自適應光學（AO）作為一項新興技術，與眼底相機、掃描激光檢眼鏡以及光相干斷層掃描檢查設備相結合，可對光感受器細胞、視網膜色素上皮細胞、視網膜神經節細胞和視網膜血管系統進行成像。目前，AO技術已應用于各種眼底疾病，包括遺傳性視網膜疾病、年齡相關性黃斑變性、視網膜血管性疾病、視網膜炎性疾病和中心性漿液性脈絡膜視網膜病變等的早期診斷、管理和監測。視網膜細胞和結構的可視化對于理解眼底疾病的病理生理學以及監測其病程和治療效果至關重要，AO技術的應用為眼底成像帶來了重大突破，然而AO技術的普及還存在掃描范圍和屈光間質混濁的影響等局限性。全面了解AO技術為眼底成像提供更新視野，有望推動AO技術的眼科臨床應用，使眼底影像水平達到細胞級的“眼底活體成像”。
引用本文： 方琪, 張磊, 王海燕, 王茹. 自適應光學技術的研究進展及其在眼底影像學中的臨床應用. 中華眼底病雜志, 2024, 40(8): 645-650. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20240407-00141 復制
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自適應光學（AO）技術是一種具有實時監測和校正光學系統波前畸變的新技術，但AO系統沒有單獨成像的能力，必須與現有的視網膜成像設備融合。第一個與AO系統結合的成像設備是眼底相機（FC），也是第一個商用AO系統，具有捕獲時間短、成像影響小的優點，并且其成本低。而分辨率和對比度偏低是其明顯的缺陷[1]。隨后，AO與掃描激光檢眼鏡（SLO）的融合，使其橫向分辨率提高到2 μm，但軸向分辨率僅為10 μm，為克服這一限制，AO技術與光相干斷層掃描（OCT）檢查相結合為AO-OCT，其軸向分辨率可達到2～5 μm，首次實現了互補高分辨率的活體視網膜成像，滿足觀測細胞所需的分辨率（視細胞3～9 μm）[2]。自此AO技術在眼科領域不斷發展，目前最高分辨率可達0.7 μm，最大視場可達20°×20°范圍，并增加了細胞密度、細胞間距、形態規則指數、分布指數、細胞分布熱力圖等更多的量化功能[3]，從細胞角度為眼科尤其是眼底病的臨床診斷和治療、發病機制的探索等方面提供強有力的幫助。現就AO的研究進展及其在眼底影像學中的臨床應用作一綜述。
1 AO技術與現有設備結合在眼底成像中的應用
1.1 AO-FC
1997年，AO-FC首次成功應用于眼科觀察視錐細胞[4]。AO-FC成像隨后也用于鑒定和量化視錐細胞，可對視錐細胞的數量、密度和地形分布等指標進行檢測。除此之外，AO-FC亦可觀察到視網膜毛細血管，但由于分辨率較低，可獲取的指標有限[5]。高速AO-FC或雙光束非共聚焦AO-FC直接可視化紅細胞評估了視網膜毛細血管網的血流速度[6]。研究報道，在熒光AO-FC設備中添加額外的照明源，有望揭示健康人群的視網膜色素上皮（RPE）層和病變眼的色素分布[7]。
1.2 AO-SLO
2002年，AO技術首次與SLO結合，獲得了AO-SLO，與AO-FC相比，具有更高的軸向和橫向分辨率以及更好的對比度[8]。
1.2.1 視網膜細胞的成像
使用AO-SLO研究光感受器細胞已有近20年的歷史。Jonas等[9]研究報道，通過AO-SLO可見近視眼中存在于視盤周圍萎縮區域的視錐細胞，這提示在視網膜變性時，視錐細胞的少量存活，與OCT的成像結果相對應。Chui等[10]通過AO-SLO觀察正常年輕人和老年人的黃斑中心凹處視網膜，結果發現隨著年齡的增長，視網膜的視錐細胞數量明顯減少，黃斑中心2°范圍內更加明顯，在正常的年輕人中，視錐細胞穩定鑲嵌在黃斑中心凹中心。
由于視桿細胞（約3～5.5 μm）比視錐細胞（約3.3～10 μm）更小[11]，所以最初的AO-SLO技術不能夠清楚地顯示視桿細胞。既往研究發現，在視網膜偏心率大于8°時，視桿細胞的最佳聚焦點比視錐細胞深至少10 μm，該研究對后來視桿細胞高分辨率的成像有重要意義[12]。同時，在AO-SLO鏡頭前放置一個共聚焦針孔，可獲得對比度更高的光感受器細胞圖像，使視桿細胞清晰成像[12]。同年，Merino等[13]使用新一代AO-SLO系統對光感受器細胞成像，該系統通過Zemax軟件優化了光束的反射以獲得清晰的視桿細胞圖像。
由于RPE層位于光感受器層的下方，傳統的影像學檢查難以觀測RPE細胞。Roorda等[14]使用AO-SLO共聚焦成像，在3例視網膜疾病患者光感受器細胞的缺損處獲取了RPE細胞陣列。隨著近年來AO的快速發展，AO-SLO易配備熒光成像功能。最可靠的RPE可視化方法是使用內源性熒光，如脂褐素和黑色素的固有熒光作為對比機制。也可使用吲哚青綠熒光染色聯合AO-SLO對RPE細胞進行成像[8]。
除此之外，Williams等[15]在動物模型上利用外源性熒光結合AO-SLO，擴大了可識別的視網膜神經元種類，在活體首次觀察到了視網膜神經節細胞（RGC），也可以將熒光團或病毒載體引入RGC投射的大腦區域，用來評估實驗動物這一大腦區域在視覺中的作用。
1.2.2 視網膜血管系統的成像
AO技術已經具備對視網膜血管結構進行高分辨率成像的能力。研究表明，AO-SLO視網膜成像通過跟蹤紅細胞在圖像上的運動，可以直接測量中型血管中的血流，而這項技術是基于紅細胞背向散射光直接成像的，所以它不需要使用任何造影劑，可以無創地對人體微血管進行長期研究[16]。研究報道，借助AO提供的空間分辨率可直接觀察視網膜毛細血管中的紅細胞，視網膜毛細血管中的紅細胞速度為0.7～2.6 mm/s，與心臟血流具有很大的聯系，在糖尿病和高血壓等疾病狀態下，毛細血管的調節控制可能會發生變化[17]。因此，AO-SLO可以評估全身疾病對眼底小血管的影響。對于血管中其他細胞， Martin和Rooda[18]詳細描述了通過跟蹤白細胞隨時間的變化來測量黃斑中心凹旁毛細血管的血流速度，其局限性在于不能在沒有白細胞存在的時期測量。Joseph等[19]研究發現，在急性炎癥中，796 nm近紅外光AO-SLO可用于觀察無標記免疫細胞。AO-SLO和熒光素眼底血管造影（FFA）結合在觀察微動脈瘤上具有一定優勢，但小瞳孔、白內障會使AO-SLO/FFA的熒光信號、分辨率降低[20]。
1.3 AO-OCT檢查
高軸向分辨率是OCT檢查的獨特優勢，可使不同視網膜外層之間清晰分離，目前OCT檢查已經實現外界膜、光感受器內、外節段、錐體外段尖端和RPE等的清晰成像。而AO與OCT檢查的結合獲得了細胞級別的高分辨率，近年來，使用AO-OCT檢查對RPE細胞、RGC、視網膜神經纖維層、篩板等的研究日益增多[21]。
現在普遍認為，光感受器外節段在響應光刺激時形態變化，這種潛在的光感受器功能生物標志物的最早證據是青蛙離體視網膜中視桿細胞適應明暗光線變化的X射線衍射成像，而在活體眼睛中的首次測量是使用AO-OCT檢查完成[22-23]。通過AO-OCT檢查可觀察光感受器更新和脫落的光學特征，其在靠近內節的外節段以40～80 nm/h速度更新，而1～2 μm大小的外節膜盤的遠端被修剪下來，在AO-OCT圖像中，表現為外節段突然縮短[24]。更新和脫落的生理過程有助于維持光感受器的健康，它們的功能障礙與許多視網膜疾病有關。以往在活體眼中對它們知之甚少，AO技術可以活體觀察光感受器細胞生理過程的動態變化，有學者將其稱為光視網膜圖（ORG）[24]。研究發現，視網膜色素變性患者的視錐細胞盡管在AO-OCT圖像中仍有大量結構上的存在，但ORG信號明顯減少[25]。隨著AO技術在檢測靈敏度方面的提升，通過ORG檢測可以更清晰地分辨光感受器細胞或其他神經元細胞（如雙極細胞和RGC）或非神經元結構（如脈管系統、膠質細胞和RPE細胞）的組成分布[23]。
最新的對RGC的可視化研究已經避免注射外源性熒光的繁瑣過程，利用AO-OCT并使用單散射光對RGC產生清晰圖像，對RGC的密度、厚度、大小和反射率等已有明確的量化指標[21]。這些新的成像方法及量化指標可能成為觀察視網膜細胞的有利工具。
2 AO技術在眼底疾病中的臨床應用
目前，根據AO技術的原理，它在眼底疾病中的應用主要分為兩大類，以觀察細胞（光感受器細胞、RGC和RPE細胞等）為主和以觀察血管為主（結構和血流等）。
2.1 遺傳性視網膜疾病（IRD）
AO技術最早在視錐細胞中實現鑒定和量化的價值[4]。Stargardt病（STGD）1型是早發性黃斑營養不良的最常見形式。Song等[26]研究報道，采用熒光AO-SLO和頻域-OCT，對3例1型STGD患者和1例年齡匹配的健康受試者進行高分辨率的黃斑成像，結果發現RPE細胞的損傷區域與光感受器細胞的死亡相互對應，這一觀察結果與自發熒光的異常一致，可以作為疾病進展的生物標志物。Palejwala[27]研究報道，采用AO-FC對6例常染色體顯性遺傳的STGD樣黃斑營養不良患者行黃斑中心凹成像，結果發現即使在沒有臨床表現的早期階段，光感受器細胞已有缺失。其他如隱匿性黃斑營養不良、Best病等黃斑疾病也有類似的結果[28]。
視網膜色素變性（RP）是臨床最常見的IRD，通常發病早期表現為夜盲癥，反映了早期視桿功能障礙，隨著病情進展出現晚期視錐細胞功能障礙，中心性視力喪失往往發生在晚期[29]。Nakatake等[30]研究報道，使用AO-SLO觀察14只RP患眼黃斑中心凹旁視錐細胞分布特點，結果發現當RP患者橢圓體帶、嵌合體帶結構以及視覺靈敏度沒有明顯改變時，黃斑中心凹旁視錐細胞密度存在減少，推測AO-SLO可能是一種檢測RP患者早期視錐細胞變化的有效方法。Ueda-Consolvo等[31]采用AO-FC和頻域-OCT對6例早期RP患者進行了長達2年的隨訪，觀察到他們的視力、黃斑中心凹敏感度和光感受器厚度均未發生變化，但視錐細胞逐漸減少。該研究為AO技術作為RP進展的早期預測方法提供了依據。Lin等[32]使用AO-FC和OCT血管成像對37只RP患眼成像，量化正常人和中、重度RP患者黃斑中心凹視錐細胞密度和微血管密度，結果發現，重度RP患者的黃斑中心凹視錐細胞密度均降低，并伴隨著深層毛細血管層密度的減少，可更清晰地觀察RP患眼光感受器細胞的病理變化。近年來，采用AO技術觀察綜合征型RP患者表型的病例報道也日益增多，包括Bardet-Biedl綜合征和Usher綜合征等，也均存在視錐細胞不同程度的丟失[33-34]。AO技術有助于重新認識這類以視桿細胞為早期病變的IRD病理改變，可以更早地發現視錐細胞病變，明確治療窗口期。
AO技術也用于觀察無脈絡膜、全色盲、白化病等，也可見這些患者的黃斑中心凹視錐細胞減少，這種減少往往發生在黃斑中心凹結構受損之前[35-37]。早期對黃斑中心凹區域成像可以對IRD早期監測，AO技術有可能在未來作為IRD臨床試驗中使用的結構測量指標。
2.2 年齡相關性黃斑變性（AMD）
目前使用AO系統對AMD的研究主要體現在觀察早期AMD患者黃斑區小玻璃膜疣以及中晚期患者的視網膜下玻璃膜疣沉積物（SDD），前者存在于RPE與Bruch膜之間，后者存在于RPE之上，均為AMD的危險因素。小于20 μm的假性小玻璃膜疣在健康老年人眼中可見，在無臨床癥狀的早期AMD患者中可觀察到直徑25～30 μm的玻璃膜疣，此時OCT檢查或眼底彩色照相等傳統影像檢查均未發現明顯異常[38]。而對SDD的研究更復雜，根據其形狀分為點狀SDD和帶狀SDD，使用AO-SLO對病灶區域成像，發現帶狀SDD的視網膜光感受器細胞丟失更多，不同類型的SDD可能以不同的程度和方式影響周圍的光感受器細胞，并且SDD是動態變化的，可進展和消退[39]。Boretsky等[40]使用AO-SLO發現早期AMD已有輕微的光感受器細胞的破壞，而此時OCT檢查或眼底彩色照相均未發現明顯異常，并且隨著疾病的進展，光感受器細胞的破壞逐漸加重。研究報道，AO-SLO可用于評估采用自體移植誘導多能干細胞來源的RPE治療滲出型AMD和息肉樣脈絡膜血管病變（PCV）患者的療效，可觀察到呈六邊形且緊密排列的RPE細胞，在4年的隨訪期內保持穩定[41]。未來有望利用AO技術對滲出型AMD進行系統性的研究。
2.3 視網膜血管疾病中的應用
常見的糖尿病視網膜病變（DR）和視網膜靜脈阻塞（RVO），均以視網膜血管壁的異常以及血流速度、血管管徑的改變為主。傳統影像學技術雖然可觀測到這些指標，但放大后很模糊，不利于進行研究和測量。2017年，Sawides等[42]使用AO-SLO發現DR患者的關鍵改變在于黃斑中心凹周圍毛細血管的重構以及視網膜毛細血管無灌注區的形成，并觀察到中心凹視錐細胞的缺失。研究報道，采用AO-SLO對DR患者視網膜動脈和靜脈以及血管分叉進行成像，結果發現所有患者的血管管徑更大，但分叉角無明顯變化，這提示在輕度和中度非增生型DR患者視網膜血管分叉處存在明顯的血管重構，血管分支的測量可能是糖尿病血管變化的潛在長期生物標志物[43]。DR的特征性病變微動脈瘤以及新生血管在AO-SLO中也有良好的分辨率[44]。目前認為DR也是一種神經退行性疾病，不僅有血管的改變，亦有視錐細胞減少的改變[45]。AO技術分別從視網膜血管水平和視錐細胞水平對早期無臨床癥狀的DR患者進行評估，可以作為視力下降之前的早期影像指標。
RVO是僅次于DR的視網膜血管疾病，Pinhas等[46]使用AO-SLO觀察了非缺血性RVO患者受累眼和無癥狀對照眼的黃斑中心凹血管密度，發現不僅受累眼的血管密度預期低于其對照眼，而且與正常對照者相比，對照眼的血管密度顯著降低，這種在無癥狀對照眼中觀察到的血管變化可能對RVO的病理生理具有重要意義，并可能解釋對側眼閉塞風險增加的原因。Iida等[47]研究報道，采用AO-SLO評估10例急性RVO患者黃斑中心凹旁循環狀況，結果發現RVO組平均中心凹旁聚集紅細胞速度與OCT檢查測量的黃斑中心凹厚度呈顯著的負相關，這提示黃斑中心凹旁紅細胞速度可能是黃斑水腫發展與否的臨床標志。Mautuit等[48]研究報道一種新型絕對激光多普勒測速儀與AO-FC相結合的自適應光學激光多普勒測速儀，為研究視網膜靜脈疾病和治療評價提供了新的方法。
2.4 視網膜炎性疾病
AO技術是觀察血管內炎癥變化的有利工具。Errera等[49]使用AO-FC觀察隨訪了視網膜血管炎患者，隨訪期間發現大部分患者血管鞘變薄，部分患者靜脈直徑變窄，因此，AO技術有助于視網膜血管炎癥期間血管鞘的監測。Biggee等[50]利用AO-FC觀察了后葡萄膜炎患者黃斑中心凹旁錐體密度的改變，并在治療后隨訪中，觀察到黃斑中心凹旁區域視錐細胞密度的改善。采用AO技術對其他炎性疾病的研究，如特發性多灶性脈絡膜炎、Behcet's病、白點綜合征、Vogt-Koyanagi-Harada綜合征等，均發現了不同程度的光感受器細胞的異常[51-54]。AO可能有助于更好地了解疾病進展，識別可能的預后因素，并監測治療的反應。
2.5 中心性漿液性脈絡膜視網膜病變（CSCR）
CSCR是一種常見的黃斑自愈性疾病。Ochinciuc等[55]研究發現，與正常對照者相比，使用AO-FC可見CSCR患者視網膜的光感受器密度顯著降低。研究報道，在CSCR消退的眼睛中，AO-SLO可見視錐細胞分布異常和錐體密度降低，這提示CSCR即使臨床癥狀恢復，光感受器的變化也難以恢復[56]。Vogel等[57]采用AO-SLO和OCT檢查隨訪觀察5例CSCR患者，研究結果支持CSCR中OCT圖像中的視網膜內強反射灶本質上是細胞來源的假設，為該疾病的病理生理學提供了更深入的了解。Nakamura等[58]采用AO-SLO和OCT對CSCR患者的視網膜外層厚度與視錐細胞密度進行研究，在長達1年的隨訪中發現，視錐細胞密度逐漸增加且視網膜外層厚度明顯增厚，視錐細胞密度的增加可能與視網膜外層厚度有關，提示AO技術對CSCR的進展或治療效果有監測作用。
2.6 其他
AO技術對其他眼底疾病的研究還包括2型黃斑毛細血管擴張癥、高血壓性視網膜病變、黃斑裂孔、羥氯喹致黃斑病變等，均集中在光感受器細胞和視網膜血管的觀察[59-62]。
3 AO技術應用目前的局限性
（1）視野限制：AOSLO單次掃描范圍很小，場角僅為5°，若想獲得目標區域的整個圖像，需要花費時間較長[63]。（2）觀測深度缺乏：目前的AO技術還無法避開光感受器細胞層從而直接觀測RPE細胞，雖然與熒光結合已經可以對RPE細胞清楚成像，但獨立的RPE成像功能對AO技術尚有難度[64]。（3）缺乏標準：AO技術還未廣泛應用于臨床實踐，為廣泛使用，有必要標準化AO設備的測量參數和術語。（4）患者情況：對于屈光間質條件太差或難以配合的兒童或老人而言，即使AO技術全面，但成像效果難以達到細胞水平。
4 小結與展望
在過去的25年里，眼科影像領域的技術進步推動眼科AO快速發展，如顯微學領域的共聚焦SLO和AO結合形成的AO-SLO[65]。超微分辨率技術的增強，提供了在細胞器層面解析亞細胞特征的可能性。隨著探測方式的范圍逐漸擴大，特別是OCT的快速發展，將產生更快、更敏感、更強大的系統[66]。和大多數其他領域一樣，人工智能將在眼科AO的所有領域發揮更大作用，如圖像分析以及解釋和優化AO控制回路，這也將是未來眼科影像研究的一大熱點。AO技術的應用是眼底影像領域的突破性進展，它帶來的不僅是對眼部疾病的探索，未來更會應用于一些與眼相關的全身系統性疾病的病理機制的探索當中，真正達到細胞級的“眼底活體生物顯微鏡”。
志謝 感謝惠延年教授對本文提出的建設性意見
自適應光學（AO）技術是一種具有實時監測和校正光學系統波前畸變的新技術，但AO系統沒有單獨成像的能力，必須與現有的視網膜成像設備融合。第一個與AO系統結合的成像設備是眼底相機（FC），也是第一個商用AO系統，具有捕獲時間短、成像影響小的優點，并且其成本低。而分辨率和對比度偏低是其明顯的缺陷[1]。隨后，AO與掃描激光檢眼鏡（SLO）的融合，使其橫向分辨率提高到2 μm，但軸向分辨率僅為10 μm，為克服這一限制，AO技術與光相干斷層掃描（OCT）檢查相結合為AO-OCT，其軸向分辨率可達到2～5 μm，首次實現了互補高分辨率的活體視網膜成像，滿足觀測細胞所需的分辨率（視細胞3～9 μm）[2]。自此AO技術在眼科領域不斷發展，目前最高分辨率可達0.7 μm，最大視場可達20°×20°范圍，并增加了細胞密度、細胞間距、形態規則指數、分布指數、細胞分布熱力圖等更多的量化功能[3]，從細胞角度為眼科尤其是眼底病的臨床診斷和治療、發病機制的探索等方面提供強有力的幫助。現就AO的研究進展及其在眼底影像學中的臨床應用作一綜述。
1 AO技術與現有設備結合在眼底成像中的應用
1.1 AO-FC
1997年，AO-FC首次成功應用于眼科觀察視錐細胞[4]。AO-FC成像隨后也用于鑒定和量化視錐細胞，可對視錐細胞的數量、密度和地形分布等指標進行檢測。除此之外，AO-FC亦可觀察到視網膜毛細血管，但由于分辨率較低，可獲取的指標有限[5]。高速AO-FC或雙光束非共聚焦AO-FC直接可視化紅細胞評估了視網膜毛細血管網的血流速度[6]。研究報道，在熒光AO-FC設備中添加額外的照明源，有望揭示健康人群的視網膜色素上皮（RPE）層和病變眼的色素分布[7]。
1.2 AO-SLO
2002年，AO技術首次與SLO結合，獲得了AO-SLO，與AO-FC相比，具有更高的軸向和橫向分辨率以及更好的對比度[8]。
1.2.1 視網膜細胞的成像
使用AO-SLO研究光感受器細胞已有近20年的歷史。Jonas等[9]研究報道，通過AO-SLO可見近視眼中存在于視盤周圍萎縮區域的視錐細胞，這提示在視網膜變性時，視錐細胞的少量存活，與OCT的成像結果相對應。Chui等[10]通過AO-SLO觀察正常年輕人和老年人的黃斑中心凹處視網膜，結果發現隨著年齡的增長，視網膜的視錐細胞數量明顯減少，黃斑中心2°范圍內更加明顯，在正常的年輕人中，視錐細胞穩定鑲嵌在黃斑中心凹中心。
由于視桿細胞（約3～5.5 μm）比視錐細胞（約3.3～10 μm）更小[11]，所以最初的AO-SLO技術不能夠清楚地顯示視桿細胞。既往研究發現，在視網膜偏心率大于8°時，視桿細胞的最佳聚焦點比視錐細胞深至少10 μm，該研究對后來視桿細胞高分辨率的成像有重要意義[12]。同時，在AO-SLO鏡頭前放置一個共聚焦針孔，可獲得對比度更高的光感受器細胞圖像，使視桿細胞清晰成像[12]。同年，Merino等[13]使用新一代AO-SLO系統對光感受器細胞成像，該系統通過Zemax軟件優化了光束的反射以獲得清晰的視桿細胞圖像。
由于RPE層位于光感受器層的下方，傳統的影像學檢查難以觀測RPE細胞。Roorda等[14]使用AO-SLO共聚焦成像，在3例視網膜疾病患者光感受器細胞的缺損處獲取了RPE細胞陣列。隨著近年來AO的快速發展，AO-SLO易配備熒光成像功能。最可靠的RPE可視化方法是使用內源性熒光，如脂褐素和黑色素的固有熒光作為對比機制。也可使用吲哚青綠熒光染色聯合AO-SLO對RPE細胞進行成像[8]。
除此之外，Williams等[15]在動物模型上利用外源性熒光結合AO-SLO，擴大了可識別的視網膜神經元種類，在活體首次觀察到了視網膜神經節細胞（RGC），也可以將熒光團或病毒載體引入RGC投射的大腦區域，用來評估實驗動物這一大腦區域在視覺中的作用。
1.2.2 視網膜血管系統的成像
AO技術已經具備對視網膜血管結構進行高分辨率成像的能力。研究表明，AO-SLO視網膜成像通過跟蹤紅細胞在圖像上的運動，可以直接測量中型血管中的血流，而這項技術是基于紅細胞背向散射光直接成像的，所以它不需要使用任何造影劑，可以無創地對人體微血管進行長期研究[16]。研究報道，借助AO提供的空間分辨率可直接觀察視網膜毛細血管中的紅細胞，視網膜毛細血管中的紅細胞速度為0.7～2.6 mm/s，與心臟血流具有很大的聯系，在糖尿病和高血壓等疾病狀態下，毛細血管的調節控制可能會發生變化[17]。因此，AO-SLO可以評估全身疾病對眼底小血管的影響。對于血管中其他細胞， Martin和Rooda[18]詳細描述了通過跟蹤白細胞隨時間的變化來測量黃斑中心凹旁毛細血管的血流速度，其局限性在于不能在沒有白細胞存在的時期測量。Joseph等[19]研究發現，在急性炎癥中，796 nm近紅外光AO-SLO可用于觀察無標記免疫細胞。AO-SLO和熒光素眼底血管造影（FFA）結合在觀察微動脈瘤上具有一定優勢，但小瞳孔、白內障會使AO-SLO/FFA的熒光信號、分辨率降低[20]。
1.3 AO-OCT檢查
高軸向分辨率是OCT檢查的獨特優勢，可使不同視網膜外層之間清晰分離，目前OCT檢查已經實現外界膜、光感受器內、外節段、錐體外段尖端和RPE等的清晰成像。而AO與OCT檢查的結合獲得了細胞級別的高分辨率，近年來，使用AO-OCT檢查對RPE細胞、RGC、視網膜神經纖維層、篩板等的研究日益增多[21]。
現在普遍認為，光感受器外節段在響應光刺激時形態變化，這種潛在的光感受器功能生物標志物的最早證據是青蛙離體視網膜中視桿細胞適應明暗光線變化的X射線衍射成像，而在活體眼睛中的首次測量是使用AO-OCT檢查完成[22-23]。通過AO-OCT檢查可觀察光感受器更新和脫落的光學特征，其在靠近內節的外節段以40～80 nm/h速度更新，而1～2 μm大小的外節膜盤的遠端被修剪下來，在AO-OCT圖像中，表現為外節段突然縮短[24]。更新和脫落的生理過程有助于維持光感受器的健康，它們的功能障礙與許多視網膜疾病有關。以往在活體眼中對它們知之甚少，AO技術可以活體觀察光感受器細胞生理過程的動態變化，有學者將其稱為光視網膜圖（ORG）[24]。研究發現，視網膜色素變性患者的視錐細胞盡管在AO-OCT圖像中仍有大量結構上的存在，但ORG信號明顯減少[25]。隨著AO技術在檢測靈敏度方面的提升，通過ORG檢測可以更清晰地分辨光感受器細胞或其他神經元細胞（如雙極細胞和RGC）或非神經元結構（如脈管系統、膠質細胞和RPE細胞）的組成分布[23]。
最新的對RGC的可視化研究已經避免注射外源性熒光的繁瑣過程，利用AO-OCT并使用單散射光對RGC產生清晰圖像，對RGC的密度、厚度、大小和反射率等已有明確的量化指標[21]。這些新的成像方法及量化指標可能成為觀察視網膜細胞的有利工具。
2 AO技術在眼底疾病中的臨床應用
目前，根據AO技術的原理，它在眼底疾病中的應用主要分為兩大類，以觀察細胞（光感受器細胞、RGC和RPE細胞等）為主和以觀察血管為主（結構和血流等）。
2.1 遺傳性視網膜疾病（IRD）
AO技術最早在視錐細胞中實現鑒定和量化的價值[4]。Stargardt病（STGD）1型是早發性黃斑營養不良的最常見形式。Song等[26]研究報道，采用熒光AO-SLO和頻域-OCT，對3例1型STGD患者和1例年齡匹配的健康受試者進行高分辨率的黃斑成像，結果發現RPE細胞的損傷區域與光感受器細胞的死亡相互對應，這一觀察結果與自發熒光的異常一致，可以作為疾病進展的生物標志物。Palejwala[27]研究報道，采用AO-FC對6例常染色體顯性遺傳的STGD樣黃斑營養不良患者行黃斑中心凹成像，結果發現即使在沒有臨床表現的早期階段，光感受器細胞已有缺失。其他如隱匿性黃斑營養不良、Best病等黃斑疾病也有類似的結果[28]。
視網膜色素變性（RP）是臨床最常見的IRD，通常發病早期表現為夜盲癥，反映了早期視桿功能障礙，隨著病情進展出現晚期視錐細胞功能障礙，中心性視力喪失往往發生在晚期[29]。Nakatake等[30]研究報道，使用AO-SLO觀察14只RP患眼黃斑中心凹旁視錐細胞分布特點，結果發現當RP患者橢圓體帶、嵌合體帶結構以及視覺靈敏度沒有明顯改變時，黃斑中心凹旁視錐細胞密度存在減少，推測AO-SLO可能是一種檢測RP患者早期視錐細胞變化的有效方法。Ueda-Consolvo等[31]采用AO-FC和頻域-OCT對6例早期RP患者進行了長達2年的隨訪，觀察到他們的視力、黃斑中心凹敏感度和光感受器厚度均未發生變化，但視錐細胞逐漸減少。該研究為AO技術作為RP進展的早期預測方法提供了依據。Lin等[32]使用AO-FC和OCT血管成像對37只RP患眼成像，量化正常人和中、重度RP患者黃斑中心凹視錐細胞密度和微血管密度，結果發現，重度RP患者的黃斑中心凹視錐細胞密度均降低，并伴隨著深層毛細血管層密度的減少，可更清晰地觀察RP患眼光感受器細胞的病理變化。近年來，采用AO技術觀察綜合征型RP患者表型的病例報道也日益增多，包括Bardet-Biedl綜合征和Usher綜合征等，也均存在視錐細胞不同程度的丟失[33-34]。AO技術有助于重新認識這類以視桿細胞為早期病變的IRD病理改變，可以更早地發現視錐細胞病變，明確治療窗口期。
AO技術也用于觀察無脈絡膜、全色盲、白化病等，也可見這些患者的黃斑中心凹視錐細胞減少，這種減少往往發生在黃斑中心凹結構受損之前[35-37]。早期對黃斑中心凹區域成像可以對IRD早期監測，AO技術有可能在未來作為IRD臨床試驗中使用的結構測量指標。
2.2 年齡相關性黃斑變性（AMD）
目前使用AO系統對AMD的研究主要體現在觀察早期AMD患者黃斑區小玻璃膜疣以及中晚期患者的視網膜下玻璃膜疣沉積物（SDD），前者存在于RPE與Bruch膜之間，后者存在于RPE之上，均為AMD的危險因素。小于20 μm的假性小玻璃膜疣在健康老年人眼中可見，在無臨床癥狀的早期AMD患者中可觀察到直徑25～30 μm的玻璃膜疣，此時OCT檢查或眼底彩色照相等傳統影像檢查均未發現明顯異常[38]。而對SDD的研究更復雜，根據其形狀分為點狀SDD和帶狀SDD，使用AO-SLO對病灶區域成像，發現帶狀SDD的視網膜光感受器細胞丟失更多，不同類型的SDD可能以不同的程度和方式影響周圍的光感受器細胞，并且SDD是動態變化的，可進展和消退[39]。Boretsky等[40]使用AO-SLO發現早期AMD已有輕微的光感受器細胞的破壞，而此時OCT檢查或眼底彩色照相均未發現明顯異常，并且隨著疾病的進展，光感受器細胞的破壞逐漸加重。研究報道，AO-SLO可用于評估采用自體移植誘導多能干細胞來源的RPE治療滲出型AMD和息肉樣脈絡膜血管病變（PCV）患者的療效，可觀察到呈六邊形且緊密排列的RPE細胞，在4年的隨訪期內保持穩定[41]。未來有望利用AO技術對滲出型AMD進行系統性的研究。
2.3 視網膜血管疾病中的應用
常見的糖尿病視網膜病變（DR）和視網膜靜脈阻塞（RVO），均以視網膜血管壁的異常以及血流速度、血管管徑的改變為主。傳統影像學技術雖然可觀測到這些指標，但放大后很模糊，不利于進行研究和測量。2017年，Sawides等[42]使用AO-SLO發現DR患者的關鍵改變在于黃斑中心凹周圍毛細血管的重構以及視網膜毛細血管無灌注區的形成，并觀察到中心凹視錐細胞的缺失。研究報道，采用AO-SLO對DR患者視網膜動脈和靜脈以及血管分叉進行成像，結果發現所有患者的血管管徑更大，但分叉角無明顯變化，這提示在輕度和中度非增生型DR患者視網膜血管分叉處存在明顯的血管重構，血管分支的測量可能是糖尿病血管變化的潛在長期生物標志物[43]。DR的特征性病變微動脈瘤以及新生血管在AO-SLO中也有良好的分辨率[44]。目前認為DR也是一種神經退行性疾病，不僅有血管的改變，亦有視錐細胞減少的改變[45]。AO技術分別從視網膜血管水平和視錐細胞水平對早期無臨床癥狀的DR患者進行評估，可以作為視力下降之前的早期影像指標。
RVO是僅次于DR的視網膜血管疾病，Pinhas等[46]使用AO-SLO觀察了非缺血性RVO患者受累眼和無癥狀對照眼的黃斑中心凹血管密度，發現不僅受累眼的血管密度預期低于其對照眼，而且與正常對照者相比，對照眼的血管密度顯著降低，這種在無癥狀對照眼中觀察到的血管變化可能對RVO的病理生理具有重要意義，并可能解釋對側眼閉塞風險增加的原因。Iida等[47]研究報道，采用AO-SLO評估10例急性RVO患者黃斑中心凹旁循環狀況，結果發現RVO組平均中心凹旁聚集紅細胞速度與OCT檢查測量的黃斑中心凹厚度呈顯著的負相關，這提示黃斑中心凹旁紅細胞速度可能是黃斑水腫發展與否的臨床標志。Mautuit等[48]研究報道一種新型絕對激光多普勒測速儀與AO-FC相結合的自適應光學激光多普勒測速儀，為研究視網膜靜脈疾病和治療評價提供了新的方法。
2.4 視網膜炎性疾病
AO技術是觀察血管內炎癥變化的有利工具。Errera等[49]使用AO-FC觀察隨訪了視網膜血管炎患者，隨訪期間發現大部分患者血管鞘變薄，部分患者靜脈直徑變窄，因此，AO技術有助于視網膜血管炎癥期間血管鞘的監測。Biggee等[50]利用AO-FC觀察了后葡萄膜炎患者黃斑中心凹旁錐體密度的改變，并在治療后隨訪中，觀察到黃斑中心凹旁區域視錐細胞密度的改善。采用AO技術對其他炎性疾病的研究，如特發性多灶性脈絡膜炎、Behcet's病、白點綜合征、Vogt-Koyanagi-Harada綜合征等，均發現了不同程度的光感受器細胞的異常[51-54]。AO可能有助于更好地了解疾病進展，識別可能的預后因素，并監測治療的反應。
2.5 中心性漿液性脈絡膜視網膜病變（CSCR）
CSCR是一種常見的黃斑自愈性疾病。Ochinciuc等[55]研究發現，與正常對照者相比，使用AO-FC可見CSCR患者視網膜的光感受器密度顯著降低。研究報道，在CSCR消退的眼睛中，AO-SLO可見視錐細胞分布異常和錐體密度降低，這提示CSCR即使臨床癥狀恢復，光感受器的變化也難以恢復[56]。Vogel等[57]采用AO-SLO和OCT檢查隨訪觀察5例CSCR患者，研究結果支持CSCR中OCT圖像中的視網膜內強反射灶本質上是細胞來源的假設，為該疾病的病理生理學提供了更深入的了解。Nakamura等[58]采用AO-SLO和OCT對CSCR患者的視網膜外層厚度與視錐細胞密度進行研究，在長達1年的隨訪中發現，視錐細胞密度逐漸增加且視網膜外層厚度明顯增厚，視錐細胞密度的增加可能與視網膜外層厚度有關，提示AO技術對CSCR的進展或治療效果有監測作用。
2.6 其他
AO技術對其他眼底疾病的研究還包括2型黃斑毛細血管擴張癥、高血壓性視網膜病變、黃斑裂孔、羥氯喹致黃斑病變等，均集中在光感受器細胞和視網膜血管的觀察[59-62]。
3 AO技術應用目前的局限性
（1）視野限制：AOSLO單次掃描范圍很小，場角僅為5°，若想獲得目標區域的整個圖像，需要花費時間較長[63]。（2）觀測深度缺乏：目前的AO技術還無法避開光感受器細胞層從而直接觀測RPE細胞，雖然與熒光結合已經可以對RPE細胞清楚成像，但獨立的RPE成像功能對AO技術尚有難度[64]。（3）缺乏標準：AO技術還未廣泛應用于臨床實踐，為廣泛使用，有必要標準化AO設備的測量參數和術語。（4）患者情況：對于屈光間質條件太差或難以配合的兒童或老人而言，即使AO技術全面，但成像效果難以達到細胞水平。
4 小結與展望
在過去的25年里，眼科影像領域的技術進步推動眼科AO快速發展，如顯微學領域的共聚焦SLO和AO結合形成的AO-SLO[65]。超微分辨率技術的增強，提供了在細胞器層面解析亞細胞特征的可能性。隨著探測方式的范圍逐漸擴大，特別是OCT的快速發展，將產生更快、更敏感、更強大的系統[66]。和大多數其他領域一樣，人工智能將在眼科AO的所有領域發揮更大作用，如圖像分析以及解釋和優化AO控制回路，這也將是未來眼科影像研究的一大熱點。AO技術的應用是眼底影像領域的突破性進展，它帶來的不僅是對眼部疾病的探索，未來更會應用于一些與眼相關的全身系統性疾病的病理機制的探索當中，真正達到細胞級的“眼底活體生物顯微鏡”。
志謝 感謝惠延年教授對本文提出的建設性意見