視覺電生理檢查分解

1、視覺電生理檢查 Electrophysiology of Vision,,視覺電生理產生機制,人眼的視網膜受光或圖形刺激后，在視感受器內引起光化學和光電反應，產生電位改變，形成神經沖動，傳給雙極細胞，神經節(jié)細胞，經視神經、視交叉、視束、外側膝狀體、視放線終止于大腦皮質的距狀裂視中樞。該過程用電生理學方法記錄下來。視覺電生理是對視網膜至視中樞功能的系統(tǒng)檢查法,視覺電生理檢查的臨床意義,視覺電生理檢查是視功能測定，與組織形態(tài)學

2、不同。我們必須結合臨床所見和其他特殊檢查才能作出臨床診斷。視覺電生理檢查是一種無創(chuàng)傷、客觀定量的檢查法。它對臨床的診斷、鑒別診斷、指導治療和估計預后均有莫大的幫助。,視覺電生理檢查的主要內容,眼電圖（EOG）記錄眼睛的靜息電位視網膜電圖（ERG）記錄在光刺激下（包括圖象）視網膜的電位變化視誘發(fā)電位（VEP）記錄在一定刺激條件下視網膜的神經沖動向中樞傳遞，到達視皮質層所引起的電位變化。。,視覺電生理檢查項,視網膜電

3、圖（Electroretinogram,ERG) 國際臨床標準ISCEV ERG： 視桿細胞反應；暗室最大反應； 震蕩電位OPS; 明室錐細胞反應； 30HZ閃爍 圖形視網膜電圖（Pattern ERG,P-ERG) 多焦視網膜電圖(Multifocal ERG,mfERG)視覺誘發(fā)電位（Visual E

4、voked Potentials,VEP) 圖形視覺誘發(fā)電位（P-VEP) 閃光視覺誘發(fā)電位（F-VEP)其它包括：眼球震顫（Nystagmus) 視敏度（Visual acuity）,列入國際標準化方案的檢查項目,傳統(tǒng)電生理,,EOG（1993）,ERG（2003）,VEP（2004),P-ERG（2000）,檢查設備要盡量滿足國際標準化要求,波形起源,,,

5、視覺電生理的基礎知識,神經元的結構細胞膜及靜息電位動作電位外周神經的興奮性和神經沖動的傳導突觸傳遞視網膜的結構和神經遞質,神經元的結構,神經系統(tǒng)是由神經元和膠質細胞所構成神經元是神經系統(tǒng)的基本單元，具有興奮性和傳導性神經元包括細胞體和突起兩部分視覺神經系統(tǒng)具有神經系統(tǒng)的一般結構和特征,細胞膜和靜息電位,靜息電位：指細胞未受刺激時，存在于細胞膜內外兩側的電位差，一般膜內較膜外為負（細胞外[Na]高，細胞內[k]高）,動作電

6、位,動作電位：受刺激處的細胞膜兩側出現(xiàn)一個特殊形式的電變化刺激要引起細胞發(fā)生興奮的條件（即產生動作電位）： 刺激的強度；刺激的持續(xù)時間；刺激強度對于時間的變化率（即強度對于時間的微分）去極化：如果膜內電位向負值減少的方向變化。復極化:細胞先發(fā)生去極化，然后再向 正常安靜時膜內所處的負值恢復。超極化：當靜息電位的數(shù)值向膜內負值加大的方向變化時，稱作膜的超極化,視網膜的結構,光感受器細胞,,,視

7、桿系統(tǒng),視桿細胞（感光色素為視紫紅質）：對光的敏感度較高，能在昏暗 的環(huán)境中感受光刺激而引起視覺，但視物無色覺，而只能區(qū)別明暗；且視物時只能有較粗略的輪廓，精確性差視紫紅質：由視蛋白和視黃醛組成，而視黃醛由維生素A變來。暗處視物基礎：人在暗處視物時，實際是既有視紫紅質的分解，又有它的合成；光線愈暗，合成過程愈超過分解過程，視網膜中處于合成狀態(tài)的視紫紅質數(shù)量也愈高，這也使視網膜對弱光愈敏感。在亮處時，視紫紅質基本處于分解狀態(tài)，使之失

8、去了感受光刺激的能力夜盲癥：長期攝入維生素A不足，將會影響人在暗光時的視力，引起夜盲癥,暗適應,概念：人從亮光處進入暗室時，最初看不清楚任何東西，經過一定的時間，視覺敏感度才逐漸增高，恢復了在暗處的視力，這稱為暗適應。產生機制：暗適應是人眼對光的敏感度在暗光處逐漸提高的過程，與視桿細胞中視紫紅質的合成增強有關,視錐系統(tǒng),視錐細胞：對光的敏感性較差，只有在類似白晝的強光條件下才能被刺激，但視物時可以辨別顏色，對物體表面的細節(jié)和輪廓都能

9、看的很清楚，有高分辨能力（一般黃斑中心的中央凹處，全是視錐細胞而無視桿細胞，所以人眼視覺的特點是中央凹在亮光處有最高的視敏度和色覺，所以視敏度的測定實際是視錐系統(tǒng)視力的測定）三種感光色素：一類的吸收峰值在420nm處，一類在531nm處，一類在558nm處，差不多正好相當于藍、綠、紅三色光的波長，分別稱為藍視錐、綠視錐、紅視錐,明適應,概念：從暗處初來到亮處時，最初感到一片耀眼的光亮，不能看清物體，只有稍帶片刻才能恢復視覺，這稱為明適

10、應。機制：明適應出現(xiàn)較快，約需一分鐘即可完成。耀眼的光感主要是由于在暗處蓄積起來的合成狀態(tài)的視紫紅質在進入亮處時先迅速分解，之后，對光較不敏感的視錐細胞色素才能在亮光環(huán)境中感光。,視覺眼電圖(EOG),,視覺眼電圖(EOG),定義：一種測定在明、暗適應條件或藥物誘導下眼靜息電位發(fā)生變化的檢查法。起源于視網膜色素上皮和光感受器的外節(jié)部分，反映視網膜色素上皮感受器復合體的功能。測定原理：被檢查眼在暗適應情況下靜息電位逐漸下降，降至最

11、低值后出現(xiàn)輕度回升；在明適應下該靜息電位逐漸上升達最高值又緩慢下降。記錄該靜息電位的變化過程。,眼電圖(EOG),正常人眼電圖波形,視覺眼電圖(EOG),刺激要求：使用視網膜全視野球形刺激器，全視野要均勻照明；引導眼睛按30度視角移動的注視點由紅色二極管組成的脈沖視標ISCEV建議眼球每1~2.5s改變方向（相當于每2~5s一個完整的往復周期）受視者應當在普通室光中預適應至少15分鐘,眼電圖(EOG),電極連接：眼球相當于一

12、個偶極子，角膜面為正極，球后為負極，當眼球快速掃視運動會產生眶周的電流，直接與每個眼睛的靜息電位的大小成比例，電壓變化可從置于眼角部鼻側和顳側的皮膚電極測出,眼電圖檢查（EOG）,診斷指標光峰電位及時間暗谷電位及時間光峰電位與暗谷電位比值（Arden比）最大光峰電位/最小暗谷電位=明適應期最大值/暗適應期最小值正常范圍是1.85~2.5,低于1.8異常ISCEV:Arden比、光峰/暗基線比，光峰潛伏期，暗谷/暗基線比

13、,影響眼電圖的因素,眼的靜息電位大部分以色素上皮的代謝活動為基礎。依靠于血供應的維持，受缺血、缺氧和低碳酸血癥等因素的影響，隨照度的改變和暗適應的狀況而有所改變，有節(jié)律性晝夜差異光強度、色光、散瞳、個體差異、年齡、視力等,視覺眼電圖（EOG）的臨床意義,視網膜疾病視網膜色素變性表現(xiàn)為Arden比值，光峰、暗谷電位下降。靜息電位波形平坦。視網膜色素上皮病黃斑部疾病視網膜脫離藥物中毒性視網膜病變,視覺眼電圖（EOG）的臨床意義

14、,視網膜血管疾病與視網膜功能有關的其他疾病（EOG）作為客觀指標可測定白內障，青光眼等視網膜功能受損程度單純性老年性白內障（EOG）多為正常，先天性和并發(fā)性白內障多又異常改變葡萄膜疾病,Best’s病,,,視網膜電圖（ERG),,視網膜電圖(electroretinogram,ERG),定義：視網膜受到全視野（Ganzfeld)的閃光刺激后，從角膜電極上記錄到的視網膜的神經元和非神經元細胞的電反應的總和。它代表了從光感受器到無

15、長突細胞的視網膜各層細胞的電活動。,視網膜電圖（ERG),波形及起源,歷史,1865年，瑞典生物學家Holmgren最早記錄到了蛙眼的ERG1877年人眼的ERG記錄1941年，美國心理學家Riggs引用了臨床型接觸鏡電極后，ERG才開始常規(guī)應用于臨床。,ERG波的命名,a波b波c波d波off反應振蕩電位,a波的起源,光感受器外段的視紫紅質吸收光后，引發(fā)一系列分子活動，最終導致光感受器超級化。這一電位變化的總和既為角膜電極

16、上記錄到的a波。暗視ERG（scotopic ERG)的a波主要反映桿細胞的反應明視ERG（photopic ERG)的a波主要反映錐細胞的反應,b波的起源,光致感受器的超級化，減少了其突觸終末的遞質釋放，神經遞質的依次調控著突觸后的雙極細胞和水平細胞。ON雙極細胞的去極化使細胞外K+升高，發(fā)生在外網狀層，進一步引導Müller細胞的縱向流動，形成了ERG的b波。 同時內網狀層上的細胞外K+也升高，可能來自無長

17、突細胞、雙極細胞和神經節(jié)細胞的去極化。,b波的起源,ERG各波之間的關系,神經節(jié)細胞或神經纖維上的電活動對閃光ERG的a波和b波沒有貢獻。青光眼和神經萎縮類選擇性的丟失神經節(jié)細胞的疾病，ERG的a波、b波的幅值并不降低。從信號傳遞上，ERG的b波依賴a波的電化學活動。任何視網膜疾病嚴重影響a波振幅也必將影響b波的振幅。典型的例子有視網膜色素變性、視網膜脫離和眼動脈阻塞等,國際標準五項檢查（ISCEV ERG）：,視桿細胞反應最大混

18、合反應振蕩電位OPS視錐細胞反應30HZ閃爍；,視桿細胞反應,暗適應20分鐘以上刺激強度：-25dB弱白光重復刺激間隔2秒以上a波不明顯b波潛伏期較長,最大混合反應,暗適應刺激強度：0dB視錐和視桿的混合反應有a, b波重復刺激間隔10秒以上a波負波b波正波峰時較短b/a＞＝1.8,振蕩電位Ops,暗適應刺激強度： 0dB通頻帶：75~300重復刺激間隔時間15秒以上代表內核層反饋回路活動反應視

19、網膜血液循環(huán)狀況,視錐細胞反應,明適應10分鐘刺激強度：0dB重復刺激間隔0.5秒以上有a, b波,30HZ閃爍光反應,明適應刺激強度：0dB閃爍頻率：30Hz視錐細胞反應穩(wěn)態(tài)ERG,視網膜電圖（ERG）的測量,振幅和峰時視桿、最大及視錐細胞反應：a、b波振幅b波的峰時（絕對期）30Hz閃爍反應b波峰值兩峰的間隔時間振蕩電位未明確規(guī)定,視網膜電圖（ERG),基本技術,設備,刺激器：全視野刺激器（Ganzfe

20、ld）刺激器光源：時程、波長、強度、背景電極：記錄電極、參考電極、接地電極電子記錄儀：放大器、顯示器、電腦,視網膜電圖（ERG),記錄步驟,電極安裝,臨床檢查程序,散瞳，表麻暗適應20~30分鐘達到穩(wěn)定的心理狀態(tài)和較大的暗視反應戴電極固視、刺激并記錄明適應至少10分鐘最大的抑制視桿功能固視、刺激并記錄,測試注意事項,視桿反應：注意暗適應時間要充分最大混合反應：重復閃光的間隔10秒以上OPS：重復閃光的間隔15秒以

21、上視錐反應：注意明適應時間要充分，至少十分鐘，且明適應過程中病人不能閉眼，這個過程中病人可以將角膜電極摘掉。30Hz閃爍：應提示病人盡量減少眨眼和眼動。,視網膜電圖（ERG),報 告,ERG報告：波形和振幅和峰時,視桿反應b波振幅和峰時最大反應和視錐細胞反應a、b波振幅a、b波峰時b/a比30Hz閃爍反應b波峰時(兩峰間的時間)振蕩電位:子波數(shù)目和振幅正常值范圍(性別/年齡),ERG波形的直接描述,評

22、價,結合臨床表現(xiàn)（病史+眼科檢查）,結合臨床+視網膜功能的評價,a波異常------感受器水平夜盲---暗視ERG異常晝盲---明視ERG異常b波異常-----雙極細胞水平a、b波均正常神經節(jié)細胞水平：標準ERG的各波均正常,釋 義,正常性ERG：標準5項反應的波形、振幅和峰時均在正常范圍正常視網膜局灶性視網膜異常（黃斑病變）視網膜內層異常病理性ERG：標準5項反應中部分反應的波形、振幅或峰時不正常熄滅型ERG

23、：不能記錄到ERG,有明顯改變ERG的眼底病,遺傳性神經視網膜病變遺傳性色素上皮病變遺傳性脈絡膜病變靜止性遺傳性神經視網膜病變獲得性視網膜病變,視網膜電圖（ERG）,臨床常見的異常ERG：超常型：b波振幅超過正常平均值的30%以上，見于體液成分改變、視神經的急性病變時低常型：表現(xiàn)為a、b波的振幅降低，其范圍應低于正常平均值的30%以上，見于視網膜普遍退行性變的疾病負波型：外形顯示深而寬的a波，b波顯示很小或消失，見于視網膜

24、中央動脈阻塞延遲型：a、b波的振幅正常，在標準閃光記錄時，峰時延長平坦型：各成分均淹沒在基線的噪聲中，見于視網膜神經炎廣泛受損,視網膜電圖（ERG）,臨床應用視網膜色素變性視網膜循環(huán)系統(tǒng)病變1 中央動脈阻塞 2 中央靜脈阻塞 3 糖網屈光間質渾濁視網膜脫離黃斑病變老年黃斑變性少年型遺傳性黃斑變性視錐細胞營養(yǎng)不良青光眼,RP,,,類RP疾?。‥RG正常）,梅毒,風疹,先天性靜止性夜盲（CSNB）,,,錐細胞營養(yǎng)不良

25、,,,視網膜電圖（ERG）---P-ERG,圖形視網膜電圖（P-ERG）定義:是通過光柵條紋或棋盤方格等圖像刺激所誘發(fā)的后極部視網膜的綜合反應,視網膜電圖（ERG）---P-ERG,刺激參數(shù)： 平均亮度：明暗方格或光柵條紋亮度的平均值(LMAX +LMIN)/2 對比度：明暗方格或光柵條紋的相對亮度比(LMAX-LMIN)/ (LMAX +LMIN) 空間頻率：即單位視角所對應的的黑白方格或光柵的組數(shù) 時間頻率：每秒內

26、圖形翻轉的次數(shù) 刺激野：圖形對視網膜的刺激范圍 觀察距離：可直接影響空間頻率和刺激野 環(huán)境亮度：即檢查室的亮度 記錄參數(shù)：頻帶寬度為：0.5-100HZ,視誘發(fā)電位（VEP）,,視誘發(fā)電位（VEP）,概 論,概 念,概念：用光或圖形刺激視網膜后，通過視路傳遞，在枕葉視皮質層誘發(fā)出的電活動。它反映了從視網膜神經節(jié)細胞到視皮層的功能狀態(tài)，是對視路功能的客觀的檢查方法。視覺解剖的通路：,,,,,概念,VEP的振幅范圍

27、：3~25微伏正常VEP有賴于視網膜、視路和視皮質的功能正常視網膜功能正常時，VEP則反映視覺信號從視網膜的神經節(jié)細胞到大腦枕葉視皮層的傳導功能,歷史,動物實驗階段1875年發(fā)現(xiàn)閃光刺激能夠誘發(fā)枕葉皮層的電位變化1890年探針刺激動物的枕葉皮層誘發(fā)動物的光反應人頭皮記錄階段1934-58年記錄到閃光VEP—疊加技術臨床應用階段1960年：F-VEP-----臨床1967年：P-VEP1972年：P-VEP---臨床,

28、視誘發(fā)電位（VEP）,分 類,分類,刺激時間： 瞬態(tài)VEP：低閃光頻率穩(wěn)態(tài)VEP：高閃光頻率按刺激形式閃光VEP（F-VEP）圖形VEP（P-VEP）,P-VEP根據(jù)不同的刺激方式圖形翻轉VEP圖形給/撤VEP閃光-給圖形VEP掃描VEP（sweep VEP）按刺激野全刺激野VEP半刺激野VEP象限刺激VEPmfVEP不同類型的VEP，其刺激參數(shù)及記錄方法有所不同,瞬態(tài)F-VEP,F-VEP是由5~7

29、個正波和負波組成的復合波，開始于30ms左右結束于300ms左右N（negative），負波P（positive），正波,瞬態(tài)F-VEP的特點,F-VEP早期成分如N1和P1變異較大，其P2成分比較穩(wěn)定F-VEP的波形變異較大，特異性不高，不僅個體之間差異較大，而且同一個體在不同時間里其記錄結果亦存在較大不同不過若同一個體其雙眼的F-VEP有明顯的不同，則屬于病理現(xiàn)象,視誘發(fā)電位的電極連接,PVEP波形,瞬態(tài)VEP波形,圖形視誘

30、發(fā)電位（PVEP）,波形參數(shù)N75潛伏期及振幅P1OO潛伏期及振幅N135潛伏期及振幅,注：亮度的改變對P100的潛伏期和振幅影響很大,穩(wěn)態(tài)VEP波形,VEP的臨床應用,視路病變：視神經炎、視乳頭水腫、視神經萎縮、（先天性、缺血性、外傷性、中毒性等）視神經病變青光眼視網膜及黃斑病變弱視及斜視屈光間質混濁視力、對比敏感度、色覺等視功能的客觀評定,FVEP和PVEP區(qū)別,刺激方式臨床功能：F-VEP主要是黃斑部機能的表現(xiàn)。

31、但并不是黃斑中心凹機能的表現(xiàn)。主要用于屈光間質混濁，檢查黃斑部與視路的機能狀態(tài)。P-VEP反映的是黃斑中心凹的形覺視功能。還可用于不能接受視力檢查的嬰幼兒的視功能檢查，以及心理性視力障礙患者、偽盲等的鑒別診斷,PVEP在小兒眼科中應用,優(yōu)勢：誘發(fā)電位無需主觀應答，是客觀的檢查。這就為嬰幼兒的感覺功能測試提供了客觀指標。應用：1）檢測正常及患各種先天性眼病嬰、幼兒的視力及視覺的發(fā)育過程 2）用于疾病的診斷或鑒別診斷 3）監(jiān)測病情的發(fā)展及

32、判定療效 4）視力測定及屈光不正時的屈光度測定 市場：建議兒童醫(yī)院、婦幼保健醫(yī)院、婦產科醫(yī)院具有此項功能，用于嬰幼兒視力方面的篩查。,維生素A缺乏癥,視網膜脫離,視網膜色素變性,正常人b波潛伏期為29ms,視網膜色素變性，振幅降低，潛伏延遲,較多視網膜色素變性，患者確定不了反應,外傷性視神經病變,FERG無變化，PERG與PVEP的振幅降低，但PERG發(fā)生異常的時間較PVEP要晚數(shù)月， PERG振幅進行性降低

33、與視神經損傷后的視乳頭改變是一致的。PERG異常時表明視神經纖維已經發(fā)生了逆行性變性,弱視眼PVEP,弱視眼：視皮層中樞對圖形運動感覺及邊界對比效應敏感的神經元功能有異常，所以弱視眼PVEP檢查可出現(xiàn)明顯異常,影響視覺電生理檢查的常見因素,物理因素 刺激參數(shù)：光強、圖形、刺激頻率… 記錄條件：電極、通頻帶、背景光…生物因素 被檢者：年齡、性別、配合情況…