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弱視的臨床視覺電生理研究進展及其評述

2016-03-09 20:13:15嚴興科劉安國
國際眼科雜志 2016年7期
關鍵詞:研究

張 奧,嚴興科,劉安國

?

·文獻綜述·

弱視的臨床視覺電生理研究進展及其評述

張奧,嚴興科,劉安國

近年來視覺電生理技術廣泛地應用于弱視的臨床研究,取得了豐富的成果。本文結合近年來弱視的臨床視覺電生理研究進展,分別對于眼電圖、視網膜電圖、視覺誘發電位等視覺電生理指標的定義、產生機制及其在弱視的臨床電生理研究中的意義等進行綜述,并對相關研究結論的爭議做一評述。

弱視;視網膜電圖;視覺誘發電位

引用:張奧,嚴興科,劉安國.弱視的臨床視覺電生理研究進展及其評述.國際眼科雜志2016;16(7):1279-1282

0引言

弱視(amblyopia)是臨床中常見的眼科疾病,是一種無法通過光學矯正達到正常視力,還伴有空間對比敏感度下降等多種視覺功能紊亂的發育性視覺障礙,對患者的生活質量影響較大[1-2]。弱視的發病機制較為復雜, 且不同類型弱視的病理表現也不盡相同,為其臨床研究帶來了難度;視覺電生理檢查技術作為一種客觀、定量、無創傷的檢查方法,是視覺功能性檢查中重要的組成部分;其應用于臨床檢查以來,極大的促進了弱視相關研究的發展。本文結合國際臨床視覺電生理協會(International Society for Clinical Electrophysiology of Vision, ISCEV)所指定的最新臨床視覺電生理檢查規范[3-7],分別對于眼電圖、視網膜電圖、視覺誘發電位等視覺電生理指標的定義、產生機制及其在弱視的臨床電生理研究中的意義等進行綜述,并對相關研究結論的爭議做一評述。

1眼電圖

眼電圖(electrooculography,EOG)是記錄眼的靜息電位的一種客觀定量檢查法,主要反映視網膜色素上皮層和感光細胞外節復合體的功能,其電生理反應起源于視網膜色素上皮和光感受器的外節部分[8]。弱視眼的EOG表現與正常眼相比是否存在顯著區別,是學界富有爭議的話題。過去曾普遍認為弱視患者的視網膜色素上皮的功能正常,其EOG表現與正常人并沒有明顯的差異,只有部分學者認為弱視患者視錐細胞和神經節細胞發育存在異常[9-10]。后來陸續有研究發現弱視眼的EOG數據在某些方面與健眼相比有顯著差異,如Williams等[11]在對弱視眼的研究中, 發現弱視眼的EOG平均數值低于對側健眼, 表明弱視患者的視網膜有一定損傷;崔惠賢等[12]發現弱視眼與正常眼的EOG除峰基比間差異與光峰時間間差異有顯著性,且弱視眼的時間值大于健眼,證明弱視眼細胞的興奮狀態輕度受阻。然而不是所有的研究都支持EOG在弱視患者的特異性區別,如李惠玲等[13]觀測V-EOG的光峰電位與暗谷電位之比的Arden比值和光峰電位兩項指標, 發現雖然弱視組這兩項值較低,但與正常組的差異并沒有統計學意義;弱視眼P-VEP的 P1波潛伏期與V-EOG光峰電位呈負相關即潛伏期延長,光峰電位下降;P1波振幅與光峰電位相關性尚不能得出明確結論,統計結果處于臨界值之間。

弱視的EOG研究一直未得出較為統一的意見,可能與各個研究所采納的分析方式不同有關,也可能與研究中納入的各種類型、各個年齡段的弱視患者所占比例不同有關,如朱丹等[14]的研究中,斜視型弱視組與正常組的EOG表現沒有區別,但是屈光不正型弱視組與形覺剝奪型弱視組均分別表現出與正常組的顯著性差異。因此EOG與弱視之間的相關性還待進一步深入探索,建議嚴格按照弱視的類型與患者的年齡開展分類研究。

2視網膜電圖

視網膜電圖(electroretinography,ERG)是視網膜受不同形式光刺激后產生的電位變化,能夠較為客觀可靠的反映視網膜的功能[15],是最早標準化的臨床視覺電生理檢查方法[16]。

2.1閃光視網膜電圖閃光視網膜電圖(flash electroretinography,F-ERG), 即全視野視網膜電圖(full-field clinical electroretinography,ffERG或simple ERG),是指用閃光刺激整個視網膜時整個視網膜的總和電反應[4],要反映視網膜第一、二級神經元,既中層和外層視網膜的功能[17],如病變部位比較局限, 則全視野 ERG 往往表現正常,無法明確反應弱視患者的特征性局部功能異常[18]。易篤友等[19]對大齡弱視患者進行治療后,發現隨著視力的好轉,其F-ERG a 波和b 波的振幅均有升高,但是沒有給出治療前后的具體數值,也無法與正常值進行比對。林發森等[20]對弱視患者進行 F-ERG 檢測,發現斜視、屈光參差和屈光不正性弱視眼b波幅值無異常, 而形覺剝奪性弱視眼 b波幅值明顯低于正常眼,認為主要與形覺剝奪性弱視的視網膜受損程度與范圍大于其他三種弱視有關,但其結論缺乏同類型實驗的進一步支持。

在其他學者對弱視患者的 F-ERG進行的細致研究中, 大部分結果都未發現異常[21],因此一般不將其作為弱視的臨床研究中所采用的電生理指標。建議今后對于進一步研究形覺剝奪性弱視的F-ERG數據,通過大量樣本、多中心試驗來證實兩者之間的對應關系。同時,部分文獻將focal electroretinography、multifocal electroretinography等也簡寫為F-ERG[22],容易導致其與flash electroretinography的混淆,建議建立較為統一的縮寫定名方式。

2.2圖形視網膜電圖圖形視網膜電圖(pattern electroretinography,PERG)是在某些特定圖形翻轉的視覺刺激下產生的視網膜電圖,“弱視眼的圖形 ERG振幅與正常眼相比顯著降低”這一觀點已經被中外多項研究證實[5]。Arden等[22]發現弱視患者的PERG表現為弱視眼振幅與正常眼振幅的比值低于正常值;而對于正處在遮蓋治療階段的弱視患者, 弱視眼PERG振幅與正常眼PERG振幅的比值高于正常值。Persson等[23]發現弱視眼偏斜在4°范圍內時,其P-ERG數據振幅明顯低于對側眼。陰正勤等[24]也觀察到弱視眼P-ERG潛伏期延長,振幅降低,提示弱視眼視網膜功能受損。國內部分研究也支持相關結論[25-26]。目前比較公認的結論是弱視患者神經節細胞活動不足,或是神經節細胞本身功能降低導致弱視眼P-ERG波幅降低[27]。國內較新的研究也觀察到與非弱視組相比,弱視組的q波波幅降低,潛伏期均值有所延長,說明弱眼在視通路不同水平上可能有視功能的障礙[28]。但國內外的相關研究也存在相反的結論,如Hess等[29-30]對重度弱視患者的研究提示,在充分矯正屈光不正后弱視眼P-ERG、F-ERG均無異常。Gottlob等[31]發現弱視患者單眼注視時P-ERG振幅下降,但雙眼注視時P-ERG最大振幅值與對側眼中心注視的振幅相比,不存在顯著差異。弱視患者P-ERG的特異性改變較為值得肯定,產生爭議的原因主要與不同研究分析P-ERG時采用的指標與分析方式不同有關,也可能與不同年代P-ERG測量設備的精度不同以及測量環境有關。ISCEV建議所有的P-ERG報告都應當包含P50與N50振幅的數值,以及P50波峰時間值;并且說明P-ERG各項數據的正常值應當在每項研究中結合所采用的儀器以及研究對象的特點自行制定,尤其需要注意P-ERG在不同年齡段的差異[5]。

2.3視網膜電圖明視負波反應視網膜電圖明視負波反應(photopic negative response, PhNR)指在特定的光源刺激下,在正向的b波后記錄到的一個緩慢出現的負相波,是一種較為敏感的反映視神經節細胞及其軸突功能的指標[32-33],并在眼科累及視神經的疾病中得到應用[34]。陸守權等[35]將成人弱視患者的PhNR數據與正常人進行比對,弱視組PhNR在藍/紅光刺激及白/白光刺激下的振幅均值均較正常組降低,其差異有顯著性;而弱視組PhNR數據在藍/紅光刺激及白/白光刺激下潛伏時間的均值與正常組相比無顯著性差異,提示弱視眼視網膜神經節細胞功能可能存在一定程度的抑制。周繼容等[36]所做研究結果與其相同。劉春民等[37]發現在一定強度和顏色的背景光線和刺激光線后,兒童遠視性弱視眼的PhNR的振幅較正常眼增大。

雖然目前初步證實成人弱視患者與兒童弱視患者均存在不同的特異型PhNR表現,但其作為一種較新的視覺電生理指標,主要參照ISCEV 2004年的ERG標準[38]進行測量研究,缺乏更加具體詳細的國際標準,且應用于弱視研究的時間較短,建議完善相關理論與經驗,建立成熟的弱視PhNR診斷標準。

2.4多焦視網膜電圖多焦視網膜電圖(multifocal electroretinography,mfERG)可分為一階反應(first-order kernel)和二階反應(second-order kernel),可以綜合反應在不同視網膜區域發生的電反應[6]。鞠宏等[39]發現與正常眼相比,弱視眼的mfERG圖基本表現為振幅降低, 說明其視網膜神經節細胞可能受到損害。封利霞等[40]發現單眼弱視患者患眼的mfERG圖反應振幅密度低于健眼與正常標準值,顯示弱視眼mfERG二階反應異常,也初步證實弱視眼的神經節細胞可能受損。

最新研究表明,如果檢查時發生光學離焦、注意力不集中、固視不好等情況, 都可能會導致其mfERG圖N1波與N2波的振幅降低,尤其中央區,P1波和N2波潛伏期縮短[41-43]由于mfERG振幅變異程度較大, 建議以后弱視的mfERG研究中應考慮受試者的年齡、性別、眼別、屈光不正及其程度等因素對mfERG一、二階反應的影響[44]。

3視覺誘發電位

視覺誘發電位(visual evoked potentials,VEP)是大腦皮質枕葉區接受視刺激時產生的電位變化[7]。

3.1圖形誘發電位圖形誘發電位(pattern visual evoked potential, P-VEP)屬于視覺誘發電位的一種,是大腦皮層對視覺刺激發生反應的生物電信號[45]。多項研究證實弱視眼的P-VEP與正常眼相比具有特異性差別,尤其體現為振幅的差異。 Williams等[11]發現弱視眼P-VEP振幅較正常眼降低。Oner等[46]對 34 例進行遮蓋治療的弱視兒童進行研究,觀察到弱視眼的P-VEP潛伏期在治療前后無特異性差別, 但是P-VEP圖的振幅顯著增大,且與Snellen視力表反應的視力水平成正相關。Krzystkowa等[47]發現斜視型弱視者患眼P-VEP 的P1波振幅顯著下降, 因而推斷VEP的特異性表現對于斜視型弱視具有診斷意義。張艷芳等[48]觀察到弱視治療后P-VEP的變化體現為P100波改變情況為波幅增加和峰時值縮短,周妍麗等[49]觀察到遠視性弱視兒童弱視眼的P-VEP數據與對側健眼相比主要表現為P100波的潛伏期延遲與振幅下降。張學印等[50]發現LP100隨弱視程度加重而延長,而AP100隨弱視程度減輕而減小。

P-VEP檢查結果對于訓練治療方法的制定具有指導意義[51]。如徐恒等[52]利用不同空間頻率閾值檢測患者PVEP變化曲線,找到受檢眼視覺最敏感和刺激最明顯的空間頻率,據此為患者制作視覺刺激訓練方案,取得了良好療效;尹崢等[53]利用P-VEP變化曲線篩選弱視患者最佳刺激頻率,再結合患兒喜好制作電腦游戲;療程中患者矯正視力每提高兩行重新檢查P-VEP,更新游戲內容,治療組有效率達到了94.4%。

3.2閃光誘發電位閃光誘發電位(flash visual evoked potential,F-VEP)技術,是指利用均一的無圖像的閃光刺激視網膜, 記錄通過枕區頭皮表面的電位[54]。目前該項技術主要應用于弱視的動物實驗[55-56],研究者普遍認為F-VEP在人弱視眼的表現沒有特異性改變,因此臨床基本不用做弱視的特異性診斷指標[57-58]。

3.3多焦視覺誘發電位多焦視覺誘發電位(multifocal visual evoked potential, M-VEP )利用偽隨機多焦刺激技術,顯示視網膜各個部位誘發出的反應振幅[59]。 余敏忠[60]觀察到M-VEP在屈光不正性弱視、屈光參差性弱視患眼表現為視野中央區振幅的顯著下降與潛伏期的顯著延長;在內斜視性弱視患眼,相似的表現存在與視野中央區及顳側。彭芳等[61]發現斜視性弱視組患者鼻側視網膜的反應潛伏期顯著長于正常人,其特定部位的反應振幅密度則明顯低于正常人。劉暉等[62]發現斜視性(內斜)弱視組中鼻側網膜反應振幅密度均小于顳側網膜。袁平等[63]觀察到斜視型弱視患者mfVEP的P1波潛伏期平均值與正常人有顯著差異,外斜型弱視的波形變異程度小于內斜型弱視。

M-VEP在弱視的臨床研究中使用較為廣泛,但是也受到一定個體間變異性的限制[16]。建議與腦電波EEG等其他較為成熟的檢查手段聯合使用,或者與ERG等進行同步測量[64-65]。

3.4多導視覺誘發電位VEPs多導視覺誘發電位(visual evoked potentials, VEPs)即用 VEP 多通道(12~ 48個電極)記錄皮表面多個點的數據并進行二次處理,得到VEP地形圖(visual evoked potential mapping,又稱為VEP拓撲圖,visual evoked potential topography),是研究VEP起源定位的重要方法之一[66]。陳雪藝等[67]發現了屈光不正性弱視VEPs 數據中P1潛伏時間及N1P1振幅的異常。趙勘興等[68]通過比對特定情況下檢測的VEP地形圖,發現斜視性弱視與屈光參差性弱視的發病機制可能不同。邱芳芳[69]觀察到斜視型弱視VEPs的抑制現象,并且發現其多導VEPs地形圖在頭皮的分布基本呈非對稱分布,其分布方式取決于斜視癥狀的類型。多導視覺誘發電位比較適合用于臨床不同類型弱視之間的比對研究,在研究弱視的發病機制方面具有較大意義。

4小結

目前弱視的臨床電生理學研究已經取得了豐富的成果,但是部分研究缺乏對于試驗對象年齡、弱視分類等的大樣本分類研究,也缺乏較為公認的參考指標,導致部分結論存有較大爭議。今后的相關研究應當盡量參照現行的視覺電生理標準,提高研究的準確性與規范性,并且充分考慮研究中所納入弱視病例的病理分型、個體差異等等,確定相關特異指標、制定較為公認的臨床弱視電生理診斷參考標準,并結合多項指標同步測量、電生理指標與影像學指標結合等方式,推動相關研究的發展。

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68趙堪興, 甘文標. 功能性弱視兒童全視野刺激多導視覺誘發電位地形圖研究. 中華眼科雜志 1990;26(2): 68-72

69邱芳芳. 共同性內斜視的多導視覺誘發電位研究. 福建醫科大學學報 2002;36(3):277

Study progress of clinical electrophysiology on amblyopia

Ao Zhang, Xing-Ke Yan, An-Guo Liu

s:National Natural Science Foundation of China (No.81260560);Open Project of Zheng’s Acupuncture Genre Heritage Studio in Gansu(No.LP0128060-KFJJ03)

Xing-Ke Yan. College of Acupuncture & Moxibustion and Tui-na of Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, Gansu Province, China. yanxingke@126.com

2016-03-11Accepted:2016-06-12

?Electrophysiology examination is an important technique in studying amblyopia, which mainly includes electrooculography(EOG), electroretinography (ERG), visual evoked potential(VEP). This study does not only summarizes the definition, the mechanisms and the meaning of these indexes in the relevant research progress in recent years, but also makes a comment on the controversies among the relevant research conclusions.

amblyopia;electroretinography;visual evoked potential

國家自然科學基金資助項目(No.81260560);甘肅鄭氏針法學術流派傳承工作室開放基金(No.LP0128060-KFJJ03)

(730000)中國甘肅省蘭州市,甘肅中醫藥大學針灸推拿學院

張奧,在讀碩士研究生,研究方向:針灸治療小兒弱視的機制和針灸技術規范與療效評價。

嚴興科,博士,教授,博士研究生導師,研究方向:針灸治療小兒弱視的機制和針灸調節效應的生物學機制.yanxingke@126.com

2016-03-11

2016-06-12

College of Acupuncture & Moxibustion and Tui-na of Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, Gansu Province, China

Zhang A, Yang XK, Liu AG.Study progress of clinical electrophysiology on amblyopia.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(7):1279-1282

10.3980/j.issn.1672-5123.2016.7.18

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