視覺電生理

1、視覺電生理檢查 Electrophysiology of Vision,王棟,視覺電生理產(chǎn)生機(jī)制,人眼的視網(wǎng)膜受光或圖形刺激后，在視感受器內(nèi)引起光化學(xué)和光電反應(yīng)，產(chǎn)生電位改變，形成神經(jīng)沖動，傳給雙極細(xì)胞，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，經(jīng)視神經(jīng)、視交叉、視束、外側(cè)膝狀體、視放線終止于大腦皮質(zhì)的距狀裂視中樞。該過程用電生理學(xué)方法記錄下來。視覺電生理是對視網(wǎng)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

2、態(tài)學(xué)不同。我們必須結(jié)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(dǎo)治療和估計(jì)預(yù)后均有莫大的幫助。,視覺電生理檢查的主要內(nèi)容,眼電圖（EOG）記錄眼睛的靜息電位視網(wǎng)膜電圖（ERG）記錄在光刺激下（包括圖象）視網(wǎng)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(wǎng)膜的神經(jīng)沖動向中樞傳遞，到達(dá)視皮質(zhì)層所引起的電位變化。。,視覺電生理檢查項(xiàng),視網(wǎng)

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

4、 Evoked 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(biāo)準(zhǔn)化方案的檢查項(xiàng)目,傳統(tǒng)電生理,,EOG（1993）,ERG（2003）,VEP（2004),P-ERG（2000）,檢查設(shè)備要盡量滿足國際標(biāo)準(zhǔn)化要求,波形起源,

5、,,視覺電生理的基礎(chǔ)知識,神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜及靜息電位動作電位外周神經(jīng)的興奮性和神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)突觸傳遞視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)和神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)元的結(jié)構(gòu),神經(jīng)系統(tǒng)是由神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞所構(gòu)成神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)的基本單元，具有興奮性和傳導(dǎo)性神經(jīng)元包括細(xì)胞體和突起兩部分視覺神經(jīng)系統(tǒng)具有神經(jīng)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)和特征,細(xì)胞膜和靜息電位,靜息電位：指細(xì)胞未受刺激時，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差，一般膜內(nèi)較膜外為負(fù)（細(xì)胞外[Na]高，細(xì)胞內(nèi)[k]高）,動

6、作電位,動作電位：受刺激處的細(xì)胞膜兩側(cè)出現(xiàn)一個特殊形式的電變化刺激要引起細(xì)胞發(fā)生興奮的條件（即產(chǎn)生動作電位）： 刺激的強(qiáng)度；刺激的持續(xù)時間；刺激強(qiáng)度對于時間的變化率（即強(qiáng)度對于時間的微分）去極化：如果膜內(nèi)電位向負(fù)值減少的方向變化。復(fù)極化:細(xì)胞先發(fā)生去極化，然后再向 正常安靜時膜內(nèi)所處的負(fù)值恢復(fù)。超極化：當(dāng)靜息電位的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù)值加大的方向變化時，稱作膜的超極化,視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu),光感受器細(xì)胞,,

7、,視桿系統(tǒng),視桿細(xì)胞（感光色素為視紫紅質(zhì)）：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(zhì)：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(chǔ)：人在暗處視物時，實(shí)際是既有視紫紅質(zhì)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(wǎng)膜中處于合成狀態(tài)的視紫紅質(zhì)數(shù)量也愈高，這也使視網(wǎng)膜對弱光愈敏感。在亮處時，視紫紅質(zhì)基本處于分解狀態(tài)，使

8、之失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(yīng),概念：人從亮光處進(jìn)入暗室時，最初看不清楚任何東西，經(jīng)過一定的時間，視覺敏感度才逐漸增高，恢復(fù)了在暗處的視力，這稱為暗適應(yīng)。產(chǎn)生機(jī)制：暗適應(yīng)是人眼對光的敏感度在暗光處逐漸提高的過程，與視桿細(xì)胞中視紫紅質(zhì)的合成增強(qiáng)有關(guān),視錐系統(tǒng),視錐細(xì)胞：對光的敏感性較差，只有在類似白晝的強(qiáng)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(xì)節(jié)和輪廓

9、都能看的很清楚，有高分辨能力（一般黃斑中心的中央凹處，全是視錐細(xì)胞而無視桿細(xì)胞，所以人眼視覺的特點(diǎn)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(shí)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(dāng)于藍(lán)、綠、紅三色光的波長，分別稱為藍(lán)視錐、綠視錐、紅視錐,明適應(yīng),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(fù)視覺，這稱為

10、明適應(yīng)。機(jī)制：明適應(yīng)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(zhì)在進(jìn)入亮處時先迅速分解，之后，對光較不敏感的視錐細(xì)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(yīng)條件或藥物誘導(dǎo)下眼靜息電位發(fā)生變化的檢查法。起源于視網(wǎng)膜色素上皮和光感受器的外節(jié)部分，反映視網(wǎng)膜色素上皮感受器復(fù)合體的功能。測定原理：被檢查眼在暗適應(yīng)情況下靜息電位逐漸下降，降

11、至最低值后出現(xiàn)輕度回升；在明適應(yīng)下該靜息電位逐漸上升達(dá)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(wǎng)膜全視野球形刺激器，全視野要均勻照明；引導(dǎo)眼睛按30度視角移動的注視點(diǎn)由紅色二極管組成的脈沖視標(biāo)ISCEV建議眼球每1~2.5s改變方向（相當(dāng)于每2~5s一個完整的往復(fù)周期）受視者應(yīng)當(dāng)在普通室光中預(yù)適應(yīng)至少15分鐘,眼電圖(EOG),電極連接：眼球相當(dāng)

12、于一個偶極子，角膜面為正極，球后為負(fù)極，當(dāng)眼球快速掃視運(yùn)動會產(chǎn)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(cè)和顳側(cè)的皮膚電極測出,眼電圖檢查（EOG）,診斷指標(biāo)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(yīng)期最大值/暗適應(yīng)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

13、線比,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(chǔ)。依靠于血供應(yīng)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(yīng)的狀況而有所改變，有節(jié)律性晝夜差異光強(qiáng)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(wǎng)膜疾病視網(wǎng)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(wǎng)膜色素上皮病黃斑部疾病視網(wǎng)膜脫離藥物中毒性視網(wǎng)膜病變,視覺眼電圖（EOG）的臨床

14、意義,視網(wǎng)膜血管疾病與視網(wǎng)膜功能有關(guān)的其他疾?。‥OG）作為客觀指標(biāo)可測定白內(nèi)障，青光眼等視網(wǎng)膜功能受損程度單純性老年性白內(nèi)障（EOG）多為正常，先天性和并發(fā)性白內(nèi)障多又異常改變葡萄膜疾病,Best’s病,,,視網(wǎng)膜電圖（ERG),,視網(wǎng)膜電圖(electroretinogram,ERG),定義：視網(wǎng)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(wǎng)膜的神經(jīng)元和非神經(jīng)元細(xì)胞的電反應(yīng)的總和。它代表了從光感受器

15、到無長突細(xì)胞的視網(wǎng)膜各層細(xì)胞的電活動。,視網(wǎng)膜電圖（ERG),波形及起源,歷史,1865年，瑞典生物學(xué)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(xué)家Riggs引用了臨床型接觸鏡電極后，ERG才開始常規(guī)應(yīng)用于臨床。,ERG波的命名,a波b波c波d波off反應(yīng)振蕩電位,a波的起源,光感受器外段的視紫紅質(zhì)吸收光后，引發(fā)一系列分子活動，最終導(dǎo)致光感受器超級化。這一電位變化的總和既為角膜

16、電極上記錄到的a波。暗視ERG（scotopic ERG)的a波主要反映桿細(xì)胞的反應(yīng)明視ERG（photopic ERG)的a波主要反映錐細(xì)胞的反應(yīng),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(zhì)釋放，神經(jīng)遞質(zhì)的依次調(diào)控著突觸后的雙極細(xì)胞和水平細(xì)胞。ON雙極細(xì)胞的去極化使細(xì)胞外K+升高，發(fā)生在外網(wǎng)狀層，進(jìn)一步引導(dǎo)Müller細(xì)胞的縱向流動，形成了ERG的b波。 同時內(nèi)網(wǎng)狀層上的細(xì)胞外K+也升高，可能來自

17、無長突細(xì)胞、雙極細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的去極化。,b波的起源,ERG各波之間的關(guān)系,神經(jīng)節(jié)細(xì)胞或神經(jīng)纖維上的電活動對閃光ERG的a波和b波沒有貢獻(xiàn)。青光眼和神經(jīng)萎縮類選擇性的丟失神經(jīng)節(jié)細(xì)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(xué)活動。任何視網(wǎng)膜疾病嚴(yán)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(wǎng)膜色素變性、視網(wǎng)膜脫離和眼動脈阻塞等,國際標(biāo)準(zhǔn)五項(xiàng)檢查（ISCEV ERG）：,視桿細(xì)胞反應(yīng)最

18、大混合反應(yīng)振蕩電位OPS視錐細(xì)胞反應(yīng)30HZ閃爍；,視桿細(xì)胞反應(yīng),暗適應(yīng)20分鐘以上刺激強(qiáng)度：-25dB弱白光重復(fù)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(yīng),暗適應(yīng)刺激強(qiáng)度：0dB視錐和視桿的混合反應(yīng)有a, b波重復(fù)刺激間隔10秒以上a波負(fù)波b波正波峰時較短b/a＞＝1.8,振蕩電位Ops,暗適應(yīng)刺激強(qiáng)度： 0dB通頻帶：75~300重復(fù)刺激間隔時間15秒以上代表內(nèi)核層反饋回路活動反