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吲哚青绿眼底荧光血管造影的新解读
作者:李瑞峰  文章来源:河北省邢台眼科医院,河北省眼科研究所 054001  点击数5528  更新时间:2007/5/23 15:37:41  文章录入:aya610  责任编辑:毛进
临床上眼底荧光素血管造影(Fundus fluorescein angiography,FFA)的应用已经十分广泛,其基本原理和图像特征已经深入人心。吲哚青绿血管造影(indocyanine green angiography, ICGA)开展的较晚,与FFA又有很多的相似性,所以我们常常沿用FFA的解读方法去理解ICGA,实际上ICGA与FFA的图像特点有本质的区别。另外,用共焦激光扫描眼底镜(confocal scanning laser ophthalmoscopy,cSLO)完成的ICGA和普通光学眼底荧光血管造影机完成的ICGA的效果也有明显的差异。我们使用德国海得堡公司生产的共焦激光扫描眼底血管造影仪(Heidelberg Retina Angiography, HRA-2),进行了ICGA检查,对ICGA图像有一些新的发现和认识。 一、名词“ICG荧光”与荧光素钠的“荧光”的不同 当前,不管是用cSLO或普通的光学眼底造影机,FFA或者是ICGA的记录方式已经普遍数字化了。虽然我们所看到的ICG荧光和荧光素钠荧光同为白色,但实际上都不是它们本来的颜色。真正的荧光素钠的荧光是黄绿色的,主要的波长是520nm;而ICG的荧光波长是肉眼看不到的835nm的红外光。只是我们在采集、记录的过程中,使用的黑白或红外摄像机,将其转变成白色。 传统意义上的“强、弱荧光”,是眼底荧光素钠血管造影通用的术语。ICG造影所看到的红外荧光与FFA的可见波长的荧光有本质上的不同,两种染料在眼底存在的位置、药物动力学特点也有很大差异。现在FFA和ICGA造影多是同步完成、同时读片,两者之间名词的混用,常常给人带来错觉或误解。因此建议描述ICG造影时,将ICG造影图像称为强ICG荧光、弱ICG荧光, FFA的“荧光素钠荧光”可仍然沿用传统的强荧光、弱荧光的名词。 二、cSLO与普通光学眼底血管造影机的区别 目前临床上广泛应用的ICGA造影机是以HRA为代表的cSLO和普通光学眼底血管造影机两大类。cSLO与普通光学眼底血管造影机的成像原理有很大的区别。cSLO的探测器只接受来自共焦平面特定波长的光线,而非共焦平面的反射光和散射光均被阻挡,其焦深(景深)很浅,从而得到了较高的分辨率。 另外,激发激光为单束照射,进入眼底总的照明亮度低,散射少,必要时其亮度(发射激光强度)可以有较大的调整余地,允许看到更细微的眼底改变,从理论上其分辨率可达到5微米的细胞水平。我们从放大的ICGA晚期图象中可以看到含有ICG染料的颗粒状RPE细胞的形态(图1)。 图1、放大后的ICGA晚期像,RPE细胞呈现颗粒状强ICG荧光。 光学眼底血管造影机的成像原理,是将像闪光灯发射的光用滤光片滤除不需要的颜色,照射到整个眼底后,再用黑白、红外摄像机或数码相机采集眼底的荧光。整个眼底荧光图像是一次性获得,是包括玻璃体、视网膜、脉络膜等各层次内的荧光叠加后的效果。普通光学眼底照相机焦点较深,焦平面前后组织的荧光均可同时看到。所以,荧光物质不管在那个层面储留,都显示的很清楚。与cSLO相比,在完成ICGA时其照明亮度和分辨率受到一定的限制。 三、ICGA不能发现FFA的自发荧光 自发荧光是一种物理现象,当用一种波长的光照射某种物质时,这种物质会在极短的时间内发射出较照射波长的光,这种光就称为自发荧光。眼球的部分组织有这种现象,一些眼底病变也会发生自发荧光,如玻璃膜疣、卵黄样黄斑变性、陈旧出血等。 眼底自发荧光是有其物质基础的,不同物质的自发荧光也有其特定波长。很多实验研究表明,眼底自发荧光的光谱特征与RPE细胞内的脂褐素基本一致。体外培养的RPE细胞的主要荧光波长分别为450nm和525nm的蓝光和绿光组成。高峰光谱为450nm,与荧光素钠的荧光光谱相似。在FFA过程中,很容易看到这种自发荧光。眼底其他病变如卵黄样黄斑变性、Stagardt病等所发出的自发荧光,也可以被FFA所纪录到。但是,ICGA所纪录的是眼底发出的红外光荧光,不能看到RPE发出的这种黄绿色自发荧光。至于眼底是否存在红外波段的自发荧光,尚不清楚。因此,传统意义上FFA可以看到的眼底自发荧光,在ICGA中是看不到的(图2)。 图2、上图为卵黄样黄斑变性,下左为FFA可以发现明显的自发荧光,下右ICGA则没有荧光显示。 四、吲哚青绿与荧光素钠在眼内的药物动力学差异 荧光素钠分子量小,很容易通过脉络膜毛细血管进入到脉络膜组织间质,并在组织间质中存留一定时间,造成组织染色。随后,荧光素钠被血流逐渐稀释、吸收,直到消失。一般认为组织细胞不主动摄取荧光素钠染料分子,也没有发现荧光素钠分子在特定组织细胞内蓄积的现象。所以,荧光素钠眼底荧光是一个逐渐由强到弱、连续的变化过程。 ICG分子量大,且绝大多数(98%),与血浆蛋白相结合,形成ICG-蛋白复合体。ICG染料进入眼内后早期主要存在于视网膜和脉络膜血管内,强ICG荧光集中反映了眼底血管,尤其是脉络膜血管的结构和功能。中期少量进入脉络膜组织间质,造成部分间质染色。后期进入组织间质的染料分子被RPE细胞主动摄取并蓄积在细胞内较长一段时间,其余的ICG染料随血流迅速排空。两种染料在眼底的药物动力学特征有明显的区别(图3)。 图3、荧光素钠与ICG在正常眼底的药物动力学比较示意图 在临床上我们也可以发现,ICGA中、早期由于大量染料主要存在于眼底血管内,RPE细胞则遮挡了部分ICG荧光,所以血管内的ICG荧光明显强于眼底背景;到晚期血管内ICG荧光迅速消失,而本来是遮挡ICG荧光的RPE细胞,由于摄取了ICG,却呈现出均匀的颗粒状强ICG荧光,眼底背景ICG荧光明显强于染料排空后眼底血管(尤其是视网膜血管)的ICG荧光。可以说,ICGA中早期图像反映的是眼底血管的ICG荧光,而晚期图像则反映的是RPE细胞内的ICG荧光,两者之间有明显的反差(图4)。 图4、ICGA早、晚期像的反差现象。 五、ICGA后期像的重要性 吲哚青绿血管造影检查在观察和分析脉络膜血管病变,尤其是在脉络膜新生血管(choroidal neovascularization, CNV)的诊断上,得到了广泛的应用;但RPE对ICGA图像的影响,尚没有给于足够的重视。我们在使用cSLO进行ICGA检查的工作中,通过对一部分特殊病例的研究,发现ICGA晚期图像可以很好地反映RPE的形态和功能。 各种原因造成的视网膜色素上皮撕裂,使RPE细胞层缺失,为我们在活体观察RPE层对ICG造影像,尤其是晚期像的影响,提供了一个十分珍贵的窗口。 图5、视网膜色素上皮撕裂荧光血管造影和ICGA 图5中上左图为FFA早期像,黄斑颞侧半圆形RPE撕裂区呈强荧光;上中图RPE缺损区荧光迅速增强;上右图荧光自REP缺损处向外明显渗漏,视盘下方有一处RPE渗漏灶。下左图为ICGA早期像,黄斑颞侧半圆形RPE撕裂区呈强ICG荧光,下中图ICG荧光增强;下右图为ICGA晚期像,半圆形RPE撕裂区呈均匀的低ICG荧光,其边缘有强ICG荧光渗漏,视盘和视网膜血管呈低ICG荧光,其余眼底则表现为颗粒状强ICG荧光。由此可以证实,ICGA晚期,视盘和视网膜血管的强ICG荧光,被血流稀释、消退,变为明显的弱ICG荧光;正常的、摄取并积蓄了ICG染料的RPE细胞表现为颗粒状强ICG荧光; RPE缺损处没有强ICG荧光,说明该处不仅无RPE细胞,其下面的玻璃膜和脉络膜也无明显的ICG染料存留;存在巨大的RPE缺损时,从脉络膜弥散到间质中的ICG染料,既没有被RPE细胞主动的摄取、蓄积,又没有RPE机械的阻挡,所以从RPE缺损处溢出、下沉到视网膜神经上皮下,形成RPE缺损下缘明亮的强ICG荧光。 ICGA的晚期像为我们在活体眼观察RPE的功能,提供了一个重要的、不可替代的途径,必将对RPE、Brush’s和膜脉络膜毛细血管复合体的研究带来新的突破。 由于我们仅仅是初步的研究,加上眼底疾病及ICGA检查本身的复杂性,仍有一些现象还不能得到圆满解释,有待于今后更加深入的临床研究和病理对照观察。
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