(上海市第一人民医院眼科上海市眼科研究所)
视觉信息的传递与处理是通过生物电活动而实现的。当光或图像刺激通过眼内屈光间质投射到视网膜上，光感受器吸收光量子,经过从光能到化学能,再到电能的光电转换过程,神经冲动经过视网膜神经网络与视神经视路,最终将视觉信息传递到大脑枕叶皮层,形成一个完整而清晰的图像。临床视觉电生理作为眼科领域的一门新的分支学科,通过应用无损伤与客观的技术方法来检测人类的视觉功能状态,目前已能确切定位记录从脉络膜视网膜、视神经视路到中枢视皮质各级神经元的生物电表现,在眼底病变的诊断等方面具有特定的临床意义。
一、记录技术与生物学特点
1.视网膜电图(ERG)
ERG是视网膜受到光或图像刺激后从角膜表面记录到的一组电位变化,它的发现已有一百余年的历史。
(1)闪光视网膜电图(FERG)
在一定的刺激条件下,ERG可记录到多种反应成分,早期感受器电位是用高强度、短时程的闪光刺激暗适应眼所产生的潜伏期极短、极性相反的双相波,正负电位分别为R1和R2。刺激光须高于常规ERG光强的10倍。
(2)图像视网膜电图(PERG)
PERC是在保持平均亮度不变的条件下,用模式图形的翻转刺激所诱发的电位反应。80年代初,金钩状记录电极的推出,代替了影响图像清晰度的角膜接触镜电极,从而将PERC引入临床应用。应用快速傅里叶变换法对原始记录进行频谱与能量分析,测定2次谐波以至高次谐波的振幅,能获得较为满意、客观的记录结果。
(3)局部视网膜电图(LERG)
80年代初,桑德伯格(Sandberg)设计了双通道刺激光的眼底镜局部刺激器,通过光导纤维引入两束光,中央部为刺激光,焦点投射到所需记录的部位;外周为背景光,用来压抑周围视网膜的电位反应。从而使检查者在记录中保持投射部位的准确性成为可能。90年代初,日本名古屋大学的三宅又发明了红外眼底照相刺激器,可以监测记录的整个过程,并随时进行拍照。此后LERC的临床应用才真正得到拓展。1997 年,上海市第一人民医院眼科通过杆锥分离技术将萎缩性老年性黄斑性分成了两个功能学新亚型,并不断为病理学的最新研究进展所支持。
2.眼电图( EOG)
眼球被比喻成一个电池,呈偶极子,从眼球前极到后极构成电场。50 年代初,马格(Marg)和蒙尼尔( Mon-nier)将电极安置在受检眼两侧的皮肤上，当眼球转动时记录到眼静电位的改变,创造了无创伤的活体眼静电位检查法。近年发展的局部眼电图技术可对黄斑变性等局部病变进行更为精细的测量;色光眼电图则采用不同颜色光作为明适应光，可以更好地分离视锥与视杆细胞的反应。
眼静电位主要发生于色素上皮,光诱导色素上皮基底膜去极化,使静电位改变,视网膜照射导致静电位在60~ 75秒快速下降(快振荡),以后在7~ 14分钟慢慢升高(光反应或慢振荡)。从明适应后引起光峰及EOG的光谱曲线与视紫红质曲线近似，因此EOG也反映了光感受器与色素上皮间的交互作用。
3.视觉诱发电位( VEP)
视觉诱发电位是视网膜受闪光或图像刺激后,在枕叶视皮层记录到的一簇电活动。对VEP的认识几乎从人的脑电图被记录的时候就已开始,其发展经过了三个阶段:(1)动物实验阶段(1875~ 1933年);(2)人头皮记录阶段(1934~ 1959 年);(3)临床应用阶段(1960迄今)。1972 年哈利迪( Halliday)首次把图像翻转VEP应用于临床对视神经炎的检测,发现潜伏期的延迟在其诊断中具有特异性。1979 年达夫(Duffy)设计的计时地形图方法可在24个头皮位置记录VEP,并可以显示平均电位,从而受到广泛接受。VEP 联合其它电生理技术的应用,为全面评价从视网膜到视神经视路及至视皮层的功能状况提供了客观依据。
二、临床应用与意义
1.疾病的早期诊断与预后:遗传性视网膜变性、糖尿病性视网膜病变、视网膜脱离、视网膜中央动脉阻塞与中央静脉阻塞所导致的缺血性病变、脉络膜黑色素瘤、视网膜铁锈沉着症、交感性眼炎、眼内炎、青光.眼视神经炎与多发性硬化等疾病的早期功能学改变存在特异性,对诊断具有价值。
2.眼病的鉴别诊断:原发性与继发性视网膜色素变性板层与全层黄斑裂孔、青光眼与高眼压症、伪盲与皮质盲及弱视、黄斑病变与视神经病变等可通过视功能的差异进行鉴别。
3.眼病的定性分析:如用视杆、视锥功能分离技术来了解视网膜病变损害的特点,并可对同一种疾病进行功能学分型。对眼科遗传基因突变导致的疾病的表型分析,如对性连锁性视网膜色素变性、先天性静止性夜盲及红绿色盲的功能学分析。
4.眼病的定量分析:葡萄膜炎的EOC与ERG降低，表明仍需加强治疗;甲状腺毒症的VEP降低,表明视神经可能受压,需进一步激素、放射或眶减压术治疗;振荡电位对视网膜内层的循环状态十分敏感,可客观评估糖尿病视网膜病变的缺血状况以及提供激光手术的适应指征。
5.眼病的疗效判断:可对视网膜与视神经疾病药物与手术治疗前后的功能进行客观、敏感性的测试与评价。如视网膜移植后的视功能记录。
6.中毒性疾患:对长期服用氯奎、甲硫哒嗪、消炎痛及乙胺丁醇者等药物及吸烟、饮酒等中毒者的视网膜与视神经功能监测具有临床价值。
7.届光间质混浊:(1)角膜移植术前或因外伤、炎症致角膜混浊者;(2)外伤性、先天性或老年性白内障,伴夜盲的白内障患者;(3)玻璃体切割术前有玻璃体混浊或外伤导致的玻璃体出血。了解不可见眼底的功能8.不可解释的视觉损害:(1)视力表检查视力差,而眼部检查正常,且视觉行为正常者;(2)眼外伤后的视力下降;(3)视力不良且紧张类型者;(4)暗适应不良者;(5)视野检测异常者;(6)残疾者,语言或主观检查有困难者。
9.因代谢、遗传或神经疾患伴潜在眼病者,眼球震颤及有家族性视力不良者,可进行客观的视功能分析。
10.婴儿或儿童对视力不能明确表述者的视功能诊断,如诊断有无弱视及遗传性眼部病变等。
三、最新进展及前景展望
人眼视野与色觉在视网膜各部分的功能分布是不均匀的,随着距黄斑中心凹的离散度增加,视敏度迅速下降,而暗视敏感度增加。因此在临床上许多眼病具有视野局部功能异常的特征,仅仅依靠经典的VEP与单焦点LERG是难以反映出来的。90年代中期,美国学者萨特尔(utter)等人研制了一种多焦(多刺激野)视网膜电图/视觉诱发电位(Multifocal ERG/VEP),它在同时刺激视网膜多个部位的前提下,用一个通道的常规电极分别记录多个部位的混合反应信号,再经计算机程序处理,把对应于各部位的反应波形提取出来。通过应用三维立体图像直观地描绘出功能状态的地形图,从而客观地反映出视网膜与视神经反应电位的振幅与潜伏期情况。由于这种记录几乎是在同一时间对多个部位进行高频刺激,各部位的刺激在时间上是部分重叠的,故记录整个测试野的时间相对较短。同时,这种技术可分别分析视觉系统的线性与非线性成分，从而可分别获悉视觉系统不同层次的功能。多焦ERG在视网膜脱离与糖尿病视网膜病变、多焦VEP在青光眼与弱视等疾病的视功能诊断中,已充分体现了精确、敏感与快速的优越性。
临床视觉诱发电位技术的发展已经历了三个阶段:第一阶段是传统的ERG/VEP,是用闪光或图像刺激整个或中央视网膜,可以在整体的角度上了解视功能;第二阶段是局部ERG/VEP,可记录局部光或图像对视网膜不同刺激部位的反应信号。但由于局部反应的信噪比较低,需进行叠加次数较多,如需提取更多部位的信号,必须在各部位分别进行叠加,使整个记录时间明显延长,受不同时段信号变异的影响而难以进行比较，也不利于患者的固视记录。多焦ERG/VEP的涌现良好地解决了前两代技术的一些问题,使此项方法在眼科临床的应用范围与深度产生了新的飞跃。临床视觉电生理诊断技术目前已成为眼科临床实践与视觉研究中一项不可缺少的工具,伴随着现代科学技术的进一步发展以及在此领域中的有机结合,必将会在眼科疾病的诊治中发挥其重要的作用,在新世纪中为千百万眼疾患者的防盲治盲作出贡献。