利用OCT-A技術探究球形迷你鞏膜接觸鏡使用者的結膜血管結構變化
本研究的核心發(fā)現(xiàn)由Fateme Alipour、Parisa Abdi、Hassan Asadigandomani、Mehdi Khodaparast、Zahra Montazeriani和Marzieh Sajedi共同完成，研究成果以“Investigating the vascular structure of the conjunctiva in patients using spherical mini-scleral contact lenses utilizing OCT-A imaging”為題，于2025年發(fā)表在《Scientific Reports》期刊上。
重要發(fā)現(xiàn)
01研究背景與核心貢獻
球形迷你鞏膜接觸鏡因其大直徑設計（通常為13-18毫米）能提供良好的穩(wěn)定性和舒適度，常用于角膜地形圖不規(guī)則的患者，如圓錐角膜（KCN）或角膜移植術后人群。然而，鏡片與不規(guī)則鞏膜結構的匹配可能導致結膜血管受壓，進而影響鏡片耐受性和視力穩(wěn)定性。傳統(tǒng)評估方法如裂隙燈檢查主要依賴定性觀察，存在主觀性強、靈敏度不足的局限。本研究首次將OCT-A技術系統(tǒng)應用于鞏膜接觸鏡使用者的結膜血管成像，通過定量分析血管密度變化，填補了微血管層面評估的空白。核心貢獻在于證實了OCT-A能捕捉到鏡片佩戴引起的細微血流改變，并與臨床觀察形成互補，為眼科成像提供了新的工具。
實驗采用前瞻性設計，納入13名已佩戴鞏膜鏡1-2年的患者（共22只眼），所有患者均被診斷為圓錐角膜或透明邊緣變性。排除標準包括青光眼、白內障等眼部疾病，以確保結果特異性。OCT-A成像在兩種時間點進行：鏡片移除后至少8小時（作為基線）和佩戴后1小時，以模擬日常使用場景。成像設備基于干涉原理，通過高速掃描動態(tài)血流信號，生成高分辨率血管圖像。研究區(qū)域定義為距角鞏膜緣3毫米的鞏膜象限，并進一步劃分為Band 1（鏡片下1.5毫米區(qū)域）和Band 2（鏡片外相鄰1.5毫米區(qū)域），以區(qū)分直接受壓區(qū)和周邊區(qū)。
圖像處理環(huán)節(jié)使用MATLAB軟件，通過對比度增強和閾值分割算法，將灰度圖像轉換為二值化血管圖，計算血管面積與總區(qū)域的比值作為密度指標。這種方法確保了數(shù)據(jù)的客觀性和可重復性。例如，在原始OCT-A圖像中，綠色標出的興趣區(qū)（ROI）清晰展示了目標分析區(qū)域，而Band 1（藍色）和Band 2（紅色）的劃分則基于角鞏膜緣距離，實現(xiàn)了精準的空間定位。
03結果分析與光學成像關聯(lián)定量結果顯示，鏡片佩戴后，下象限的血管密度在ROI區(qū)域顯著降低（佩戴后0.362±0.074 vs. 佩戴前0.452±0.099，調整后P值=0.027），Band 1區(qū)域同樣出現(xiàn)顯著下降（佩戴后0.353±0.075 vs. 佩戴前0.462±0.095，調整后P值=0.008）。這表明鏡片對下象限血管的壓迫效應最為明顯，可能與鞏膜解剖結構不對稱有關。其他象限如上象限和顳象限也呈現(xiàn)下降趨勢，但未達統(tǒng)計學顯著性；鼻象限反而有輕微上升，推測是因鼻側鞏膜較平坦所致。OCT-A的高靈敏度使其能捕捉這些漸變模式，而傳統(tǒng)裂隙燈檢查則難以察覺。
臨床評估方面，經(jīng)驗豐富的眼科醫(yī)生通過裂隙燈照片對血管受壓程度進行0-4分級，發(fā)現(xiàn)在上、下和顳象限，其評分與OCT-A結果顯著相關（如上象限P值=0.026）。這驗證了OCT-A的臨床適用性，但同時也提示照片質量可能影響定性評估的準確性。通過圖3所示的處理流程——從原始OCT-A圖像（A）到二值化血管分割（D）——可直觀看到成像技術如何提升診斷精度。此外，每日佩戴時長與臨床評估在鼻和顳象限呈負相關，但OCT-A參數(shù)未顯示類似關聯(lián)，反映了短期成像與長期耐受性之間的復雜性。
創(chuàng)新與亮點
01突破傳統(tǒng)成像難題
本研究的核心創(chuàng)新在于解決了結膜微血管變化的定量評估難題。傳統(tǒng)裂隙燈檢查雖為眼科基礎工具，但依賴觀察者經(jīng)驗，且只能定性描述血管充血或壓迫現(xiàn)象。OCT-A技術通過分析血流動態(tài)信號，實現(xiàn)了血管密度的客觀量化，首次在鞏膜接觸鏡研究中系統(tǒng)應用。例如，Band 1區(qū)域的顯著變化揭示了鏡片直接壓迫區(qū)的血流減少，這種微米級變化是裂隙燈無法檢測的。這突破了既往成像技術只能評估宏觀結構的局限，為“隱形”血管異常提供了可視化窗口。
OCT-A作為一種非侵入性生物成像技術，其價值體現(xiàn)在多維度：首先，它結合了結構成像和功能評估，能同時顯示血管形態(tài)和灌注狀態(tài)，如Fig.2中佩戴后圖像（D）清晰顯示鏡片邊緣（紅色箭頭）對血管的遮擋效應。其次，該技術具有高分辨率和高速掃描優(yōu)勢，避免了熒光造影等有創(chuàng)方法的風險。在醫(yī)療應用中，這種成像能力可優(yōu)化接觸鏡適配流程，例如通過定制化設計減少血管壓迫，從而降低角膜水腫或新生血管等并發(fā)癥風險。從更廣視角看，該研究為眼科疾病（如干眼癥或角膜病變）的血管變化研究提供了新范式，有望推廣至其他生物醫(yī)學領域。
挑戰(zhàn)與展望
本研究表明，OCT-A成像技術能有效監(jiān)測球形鞏膜接觸鏡引起的結膜血管變化，尤其在定量評估微血管密度方面優(yōu)于傳統(tǒng)方法。研究發(fā)現(xiàn)下象限血管受壓顯著，且與臨床觀察具有一定相關性，突出了成像技術在個性化醫(yī)療中的潛力。然而，研究樣本量較小、隨訪時間短，未來需擴大樣本并延長觀察期，以驗證長期效應。此外，OCT-A設備在區(qū)分結膜與淺層鞏膜血管方面仍有優(yōu)化空間，結合人工智能算法可能進一步提升分析效率。展望未來，這種成像方法有望成為接觸鏡適配的標準工具，通過早期干預提升患者生活質量，并推動眼科成像技術向精準化、數(shù)字化發(fā)展。
聲明：本文僅用作學術目的。
Alipour F, Abdi P, Asadigandomani H, Khodaparast M, Montazeriani Z, Sajedi M. Investigating the vascular structure of the conjunctiva in patients using spherical mini-scleral contact lenses utilizing OCT-A imaging. Sci Rep. 2025 Feb 8;15(1):4759.
DOI:10.1038/s41598-025-89159-x.
