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超高分辨率OCT揭秘正常衰老和早期黃斑變性的標志物
年齡相關性黃斑變性(AMD)是世界范圍內老年人中樞性視力障礙的主要原因。老年性黃斑變性影響視網膜的多種結構，尤其是視網膜色素上皮(RPE)、基底膜(BL)和Bruch膜(BrM)。RPE-BL-BrM這個名稱的提出是為了適應AMD中新層和亞rpe - bl空間的出現，其中包含囊腫、1型黃斑新生血管和后遺癥。
使用超高分辨率光譜域OCT (UHR SD-OCT)儀器對正常成人受試者和AMD患者成像，發現RPE-BLBrM復合物在普通OCT中被視為單一的高反射帶，在健康的年輕成人和早期AMD的眼睛中可以進一步被分解為3個不同的帶。該特征表現為分裂，其中兩個高反射帶被一個低反射帶分開。隨著年齡的增長，這3個OCT帶逐漸變得不均勻，在大多數正常的眼睛中，到六到七歲時，分裂是無法解決的。RPE-BL-BrM低反射分裂的可見性與年齡和AMD診斷密切相關，這表明其具有區分衰老和AMD病理的潛力。
通過比較早期AMD眼(N=19)和正常成人眼(N=63)的UHR SD-OCT亮度(B)-掃描結果，結合組織學和超微結構結果，本研究探討了RPE-BL-BrM分裂/低反射帶與AMD診斷眼BLamD積累相對應的假設。雖然OCT成像缺乏區分BLamD和BLinD的分子特異性，但BLamD平均比BLinD厚3?，因此在總厚度測量中占主導地位。研究結果還表明，年輕正常眼睛中的RPEBL-BrM分裂/低反射帶可能起源于RPE的基底部分，其中包括其基底包膜的貢獻。
近日，由MIT的James G. Fujimoto團隊發表在Ophthalmology Science期刊的題為Ultrahigh Resolution OCT Markers of Normal Aging and Early Age-related Macular Degeneration的文章，利用UHR SD-OCT在微米尺度上可視化和測量外視網膜的變化，作為正常衰老與早期AMD的標志。超高分辨率SD-OCT可以提供一種臨床成像工具，能夠在體內和縱向評估AMD的關鍵病理特征，而這些特征通常只能在體外獲得。RPE-BL-BrM的超高分辨率SD-OCT成像有望闡明正常衰老和AMD的發病機制，并為藥物開發和治療試驗提供潛在的標志。
研究者選取了39名患者的63只眼睛進行實驗，通過對1只年輕正常眼和1只患有早期AMD的老年眼的高分辨率組織學和透射電鏡分析，發現了與衰老和AMD相關的典型變化。早期AMD(圖1右列)，基底褶積消失，新層出現。基底層流沉積在電子密度、織構和成分上與RPE- bl相似，并在RPE- bl內部積累，作為老化過程的一部分，取代或可能合并RPE基底包裹體。厚而連續的BLamD層可能作為RPE和底層ChC之間的運輸屏障，有助于形成高風險軟性囊腫、BLinD或兩者兼而有之。Retinal pigment epithelium (RPE), RPE basal lamina (RPE-BL), Bruch’s membrane (BrM) and choriocapillaris (ChC)
研究者使用UHR SD-OCT在正常和早期AMD眼睛的前瞻性橫斷面研究中研究RPE-BL-BrM分裂。UHR SD-OCT增強了外視網膜中反射帶和低反射帶的可視化，特別是當軸向尺寸擴大時，b掃描顯示為線性灰度。這些視網膜外帶從前到后依次標記為:緊靠EZ (IS/OS)前面的中等反射帶(#i);在CIZ前方有一個中等反射帶(COST) (#ii)，具有較高的中央凹偏心能見度;在CIZ (COST)下方有一個薄的低反射帶(#iii);在RPE-BL-BrM復合體前有一個中等反射帶，僅在>可見;w0.5 mm偏心(#iv)。研究者選擇使用數字來標記特征，而不是通過解剖或組織學結構。AP=apical processes of RPE; ChC=choriocapillaris; CIZ=cone interdigitation zone with RPE; COST=cone outer segment tips; ELM=external limiting membrane; EZ=ellipsoid zone of the photoreceptors; GCL=ganglion cell layer; HFL=Henle ?ber layer; ILM=inner limiting membrane; INL=inner nuclear layer; IPL=inner plexiform layer; IS/OS=photoreceptor inner segment/outer segment junction; ISel=ellipsoid zone of the photoreceptors; ISmy=myoid zone of the photoreceptors; NFL=nerve ?ber layer; ONL=outer nuclear layer; ONLc=cone nuclei in ONL; ONLr=rod nuclei in ONL; OPL=outer plexiform layer; OS=outer segments of the photoreceptors; RPE=retinal pigment epithelium; RPE-BLBrM=RPE basal laminar-Bruch’s membrane complex.
研究者分別選取了具有代表性的年輕，中年和老年的正常眼睛使用UHR SD-OCT掃描，顯示了視網膜在正常衰老過程中細微的變化。在年輕的正常眼睛, 29歲亞洲女性)，所有高反射的視網膜外帶都清晰地分辨出來，在幾乎整個9毫米寬的視野中都能看到清晰的邊界。在中年眼( 57歲白人女性)，ELM、EZ (IS/OS)和CIZ (COST)的區分和可分辨性仍然存在，盡管ELM有增厚和不規則的外觀。最后，老年眼視網膜外帶逐漸變厚，不均勻，低反射帶能見度大大降低。在老年眼睛中( 73歲白人女性)，帶#vi僅在顳側的一個斑片狀區域和視神經頭附近的一個w1.2 mm寬的小段可見。
為了了解黃斑變性視網膜外帶是如何改變的，研究了具有代表性的疾病嚴重程度呈進行性發展非滲出性(干性)黃斑變性眼睛。在典型的早期AMD眼(71歲白人男性)中，需要注意的特征是明顯的低反射帶#vi，它可以在高反射帶#v和#vii之間清晰地分辨出來。盡管年齡較大，這種高能見度仍然存在。類似的觀察結果也出現在另一只早期黃斑變性眼視網膜下類瘤樣蛋白沉積(85歲白人男性)。疾病階段越晚期的眼睛所顯示的病變與低分辨率普通OCT的結果一致。中度AMD眼中央凹下可見一群大中型結節(79歲白人女性)。OCT b掃描顯示晚期干性AMD眼RPEweisuo區域的特征性脈絡膜超透射(77歲白人女性)。weisuo的OCT形態學特征，包括ELM下降和外叢狀層后的低反射楔;由于動態范圍增強，后一特征在對數尺度b掃描中更明顯。
正常老化和干性AMD眼RPE-BL-BrM分裂/低反射帶可視性的定量分析。總體可見性百分比在圖8A中繪制，與年齡組和AMD診斷有關。此外，還對中心黃斑區域(ETDRS中心-內部子場內的b掃描段)和外圍黃斑區域(ETDRS外部子場內的b掃描段)進行了區域分析(圖8B)。我們發現，在正常老化下，這兩個偏心都顯示分裂/帶#vi可見度降低。此外，在正常的老年受試者中，研究者注意到中央黃斑的能見度急劇下降，而周圍黃斑或全局的能見度較低。在所有分析的偏心中，AMD眼睛的分裂/帶#vi可見度明顯高于相同年齡的正常眼睛(P < 0.026)。在正常眼睛中，#vi帶的中位厚度穩步下降，每年à0.041 mm(95%置信區間:à0.050至à0.032，根據線性回歸，圖8D)。早期AMD眼#vi帶較年齡匹配組明顯變厚(P <0.001，圖8E)。低反射帶#vi區域結合了厚度和覆蓋率(即與能見度百分比相關聯)。正常眼睛的橫截面低反射帶#vi面積減少(每年à380.3 mm 2, 95%置信區間:à449.6至à311.1，圖8F)，但在早期AMD眼睛中顯著增加(P <0.001，圖8G)。
綜上，本研究表明，UHR SDOCT是一種有希望的模式，可以揭示與正常衰老和早期AMD病理相關的視網膜外改變。超高分辨率OCT有望為AMD的診斷、監測進展和治療反應提供新的成像標記，并能夠在體內研究AMD的發病機制，加快未來的治療試驗。