视觉电生理检查.ppt

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　　视觉电生理检查 Electrophysiology of Vision

　　视觉电生理产生机制

　　人眼的视网膜受光或图形刺激后，在视感受器内引起光化学和光电反应，产生电位改变，形成神经冲动，传给双极细胞，神经节细胞，经视神经、视交叉、视束、外侧膝状体、视放线终止于大脑皮质的距状裂视中枢。该过程用电生理学方法记录下来。视觉电生理是对视网膜至视中枢功能的系统检查法

　　视觉电生理检查的临床意义

　　视觉电生理检查是视功能测定，与组织形态学不同。我们必须结合临床所见和其他特殊检查才能作出临床诊断。视觉电生理检查是一种无创伤、客观定量的检查法。它对临床的诊断、鉴别诊断、指导治疗和估计预后均有莫大的帮助。

　　视觉电生理检查的主要内容

　　眼电图(EOG) 记录眼睛的静息电位视网膜电图(ERG) 记录在光刺激下(包括图象)视网膜的电位变化视诱发电位(VEP) 记录在一定刺激条件下视网膜的神经冲动向中枢传递，到达视皮质层所引起的电位变化。。

　　视觉电生理检查项

　　视网膜电图(Electroretinogram,ERG) 国际临床标准ISCEV ERG：视杆细胞反应;暗室最大反应; 震荡电位OPS; 明室锥细胞反应; 30HZ闪烁图形视网膜电图(Pattern ERG,P-ERG) 多焦视网膜电图(Multifocal ERG,mfERG) 视觉诱发电位(Visual Evoked Potentials,VEP) 图形视觉诱发电位(P-VEP) 闪光视觉诱发电位(F-VEP) 其它包括：眼球震颤(Nystagmus) 视敏度(Visual acuity)

　　列入国际标准化方案的检查项目

　　传统电生理

　　EOG(1993)

　　ERG(2003)

　　VEP(2004)

　　P-ERG(2000)

　　检查设备要尽量满足国际标准化要求

　　波形起源

　　视觉电生理的基础知识

　　神经元的结构细胞膜及静息电位动作电位外周神经的兴奋性和神经冲动的传导突触传递视网膜的结构和神经递质

　　神经元的结构

　　神经系统是由神经元和胶质细胞所构成神经元是神经系统的基本单元，具有兴奋性和传导性神经元包括细胞体和突起两部分视觉神经系统具有神经系统的一般结构和特征

　　细胞膜和静息电位

　　静息电位：指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的电位差，一般膜内较膜外为负(细胞外[Na]高，细胞内[k]高)

　　动作电位

　　动作电位：受刺激处的细胞膜两侧出现一个特殊形式的电变化刺激要引起细胞发生兴奋的条件(即产生动作电位)：刺激的强度;刺激的持续时间;刺激强度对于时间的变化率(即强度对于时间的微分) 去极化：如果膜内电位向负值减少的方向变化。复极化:细胞先发生去极化，然后再向正常安静时膜内所处的负值恢复。超极化：当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时，称作膜的超极化

　　视网膜的结构

　　光感受器细胞

　　视杆系统

　　视杆细胞(感光色素为视紫红质)：对光的敏感度较高，能在昏暗的环境中感受光刺激而引起视觉，但视物无色觉，而只能区别明暗;且视物时只能有较粗略的轮廓，精确性差视紫红质：由视蛋白和视黄醛组成，而视黄醛由维生素A变来。暗处视物基础：人在暗处视物时，实际是既有视紫红质的分解，又有它的合成;光线愈暗，合成过程愈超过分解过程，视网膜中处于合成状态的视紫红质数量也愈高，这也使视网膜对弱光愈敏感。在亮处时，视紫红质基本处于分解状态，使之失去了感受光刺激的能力夜盲症：长期摄入维生素A不足，将会影响人在暗光时的视力，引起夜盲症

　　暗适应

　　概念：人从亮光处进入暗室时，最初看不清楚任何东西，经过一定的时间，视觉敏感度才逐渐增高，恢复了在暗处的视力，这称为暗适应。产生机制：暗适应是人眼对光的敏感度在暗光处逐渐提高的过程，与视杆细胞中视紫红质的合成增强有关

　　视锥系统

　　视锥细胞：对光的敏感性较差，只有在类似白昼的强光条件下才能被刺激，但视物时可以辨别颜色，对物体表面的细节和轮廓都能看的很清楚，有高分辨能力(一般黄斑中心的中央凹处，全是视锥细胞而无视杆细胞，所以人眼视觉的特点是中央凹在亮光处有最高的视敏度和色觉，所以视敏度的测定实际是视锥系统视力的测定) 三种感光色素：一类的吸收峰值在420nm处，一类在531nm处，一类在558nm处，差不多正好相当于蓝、绿、红三色光的波长，分别称为蓝视锥、绿视锥、红视锥

　　明适应

　　概念：从暗处初来到亮处时，最初感到一片耀眼的光亮，不能看清物体，只有稍带片刻才能恢复视觉，这称为明适应。机制：明适应出现较快，约需一分钟即可完成。耀眼的光感主要是由于在暗处蓄积起来的合成状态的视紫红质在进入亮处时先迅速分解，之后，对光较不敏感的视锥细胞色素才能在亮光环境中感光。

　　视觉眼电图(EOG)

　　定义：一种测定在明、暗适应条件或药物诱导下眼静息电位发生变化的检查法。起源于视网膜色素上皮和光感受器的外节部分，反映视网膜色素上皮感受器复合体的功能。测定原理：被检查眼在暗适应情况下静息电位逐渐下降，降至最低值后出现轻度回升;在明适应下该静息电位逐渐上升达最高值又缓慢下降。记录该静息电位的变化过程。

　　眼电图(EOG)

　　正常人眼电图波形

　　视觉眼电图(EOG)

　　刺激要求：使用视网膜全视野球形刺激器，全视野要均匀照明;引导眼睛按30度视角移动的注视点由红色二极管组成的脉冲视标 ISCEV建议眼球每1~2.5s改变方向(相当于每2~5s一个完整的往复周期) 受视者应当在普通室光中预适应至少15分钟

　　眼电图(EOG)

　　电极连接：眼球相当于一个偶极子，角膜面为正极，球后为负极，当眼球快速扫视运动会产生眶周的电流，直接与每个眼睛的静息电位的大小成比例，电压变化可从置于眼角部鼻侧和颞侧的皮肤电极测出

　　眼电图检查(EOG)

　　诊断指标光峰电位及时间暗谷电位及时间光峰电位与暗谷电位比值(Arden比) 最大光峰电位/最小暗谷电位 =明适应期最大值/暗适应期最小值正常范围是1.85~2.5,低于1.8异常 ISCEV: Arden比、光峰/暗基线比，光峰潜伏期，暗谷/暗基线比

　　影响眼电图的因素

　　眼的静息电位大部分以色素上皮的代谢活动为基础。依靠于血供应的维持，受缺血、缺氧和低碳酸血症等因素的影响，随照度的改变和暗适应的状况而有所改变，有节律性昼夜差异光强度、色光、散瞳、个体差异、年龄、视力等

　　视觉眼电图(EOG)的临床意义

　　视网膜疾病视网膜色素变性表现为Arden比值，光峰、暗谷电位下降。静息电位波形平坦。视网膜色素上皮病黄斑部疾病视网膜脱离药物中毒性视网膜病变

　　视觉眼电图(EOG)的临床意义

　　视网膜血管疾病与视网膜功能有关的其他疾病 (EOG)作为客观指标可测定白内障，青光眼等视网膜功能受损程度单纯性老年性白内障(EOG)多为正常，先天性和并发性白内障多又异常改变葡萄膜疾病

　　Best’s病

　　视网膜电图(ERG)

　　视网膜电图(electroretinogram,ERG)

　　定义：视网膜受到全视野(Ganzfeld)的闪光刺激后，从角膜电极上记录到的视网膜的神经元和非神经元细胞的电反应的总和。它代表了从光感受器到无长突细胞的视网膜各层细胞的电活动。

　　视网膜电图(ERG)

　　波形及起源

　　历史

　　1865年，瑞典生物学家Holmgren最早记录到了蛙眼的ERG 1877年人眼的ERG记录 1941年，美国心理学家Riggs引用了临床型接触镜电极后，ERG才开始常规应用于临床。

　　ERG波的命名

　　a波 b波 c波 d波 off反应振荡电位

　　a波的起源

　　光感受器外段的视紫红质吸收光后，引发一系列分子活动，最终导致光感受器超级化。这一电位变化的总和既为角膜电极上记录到的a波。暗视ERG(scotopic ERG)的a波主要反映杆细胞的反应明视ERG(photopic ERG)的a波主要反映锥细胞的反应

　　b波的起源

　　光致感受器的超级化，减少了其突触终末的递质释放，神经递质的依次调控着突触后的双极细胞和水平细胞。ON双极细胞的去极化使细胞外K+升高，发生在外网状层，进一步引导Müller细胞的纵向流动，形成了ERG的b波。同时内网状层上的细胞外K+也升高，可能来自无长突细胞、双极细胞和神经节细胞的去极化。

　　b波的起源

　　ERG各波之间的关系

　　神经节细胞或神经纤维上的电活动对闪光ERG的a波和b波没有贡献。青光眼和神经萎缩类选择性的丢失神经节细胞的疾病，ERG的a波、b波的幅值并不降低。从信号传递上，ERG的b波依赖a波的电化学活动。任何视网膜疾病严重影响a波振幅也必将影响b波的振幅。典型的例子有视网膜色素变性、视网膜脱离和眼动脉阻塞等

　　国际标准五项检查(ISCEV ERG)：

　　视杆细胞反应最大混合反应振荡电位OPS 视锥细胞反应 30HZ闪烁;

　　视杆细胞反应

　　暗适应20分钟以上刺激强度：-25dB 弱白光重复刺激间隔2秒以上 a波不明显 b波潜伏期较长

　　最大混合反应

　　暗适应刺激强度：0dB 视锥和视杆的混合反应有a, b波重复刺激间隔10秒以上 a波负波 b波正波峰时较短 b/a>=1.8

　　振荡电位Ops

　　暗适应刺激强度： 0dB 通频带：75~300 重复刺激间隔时间15秒以上代表内核层反馈回路活动反应视网膜血液循环状况

　　视锥细胞反应

　　明适应10分钟刺激强度：0dB 重复刺激间隔0.5秒以上有a, b波

　　30HZ闪烁光反应

　　明适应刺激强度：0dB 闪烁频率：30Hz 视锥细胞反应稳态ERG

　　视网膜电图(ERG)的测量

　　振幅和峰时视杆、最大及视锥细胞反应： a、b波振幅 b波的峰时(绝对期) 30Hz闪烁反应 b波峰值两峰的间隔时间振荡电位未明确规定

　　视网膜电图(ERG)

　　基本技术

　　设备

　　刺激器：全视野刺激器(Ganzfeld) 刺激器光源：时程、波长、强度、背景电极：记录电极、参考电极、接地电极电子记录仪：放大器、显示器、电脑

　　视网膜电图(ERG)

　　记录步骤

　　电极安装

　　临床检查程序

　　散瞳，表麻暗适应20~30分钟达到稳定的心理状态和较大的暗视反应戴电极固视、刺激并记录明适应至少10分钟最大的抑制视杆功能固视、刺激并记录

　　测试注意事项

　　视杆反应：注意暗适应时间要充分最大混合反应：重复闪光的间隔10秒以上 OPS：重复闪光的间隔15秒以上视锥反应：注意明适应时间要充分，至少十分钟，且明适应过程中病人不能闭眼，这个过程中病人可以将角膜电极摘掉。 30Hz闪烁：应提示病人尽量减少眨眼和眼动。

　　视网膜电图(ERG)

　　报告

　　ERG报告：波形和振幅和峰时

　　视杆反应 b波振幅和峰时最大反应和视锥细胞反应 a、b波振幅 a、b波峰时 b/a比 30Hz闪烁反应 b波峰时(两峰间的时间) 振荡电位: 子波数目和振幅正常值范围(性别/年龄)

　　ERG波形的直接描述

　　评价

　　结合临床表现(病史+眼科检查)

　　结合临床+视网膜功能的评价

　　a波异常------感受器水平夜盲---暗视ERG异常昼盲---明视ERG异常 b波异常-----双极细胞水平 a、b波均正常神经节细胞水平：标准ERG的各波均正常

　　释义

　　正常性ERG：标准5项反应的波形、振幅和峰时均在正常范围正常视网膜局灶性视网膜异常(黄斑病变) 视网膜内层异常病理性ERG：标准5项反应中部分反应的波形、振幅或峰时不正常熄灭型ERG：不能记录到ERG

　　有明显改变ERG的眼底病

　　遗传性神经视网膜病变遗传性色素上皮病变遗传性脉络膜病变静止性遗传性神经视网膜病变获得性视网膜病变

　　视网膜电图(ERG)

　　临床常见的异常ERG：超常型：b波振幅超过正常平均值的30%以上，见于体液成分改变、视神经的急性病变时低常型：表现为a、b波的振幅降低，其范围应低于正常平均值的30%以上，见于视网膜普遍退行性变的疾病负波型：外形显示深而宽的a波，b波显示很小或消失，见于视网膜中央动脉阻塞延迟型：a、b波的振幅正常，在标准闪光记录时，峰时延长平坦型：各成分均淹没在基线的噪声中，见于视网膜神经炎广泛受损

　　视网膜电图(ERG)

　　临床应用视网膜色素变性视网膜循环系统病变 1 中央动脉阻塞 2 中央静脉阻塞 3 糖网屈光间质浑浊视网膜脱离黄斑病变老年黄斑变性少年型遗传性黄斑变性视锥细胞营养不良青光眼

　　类RP疾病(ERG正常)

　　梅毒

　　风疹

　　先天性静止性夜盲(CSNB)

　　锥细胞营养不良

　　视网膜电图(ERG)---P-ERG

　　图形视网膜电图(P-ERG) 定义:是通过光栅条纹或棋盘方格等图像刺激所诱发的后极部视网膜的综合反应

　　视网膜电图(ERG)---P-ERG

　　刺激参数：平均亮度：明暗方格或光栅条纹亮度的平均值(LMAX +LMIN)/2 对比度：明暗方格或光栅条纹的相对亮度比(LMAX-LMIN)/ (LMAX +LMIN) 空间频率：即单位视角所对应的的黑白方格或光栅的组数时间频率：每秒内图形翻转的次数刺激野：图形对视网膜的刺激范围观察距离：可直接影响空间频率和刺激野环境亮度：即检查室的亮度记录参数：频带宽度为：0.5-100HZ

　　视诱发电位(VEP)

　　概论

　　概念

　　概念：用光或图形刺激视网膜后，通过视路传递，在枕叶视皮质层诱发出的电活动。它反映了从视网膜神经节细胞到视皮层的功能状态，是对视路功能的客观的检查方法。视觉解剖的通路：

　　概念

　　VEP的振幅范围：3~25微伏正常VEP有赖于视网膜、视路和视皮质的功能正常视网膜功能正常时，VEP则反映视觉信号从视网膜的神经节细胞到大脑枕叶视皮层的传导功能

　　历史

　　动物实验阶段 1875年发现闪光刺激能够诱发枕叶皮层的电位变化 1890年探针刺激动物的枕叶皮层诱发动物的光反应人头皮记录阶段 1934-58年记录到闪光VEP—叠加技术临床应用阶段 1960年：F-VEP-----临床 1967年：P-VEP 1972年：P-VEP---临床

　　视诱发电位(VEP)

　　分类

　　刺激时间：瞬态VEP：低闪光频率稳态VEP：高闪光频率按刺激形式闪光VEP(F-VEP) 图形VEP(P-VEP)

　　P-VEP 根据不同的刺激方式图形翻转VEP 图形给/撤VEP 闪光-给图形VEP 扫描VEP(sweep VEP) 按刺激野全刺激野VEP 半刺激野VEP 象限刺激VEP mfVEP 不同类型的VEP，其刺激参数及记录方法有所不同

　　瞬态F-VEP

　　F-VEP是由5~7个正波和负波组成的复合波，开始于30ms左右结束于300ms左右 N(negative)，负波 P(positive)，正波

　　瞬态F-VEP的特点

　　F-VEP早期成分如N1和P1变异较大，其P2成分比较稳定 F-VEP的波形变异较大，特异性不高，不仅个体之间差异较大，而且同一个体在不同时间里其记录结果亦存在较大不同不过若同一个体其双眼的F-VEP有明显的不同，则属于病理现象

　　视诱发电位的电极连接

　　PVEP波形

　　瞬态VEP波形

　　图形视诱发电位(PVEP)

　　波形参数 N75潜伏期及振幅 P1OO潜伏期及振幅 N135潜伏期及振幅

　　注：亮度的改变对P100的潜伏期和振幅影响很大

　　稳态VEP波形

　　VEP的临床应用

　　视路病变：视神经炎、视乳头水肿、视神经萎缩、(先天性、缺血性、外伤性、中毒性等)视神经病变青光眼视网膜及黄斑病变弱视及斜视屈光间质混浊视力、对比敏感度、色觉等视功能的客观评定

　　FVEP和PVEP区别

　　刺激方式临床功能：F-VEP主要是黄斑部机能的表现。但并不是黄斑中心凹机能的表现。主要用于屈光间质混浊，检查黄斑部与视路的机能状态。P-VEP反映的是黄斑中心凹的形觉视功能。还可用于不能接受视力检查的婴幼儿的视功能检查，以及心理性视力障碍患者、伪盲等的鉴别诊断

　　PVEP在小儿眼科中应用

　　优势：诱发电位无需主观应答，是客观的检查。这就为婴幼儿的感觉功能测试提供了客观指标。应用：1)检测正常及患各种先天性眼病婴、幼儿的视力及视觉的发育过程 2)用于疾病的诊断或鉴别诊断 3)监测病情的发展及判定疗效 4)视力测定及屈光不正时的屈光度测定市场：建议儿童医院、妇幼保健医院、妇产科医院具有此项功能，用于婴幼儿视力方面的筛查。

　　维生素A缺乏症

　　视网膜脱离

　　视网膜色素变性

　　正常人b波潜伏期为29ms

　　视网膜色素变性，振幅降低，潜伏延迟

　　较多视网膜色素变性，患者确定不了反应

　　外伤性视神经病变

　　FERG无变化，PERG与PVEP的振幅降低，但PERG发生异常的时间较PVEP要晚数月， PERG振幅进行性降低与视神经损伤后的视乳头改变是一致的。PERG异常时表明视神经纤维已经发生了逆行性变性

　　弱视眼PVEP

　　弱视眼：视皮层中枢对图形运动感觉及边界对比效应敏感的神经元功能有异常，所以弱视眼PVEP检查可出现明显异常

　　影响视觉电生理检查的常见因素

　　物理因素刺激参数：光强、图形、刺激频率… 记录条件：电极、通频带、背景光… 生物因素被检者：年龄、性别、配合情况… 检查者：背景知识、熟练程度、实践经验… 医生：背景知识、临床经验…