自适应光学（AO）作为一项新兴技术，与眼底相机、扫描激光检眼镜以及光相干断层扫描检查设备相结合，可对光感受器细胞、视网膜色素上皮细胞、视网膜神经节细胞和视网膜血管系统进行成像。目前，AO技术已应用于各种眼底疾病，包括遗传性视网膜疾病、年龄相关性黄斑变性、视网膜血管性疾病、视网膜炎性疾病和中心性浆液性脉络膜视网膜病变等的早期诊断、管理和监测。视网膜细胞和结构的可视化对于理解眼底疾病的病理生理学以及监测其病程和治疗效果至关重要，AO技术的应用为眼底成像带来了重大突破，然而AO技术的普及还存在扫描范围和屈光间质混浊的影响等局限性。全面了解AO技术为眼底成像提供更新视野，有望推动AO技术的眼科临床应用，使眼底影像水平达到细胞级的“眼底活体成像”。
引用本文： 方琪, 张磊, 王海燕, 王茹. 自适应光学技术的研究进展及其在眼底影像学中的临床应用. 中华眼底病杂志, 2024, 40(8): 645-650. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20240407-00141 复制
自适应光学（AO）技术是一种具有实时监测和校正光学系统波前畸变的新技术，但AO系统没有单独成像的能力，必须与现有的视网膜成像设备融合。第一个与AO系统结合的成像设备是眼底相机（FC），也是第一个商用AO系统，具有捕获时间短、成像影响小的优点，并且其成本低。而分辨率和对比度偏低是其明显的缺陷[1]。随后，AO与扫描激光检眼镜（SLO）的融合，使其横向分辨率提高到2 μm，但轴向分辨率仅为10 μm，为克服这一限制，AO技术与光相干断层扫描（OCT）检查相结合为AO-OCT，其轴向分辨率可达到2～5 μm，首次实现了互补高分辨率的活体视网膜成像，满足观测细胞所需的分辨率（视细胞3～9 μm）[2]。自此AO技术在眼科领域不断发展，目前最高分辨率可达0.7 μm，最大视场可达20°×20°范围，并增加了细胞密度、细胞间距、形态规则指数、分布指数、细胞分布热力图等更多的量化功能[3]，从细胞角度为眼科尤其是眼底病的临床诊断和治疗、发病机制的探索等方面提供强有力的帮助。现就AO的研究进展及其在眼底影像学中的临床应用作一综述。
1 AO技术与现有设备结合在眼底成像中的应用
1.1 AO-FC
1997年，AO-FC首次成功应用于眼科观察视锥细胞[4]。AO-FC成像随后也用于鉴定和量化视锥细胞，可对视锥细胞的数量、密度和地形分布等指标进行检测。除此之外，AO-FC亦可观察到视网膜毛细血管，但由于分辨率较低，可获取的指标有限[5]。高速AO-FC或双光束非共聚焦AO-FC直接可视化红细胞评估了视网膜毛细血管网的血流速度[6]。研究报道，在荧光AO-FC设备中添加额外的照明源，有望揭示健康人群的视网膜色素上皮（RPE）层和病变眼的色素分布[7]。
1.2 AO-SLO
2002年，AO技术首次与SLO结合，获得了AO-SLO，与AO-FC相比，具有更高的轴向和横向分辨率以及更好的对比度[8]。
1.2.1 视网膜细胞的成像
使用AO-SLO研究光感受器细胞已有近20年的历史。Jonas等[9]研究报道，通过AO-SLO可见近视眼中存在于视盘周围萎缩区域的视锥细胞，这提示在视网膜变性时，视锥细胞的少量存活，与OCT的成像结果相对应。Chui等[10]通过AO-SLO观察正常年轻人和老年人的黄斑中心凹处视网膜，结果发现随着年龄的增长，视网膜的视锥细胞数量明显减少，黄斑中心2°范围内更加明显，在正常的年轻人中，视锥细胞稳定镶嵌在黄斑中心凹中心。
由于视杆细胞（约3～5.5 μm）比视锥细胞（约3.3～10 μm）更小[11]，所以最初的AO-SLO技术不能够清楚地显示视杆细胞。既往研究发现，在视网膜偏心率大于8°时，视杆细胞的最佳聚焦点比视锥细胞深至少10 μm，该研究对后来视杆细胞高分辨率的成像有重要意义[12]。同时，在AO-SLO镜头前放置一个共聚焦针孔，可获得对比度更高的光感受器细胞图像，使视杆细胞清晰成像[12]。同年，Merino等[13]使用新一代AO-SLO系统对光感受器细胞成像，该系统通过Zemax软件优化了光束的反射以获得清晰的视杆细胞图像。
由于RPE层位于光感受器层的下方，传统的影像学检查难以观测RPE细胞。Roorda等[14]使用AO-SLO共聚焦成像，在3例视网膜疾病患者光感受器细胞的缺损处获取了RPE细胞阵列。随着近年来AO的快速发展，AO-SLO易配备荧光成像功能。最可靠的RPE可视化方法是使用内源性荧光，如脂褐素和黑色素的固有荧光作为对比机制。也可使用吲哚青绿荧光染色联合AO-SLO对RPE细胞进行成像[8]。
除此之外，Williams等[15]在动物模型上利用外源性荧光结合AO-SLO，扩大了可识别的视网膜神经元种类，在活体首次观察到了视网膜神经节细胞（RGC），也可以将荧光团或病毒载体引入RGC投射的大脑区域，用来评估实验动物这一大脑区域在视觉中的作用。
1.2.2 视网膜血管系统的成像
AO技术已经具备对视网膜血管结构进行高分辨率成像的能力。研究表明，AO-SLO视网膜成像通过跟踪红细胞在图像上的运动，可以直接测量中型血管中的血流，而这项技术是基于红细胞背向散射光直接成像的，所以它不需要使用任何造影剂，可以无创地对人体微血管进行长期研究[16]。研究报道，借助AO提供的空间分辨率可直接观察视网膜毛细血管中的红细胞，视网膜毛细血管中的红细胞速度为0.7～2.6 mm/s，与心脏血流具有很大的联系，在糖尿病和高血压等疾病状态下，毛细血管的调节控制可能会发生变化[17]。因此，AO-SLO可以评估全身疾病对眼底小血管的影响。对于血管中其他细胞， Martin和Rooda[18]详细描述了通过跟踪白细胞随时间的变化来测量黄斑中心凹旁毛细血管的血流速度，其局限性在于不能在没有白细胞存在的时期测量。Joseph等[19]研究发现，在急性炎症中，796 nm近红外光AO-SLO可用于观察无标记免疫细胞。AO-SLO和荧光素眼底血管造影（FFA）结合在观察微动脉瘤上具有一定优势，但小瞳孔、白内障会使AO-SLO/FFA的荧光信号、分辨率降低[20]。
1.3 AO-OCT检查
高轴向分辨率是OCT检查的独特优势，可使不同视网膜外层之间清晰分离，目前OCT检查已经实现外界膜、光感受器内、外节段、锥体外段尖端和RPE等的清晰成像。而AO与OCT检查的结合获得了细胞级别的高分辨率，近年来，使用AO-OCT检查对RPE细胞、RGC、视网膜神经纤维层、筛板等的研究日益增多[21]。
现在普遍认为，光感受器外节段在响应光刺激时形态变化，这种潜在的光感受器功能生物标志物的最早证据是青蛙离体视网膜中视杆细胞适应明暗光线变化的X射线衍射成像，而在活体眼睛中的首次测量是使用AO-OCT检查完成[22-23]。通过AO-OCT检查可观察光感受器更新和脱落的光学特征，其在靠近内节的外节段以40～80 nm/h速度更新，而1～2 μm大小的外节膜盘的远端被修剪下来，在AO-OCT图像中，表现为外节段突然缩短[24]。更新和脱落的生理过程有助于维持光感受器的健康，它们的功能障碍与许多视网膜疾病有关。以往在活体眼中对它们知之甚少，AO技术可以活体观察光感受器细胞生理过程的动态变化，有学者将其称为光视网膜图（ORG）[24]。研究发现，视网膜色素变性患者的视锥细胞尽管在AO-OCT图像中仍有大量结构上的存在，但ORG信号明显减少[25]。随着AO技术在检测灵敏度方面的提升，通过ORG检测可以更清晰地分辨光感受器细胞或其他神经元细胞（如双极细胞和RGC）或非神经元结构（如脉管系统、胶质细胞和RPE细胞）的组成分布[23]。
最新的对RGC的可视化研究已经避免注射外源性荧光的繁琐过程，利用AO-OCT并使用单散射光对RGC产生清晰图像，对RGC的密度、厚度、大小和反射率等已有明确的量化指标[21]。这些新的成像方法及量化指标可能成为观察视网膜细胞的有利工具。
2 AO技术在眼底疾病中的临床应用
目前，根据AO技术的原理，它在眼底疾病中的应用主要分为两大类，以观察细胞（光感受器细胞、RGC和RPE细胞等）为主和以观察血管为主（结构和血流等）。
2.1 遗传性视网膜疾病（IRD）
AO技术最早在视锥细胞中实现鉴定和量化的价值[4]。Stargardt病（STGD）1型是早发性黄斑营养不良的最常见形式。Song等[26]研究报道，采用荧光AO-SLO和频域-OCT，对3例1型STGD患者和1例年龄匹配的健康受试者进行高分辨率的黄斑成像，结果发现RPE细胞的损伤区域与光感受器细胞的死亡相互对应，这一观察结果与自发荧光的异常一致，可以作为疾病进展的生物标志物。Palejwala[27]研究报道，采用AO-FC对6例常染色体显性遗传的STGD样黄斑营养不良患者行黄斑中心凹成像，结果发现即使在没有临床表现的早期阶段，光感受器细胞已有缺失。其他如隐匿性黄斑营养不良、Best病等黄斑疾病也有类似的结果[28]。
视网膜色素变性（RP）是临床最常见的IRD，通常发病早期表现为夜盲症，反映了早期视杆功能障碍，随着病情进展出现晚期视锥细胞功能障碍，中心性视力丧失往往发生在晚期[29]。Nakatake等[30]研究报道，使用AO-SLO观察14只RP患眼黄斑中心凹旁视锥细胞分布特点，结果发现当RP患者椭圆体带、嵌合体带结构以及视觉灵敏度没有明显改变时，黄斑中心凹旁视锥细胞密度存在减少，推测AO-SLO可能是一种检测RP患者早期视锥细胞变化的有效方法。Ueda-Consolvo等[31]采用AO-FC和频域-OCT对6例早期RP患者进行了长达2年的随访，观察到他们的视力、黄斑中心凹敏感度和光感受器厚度均未发生变化，但视锥细胞逐渐减少。该研究为AO技术作为RP进展的早期预测方法提供了依据。Lin等[32]使用AO-FC和OCT血管成像对37只RP患眼成像，量化正常人和中、重度RP患者黄斑中心凹视锥细胞密度和微血管密度，结果发现，重度RP患者的黄斑中心凹视锥细胞密度均降低，并伴随着深层毛细血管层密度的减少，可更清晰地观察RP患眼光感受器细胞的病理变化。近年来，采用AO技术观察综合征型RP患者表型的病例报道也日益增多，包括Bardet-Biedl综合征和Usher综合征等，也均存在视锥细胞不同程度的丢失[33-34]。AO技术有助于重新认识这类以视杆细胞为早期病变的IRD病理改变，可以更早地发现视锥细胞病变，明确治疗窗口期。
AO技术也用于观察无脉络膜、全色盲、白化病等，也可见这些患者的黄斑中心凹视锥细胞减少，这种减少往往发生在黄斑中心凹结构受损之前[35-37]。早期对黄斑中心凹区域成像可以对IRD早期监测，AO技术有可能在未来作为IRD临床试验中使用的结构测量指标。
2.2 年龄相关性黄斑变性（AMD）
目前使用AO系统对AMD的研究主要体现在观察早期AMD患者黄斑区小玻璃膜疣以及中晚期患者的视网膜下玻璃膜疣沉积物（SDD），前者存在于RPE与Bruch膜之间，后者存在于RPE之上，均为AMD的危险因素。小于20 μm的假性小玻璃膜疣在健康老年人眼中可见，在无临床症状的早期AMD患者中可观察到直径25～30 μm的玻璃膜疣，此时OCT检查或眼底彩色照相等传统影像检查均未发现明显异常[38]。而对SDD的研究更复杂，根据其形状分为点状SDD和带状SDD，使用AO-SLO对病灶区域成像，发现带状SDD的视网膜光感受器细胞丢失更多，不同类型的SDD可能以不同的程度和方式影响周围的光感受器细胞，并且SDD是动态变化的，可进展和消退[39]。Boretsky等[40]使用AO-SLO发现早期AMD已有轻微的光感受器细胞的破坏，而此时OCT检查或眼底彩色照相均未发现明显异常，并且随着疾病的进展，光感受器细胞的破坏逐渐加重。研究报道，AO-SLO可用于评估采用自体移植诱导多能干细胞来源的RPE治疗渗出型AMD和息肉样脉络膜血管病变（PCV）患者的疗效，可观察到呈六边形且紧密排列的RPE细胞，在4年的随访期内保持稳定[41]。未来有望利用AO技术对渗出型AMD进行系统性的研究。
2.3 视网膜血管疾病中的应用
常见的糖尿病视网膜病变（DR）和视网膜静脉阻塞（RVO），均以视网膜血管壁的异常以及血流速度、血管管径的改变为主。传统影像学技术虽然可观测到这些指标，但放大后很模糊，不利于进行研究和测量。2017年，Sawides等[42]使用AO-SLO发现DR患者的关键改变在于黄斑中心凹周围毛细血管的重构以及视网膜毛细血管无灌注区的形成，并观察到中心凹视锥细胞的缺失。研究报道，采用AO-SLO对DR患者视网膜动脉和静脉以及血管分叉进行成像，结果发现所有患者的血管管径更大，但分叉角无明显变化，这提示在轻度和中度非增生型DR患者视网膜血管分叉处存在明显的血管重构，血管分支的测量可能是糖尿病血管变化的潜在长期生物标志物[43]。DR的特征性病变微动脉瘤以及新生血管在AO-SLO中也有良好的分辨率[44]。目前认为DR也是一种神经退行性疾病，不仅有血管的改变，亦有视锥细胞减少的改变[45]。AO技术分别从视网膜血管水平和视锥细胞水平对早期无临床症状的DR患者进行评估，可以作为视力下降之前的早期影像指标。
RVO是仅次于DR的视网膜血管疾病，Pinhas等[46]使用AO-SLO观察了非缺血性RVO患者受累眼和无症状对照眼的黄斑中心凹血管密度，发现不仅受累眼的血管密度预期低于其对照眼，而且与正常对照者相比，对照眼的血管密度显著降低，这种在无症状对照眼中观察到的血管变化可能对RVO的病理生理具有重要意义，并可能解释对侧眼闭塞风险增加的原因。Iida等[47]研究报道，采用AO-SLO评估10例急性RVO患者黄斑中心凹旁循环状况，结果发现RVO组平均中心凹旁聚集红细胞速度与OCT检查测量的黄斑中心凹厚度呈显著的负相关，这提示黄斑中心凹旁红细胞速度可能是黄斑水肿发展与否的临床标志。Mautuit等[48]研究报道一种新型绝对激光多普勒测速仪与AO-FC相结合的自适应光学激光多普勒测速仪，为研究视网膜静脉疾病和治疗评价提供了新的方法。
2.4 视网膜炎性疾病
AO技术是观察血管内炎症变化的有利工具。Errera等[49]使用AO-FC观察随访了视网膜血管炎患者，随访期间发现大部分患者血管鞘变薄，部分患者静脉直径变窄，因此，AO技术有助于视网膜血管炎症期间血管鞘的监测。Biggee等[50]利用AO-FC观察了后葡萄膜炎患者黄斑中心凹旁锥体密度的改变，并在治疗后随访中，观察到黄斑中心凹旁区域视锥细胞密度的改善。采用AO技术对其他炎性疾病的研究，如特发性多灶性脉络膜炎、Behcet's病、白点综合征、Vogt-Koyanagi-Harada综合征等，均发现了不同程度的光感受器细胞的异常[51-54]。AO可能有助于更好地了解疾病进展，识别可能的预后因素，并监测治疗的反应。
2.5 中心性浆液性脉络膜视网膜病变（CSCR）
CSCR是一种常见的黄斑自愈性疾病。Ochinciuc等[55]研究发现，与正常对照者相比，使用AO-FC可见CSCR患者视网膜的光感受器密度显著降低。研究报道，在CSCR消退的眼睛中，AO-SLO可见视锥细胞分布异常和锥体密度降低，这提示CSCR即使临床症状恢复，光感受器的变化也难以恢复[56]。Vogel等[57]采用AO-SLO和OCT检查随访观察5例CSCR患者，研究结果支持CSCR中OCT图像中的视网膜内强反射灶本质上是细胞来源的假设，为该疾病的病理生理学提供了更深入的了解。Nakamura等[58]采用AO-SLO和OCT对CSCR患者的视网膜外层厚度与视锥细胞密度进行研究，在长达1年的随访中发现，视锥细胞密度逐渐增加且视网膜外层厚度明显增厚，视锥细胞密度的增加可能与视网膜外层厚度有关，提示AO技术对CSCR的进展或治疗效果有监测作用。
2.6 其他
AO技术对其他眼底疾病的研究还包括2型黄斑毛细血管扩张症、高血压性视网膜病变、黄斑裂孔、羟氯喹致黄斑病变等，均集中在光感受器细胞和视网膜血管的观察[59-62]。
3 AO技术应用目前的局限性
（1）视野限制：AOSLO单次扫描范围很小，场角仅为5°，若想获得目标区域的整个图像，需要花费时间较长[63]。（2）观测深度缺乏：目前的AO技术还无法避开光感受器细胞层从而直接观测RPE细胞，虽然与荧光结合已经可以对RPE细胞清楚成像，但独立的RPE成像功能对AO技术尚有难度[64]。（3）缺乏标准：AO技术还未广泛应用于临床实践，为广泛使用，有必要标准化AO设备的测量参数和术语。（4）患者情况：对于屈光间质条件太差或难以配合的儿童或老人而言，即使AO技术全面，但成像效果难以达到细胞水平。
4 小结与展望
在过去的25年里，眼科影像领域的技术进步推动眼科AO快速发展，如显微学领域的共聚焦SLO和AO结合形成的AO-SLO[65]。超微分辨率技术的增强，提供了在细胞器层面解析亚细胞特征的可能性。随着探测方式的范围逐渐扩大，特别是OCT的快速发展，将产生更快、更敏感、更强大的系统[66]。和大多数其他领域一样，人工智能将在眼科AO的所有领域发挥更大作用，如图像分析以及解释和优化AO控制回路，这也将是未来眼科影像研究的一大热点。AO技术的应用是眼底影像领域的突破性进展，它带来的不仅是对眼部疾病的探索，未来更会应用于一些与眼相关的全身系统性疾病的病理机制的探索当中，真正达到细胞级的“眼底活体生物显微镜”。
志谢 感谢惠延年教授对本文提出的建设性意见
自适应光学（AO）技术是一种具有实时监测和校正光学系统波前畸变的新技术，但AO系统没有单独成像的能力，必须与现有的视网膜成像设备融合。第一个与AO系统结合的成像设备是眼底相机（FC），也是第一个商用AO系统，具有捕获时间短、成像影响小的优点，并且其成本低。而分辨率和对比度偏低是其明显的缺陷[1]。随后，AO与扫描激光检眼镜（SLO）的融合，使其横向分辨率提高到2 μm，但轴向分辨率仅为10 μm，为克服这一限制，AO技术与光相干断层扫描（OCT）检查相结合为AO-OCT，其轴向分辨率可达到2～5 μm，首次实现了互补高分辨率的活体视网膜成像，满足观测细胞所需的分辨率（视细胞3～9 μm）[2]。自此AO技术在眼科领域不断发展，目前最高分辨率可达0.7 μm，最大视场可达20°×20°范围，并增加了细胞密度、细胞间距、形态规则指数、分布指数、细胞分布热力图等更多的量化功能[3]，从细胞角度为眼科尤其是眼底病的临床诊断和治疗、发病机制的探索等方面提供强有力的帮助。现就AO的研究进展及其在眼底影像学中的临床应用作一综述。
1 AO技术与现有设备结合在眼底成像中的应用
1.1 AO-FC
1997年，AO-FC首次成功应用于眼科观察视锥细胞[4]。AO-FC成像随后也用于鉴定和量化视锥细胞，可对视锥细胞的数量、密度和地形分布等指标进行检测。除此之外，AO-FC亦可观察到视网膜毛细血管，但由于分辨率较低，可获取的指标有限[5]。高速AO-FC或双光束非共聚焦AO-FC直接可视化红细胞评估了视网膜毛细血管网的血流速度[6]。研究报道，在荧光AO-FC设备中添加额外的照明源，有望揭示健康人群的视网膜色素上皮（RPE）层和病变眼的色素分布[7]。
1.2 AO-SLO
2002年，AO技术首次与SLO结合，获得了AO-SLO，与AO-FC相比，具有更高的轴向和横向分辨率以及更好的对比度[8]。
1.2.1 视网膜细胞的成像
使用AO-SLO研究光感受器细胞已有近20年的历史。Jonas等[9]研究报道，通过AO-SLO可见近视眼中存在于视盘周围萎缩区域的视锥细胞，这提示在视网膜变性时，视锥细胞的少量存活，与OCT的成像结果相对应。Chui等[10]通过AO-SLO观察正常年轻人和老年人的黄斑中心凹处视网膜，结果发现随着年龄的增长，视网膜的视锥细胞数量明显减少，黄斑中心2°范围内更加明显，在正常的年轻人中，视锥细胞稳定镶嵌在黄斑中心凹中心。
由于视杆细胞（约3～5.5 μm）比视锥细胞（约3.3～10 μm）更小[11]，所以最初的AO-SLO技术不能够清楚地显示视杆细胞。既往研究发现，在视网膜偏心率大于8°时，视杆细胞的最佳聚焦点比视锥细胞深至少10 μm，该研究对后来视杆细胞高分辨率的成像有重要意义[12]。同时，在AO-SLO镜头前放置一个共聚焦针孔，可获得对比度更高的光感受器细胞图像，使视杆细胞清晰成像[12]。同年，Merino等[13]使用新一代AO-SLO系统对光感受器细胞成像，该系统通过Zemax软件优化了光束的反射以获得清晰的视杆细胞图像。
由于RPE层位于光感受器层的下方，传统的影像学检查难以观测RPE细胞。Roorda等[14]使用AO-SLO共聚焦成像，在3例视网膜疾病患者光感受器细胞的缺损处获取了RPE细胞阵列。随着近年来AO的快速发展，AO-SLO易配备荧光成像功能。最可靠的RPE可视化方法是使用内源性荧光，如脂褐素和黑色素的固有荧光作为对比机制。也可使用吲哚青绿荧光染色联合AO-SLO对RPE细胞进行成像[8]。
除此之外，Williams等[15]在动物模型上利用外源性荧光结合AO-SLO，扩大了可识别的视网膜神经元种类，在活体首次观察到了视网膜神经节细胞（RGC），也可以将荧光团或病毒载体引入RGC投射的大脑区域，用来评估实验动物这一大脑区域在视觉中的作用。
1.2.2 视网膜血管系统的成像
AO技术已经具备对视网膜血管结构进行高分辨率成像的能力。研究表明，AO-SLO视网膜成像通过跟踪红细胞在图像上的运动，可以直接测量中型血管中的血流，而这项技术是基于红细胞背向散射光直接成像的，所以它不需要使用任何造影剂，可以无创地对人体微血管进行长期研究[16]。研究报道，借助AO提供的空间分辨率可直接观察视网膜毛细血管中的红细胞，视网膜毛细血管中的红细胞速度为0.7～2.6 mm/s，与心脏血流具有很大的联系，在糖尿病和高血压等疾病状态下，毛细血管的调节控制可能会发生变化[17]。因此，AO-SLO可以评估全身疾病对眼底小血管的影响。对于血管中其他细胞， Martin和Rooda[18]详细描述了通过跟踪白细胞随时间的变化来测量黄斑中心凹旁毛细血管的血流速度，其局限性在于不能在没有白细胞存在的时期测量。Joseph等[19]研究发现，在急性炎症中，796 nm近红外光AO-SLO可用于观察无标记免疫细胞。AO-SLO和荧光素眼底血管造影（FFA）结合在观察微动脉瘤上具有一定优势，但小瞳孔、白内障会使AO-SLO/FFA的荧光信号、分辨率降低[20]。
1.3 AO-OCT检查
高轴向分辨率是OCT检查的独特优势，可使不同视网膜外层之间清晰分离，目前OCT检查已经实现外界膜、光感受器内、外节段、锥体外段尖端和RPE等的清晰成像。而AO与OCT检查的结合获得了细胞级别的高分辨率，近年来，使用AO-OCT检查对RPE细胞、RGC、视网膜神经纤维层、筛板等的研究日益增多[21]。
现在普遍认为，光感受器外节段在响应光刺激时形态变化，这种潜在的光感受器功能生物标志物的最早证据是青蛙离体视网膜中视杆细胞适应明暗光线变化的X射线衍射成像，而在活体眼睛中的首次测量是使用AO-OCT检查完成[22-23]。通过AO-OCT检查可观察光感受器更新和脱落的光学特征，其在靠近内节的外节段以40～80 nm/h速度更新，而1～2 μm大小的外节膜盘的远端被修剪下来，在AO-OCT图像中，表现为外节段突然缩短[24]。更新和脱落的生理过程有助于维持光感受器的健康，它们的功能障碍与许多视网膜疾病有关。以往在活体眼中对它们知之甚少，AO技术可以活体观察光感受器细胞生理过程的动态变化，有学者将其称为光视网膜图（ORG）[24]。研究发现，视网膜色素变性患者的视锥细胞尽管在AO-OCT图像中仍有大量结构上的存在，但ORG信号明显减少[25]。随着AO技术在检测灵敏度方面的提升，通过ORG检测可以更清晰地分辨光感受器细胞或其他神经元细胞（如双极细胞和RGC）或非神经元结构（如脉管系统、胶质细胞和RPE细胞）的组成分布[23]。
最新的对RGC的可视化研究已经避免注射外源性荧光的繁琐过程，利用AO-OCT并使用单散射光对RGC产生清晰图像，对RGC的密度、厚度、大小和反射率等已有明确的量化指标[21]。这些新的成像方法及量化指标可能成为观察视网膜细胞的有利工具。
2 AO技术在眼底疾病中的临床应用
目前，根据AO技术的原理，它在眼底疾病中的应用主要分为两大类，以观察细胞（光感受器细胞、RGC和RPE细胞等）为主和以观察血管为主（结构和血流等）。
2.1 遗传性视网膜疾病（IRD）
AO技术最早在视锥细胞中实现鉴定和量化的价值[4]。Stargardt病（STGD）1型是早发性黄斑营养不良的最常见形式。Song等[26]研究报道，采用荧光AO-SLO和频域-OCT，对3例1型STGD患者和1例年龄匹配的健康受试者进行高分辨率的黄斑成像，结果发现RPE细胞的损伤区域与光感受器细胞的死亡相互对应，这一观察结果与自发荧光的异常一致，可以作为疾病进展的生物标志物。Palejwala[27]研究报道，采用AO-FC对6例常染色体显性遗传的STGD样黄斑营养不良患者行黄斑中心凹成像，结果发现即使在没有临床表现的早期阶段，光感受器细胞已有缺失。其他如隐匿性黄斑营养不良、Best病等黄斑疾病也有类似的结果[28]。
视网膜色素变性（RP）是临床最常见的IRD，通常发病早期表现为夜盲症，反映了早期视杆功能障碍，随着病情进展出现晚期视锥细胞功能障碍，中心性视力丧失往往发生在晚期[29]。Nakatake等[30]研究报道，使用AO-SLO观察14只RP患眼黄斑中心凹旁视锥细胞分布特点，结果发现当RP患者椭圆体带、嵌合体带结构以及视觉灵敏度没有明显改变时，黄斑中心凹旁视锥细胞密度存在减少，推测AO-SLO可能是一种检测RP患者早期视锥细胞变化的有效方法。Ueda-Consolvo等[31]采用AO-FC和频域-OCT对6例早期RP患者进行了长达2年的随访，观察到他们的视力、黄斑中心凹敏感度和光感受器厚度均未发生变化，但视锥细胞逐渐减少。该研究为AO技术作为RP进展的早期预测方法提供了依据。Lin等[32]使用AO-FC和OCT血管成像对37只RP患眼成像，量化正常人和中、重度RP患者黄斑中心凹视锥细胞密度和微血管密度，结果发现，重度RP患者的黄斑中心凹视锥细胞密度均降低，并伴随着深层毛细血管层密度的减少，可更清晰地观察RP患眼光感受器细胞的病理变化。近年来，采用AO技术观察综合征型RP患者表型的病例报道也日益增多，包括Bardet-Biedl综合征和Usher综合征等，也均存在视锥细胞不同程度的丢失[33-34]。AO技术有助于重新认识这类以视杆细胞为早期病变的IRD病理改变，可以更早地发现视锥细胞病变，明确治疗窗口期。
AO技术也用于观察无脉络膜、全色盲、白化病等，也可见这些患者的黄斑中心凹视锥细胞减少，这种减少往往发生在黄斑中心凹结构受损之前[35-37]。早期对黄斑中心凹区域成像可以对IRD早期监测，AO技术有可能在未来作为IRD临床试验中使用的结构测量指标。
2.2 年龄相关性黄斑变性（AMD）
目前使用AO系统对AMD的研究主要体现在观察早期AMD患者黄斑区小玻璃膜疣以及中晚期患者的视网膜下玻璃膜疣沉积物（SDD），前者存在于RPE与Bruch膜之间，后者存在于RPE之上，均为AMD的危险因素。小于20 μm的假性小玻璃膜疣在健康老年人眼中可见，在无临床症状的早期AMD患者中可观察到直径25～30 μm的玻璃膜疣，此时OCT检查或眼底彩色照相等传统影像检查均未发现明显异常[38]。而对SDD的研究更复杂，根据其形状分为点状SDD和带状SDD，使用AO-SLO对病灶区域成像，发现带状SDD的视网膜光感受器细胞丢失更多，不同类型的SDD可能以不同的程度和方式影响周围的光感受器细胞，并且SDD是动态变化的，可进展和消退[39]。Boretsky等[40]使用AO-SLO发现早期AMD已有轻微的光感受器细胞的破坏，而此时OCT检查或眼底彩色照相均未发现明显异常，并且随着疾病的进展，光感受器细胞的破坏逐渐加重。研究报道，AO-SLO可用于评估采用自体移植诱导多能干细胞来源的RPE治疗渗出型AMD和息肉样脉络膜血管病变（PCV）患者的疗效，可观察到呈六边形且紧密排列的RPE细胞，在4年的随访期内保持稳定[41]。未来有望利用AO技术对渗出型AMD进行系统性的研究。
2.3 视网膜血管疾病中的应用
常见的糖尿病视网膜病变（DR）和视网膜静脉阻塞（RVO），均以视网膜血管壁的异常以及血流速度、血管管径的改变为主。传统影像学技术虽然可观测到这些指标，但放大后很模糊，不利于进行研究和测量。2017年，Sawides等[42]使用AO-SLO发现DR患者的关键改变在于黄斑中心凹周围毛细血管的重构以及视网膜毛细血管无灌注区的形成，并观察到中心凹视锥细胞的缺失。研究报道，采用AO-SLO对DR患者视网膜动脉和静脉以及血管分叉进行成像，结果发现所有患者的血管管径更大，但分叉角无明显变化，这提示在轻度和中度非增生型DR患者视网膜血管分叉处存在明显的血管重构，血管分支的测量可能是糖尿病血管变化的潜在长期生物标志物[43]。DR的特征性病变微动脉瘤以及新生血管在AO-SLO中也有良好的分辨率[44]。目前认为DR也是一种神经退行性疾病，不仅有血管的改变，亦有视锥细胞减少的改变[45]。AO技术分别从视网膜血管水平和视锥细胞水平对早期无临床症状的DR患者进行评估，可以作为视力下降之前的早期影像指标。
RVO是仅次于DR的视网膜血管疾病，Pinhas等[46]使用AO-SLO观察了非缺血性RVO患者受累眼和无症状对照眼的黄斑中心凹血管密度，发现不仅受累眼的血管密度预期低于其对照眼，而且与正常对照者相比，对照眼的血管密度显著降低，这种在无症状对照眼中观察到的血管变化可能对RVO的病理生理具有重要意义，并可能解释对侧眼闭塞风险增加的原因。Iida等[47]研究报道，采用AO-SLO评估10例急性RVO患者黄斑中心凹旁循环状况，结果发现RVO组平均中心凹旁聚集红细胞速度与OCT检查测量的黄斑中心凹厚度呈显著的负相关，这提示黄斑中心凹旁红细胞速度可能是黄斑水肿发展与否的临床标志。Mautuit等[48]研究报道一种新型绝对激光多普勒测速仪与AO-FC相结合的自适应光学激光多普勒测速仪，为研究视网膜静脉疾病和治疗评价提供了新的方法。
2.4 视网膜炎性疾病
AO技术是观察血管内炎症变化的有利工具。Errera等[49]使用AO-FC观察随访了视网膜血管炎患者，随访期间发现大部分患者血管鞘变薄，部分患者静脉直径变窄，因此，AO技术有助于视网膜血管炎症期间血管鞘的监测。Biggee等[50]利用AO-FC观察了后葡萄膜炎患者黄斑中心凹旁锥体密度的改变，并在治疗后随访中，观察到黄斑中心凹旁区域视锥细胞密度的改善。采用AO技术对其他炎性疾病的研究，如特发性多灶性脉络膜炎、Behcet's病、白点综合征、Vogt-Koyanagi-Harada综合征等，均发现了不同程度的光感受器细胞的异常[51-54]。AO可能有助于更好地了解疾病进展，识别可能的预后因素，并监测治疗的反应。
2.5 中心性浆液性脉络膜视网膜病变（CSCR）
CSCR是一种常见的黄斑自愈性疾病。Ochinciuc等[55]研究发现，与正常对照者相比，使用AO-FC可见CSCR患者视网膜的光感受器密度显著降低。研究报道，在CSCR消退的眼睛中，AO-SLO可见视锥细胞分布异常和锥体密度降低，这提示CSCR即使临床症状恢复，光感受器的变化也难以恢复[56]。Vogel等[57]采用AO-SLO和OCT检查随访观察5例CSCR患者，研究结果支持CSCR中OCT图像中的视网膜内强反射灶本质上是细胞来源的假设，为该疾病的病理生理学提供了更深入的了解。Nakamura等[58]采用AO-SLO和OCT对CSCR患者的视网膜外层厚度与视锥细胞密度进行研究，在长达1年的随访中发现，视锥细胞密度逐渐增加且视网膜外层厚度明显增厚，视锥细胞密度的增加可能与视网膜外层厚度有关，提示AO技术对CSCR的进展或治疗效果有监测作用。
2.6 其他
AO技术对其他眼底疾病的研究还包括2型黄斑毛细血管扩张症、高血压性视网膜病变、黄斑裂孔、羟氯喹致黄斑病变等，均集中在光感受器细胞和视网膜血管的观察[59-62]。
3 AO技术应用目前的局限性
（1）视野限制：AOSLO单次扫描范围很小，场角仅为5°，若想获得目标区域的整个图像，需要花费时间较长[63]。（2）观测深度缺乏：目前的AO技术还无法避开光感受器细胞层从而直接观测RPE细胞，虽然与荧光结合已经可以对RPE细胞清楚成像，但独立的RPE成像功能对AO技术尚有难度[64]。（3）缺乏标准：AO技术还未广泛应用于临床实践，为广泛使用，有必要标准化AO设备的测量参数和术语。（4）患者情况：对于屈光间质条件太差或难以配合的儿童或老人而言，即使AO技术全面，但成像效果难以达到细胞水平。
4 小结与展望
在过去的25年里，眼科影像领域的技术进步推动眼科AO快速发展，如显微学领域的共聚焦SLO和AO结合形成的AO-SLO[65]。超微分辨率技术的增强，提供了在细胞器层面解析亚细胞特征的可能性。随着探测方式的范围逐渐扩大，特别是OCT的快速发展，将产生更快、更敏感、更强大的系统[66]。和大多数其他领域一样，人工智能将在眼科AO的所有领域发挥更大作用，如图像分析以及解释和优化AO控制回路，这也将是未来眼科影像研究的一大热点。AO技术的应用是眼底影像领域的突破性进展，它带来的不仅是对眼部疾病的探索，未来更会应用于一些与眼相关的全身系统性疾病的病理机制的探索当中，真正达到细胞级的“眼底活体生物显微镜”。
志谢 感谢惠延年教授对本文提出的建设性意见