利用OCT-A技术探究球形迷你巩膜接触镜使用者的结膜血管结构变化
2025-11-04 来源:本站 点击次数:40本研究的核心发现由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”为题，于2025年发表在《Scientific Reports》期刊上。
重要发现
01研究背景与核心贡献
球形迷你巩膜接触镜因其大直径设计（通常为13-18毫米）能提供良好的稳定性和舒适度，常用于角膜地形图不规则的患者，如圆锥角膜（KCN）或角膜移植术后人群。然而，镜片与不规则巩膜结构的匹配可能导致结膜血管受压，进而影响镜片耐受性和视力稳定性。传统评估方法如裂隙灯检查主要依赖定性观察，存在主观性强、灵敏度不足的局限。本研究首次将OCT-A技术系统应用于巩膜接触镜使用者的结膜血管成像，通过定量分析血管密度变化，填补了微血管层面评估的空白。核心贡献在于证实了OCT-A能捕捉到镜片佩戴引起的细微血流改变，并与临床观察形成互补，为眼科成像提供了新的工具。
实验采用前瞻性设计，纳入13名已佩戴巩膜镜1-2年的患者（共22只眼），所有患者均被诊断为圆锥角膜或透明边缘变性。排除标准包括青光眼、白内障等眼部疾病，以确保结果特异性。OCT-A成像在两种时间点进行：镜片移除后至少8小时（作为基线）和佩戴后1小时，以模拟日常使用场景。成像设备基于干涉原理，通过高速扫描动态血流信号，生成高分辨率血管图像。研究区域定义为距角巩膜缘3毫米的巩膜象限，并进一步划分为Band 1（镜片下1.5毫米区域）和Band 2（镜片外相邻1.5毫米区域），以区分直接受压区和周边区。
图像处理环节使用MATLAB软件，通过对比度增强和阈值分割算法，将灰度图像转换为二值化血管图，计算血管面积与总区域的比值作为密度指标。这种方法确保了数据的客观性和可重复性。例如，在原始OCT-A图像中，绿色标出的兴趣区（ROI）清晰展示了目标分析区域，而Band 1（蓝色）和Band 2（红色）的划分则基于角巩膜缘距离，实现了精准的空间定位。
03结果分析与光学成像关联定量结果显示，镜片佩戴后，下象限的血管密度在ROI区域显著降低（佩戴后0.362±0.074 vs. 佩戴前0.452±0.099，调整后P值=0.027），Band 1区域同样出现显著下降（佩戴后0.353±0.075 vs. 佩戴前0.462±0.095，调整后P值=0.008）。这表明镜片对下象限血管的压迫效应最为明显，可能与巩膜解剖结构不对称有关。其他象限如上象限和颞象限也呈现下降趋势，但未达统计学显著性；鼻象限反而有轻微上升，推测是因鼻侧巩膜较平坦所致。OCT-A的高灵敏度使其能捕捉这些渐变模式，而传统裂隙灯检查则难以察觉。
临床评估方面，经验丰富的眼科医生通过裂隙灯照片对血管受压程度进行0-4分级，发现在上、下和颞象限，其评分与OCT-A结果显著相关（如上象限P值=0.026）。这验证了OCT-A的临床适用性，但同时也提示照片质量可能影响定性评估的准确性。通过图3所示的处理流程——从原始OCT-A图像（A）到二值化血管分割（D）——可直观看到成像技术如何提升诊断精度。此外，每日佩戴时长与临床评估在鼻和颞象限呈负相关，但OCT-A参数未显示类似关联，反映了短期成像与长期耐受性之间的复杂性。
创新与亮点
01突破传统成像难题
本研究的核心创新在于解决了结膜微血管变化的定量评估难题。传统裂隙灯检查虽为眼科基础工具，但依赖观察者经验，且只能定性描述血管充血或压迫现象。OCT-A技术通过分析血流动态信号，实现了血管密度的客观量化，首次在巩膜接触镜研究中系统应用。例如，Band 1区域的显著变化揭示了镜片直接压迫区的血流减少，这种微米级变化是裂隙灯无法检测的。这突破了既往成像技术只能评估宏观结构的局限，为“隐形”血管异常提供了可视化窗口。
OCT-A作为一种非侵入性生物成像技术，其价值体现在多维度：首先，它结合了结构成像和功能评估，能同时显示血管形态和灌注状态，如Fig.2中佩戴后图像（D）清晰显示镜片边缘（红色箭头）对血管的遮挡效应。其次，该技术具有高分辨率和高速扫描优势，避免了荧光造影等有创方法的风险。在医疗应用中，这种成像能力可优化接触镜适配流程，例如通过定制化设计减少血管压迫，从而降低角膜水肿或新生血管等并发症风险。从更广视角看，该研究为眼科疾病（如干眼症或角膜病变）的血管变化研究提供了新范式，有望推广至其他生物医学领域。
挑战与展望
本研究表明，OCT-A成像技术能有效监测球形巩膜接触镜引起的结膜血管变化，尤其在定量评估微血管密度方面优于传统方法。研究发现下象限血管受压显著，且与临床观察具有一定相关性，突出了成像技术在个性化医疗中的潜力。然而，研究样本量较小、随访时间短，未来需扩大样本并延长观察期，以验证长期效应。此外，OCT-A设备在区分结膜与浅层巩膜血管方面仍有优化空间，结合人工智能算法可能进一步提升分析效率。展望未来，这种成像方法有望成为接触镜适配的标准工具，通过早期干预提升患者生活质量，并推动眼科成像技术向精准化、数字化发展。
声明：本文仅用作学术目的。
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.