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2023年7月 第38卷 第7期11
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单眼挫伤瞳孔对光反射与视功能改变的相关研究

Correlation Analysis of Pupil Light Reflex and Visual Functions after Unilater al Ocular Contusion

来源期刊: 眼科学报 | 2008年3月 第24卷 第1期 53-57 发布时间: 收稿时间:2024/11/5 14:31:25 阅读量:24
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瞳孔对光反射 眼挫伤 视功能
Pupil light reflex Ocular contusion Visual function
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目的: 测量单眼挫伤患者瞳孔对光反射的改变, 分析瞳孔对光反射与眼挫伤后其他视功能评价方法的相关性。
方法: 使用红外线自动瞳孔仪分别检测 26 例单眼挫伤患者双眼瞳孔对光反射, 并行视力、视野、图形视觉诱发电位等视功能检查。检查的瞳孔对光反射参数包括瞳孔面积, 对光反应潜伏期、反应幅度。
结果: 眼挫伤患者健眼直接、间接反应幅度比与双眼视力差具有显著相关性(=- 0.648) ; 瞳孔对光反应幅度差、反应幅度比均与视野平均偏差具有显著相关性(=0.5 和 =- 0.535) ; 瞳孔对光反应幅度比与双眼视觉诱发电位振幅比具有显著相关性; 多重线性回归分析显示瞳孔对光反应幅度和 VEP 振幅结合可提高预测视力预后的可能性。
结论: 在瞳孔对光反射各参数中, 瞳孔对光反应幅度在反映眼挫伤后视功能改变方面优于其它参数, 眼挫伤患者瞳孔对光反应幅度与视力、视野、VEP 波幅具有中度相关性, 其与 VEP 联合应用可提高眼挫伤后准确预测视功能的可能性。
Subjects and objective: To measure the quantitative pupil light reflex after unilateral ocular contusion, analyze the correlation of pupil light reflex and other tests of visual function.
Methods: The pupil light reflex in 26 patients who suffered unilateral ocular contusion was tested by infrared video pupillography, psychophysical and electrophysiological tests including visual acuity, visual field, and visual evoked potentials were also tested. Pupil area, the latency and amplitude of pupil light reflex were recorded.
Results: The correlation of the ratio of pupil light reflex amplitude and the differences of visual acuity between 2 eyes in 26 contusion patients was statistically significant. The correlation coefficient r was - 0.648. There were significant correlation between amplitude of pupil light reflex and median defect of visual field. The correlation coefficients r were 0.5 and 0.535. The significant correlations were found in the ratio of amplitudes between pupil light reflex and visual evoked potentials. Multiple linear regression analysis showed combining pupil light reflex amplitude and visual evoked potential amplitude could elevate the possibility of predicting visual acuity.
Conclusion: Pupil light reflex amplitude measurement is superior to other pupil measurements for reflection of the changes of visual function after ocular contusion. The correlations of pupil light reflex amplitude and visual acuity, visual field, visual evoked potential are significant in the ocular contusion patient. Pupil light reflex combined with visual evoked potential could elevate the possibility of predicting visual function precisely after ocular contusion.
       眼挫伤占眼外伤总数的三分之一以上, 对眼挫伤患者视功能评价除主观视力、视野等心理物理学检查外, 主要依据于视觉电生理学等客观视功能检查。瞳孔对光反射也是现有少数可客观评价视网膜﹑视神经挫伤后功能的指标之一。任何明显降低光信息向 Edinger-Westphal 核传导的疾病都可以出现相对性瞳孔传入障碍 (Relative afferent papillary defect, RAPD) 。已有研究显示 RAPD 与视力 、视野 、视觉诱发电位 (Visual evoked potentials, VEP) 有一定的相关性[1-3]。以计算机和红外线技术为基础的瞳孔检查仪器可对瞳孔及其动态变化进行精确、客观、标准的测量。本研究通过自动瞳孔仪准确记录一组单眼挫伤患者瞳孔对光反射的改变, 评价伤眼瞳孔对光反射传入通路受损情况, 研究瞳孔对光反射与视力、视野和视觉诱发电位的相关性, 探讨其在眼挫伤视功能评价中的临床应用价值。

研究对象和方法

       研究对象为 2006 年 9 月到 2007 年 3 月于中山眼科中心就诊的单眼挫伤患者。入选对象共 26 例, 年龄 17~50 岁, 平均 31.6 ± 10.2 岁, 其中仅 1 例为女性, 余 25 例均为男性, 受伤眼视力由 0.9 到无光感。入选标准为: ①单眼明确的钝力击伤病史或额眶部眉弓处明确的外伤史, 主诉视力下降;②药物保守治疗后病情稳定; ③伤眼屈光介质基本透明; ④对侧眼无疾病外伤史, 对侧眼的视力、视野检查、视觉诱发电位检查、瞳孔对光反射检查均在正常范围内。排除标准为: ①双眼外伤或疾病史患者; ②眼压未控制视功能持续损害患者; ③伤眼屈光介质混浊; ④不能良好配合检查或伪盲患者, 患有精神及神经疾病患者。
       所有挫伤患者均行双眼眼科常规检查, 通过伪盲试验,行瞳孔对反射及视功能检查:视力、视野、图形视觉诱发电位;记录各参数。自动视野计检查采用 Carl Zeiss 公司 Humphrey 视野分析仪 750 型进行检查, 选用中心视野 30-2 程序。图形视觉诱发电位采用刺激野为 14.8×19°, 空间频率为15′、30′ 和 60′ 小、中、大三种方格, 时间频率为 2 Hz,黑白翻转, 对比度为 80%; 记录仪器为 Nihonkohden 公司 Neuropack Ⅱ电生理记录仪, 扫描时间为 200 ms, 128 次反应叠加平均。瞳孔对光反射采用 AndSight 爱德赛公司(中国) 生产的瞳孔测试仪- Ⅰ型进行检查。该仪器介绍及检查方法见参考文献[4]。记录参数为瞳孔面积、反应潜伏期、最大反应幅度。瞳孔面积是指测得的出现光刺激前的瞳孔大小。反应潜伏期是指从开始光刺激到瞳孔开始反应之间的时间间隔。最大反应幅度指瞳孔对光反应过程中面积的最大变化幅度, 即光刺激前的起始面积与瞳孔收缩到最小时的面积之差。

       应用 SPSS 13.0 统计软件进行统计分析, 包括正态分布检验 、 独立样本t检验 、 秩和检验 、Pearson 相关分析、等级相关分析、多重线性回归分析。检验效度以P < 0.05 为有统计学意义。

结果

一、眼挫伤患者瞳孔对光反射参数比较( 表 1)

       患者左右眼瞳孔面积无明显差异, 伤眼直接对光反射的反应潜伏期明显延长, 反应幅度明显下降, 与健眼比较有统计学意义。伤眼的间接对光反射反应潜伏期延长, 与健眼相比无显著性差异。伤眼间接对光反射的反应幅度较健眼的反应幅度增加, 具有显著性差异。26 例入选患者中 4 例患者伤眼视力无光感, 但在临床检查时 2 例仍可发现轻微的瞳孔对光反射存在, 而经瞳孔仪测试对光反应幅度分别为3.5 mm2 、6.2 mm2

二、眼挫伤后瞳孔对光反射与其它视功能改变的相关性分析

       1.视力及视野:26 例患者伤眼视力由无光感至0.9, 将国际标准视力表视力转换为logMAR 视力 (具体转换方法见参考文献[5]) , 伤眼 logMAR 视力为 1.14 ± 0.97, 双眼 logMAR 视力差为 1.19±0.98。经剔除可疑结果及视力 0.1 以下患者, 共有 19 例患者行双眼视野检查。未受伤眼均无明显视野损伤, MD 值及 PSD 值均在正常值范围, 排除了视交叉以上视路的病变 。伤眼 MD 值 - 14.49 ± 10.98 db, 与健眼相比明显下降, 差异具有显著性。将患者健眼直接、间接瞳孔对光反射各参数差异值与双眼 logMAR 视力差及双眼视野 MD 差值作相关性分析, 结果见表2。由表 2 可见瞳孔对光反应幅度比与双眼 logMAR 视力差相关系数最大,为- 0.648。两者的直线回归图见图 1。

表 1 患者双眼瞳孔对光反射各参数比较


表 2 瞳孔对光反射与视力、视野的相关系数



图 1 瞳 孔 对 光 反 应 幅 度 比 与 双 眼 log MAR 视 力 差的直线回归图
       2. 图形视觉诱发电位 (Pattern visual evokedpotentials, PVEP) : 26 例患者中8例各方格刺激均未见明显波形, 伤眼视力由无光感至眼前指数, 4 例无光感患者闪光 VEP 均未引出。对于能记录到PVEP 波形的18例患者中患者伤眼与健眼 P100 波潜伏期及振幅存在显著差异, 伤眼 P100 波潜伏期明显延长, 振幅明显降低。
       将患者双眼VEP各参数差异值与健眼直间接瞳孔对光反射差异值作相关性分析。各参数的计算方法为: PVEP 振幅差即健眼的 P100 波振幅减去伤眼的振幅, PVEP 振幅比即伤眼 P100 波振幅除以健眼的振幅; 健眼瞳孔对光反应幅度差即健眼的直接对光反应幅度减去间接对光反应幅度, 健眼瞳孔对光反应幅度比即健眼的间接对光反应幅度除以直接对光反应幅度 (为避免分母出现零) , 结果见表 3。表 3 显示瞳孔对光反应幅度比与 PVEP 振幅差及振幅比均具有显著相关性。其中瞳孔对光反射的反应幅度比与双眼 PVEP60′ 方格刺激振幅比相关系数较大, 两者直线回归图见图 2。
       3.多种视功能检查方法预测视功能效果分析:挫伤患者视力与瞳孔对光反射、VEP 振幅相关。将眼挫伤患者双眼 logMAR 视力差作为因变量, 使用多重线性回归 (stepwise 法) 分析瞳孔对光反射、VEP 振幅对视力的预测价值。所得回归方程为: Y = 1.997 +3.398X1 - 5.444X2 (P<0.05, AdjustedR2=0.660) , 其 中 “Y”表示单眼挫伤患者双眼 logMAR 视力差; “X1”表示眼挫伤患者健眼的直接、间接瞳孔对光反应幅度比; “X2”表示 60′空间频率引起的双眼 VEP P100 波振幅比。
表 3 瞳孔对光反应幅度与 PVEP P100 振幅的相关性


图 2 瞳孔对光反射的反应幅度比与双眼 PVEP60′ 方格刺激振幅比直线回归图

讨论

       瞳孔对光反射是眼科、神经科的一项重要临床检查。自现代红外线视频瞳孔仪出现后, 使瞳孔对光反射的检查进入了客观并精确定量的新阶段。练苹等研究已证明本研究所用的自动瞳孔仪能准确记录瞳孔对光反射并且在不同测试者、不同测试时间上均具有良好的可重复性[6]
       对于同一眼直接、间接对光反射各反应分别代表双眼的对光反射传入通路, 正常人双眼瞳孔对光反射传入功能基本相等, 当一眼传入通路受损或双眼传入通路不等量受损, 就会出现同一眼的直接、间接对光反射不等, 各参数差异增大, 出现 RAPD。眼挫伤病人中, 钝力可导致伤眼多种瞳孔改变, 影响瞳孔对光反射的传出通路, 而传统检查 RAPD 的交替性光照试验是建立在双眼虹膜完全匹配的基础上, 眼挫伤后合并伤眼瞳孔损伤则无法应用交替性光照试验, 但此时健眼的瞳孔对光反射传入、传出通路仍然完好, 直接对光反射代表同侧眼的传入功能, 间接对光反射代表对侧眼的传入功能。健眼的直接对光反射和间接对光反射的差异同样反映双眼瞳孔对光反射传入的差异。因此, 本研究将健眼直接、间接瞳孔对光反射参数差异值作为主要观察 RAPD 的指标, 特别适用于单眼外伤患者, 避免了因挫伤眼瞳孔传出通路受损而无法通过受伤眼对光反射了解视路受损情况, 探讨其与临床其他常用视功能检查的相关性。
       视觉传导通路与对光反射通路在视交叉以前共享相同的光感受器且传导通路接近, 瞳孔对光反射在一定程度上能反应视功能, RAPD 与视力有一定的相关性但在不同疾病中相关性不一[7]。本研究结果也显示眼挫伤瞳孔对光反射的反应幅度与视力有一定相关性, 但与对光反应的潜伏期无相关性。瞳孔对光反射的光感受器遍布整个视网膜 , 尽管研究表明黄斑病 变可以造成中度的 RAPD[8], 但其对视力的影响远超过对瞳孔对光反射的影响, 同时可能存在光感受器功能失代偿, 丧失接受形觉刺激的能力但其接受光刺激功能未受累及。在眼挫伤患者黄斑受损明显影响视力的情况下, 瞳孔对光反射可能仅存在轻到中度的改变;而由于传导瞳孔对光反射和视觉的神经纤维在视神经中走行一致, 视神经挫伤患者多同时损伤此两种纤维, 视觉损伤和瞳孔对光反射的减弱一致性较高。本研究在入选病例中有 4 例患者伤眼视力无光感, 闪光 VEP 均未引出, 但在临床检查时2例仍可发现轻微的瞳孔对光反射, 而经瞳孔仪测试这两例对光反应幅度分别为 3.5 mm2 、6.2 mm2 ,提示视觉传导通路和瞳孔对光反射通路不能完全等同, 临床上也可能存在视力已完全丧失而仍有瞳孔对光反射的情况, 需引起我们注意。动物研究也提示瞳孔对光反射主要由W类神经节细胞传导, 而视觉主要由 X 及 Y 类细胞传导[9]。尽管详细的神经解剖在人体上尚不清楚, 但是视功能与瞳孔对光反射的不一致性提示视神经有不同亚群的神经节细胞轴突, 并担任不同的功能; 而传导瞳孔对光反射的神经节细胞可能有其在解剖上的特点以致其较传导视觉的细胞更不易受损。
       目前瞳孔对光反射与视野的相关性研究主要集中于青光眼的研究, 通过 RAPD 与已证实的神经节细胞丢失存在的显著相关性提示投射到顶盖前区和外侧膝状体的神经节细胞在空间分布上具有相似性。本研究对象为眼挫伤患者, 结果显示眼挫伤患者瞳孔对光反应幅度与视野同样具有相关性, 相关性较青光眼患者低, 眼外伤后造成的感光细胞及神经节细胞的损伤复杂多变不能一 概而论, 因外伤的严重程度和作用力部位不同而不同,需进一步大样本研究。部分研究也认为视野与对光反射不一致的可能原因是传导对光反射的神经节细胞与传导视觉刺激的神经节细胞损伤程度不一致所造成[10], 通过恒河猴视网膜神经节细胞形态学研究也表明传导瞳孔对光反射的神经节细胞较传导视觉的神经节细胞轴突更长, 这样在视网膜损伤周围部位的神经节细胞可以通过它较长的轴突受到损伤区视网膜双极细胞的刺激[11]
       目前大部分研究表明瞳孔对光反射与VEP波潜时无明显相关, 而与波幅值的相关性尚存在不一致, 因疾病类型不同而出现差异[12]。本研究显示在眼挫伤患者中, 瞳孔对光反射的反应幅度与 VEP 振幅存在显著相关性, 尤其与低空间频率刺激引起的 PVEP 振幅相关性好。正常的 VEP 反应取决于视网膜功能, 特别是黄斑功能和视路功能的完整, 而眼挫伤后主要影响 VEP 的因素为黄斑及视神经的损伤, 引起潜伏期延长, 振幅降低。动物研究已证实投射到外侧膝状体、传导视觉的神经节细胞在视网膜上的密度分布梯度与投射到顶盖前区、传导瞳孔对光反射的神经节细胞密度分布梯度相似[11], 即黄斑区分布密度高, 周边视网膜分布密度低。VEP 传入通路与瞳孔对光反射传入通路具有相似性, 眼挫伤后使相同分布密度、不同功能的神经节细胞损伤导致瞳孔对光反射的反应幅度和 VEP 振幅降低, 并具有显著相关性。瞳孔红外线自动瞳孔仪记录的瞳孔对光反射是客观准确的检查, 尽管瞳孔大小可受自主神经等多方面的影响, 但可通过比较同侧眼直接、间接对光反射消除此方面的影响, 瞳孔对光反射的反应幅度不受患者主观意识的影响, 数据准确可靠, 并证明检查的可重复性好, 在 VEP 受检者不合作的情况下, 可使用瞳孔对光反射初步评估视功能; 同时本研究多重线性回归也显示 VEP 和瞳孔对光反射结合能明显提高预测视力的可能性, 临床上可以考虑结合此两项客观检查评估受检者视功能。
       本研究结果显示在本研究记录的瞳孔对光反射的参数中最大反应幅度与视力、视野、VEP振幅均有相关性, 明显优于反应潜伏期。Kalaboukhova[2]在对青光眼患者 RAPD 的测量中也显示瞳孔反应幅度优于其他指标, 与本研究结果相似。提示无论是精准的红外自动瞳孔仪还是常规目测检查, 对光反应幅度, 即光刺激前的瞳孔起始面积与瞳孔收缩到最小时的面积之差, 是临床瞳孔检查的重要指标。
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