弱视检测手段的研究进展
现代科学技术的迅速发展推动了视觉研究的广度及深度,各种先进的研究手段,如:视觉诱发电位(VEP)、视网膜电图(ERG)、对比敏感度(CSF)、多导性视觉诱发电位地形图、正电子发射断层扫描(PET),激光扫描检眼镜、视觉运动觉及立体视觉等在弱视的早期诊断、疗效判定、预后及致病机理的研究中发挥了重要作用。以下从几个方面对近年来弱视的检测、评价手段等方面有关的文献进行综述。
1、视觉电生理检查
视觉电生理检查不同于心理物理的测定方法具有客观性、无创性和对病变从视网膜各层至视皮层进行分层定位等特点,是视功能测试的经典方法。它包括视觉诱发电位(Visual evoked potential, VEP)、视网膜电图(electroretinogram, ERG)和眼电图(electrooculogram,EOG)检查。其中VEP又分为图形VEP (P-VEP)和闪光VEP (F-VEP)等,ERG也可分为图形ERG(P-ERG)和闪光ERG (F-ERG)等。在弱视的检测中.图形VEP是最公认的,准确性及重复性最佳的评定视功能的方法。它能客观地估计视力及其视觉信息在空间通道传递的情况,且结果可靠、一致。
1.1、VEP与ERG
视网膜受特定图形刺激后产生神经兴奋,并可通过视路传导到视中枢。利用微电极技术及计算机技术处理,将这些电位活动记录下来,就可以得出图形视觉诱发电位(P-VEP)及图形视网膜电图(P-ERG), P-VEP及P-ERG已被广泛应用于临床及实验研究中来检测视力和立体视觉,以评估弱视的视网膜功能、视皮质功能以及弱视的早期诊断。
Mskowitz等认为在客观估价婴幼儿视力,了解视觉系统发育状况时,VEP比行为学及心理物理学优越,它不受注意力、动机及学习经验的影响。能定量、准确地反映客观视功能,尤其对于1岁以下的婴儿,VEP可能是检查视力最有效的方法。 Odom对23位有神经系统障碍的儿童和143位小于3岁儿童用VEP检测视功能的可能性做了研究,发现对这些不会合作的患儿用VEP估计视功能的成功率显著高于心理物理方法,因此认为用视觉电生理手段客观估计婴幼儿视功能对早期发现弱视其有重要的临床意义。
弱视眼由于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,所以弱视眼图形VEP检查可出现明显异常。在弱视诊断中,图形VEP较闪光VEP有效,图形VEP的异常率明显高于闪光VEP。近年来,许多研究业已证明弱视眼的图形视觉诱发电位是异常的,主要表现为P1波潜时延长,振幅降低,P2波潜时缩短,此改变在中高空间频率图形刺激时尤为明显。P-ERG对弱视患者的诊断及监测治疗报道不一。对于ERG是否可以作为诊断弱视的客观指标一直存在很大争议。一些研究显示可以有P-ERG振幅的降低,而有些研究发现,在引起P-ERG最大反应的条件下,并在矫正眼位和固视偏差之后,弱视眼P-ERG振幅没有降低。
在相关的动物实验研究中,也结论不一。Wanger的实验结果是弱视眼的PERG出现振幅降低,而Baro却证明ERG对长期剥夺动物不产生规律性系统性改变,不能作为诊断弱视的依据,他应用VEP和ERG记录了剥夺猫的视反应曲线,发现剥夺眼PVEP的信号曲线消失,已产生严重弱视,而ERG的信号曲线与正常眼相比未见显著性差异(P>0.05 )。
国内阴正勤等采用P-VEP与P-ERG同步记录研究弱视发现:弱视眼的P-ERG中的P50波与P-VEP的P100波波幅降低,P100波潜伏期延长,PERG中P5o波在高空间频率刺激时潜伏期也延长。因此认为弱视的病理改变不仅在视中枢,视网膜神经节细胞也受影响,尤其以分辨精细图形的X型细胞受损明显。Alden对12例弱视眼的VEP和ERG同步记录,发现ERG的波幅低于正常,进而推断弱视与视皮质驱动细胞的减少无关,而是由于中心视网膜成像模糊,影响了X型细胞系统的功能导致弱视。这与Ikeda的猫的弱视模型研究中得出的结论相支持。Katsum等应用稳态P-ERG与PVEP同步记录,观察了正常人视网膜接受不同的刺激野对视觉系统的影响效应,提示该方法在视路疾病中的诊断价值。
1.2、视觉对比敏感度函数(CSF)
CSF检查是形觉功能的检查方法。通过测定视器辨认不同空间频率的正弦条栅所拼的黑白反差(对比度)来评定视功能好坏,不仅反映视器对细小目标的分辨力,也反映对粗大目标的分辨能力,可以做为检测弱视患者视功能的敏感的、定量的、准确的指标。有研究表明:弱视均有CSF功能的缺损,不同类型的弱视其CSF的改变亦不同。斜视性弱视中,只有高空间频率CSF下降,屈光参差性弱视全组区CSF均下降,剥夺性弱视中,低组区的CSF大致正常,而其它组区的CSF下降、高峰左移,截止频率也下降。国内杨少梅采用Von Noorden法测定弱视眼对比敏感度时发现:健眼和弱视眼均呈钟形,峰值在3c/d时弱视眼高频率CSF明里下降,各种程度的弱视中,高组段均降低;重度弱视CSF曲线高频端的截止频率左移,在最大对比度时也肴不见11.4和22.8c/d的条栅并且弱视眼CSF曲线的高峰频率一般均左移1-2个检查频率。
Holopigain等进行VEP与CSF对比研究,发现两者敏感性相似,弱视眼对比敏感度阈值明显升高。Wail等发现弱视眼的对侧眼为非正常眼,Snellen视力正常,但CSF是异常的。Loeffer用对比敏感卡对23例7^52岁,平均年龄14岁的轻度斜视性和屈光参差性弱视患者进行CSF检侧,认为此方法有效且方便。jindra等亦特别强调CSF对早期检测视功能改变的准确性,简单性和实用性,对弱视的早期诊断和监测其疗效是一种可靠的手段。
1.3、全视野或半视野刺激多导视觉诱发电位地形图
多导性视觉诱发电位地形图(Topo-graphyo fveps),又称拓扑图。是运用12-48个电极观察刺激时整个头颅表面二维空间的VEP的分布及变化情况。将各电极的电位值经计算机处理组成VEPS的等电位图,即形成多导VEPS地形图。赵堪兴等研究发现内斜视弱视全视野刺激患眼时.地形图分布呈非对称性,而屈光参差性弱视全视野刺激多导VEPS呈对称分布,从而提示二者发病机理不同。
1.4、局部视网膜电图(LERG)
局部视网膜电图是以光刺激黄斑局部时在角膜端记录到的电活动。常规的视网膜电图检查刺激范圈大,难以完全消除视杆细胞反应,而且获得的视锥细胞反应有黄斑区以外的视锥细胞参与。若要更准确地测定黄斑功能,需将刺激光直接投射到黄斑局部,此即是LERG的优点。三十多年来,LERG的研究和应用取得了很大的进展,在临床的许多方面进行了较为深入的研究,其中也涉及了LERG在弱视领城的研究。在以往的研究中发现:斜视性弱视患者中心凹及旁中心凹LERG均正常;轻度旁中心注视者(<50)LERG、局部视觉诱发电位(LVEP)均正常;中度者(5一 100)LERG正常,LVEP部分异常;重度者>100)LERG正常,LVEP部分异常;重度者(>200)LVEP明显异常,LERG正常,可见斜视性弱视眼LERG正常,LVEP异常与偏心程度有关。推测此病黄斑部功能正常、发病机理与视皮质中枢的功能异常有关。
2、视觉心理物理学
2.1、双眼视及立体视觉检查
立体视觉是人们对三维空间的各种物体远近、高低、深浅和凸凹的感知能力,是建立在双眼同时知觉和融合基础上的一种较为独立的高级视功能。立体视觉是双眼视功能完善与否的重要指标,它的形成与发育过程有关。各种弱视没有立体视觉或立体视觉不健全。因此,立体视觉检查对弱视、斜视在诊断,筛选及治疗预后上都有很重要的临床价值。颜少明,郑竺英研制并出版的“随机点立体视觉检查图”具有良好的应用效果。而Julesz的现代整体立体感(global stereopsis)检查,更趋向于应用计算机产生的动态随机点立体图(RDS)。Simons等建立了动态RDS系统用于检测幼儿和儿童的斜视和弱视,结果可靠。视力架视知觉检查系统主要采用心理物理学方法,在现有方法的基础上大大丰富和扩展了检查项目和内容,临床实验显示视力架II的各项视功能检查精度高,可重复性强,为弱视治疗提供了重要的深度检查资料。
2.2、黄斑区视觉细微矩阵图
应用改良的自动视野分析仪测定蓝光刺激时的明视和暗视阈值:为了提高空间分辨力,采用20间隔的80X80方格,再作三次移动,获得10间隔的9*X90细微矩阵图,对黄斑功能进行精确的视功能测定。Weinerb RN对40例屈光不正性弱视及20例屈光参差性弱视的患者进行黄斑区视觉细微矩阵图研究时发现患眼黄斑区敏感度均下降。国内吴德正对正常人黄斑区视觉细微矩阵图的研究发现,此法可对黄斑功能进行定量分析,是一种新的有效的研究黄斑功能的方法。
2.3、视觉运动觉
视觉运动觉(MotionP erception)是一种基本的视功能。是通过视觉系统对运动物体的分辨能力来评价其功能特性,因而能更准确地反映视功能状态。在弱视猫的外侧膝状体细胞电位研究中发现,M神经元反应异常,而P神经元反应正常。表现为低空间频率的分辨能力下降。Schor等报告,斜视和屈光参差性弱视患者视觉运动觉选择性下降。
Barton等认为弱视患者形觉与视觉运动觉共同受损,Kubova等报告用运动激发的VEP检查正常人与弱视患者,发现无明显差异,认为介导视觉运动觉的M通道在弱视时相对不受累。Hess等则认为相对空间感觉弱视患者的视觉运动觉更不易受损。Movshon等发现早期弱视可引起灵长类MT区细胞的功能下降,但并不影响视觉运动觉的功能,他提出尚需进一步研究引起MT区变化的原因,在何程度可引起弱视而运动觉不受累。但也有证据证明弱视患者在低空间频率图形刺激时,潜时无延长,而高空间频率图形刺激时,潜时明显延长,从而表现为P通道损害。
3、扫描激光检眼镜(Scaning Laser ophthalmoscope,SLO)
SLO运用了新型光一电检眼镜的基本原理,其照明亮度低,光收集效率高,视野宽,景深大,可进行视网膜以至视乳头及周围微细结构的检查,并可用于视网膜血流动力学及视网膜功能的检测,同时对检查结果作直观而精确的量化分析,是目前极受瞩目的眼科检查工具。
4、正电子发射断层扫描(PET)
PET 的基本原理是应用示踪剂(如P75Br)标记代谢底物(如葡萄糖、氮基酸),根据大脑神经元受刺激兴奋后对放射性物质的吸收,以形象地反映大脑活动。正电子是电子的反粒子,它由原子核放射出来,与电子相遇后发生湮没,释放出r射线,应用r射线探测、计数并进行三维定量分析。Kiyosawa等应用36F-2-荧光一脱氧葡萄糖示踪剂检测了视觉剥夺对大脑葡萄糖代谢的影响,发现眼睑闭合侧的后距状皮层代谢率减少1400 (P<0. 05),而整个脑代谢变化不明显)。Demer等采用6F-2一脱氧葡萄糖(FDG)为示踪剂,对3例重度弱视和2例正常人进行PET检测。结果,2例正常人双侧大脑活动对称,双眼镜片雾视后,其活动减少8%。刺激弱视眼比刺激对侧眼大脑活动减少5%-6%,1例弱视眼雾视后,对侧大脑半球较同侧大脑活动减少23%,呈非对称性,尤以颞叶明显。其它脑区也表现出葡萄糖的高代谢,支持视皮层信息的平行加工理论,提示弱视视皮层损害的广泛性。
PET对脑功能的诊断,可以了解脑循环,氧、葡萄糖、氨基酸等的代谢,为研究弱视患者脑功能及其发病机理提供了新的手段。