色覺檢查在常見眼底病診療中的應用

蘇　捷，敖明昕，王　薇

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色覺檢查在常見眼底病診療中的應用

蘇捷，敖明昕，王薇

Department of Ophthalmology,Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China

Correspondence to:Wei Wang. Department of Ophthalmology, Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China. puh3_ww@bjmu.edu.cn

Received：2016-03-01Accepted：2016-06-30

?Color vision has been an important part of the human visual function. It is determined by the phytochrome of cone. In many clinical cases of ocular fundus diseases, patients had color vision loss, which shows that color visions tests is necessary and meaningful. At present, doctors have not paid attention to it and adopt the tests rarely. The article summarizes the tests of color in common use and applications on the diagnosis and treatment for common ocular fundus diseases to be a theory basis.

Citation:Su J, Ao MX, Wang W.Application of color vision tests on the diagnosis and treatment for common ocular fundus diseases.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(8):1487-1491

摘要

關鍵詞：色覺；中心性漿液性脈絡膜視網膜病變；糖尿病視網膜病變；老年性黃斑病變

引用：蘇捷，敖明昕，王薇.色覺檢查在常見眼底病診療中的應用.國際眼科雜志2016;16(8):1487-1491

0引言

色覺是視覺功能的重要組成部分，是由視網膜視錐細胞決定的。正常人眼能辨別波長380～760nm的可見光，三種類型的視錐細胞分別對570nm,540nm,440nm的光波最為敏感，因此三者常被稱作長波敏感視錐(L-cone)，中波敏感(M-cone)視錐，短波敏感視錐(S-cone)[1]。

人類色覺的產生主要涉及屈光間質對色光的濾過、視網膜視錐細胞及神經節細胞對色覺信號的初步編碼及視中樞對色覺信號的再編碼與解碼等過程[2]。其中與眼底疾病相關主要是第二步。首先光線通過屈光介質(角膜，晶狀體等)到達視網膜視錐細胞感受器引起興奮，由于L-cone與M-cone敏感光波波長僅相差30nm,且均和S-cone的光譜敏感曲線有較大范圍的交叉，所以所有光線刺激均可引起三種視錐細胞興奮。根據光線波長組成的不同，引起三種視錐細胞感受器的興奮性不同，由此實現色覺信息的初步編碼。隨后，視錐細胞產生的色覺信號通過視網膜神經節細胞處理并被傳遞到外側膝狀體，此時出現了色覺拮抗現象，即通過兩類視錐拮抗細胞(對比L-cone與M-cone興奮性的紅-綠細胞和對比L-cone, M-cone與S-cone興奮性的藍-黃細胞)形成有關色光波長與強度的信號，該信號與紅-綠，藍-黃等補色對相對應。最后外側膝狀體向大腦的第一視區皮質，即紋狀體，發出視覺投射，由大腦神經元細胞對高度編碼的色覺信息分層次解碼，形成對色調的精細辨別，同時通過與形覺，光覺信號的聯系產生了顏色對比等現象。色覺形成過程中的任一環節發生問題都可引起色覺異常，例如屈光介質功能的損害或改變[3]，視網膜視錐細胞功能暫時或永久損害[4]，視神經的損害等[5]。在眼底疾病中，色覺與視錐細胞功能狀態息息相關。目前色覺檢查主要作為一項輔助檢查，應用于疾病診斷及視功能評價，其反映視網膜功能的作用并沒有引起重視。綜上，色覺檢查在眼底病中的應用值得我們重視及深入研究。

1臨床常用的色覺檢查及其應用

目前色覺的檢查主要包括視覺心理物理學檢查(即主觀檢查)和視覺電生理檢查(即客觀檢查)兩種[6]。目前在眼底病診療中多使用主觀檢查[7]。

1.1色覺視覺心理物理學檢查

1.1.1假同色圖測驗(色盲本)假同色圖測驗(色盲本)的操作方法是要求受試者說出所看的圖片中的圖案、數字等，依靠的是選取的圖形的亮度、色調等。Mercer 等[8]簡化該測驗，并選用較大單色紅、綠、藍、黃圖片，每次只檢查兩個圖片，通過觀察并紀錄嬰兒眼睛運動方向，確定檢查的準確性。該試驗檢測216名3～26個月齡嬰兒的紅/綠及藍/黃兩色覺，并以220名色覺正常成人和22名色覺異常成人作為對照，結果發現所有嬰兒和成人都通過了藍/黃測試，很多低齡嬰兒(<6月齡)未通過紅/綠測試，17～23月齡嬰兒和成人的測試均符合預期，女性嬰兒在紅/綠色盤的測試更突出。這一研究表明，經過更為嚴格的建模，假同色圖測驗非常有希望成為早期色覺檢查的有效工具[9],從而反映早期視網膜的發育情況。由于該測驗方便攜帶，檢查方式易被患者理解等諸多優點[10]，該測驗臨床應用廣泛，常用來篩查色盲或色弱。然而由于該測驗不能精確判斷色覺異常的類型和程度，較難應用于要求嚴格的科學研究。

1.1.2色相排列測驗色相排列測驗要求受試者將一組顏色的樣品(如帶顏色的棋子等)按照色調順序排列, 從而反映異常者在各顏色區域的色調辨別缺陷。根據顏色樣品數量的不同，分為各種不同測驗方法，并體現在命名的數字中。現主要有Farnsworth Munsell(FM)-100 hue色調測驗法和Farnsworth panel D-15 色調測驗法。FM-100 hue色調測驗法顏色樣品數量多，檢查時間較長，但能較準確地判定色覺異常的類型和程度。Dain等[11]采用FM-100 hue檢查白種人及黃種人的色覺情況，結果表明瞳孔大小與黃斑區色素在年輕健康人群中為兩人種色覺差異的主要影響因素。 Davison等[12]繼續采用FM-100 hue深入研究黃斑色素對色覺產生的影響，其認為黃斑色素選擇性吸收短波長光線是色覺變化的主要因素，提出黃斑色素光學厚度(macular pigment optical density, MPOD)與色覺敏感度可能存在定量關系的實驗假設，但實驗結果表明MOPD與色覺敏感度不存在直接定量關系，在視覺生理狀態下只是色覺的短暫受限因素。Thiadens等[13]采用Farnsworth panel D-15評價視錐細胞異常，結果證實準確性及敏感性均較高。上述研究均提示色相測驗可作為反映視網膜視錐細胞功能的檢查方法，其檢查結果可作為形態學檢查及電生理檢查結果的補充，從而更加全面地分析視網膜疾病的病因，影響因素及功能狀態。

1.1.3色盲鏡色盲鏡是一種采用色光辨別的方法，通過特殊的顏色匹配從而判斷色覺缺陷類型的儀器。被檢查者從色覺鏡觀察孔中所見視野被分為兩部分，一部分為有一定波長的某色光；另一部分為其他兩色的混色。一定波長的色光僅有亮度變化，兩色的混合比率是可變的。混合兩色使之與一定波長的光的色調相等，根據受試者所要求的兩色成分，對比正常人的成分，即可確定其色覺正常或異常[14]。與假同色圖檢查及色相排列實驗所采用的靜態表面色相比，色盲鏡檢查所采用的動態色光在色調、亮度及飽和度等方面更為穩定。因此，色盲鏡不僅可以準確辨別色覺異常的類型，還可以通過匹配的量化進一步準確測定辨色能力的強弱。其中NagelⅠ色盲鏡采用Rayleigh 匹配，用紅色光(670nm)和綠色光(535nm)去匹配黃色光(589nm)，被認為是診斷先天性紅-綠色覺異常的金標準[15]。NagelⅡ色盲鏡采用藍光(470nm)，綠光(517nm)匹配藍綠光(480nm)，檢測藍色覺異常。除此之外，臨床中還有其他各種類型的色盲鏡，主要是匹配方式的不同。Murray等[16]采用色盲鏡對比19位正常人群男女的色覺并量化，檢查結果女性色覺優于男性，其認為是女性M-cone細胞多態性與男性差異的結果。目前色盲鏡是公認準確的色覺檢查[17]。

1.2色覺的視覺電生理檢查

1.2.1視網膜電圖視網膜電圖(electro retina gram，ERG)是紀錄光線刺激視網膜引起的電反應的儀器，檢查結果是電反應曲線，其主要成分是a，b，c波，依據其各波段對應的生理過程，可以反映相應視網膜細胞的功能狀態。Langwińska -Wosko等[18]通過ERG監測視錐細胞營養不良患者的視功能，證實ERG是早期視錐細胞營養不良患者診斷與鑒別診斷的最有效檢查。Vandenbroucke等[19]采用ERG研究Stargardts疾病中色覺異常的類型與嚴重程度，并將色覺檢查結果與最佳矯正視力相比較，結果表明Stargardts疾病患者20%存在色覺異常，以紅/綠色覺異常多見，隨著最佳矯正視力下降，色覺異常加重。以上結果均顯示ERG作為客觀檢查，結果可靠，可準確反應視錐細胞功能。

1.2.2顏色視誘發電位顏色視誘發電位(C-VEP)是視皮層對顏色刺激產生的電信號, 經疊加、放大系統后在顯示器上記錄到的一系列電位變化。Terekhin等[20]選取正常兒童40例,對其進行相同對比敏感度條件下彩色(紅-黑、綠-黑)與非彩色(白-黑)視覺刺激,采用分光光度計進行顏色亮度控制,檢測兒童的顏色視覺誘發電位,并進行統計比較。其結果顯示，紅-黑、綠-黑視覺刺激條件下視覺誘發電位波形(PVEP)與白-黑視覺刺激下PVEP波形相似,左右眼在3種視覺刺激的峰時(P1、N1)及相對振幅(P1+N1)比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。該研究表明相同對比敏感度彩色圖形視覺誘發電位檢查所獲得的波形穩定,排除了對比敏感度對檢查結果的干擾,可用于兒童早期無癥狀色覺異常的篩查。

2色覺檢查的新進展

新的計算機技術使定量評價常見眼病的色覺異常步入真正數據化的時代[21]。以Waggner計算機輔助色覺檢查為例[22]，研究者納入59位色覺正常和361位色覺異常的患者，同步采用CCVT，色盲鏡測驗其色覺狀態。結果表明CCVT具有95%敏感度, 100%特異性，89%患者檢查結果與色覺檢查的金標準色盲鏡檢查一致。相比其他測驗，CCVT可在數字化建模的基礎上，將患者的色覺異常程度進行更加細致的分類，從而檢測出更為細節的色覺異常表現，因此能在疾病的早期即發現色覺異常。CCVT還可以用于改進已存在的色覺檢查，Ghose 等[23]采用數字化的Farnsworth-Munsell(FM)100-hue作為色覺檢查的方法之一，同時將其結果與常規FM 100-hue測驗結果做比較，研究選取50位色覺異常和200位色覺正常的受試者。其結果顯示，常規(FM)100-hue用時16±1.5(6～20)min，數字化(FM)100-hue用時7.4±1.4(5～13)min，減少測試時間大于50%(P<0.05)；在靈敏度和特異度方面，數字化(FM)100-hue也優于常規(FM)100-hue。該研究證實，數字化(FM)100-hue具有操作簡便快捷、測試結果專業功能強的優勢。此類研究的結果均表明，計算機輔助的色覺檢查可以高效真實地反映患者的色覺異常，在臨床可以廣泛應用[24]。

綜上所述，色覺檢查可以評估視網膜視錐細胞的特殊感覺功能，由此可進一步提示視網膜功能。在眼科疾病的診斷中，色覺檢查可以較早地顯示視網膜功能的損害。在疾病隨訪過程中，色覺檢查可以用于觀察視網膜功能損害的進展程度并對其進行一定程度的量化。

3色覺檢查在眼底疾病視功能評估中的作用

3.1中心性漿液性脈絡膜視網膜病變中心性漿液性脈絡膜視網膜病變(central serous chorioretinopathy，CSCR)是一種常見的、以后極部漿液性神經上皮脫離為特征的脈絡膜視網膜病變[25]，其典型臨床體征為漿液性神經上皮脫離伴或不伴視網膜色素上皮脫離(pigment epithelial detachment，PED)，在眼底熒光血管造影(fundus fluorescein angiography，FFA)中可見到炊煙或墨漬狀視網膜色素上皮層(retinal pigment epithelium，RPE)滲漏[26]。主要臨床癥狀為視力下降(多不低于0.2)，視物變形、變色，屬于自限性疾病。

在CSCR的臨床研究中，色覺檢查有重要意義。首先Kallner等[27]對32例中心性漿液性脈絡膜視網膜病變患者諸項視功能進行了檢測和評估，研究結果表明視力指標不能確切、全面地反映患者主觀視功能障礙和疾病的受損程度以及恢復狀況，建議臨床醫生綜合多種視功能情況考慮，將色覺作為一項重要檢查評價CSCR患者的病情。其次Baran等[28]對31位CSCR患者進行了長達50mo的臨床隨訪，應用色相排列測驗(40-hue color discrimination test)的方法檢查患者的色覺情況，其結果顯示單眼患病者在長期觀察中雙眼色覺均出現障礙，雙眼患病者則一直存在中心暗點及對比敏感度缺失。這一研究提示，CSCR在視錐細胞層面上雙眼均受損，但程度不一。Baran認為臨床中普遍認知的單眼發病是錯誤的，雙眼發病時間和程度的不同導致臨床關注發病較早較重的患眼，而忽視了對側眼，但這一推論需要進一步細胞學研究證實。Maaranen等[29]也對39位CSCR患者進行了長達10a的隨訪觀察，在FFA顯示疾病治愈的情況下，67%的患者仍存在色覺障礙，尤其在藍光區域較為明顯。與此類似的CSCR患者色覺的研究均一致認為患眼的色覺異常集中在藍綠軸向，病愈后僅可部分恢復[30]，是黃斑視錐細胞和色覺信號傳導通路不可逆性損傷的結果[31]。

在CSCR的病理生理學研究方面，色覺檢查也發揮了重要作用。Bek等[32]應用色盲鏡和光學相干斷層攝影技術檢測24只患眼的色覺功能，并同時將26只健眼的色覺功能作為對照，研究疾病中色覺障礙病因的光學因素與神經因素。研究結果表明，CSCR疾病中色覺障礙與視網膜上皮細胞厚度，黃斑中心漿液性細胞脫離的大小及光感受器的方向等無關，可能是細胞信號轉導功能受損的結果。這一研究給予我們更多的思考，色覺檢查可以與更多眼科特殊檢查相結合，以期在細胞層面上研究CSCR的病理生理過程。

3.2糖尿病視網膜病變糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy ,DR)作為全身病的眼科表現，可導致雙眼不可逆性盲，且由于患者人群基數大，其早期診斷具有重要的意義。

色覺應用于DR 臨床早期診斷方面，研究較多。Gella等[33]納入尚無DR改變(DR0期)的糖尿病患者和DR1期(眼底僅發現微血管瘤的患眼)共253患眼，分別采用電生理測試法及FM-100Hue色相子排列法檢查其色覺，并與正常人的測試結果進行比較。結果表明DR0期(即眼底熒光素檢查未見異常)即有藍色軸向的色覺異常，DR1(即眼底熒光素檢查僅見微血管瘤)期色覺異常更加顯著。DR1期電生理各波振幅總和低于0期，色覺異常率為39.6%，且全部為藍色覺異常，FM-100Hue檢查1期患者比0期的平均錯誤分高。Chous等[34]，Fong等[35]，Maar等[36]都做了類似的研究，均證實各型糖尿病患者早期即有色覺改變，且常規眼科檢查無法發現并定量評估。

Nitta等[37]借鑒青光眼的研究方法，以藍-黃視野計分別檢測DR患者，無DR糖尿病患者，及正常人群的視功能，該方法采用可特異性刺激短波視錐細胞的藍色光標及黃色背景，從而有針對性地反映視野中不同部位視網膜藍錐細胞視覺信號通路的功能情況，結果顯示三個分組在各項視功能評估指標中的差異具有統計學意義，且與基礎研究中病情發展一致，證實黃綠視野計可以提示糖尿病患者早期視功能改變,在DR早期診斷中具有一定的臨床應用價值[38]。Shin等[39]則采用了計算機輔助色覺檢查的方法，同樣證實了DR患者早期即有藍色軸向的色覺異常改變。

在疾病病因學方面，Shrestha等[40]選取糖尿病病因不同(先天性，獲得性)的患者分組進行色覺檢查，結果表明糖尿病病因不同的患者眼底視網膜病變后會導致不同細節的色覺異常，例如藍光波段異常有輕微差異，推論可能視錐細胞在不同內環境下受損情況不同。Andrade等[41]深入研究了2型糖尿病的DR色覺異常并與正常人群對照，結果表明隨著2型糖尿病全身病情的進展，色覺異常加重，表明視錐細胞功能與全身血糖情況密切相關。Abu Bakak等[42]在兒童糖尿病色覺研究上做出了努力，提出了關于DR藍色覺異常的病因學假設，其認為視網膜L-cone：M-cone：S-cone細胞比例為12∶9∶1，高糖因素下視網膜缺血，短波藍色覺更容易受損，其次隨著視網膜缺血情況加重、內屏障破壞進展，色覺損害也有加重的趨勢等，但以上仍需要深層次細胞學研究來證實。

綜上所述，色覺檢查可以有效提示糖尿病視網膜病變發病過程中視網膜功能的變化，臨床實踐中其結果可以結合FFA等，通過收集患者病灶位置、大小、與黃斑的距離及色覺等數據，以大數據為背景，歸納總結需要臨床干預的時期，在這一時期及時積極治療，可以有效控制糖尿病視網膜病變的快速進展。

3.3年齡相關性黃斑變性年齡相關性黃斑變性(age-related macular degeneration，AMD)是黃斑區的老年性結構改變，是當前老年人致盲的重要疾病。Downie等[43]研究10例AMD患者的色覺并與正常人群對照，結果顯示患者組紅、綠色軸閾值和黃、藍色軸閾值差明顯高于對照組正常人，且處于相同病理階段的AMD患者不同患眼色覺損失數值差異大。在該研究中，通過色覺量化式的評估，患者病變情況得到了準確的反映，類似研究方法和患病人群的研究均表明色覺檢查具有可靠性高、操作簡單等特點,可進一步評估老年黃斑變性患者的視功能[44]。Kitakawa等[45]關于一位65歲主訴為全紅色盲患者最終確診為AMD的病例報告提示色覺檢查不僅可反映視功能，在AMD疾病方面還可能存在早期診斷的提示意義。

3.4視神經炎視神經炎患者表現為視力在數小時到數天迅速下降，眼眶疼痛，眼球運動時明顯，色覺獲得性喪失[46]。視神經炎經常為多發性脫髓鞘病變(MS)的初發表現[47]。Gundogan等[48]選取20例未出現視神經炎病變的MS患者(亞臨床MS)，采用FM-100和圖形視覺誘發電位(PVEP)進行檢測，并與正常20人對照，數據結果表明在檢測亞臨床MS患者時，色覺檢查比PVEP具有更高的敏感度，這一研究提示在視神經炎這一類視神經受損的疾病中，色覺檢查結果能夠提供更為準確的診斷依據。Almog等[49]簡化了繁瑣的色覺檢查步驟，患眼鼻側放置黑色板，隔絕患眼與對側眼，從而可以檢測患眼的色覺，并與正常人對照，結果表明視神經炎癥患者的紅色覺缺失明顯高于正常人眼。尚有多種其他眼底病存在色覺異常的表現，但目前研究較少，不足以歸納總結，不再贅述。

4小結

綜上所述，作為無創檢查，色覺檢查操作簡單方便，大規模應用于臨床可行性高，對于特殊人群(例如兒童)，色覺檢查作為少數可以配合的檢查之一，具有明顯的優勢。目前色覺檢查在眼底病診療中的應用較少，在眼底病方面的臨床價值尚未引起重視。首先，色覺檢查可有效反映視錐細胞功能，被證實在早期發現疾病方面有提示作用，目前計算機技術發展迅速，眼科檢查例如OCT，FFA等可以清晰顯示病灶從而提示視網膜結構的損傷，色覺檢查可在功能學層面上深化診療指標，二者結合可以有效指導臨床治療。其次，色覺檢查與形態學檢查相結合，可形成對疾病從形態到功能甚至病理生理層面的整體認識，有助于疾病科學分期及采取適當的治療措施及治療時機選擇。借鑒色覺與視野相結合的檢查方法在青光眼早期診斷中的應用經驗，色覺檢查在眼底病診療中的應用同樣值得積極探索與研究[50]。

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作者單位：(100191)中國北京市，北京大學第三醫院眼科

作者簡介：蘇捷，在讀碩士研究生，研究方向：眼底病的診療及檢查。

通訊作者：王薇，碩士，主任醫師,五官科主任，研究方向：白內障手術及眼科病理診療.puh3_ww@bjmu.edu.cn

收稿日期：2016-03-01 修回日期： 2016-06-30

色覺是視覺功能一個基本而重要的組成部分，人類的色覺由視錐細胞的光敏色素決定。在很多眼底病病例中，患者色覺出現異常，提示色覺檢查在眼底病診療中有一定意義。目前，色覺檢查在目前眼底病診療中的價值尚未引起重視，臨床應用較少。本文就色覺檢查的常用方法，其在各類眼底病中的應用及研究進展進行綜述，希望在臨床工作中引起重視。

DOI:10.3980/j.issn.1672-5123.2016.8.21

?KEYWORDS:color vision; central serous chorioretinopathy; diabetic retinopathy; age-related macular degeneration

Application of color vision tests on the diagnosis and treatment for common ocular fundus diseases

Jie Su, Ming-Xin Ao, Wei Wang

Abstract