《Frontiers in Neurology》:Using multimodal imaging to improve the diagnostic accuracy and confidence in distinguishing non-arteritic anterior ischemic optic neuropathy from optic disc drusen
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本研究通过前瞻性分析98例患者(149眼)的多模态眼科影像数据,证明结合彩色眼底照相、自发荧光(FAF)、近红外反射(NIR)及光学相干断层扫描视网膜神经纤维层(OCT-RNFL)可显著提升非动脉炎性前部缺血性视神经病变(NAION)与视盘玻璃膜疣(ODD)的鉴别准确率(NAION 93.4%,ODD 90.5%)及诊断置信度,为急诊场景下视盘水肿(ODE)的快速精准评估提供临床支持。
引言
视神经头抬高(ONHE)是眼科门诊常见的诊断挑战。当由视盘水肿(ODE)引起时,ONHE可能预示需要紧急评估的神经眼科急症,而伪水肿通常无需紧急干预。本研究以非动脉炎性前部缺血性视神经病变(NAION)作为真性ODE模型,视盘玻璃膜疣(ODD)作为伪水肿常见病因,评估多模态眼科成像在区分二者时对诊断准确性和置信度的提升作用。
材料与方法
研究对象与数据收集
研究前瞻性收集98例受试者(149眼)的影像数据,包括60眼NAION、59眼ODD及30眼对照组。所有影像均通过四种模态获取:彩色眼底成像、自发荧光(FAF)、近红外反射(NIR)及光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)的视神经头和视网膜神经纤维层(RNFL)分析。排除影像质量不佳者,确保每位受试者具备完整四模态数据。
多模态成像技术细节
彩色眼底照相采用超广角Optos系统(200°视野)及Zeiss FF450+眼底相机。FAF成像通过共聚焦扫描激光检眼镜(cSLO)完成,蓝光FAF视野为308×308°,绿光FAF通过Optomap-af功能实现。NIR图像使用870 nm波长采集。SD-OCT通过Cirrus HD-OCT执行,光源波长840 nm,扫描速度68,000次/秒,RNFL厚度自动测量于以视盘为中心的3.46 mm直径圆环内。
训练与评分流程
两名医学培训生(高年级医学生及新毕业医学生)在接受神经眼科专家2小时培训后,独立审阅单模态、双模态或多模态影像集。培训使用20例非研究病例(含NAION、ODD、异常视盘及健康对照),强调多模态对比分析。正式评分时,每张图像限时15秒,按0–5分置信加权量表评估(0为确定无水肿,5为确定水肿)。评分过程采用盲法设计,避免模态间交叉影响。
统计学分析
诊断准确性通过加权评分计算,对不确定性和误分类施加惩罚。置信度分为高(0或5分)、中(1或4分)、低(2或3分)三级。采用混合方差分析(ANOVA)比较不同模态及诊断组间的准确性差异,卡方检验分析置信度与模态、诊断组及评分者的关联。组间比较使用Bonferroni校正。
结果
研究人群特征
共纳入149眼(30眼对照、59眼ODD、60眼NAION)。人群 demographics 显示NAION组男性占比63%,ODD组女性占比75%,符合疾病流行病学特征。
诊断准确性分析
单模态成像中,RNFL对NAION的诊断准确性最高(83.2%),其次为彩色眼底成像(80.9%),FAF最低(65.4%)。ODD诊断中,FAF单独使用准确性达82.3%。对照组在所有单模态下均表现高准确性(84.2–93.8%)。双模态组合(如彩色+RNFL)将NAION准确性提升至88.1%。多模态成像整体准确性最高(NAION 93.4%,ODD 90.5%,对照99.5%)。
混合ANOVA显示诊断组(p=0.003)和成像模态(p<0.001)对准确性有显著主效应,且存在模态与诊断组的交互作用(p<0.001)。事后检验证实多模态成像准确性显著高于所有单模态或双模态组合(p<0.001)。
诊断置信度提升
多模态成像显著提高高置信度诊断比例:NAION从单模态的3–37%升至82%,ODD从单模态的18–45%升至73%,对照达97%。卡方检验支持模态对置信度的显著影响(p<0.001),尤其在ODE鉴别中差异最显著。
评分者间一致性
多模态成像下评分者间一致性最高(对照100%,ODD 88.1%,NAION 91.7%),显著优于单模态(如RNFL单独为90.0%)。
讨论
多模态成像的临床价值
本研究证实多模态成像能有效提升NAION与ODD的鉴别诊断能力。彩色眼底照相和OCT-RNFL分析作为单模态已具备较高准确性,但多模态整合可弥补单一技术的局限性:FAF对ODD的敏感性(如绿光FAF对表浅ODD灵敏度达87.8%)、NIR对ODD的簇状高反射特征识别,以及OCT对RNFL厚度(ODE平均176.3–247.2 μm vs. ODD 78.6–153.8 μm)和结构层次的定量分析,共同提供互补信息。
急诊与基层应用潜力
在急诊或非专科门诊中,医师常因缺乏眼科专项训练而诊断信心不足。多模态成像通过标准化影像组合,使非专科医师在限时评估中达到高准确性(如NAION 93.4%),有望减少不必要的转诊或侵入性检查(如腰椎穿刺)。此外,ODD患者中NAION风险显著升高(15%5年内对侧眼受累),早期精准识别有助于干预血管危险因素(如阻塞性睡眠呼吸暂停)。
局限性与展望
本研究聚焦NAION和ODD,结论能否推广至其他ODE病因(如视乳头水肿、视神经炎)需进一步验证。人群以白种人为主,且缺乏儿童病例,而ODD在年轻人群中常为埋藏型、钙化程度低,未来需针对<50岁人群深化研究。多模态成像在远程医疗或人工智能辅助诊断中的整合价值亦值得探索。
结论
多模态眼科成像通过结合结构与功能信息,显著提升视盘水肿与伪水肿的鉴别诊断准确性与置信度,为急诊、基层医疗及远程会诊场景下的视神经头抬高评估提供了高效、可靠的工具。