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视觉电生理结果的解读

2018-03-21陈倩田国红

中国眼耳鼻喉科杂志 2018年1期
关键词:视锥振幅波形

陈倩 田国红

视觉电生理作为眼科重要的客观性功能检查,是临床上评价视神经及视网膜功能的重要辅助检查手段,对神经眼科疾病的诊断与鉴别诊断具有重要意义。临床常用的视觉电生理检查项目,包括视觉诱发电位(visual evoked potential,VEP)、视网膜电图(electroretinogram,ERG)、多焦视网膜电图(multifocal electroretinogram,mfERG)和眼电图(electro-oculography,EOG)。本文阐述各种电生理检查结果的判读及其临床意义,并总结其临床应用建议。

1 常用视觉电生理结果的判读

电生理检查极易受到仪器性能、环境因素、操作过程和受试者配合程度的干扰,为避免假阳性结果对临床判断的错误引导,国际临床视觉电生理协会(international society for clinical eletrophysiolgy of vision,ISCEV)制订并定期更新视觉电生理检查国际标准,这提供了重要的临床操作规范,但各临床检查室仍应制订自己实验室的正常参考值。以下分别阐述各项常用视觉电生理检查项目的临床标准、波形特点及结果判断。

1.1 VEP VEP是视觉刺激在大脑皮质产生的生物电活动,通过信号平均技术在视觉皮质外覆头皮上记录的脑电图中提取的诱发电位,反映了从视网膜至视皮质整个视觉通路的完整性[1]。根据刺激形式的不同,又可分为图形VEP和闪光VEP(flash VEP,FVEP)。

1.1.1 图形VEP 临床常用图形翻转VEP(pattern VEP,PVEP),刺激图形采用15~60′弧度视角的翻转方格图案,常用包括15′、30′和1°这3种方格,检测结果应至少包含大、小方格各一。方格越小越容易检出视路损害,但结果受屈光和瞳孔状态影响,检查前应避免散瞳并矫正视力。

正常PVEP图形如图1所示,波形有3个主要波:第1个是出现于75 ms左右的负向波,又称N75波;第2个是出现于100 ms左右的正向波,又称P100波;第3个是出现于135 ms附近的负向波,又称N135波。 P100的振幅与峰时是PVEP结果判断的主要指标。P100峰时通常在100 ms附近,大部分实验室视其>110 ms为异常。P100波振幅在正常人中存在较大变异,但在7 μV以下通常被视作异常,刺激方格越小振幅越高。6~12岁正常儿童常可检出超出成人数倍的振幅值。正常情况下,PVEP结果可重复性好,双眼间差异也较小。因此,当双眼间出现明显振幅或峰时差异的情况,即便处于正常值范围内,也应判断为异常结果。

图1. 正常PVEP报告,图中3组波形分别由15′、30′和1°视角方格刺激产生,波形1~3属右眼,4~6属左眼;方框内为P100波峰时,椭圆框内为P100波振幅

1.1.2 FVEP FVEP临床上通常指瞬态FVEP,用于PVEP未能引出明显波形的视力低下者或者不能配合进行PVEP检查的婴幼儿。刺激采用2 Hz低频闪光刺激进行。FVEP波形由一系列正负波组分构成(图2),较为重要的是出现于100 ms后的第1个正向波P2波,其峰时通常不超过120 ms。FVEP检测视觉系统对于亮度的反应,不存在视网膜成像问题,因此无需矫正视力。其波形、振幅、峰时个体间差异较大,敏感度和特异度均较差,检查重复性也欠佳,因此与PVEP相比较少具临床价值,通常仅用于光感存在与否的判断及双眼间的对比判断。

1.1.3 VEP的临床意义 VEP主要用于评价视网膜后极部至视皮质的中央视路,其间任何部位异常均可导致VEP异常。P100波峰时延迟常见于脱髓鞘疾病,由于髓鞘脱失,正常神经冲动的跳跃式传导变为沿修复髓鞘的爬行式传导,因而传导速度减慢(图3)。以视神经轴索变性坏死为主要病理改变的疾病,由于皮质内兴奋神经元数量减少导致VEP振幅降低,而残存轴索可以正常速度传导,故P100波峰时可不延迟。

图2. FVEP波形图,标示1为N2波,标示2为P2波

图3. 右眼视神经炎患者PVEP波形,波形1~3为右眼,波形4~6为左眼,与左眼正常波形相比,右眼振幅降低、峰时延迟

1.2 ERG 根据刺激类型不同又可分为闪光ERG(全视野ERG)和图形ERG,前者用于记录全视网膜的总和反应,后者则可部分反映神经节细胞功能。

1.2.1 闪光ERG 闪光ERG是闪光刺激通过散大的瞳孔进入眼内,通过角膜电极记录到的全视网膜总和反应。ISCEV制定的标准闪光ERG至少记录5个波形,分别为暗适应0.01ERG(旧称视杆细胞反应)、暗适应3.0ERG(旧称最大反应或混合反应)、暗适应3.0震荡电位(旧称震荡电位)、明适应3.0ERG(旧称视锥细胞反应)、明适应3.0闪烁光ERG(旧称30 Hz闪烁光反应)(图4)[2]。ISCEV波形名称表明了刺激条件,而中文旧称直接表明了波形起源和临床意义,故而临床上多习惯沿用中文旧称。视杆细胞反应、视锥细胞反应和最大反应的负向波称a波,起源于感光细胞;正向波称b波,起源于双极细胞和Müller细胞;以角膜接触镜电极为例(jet电极),正常人3种波形b波振幅常在180 μV、120 μV和350 μV以上。震荡电位由4~6个波组成,起源于无长突细胞,可评估正向波数量、第2个正向波振幅或4个正向波振幅之和,其临床应用价值相对较小。30 Hz闪烁光反应是视锥细胞通路驱动的反应,也用于反映视锥细胞功能尤其是黄斑区功能,正常人振幅通常在100 μV以上。

图4. 5项标准ERG波形图,由上至下依次为视杆细胞反应、混合反应、震荡电位、视锥细胞反应和30Hz闪烁光反应

1.2.2 图形ERG 标准闪光ERG反应并无神经节细胞贡献,而图形ERG(pattern ERG,PERG)是视网膜对黑白翻转棋盘格刺激产生的电反应,可用于评价神经节细胞功能。PERG的标准波形,包括50 ms左右的1个正向波(称为P50) 以及95 ms左右的1个负向波(称为N95)(图5)。通常认为,N95主要起源于神经节细胞,理论上可用于鉴别病变发生于视神经还是视网膜[3]。但PERG波形较小,正常人P50和N95的振幅仅为3~5 μV,易受环境因素和伪迹干扰,故其临床应用受限。

图5. PERG波形图,上图为右眼外伤性视神经病变波形图,标记2为P50,标记3为N95;下图为正常左眼波形图。双眼对照显示右眼N95振幅降低

1.2.3 ERG临床应用 全视野闪光ERG是视网膜的总和反应,病变累及感光细胞的种类、范围与程度不同影响其波形的反应。正常ERG反应可见于正常人、局灶性视网膜病变或视神经以上视路疾病患者。异常ERG反应包括延迟型(b波隐含期延迟)、降低型(b波振幅降低超过正常值下限25%)、负波型(混合反应b/a比值降低,正常人约为2 ∶1)和熄灭型(记录不到a、b波形)。

视杆细胞损害为主的疾病如视网膜色素变性,以暗适应反应振幅重度降低和隐含期延迟为主要表现,同时伴有不同程度的明适应反应的振幅降低和隐含期延迟,严重者可5项反应均为熄灭型(图6)。象限性视网膜色素变性可仅表现为降低型ERG。

视锥细胞损害为主的疾病如视锥细胞营养不良,表现为明适应反应振幅重度降低和隐含期延迟。如为锥-杆细胞营养不良则伴有不同程度暗适应反应的振幅降低和隐含期延迟(图7)。

图6. 视网膜色素变性患者眼底及ERG表现,左边彩图为双眼底彩照,右边为双眼标准ERG波形图,均为熄灭型

负波型可见于先天性静止性夜盲、先天性视网膜劈裂症、视网膜中央动脉/静脉阻塞等以内层视网膜病变为主的疾病,其重要特征是混合反应b/a比值明显降低,甚至a>b(图8)。

1.3 mfERG mfERG技术是记录后极部视网膜局部电生理反应的一种方法。与全视野 ERG 相比,其刺激的本质和分析方式不同, mfERG 采用六边形阵列刺激视网膜,每一单元均按照伪随机序列依次点亮。通过将连续的ERG 信号与每一单元的明暗时相进行关联分析就可以得出各单元的局部 ERG 信号。它们并不是直接来自于视网膜局部的电位,而是对电信号的数学提取。mfERG源于视锥系统,基本波形是一个先负后正的双相波,其负向N1波、正向P1波分别类似于明适应3.0ERG的a、b波。mfERG报告一般包括3部分,波形阵列、三维反应密度地形图和三维隐含期地形图(图9),黄斑区反应密度较高呈山峰样突起,视盘区反应密度较低且隐含期略长[4]。

图7. 1例锥-杆细胞营养不良的检查结果 图A、B为双眼底彩照;图C-G依次为双眼标准ERG反应波形,显示暗适应反应波形振幅降低、隐含期延迟,明适应反应熄灭;图H、I显示双眼中心视野丧失;图J、K为mfERG图形,显示双眼后极部弥漫性反应重度降低

图8. 1例伴有近视的先天性静止性夜盲的检查结果 上方彩图为双眼底彩照,下方为双眼标准ERG波形图,显示视杆细胞反应呈熄灭型,混合反应呈典型负波型,而明适应反应基本正常

图9. 正常mfERG报告(右眼),由左至右依次为波形阵列、三维反应密度地形图和三维隐含期地形图

mfERG常用于检测黄斑疾病,并可对病变进行定位,对某些无法解释的视力降低而眼底改变不明显的疾病,例如视锥细胞营养不良、急性区域性隐匿性外层视网膜病变、隐匿性黄斑营养不良、氯喹中毒性视网膜病变等具有独特诊断价值(图10)。

1.4 EOG EOG是测量跨视网膜的连续静息电位。EOG反映的是视网膜外层和RPE的功能,其临床价值远小于ERG,目前临床上几乎仅用于Best病的诊断。EOG测量的是明适应状态下光峰与暗适应状态下暗谷的比值(Arden比),>1.8为正常,1.7~1.8为可疑异常,<1.7为异常[5-6]。Best病患者及无症状携带者均可检测到Arden比降低(图11),但成人型卵黄样黄斑病变可表现为轻度异常或正常。

图10. 1例SLE患者氯喹中毒性视网膜病变的检查结果 左上为双眼底彩照,显示轻微“牛眼征”;右上为双眼光学相干层析成像(OCT)扫描结果,显示黄斑区外层损害;左下为标准ERG结果,基本正常;右下为mfERG检查结果,显示黄斑区及乳斑束区域反应密度降低伴隐含期延迟

图11. EOG结果对照。左图为Best病患者EOG波形,双眼Arden比均为1.0;右图为正常人EOG波形,双眼Arden比均为2.0

2 结语

对于无法矫正的视功能障碍且临床检查无明确结论的患者,PVEP有助于鉴别是否为功能性视力障碍。如结果正常通常表明主要视路上无功能异常证据;如结果异常则可能存在视神经或视网膜病变,需要进一步检查明确。PVEP结果可能给予部分提示,如大方格刺激产生的异常较小方格明显,常表明损害来自视神经;而当小方格刺激产生的异常较大方格明显时,常提示损害来自黄斑。ERG和(或)mfERG可用于验证视网膜及黄斑损害。

电生理检查过程易受检测环境、仪器状态、电极传导性、受检者状态及配合程度等众多因素影响,极易产生假阳性结果,故电生理检测极为强调双眼对照检查。对于与临床评估不符的阳性结果需反复检查是否存在技术性原因,必要时可间隔一段时间后重复检查以确定结果的可重复性。

总之,视觉电生理是一种有价值的临床客观性视功能检查项目,考虑到其检测易受多种因素影响,对于结果的评价应结合其他临床数据分析综合进行。

[1] Odom JV, Bach M, Brigell M, et al. ISCEV standard for clinical visual evoked potentials: (2016 update)[J]. Doc Ophthalmol, 2016, 133(1):1-9.

[2] McCulloch DL, Marmor MF, Brigell MG, et al. ISCEV Standard for full-field clinical electroretinography (2015 update)[J]. Doc Ophthalmol, 2015, 130(1):1-12.

[3] Bach M, Brigell MG, Hawlina M, et al. ISCEV standard for clinical pattern electroretinography (PERG): 2012 update[J]. Doc Ophthalmol, 2013, 126(1):1-7.

[4] Hood DC, Bach M, Brigell M, et al. ISCEV Standard for clinical multifocal electroretinography (2011 edition)[J]. Doc Ophthalmol, 2012, 124(1):1-13.

[5] Constable PA, Bach M, Frishman L, et al. ISCEV standard for clinical electro-oculography (2017 update)[J]. Doc Ophthalmol, 2017, 134(1):1-9

[6] 吴乐正,吴德正.临床视觉电生理学[M].北京:科学出版社,1999.

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