排列。蓝色空心三角形包围着一个潜水小静脉（在彩色眼底照片上识别），可以在从SVP到DCP的横断PR-OCT（中顶板）中看到（实心蓝色缺口箭头）。空心的粉红色正方形包围了一个潜水小动脉，可以在SVP、ICP、DCP以及ICP和DCP之间的互连层中看到。中空的蓝色方块包围着一个潜水小静脉，放大后可以清楚地看到面对面PR-OCTA板（右面板）。这个小静脉在所有三个丛中产生一个辐射状的毛细血管网络。这幅漫画（中间的面板）描绘了三个血管丛和互连层中动脉和静脉系统之间的解剖关系。
图7
图7。4个视网膜血管丛的横向血管密度分布。
血管密度的计算单位为面对面神经丛沿0.7的投影 mm宽（y，垂直于图像平面）线束，每0.05次采样一次 mm（x）沿黄斑乳头轴（图2）。这些位置是通过与光盘边缘的距离来测量的。黄线和红线表示每个神经丛血管密度测量的浅（黄色）和深（红色）分割边界，这是9名正常人类参与者的平均值，代表标准偏差的误差条显示为每10个第个点。将x轴刻度标准化为所有参与者在椎间盘和中央凹的参考图像。横向血管密度剖面包括大血管，并且基于穿过丛全厚度的最大流量投影（1–24个体素厚的平板），因此其值高于之前显示的深度分辨率毛细管密度剖面（单个体素厚平板）。（RPCP = 桡侧乳头旁毛细血管丛 = 浅血管丛 = 中间毛细血管丛 = 深毛细血管丛）。
图8
图8。投影分辨（PR）光学相干层析血管造影（OCTA）算法的图示。
(一个)和(D类)之前的复合横截面（B扫描）图像(一个)以及之后(D类)投影分辨率。在这两幅图像中，阈上去相关信号（红色）覆盖在结构OCT（灰度）上。该阈值将流与背景噪声区分开来，并基于噪声统计。(B类)反射归一化去相关信号的原始轴向剖面(C类)投影分辨率算法保留了高于上述所有体素（体素分类为就地真实血管中的流量），并将剩余信号设置为零（归类为流量投影伪影）。
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