Электрофизиологические и психофизические методы исследования

Егоров Е.А., Ставицкая Т.В., Налобнова Ю.В.

Electrophysiological and psychophysical methods of examination in early glaucoma diagnostics (Literal review)

E.A. Egorov, T.V. Stavitskaya, Yu.V. Nalobnova.

Actually,the glaucoma is an issue of the day in Ophthalmology. Taking into consideration the medical and social consequences of this problem, the early glaucoma detection is especially important. Electrophysiological and psychophysical investigations allow selective estimating of different optic channels functions. The functional abnormalities determine typical glaucomatous symptoms developing during the pathologic process period.

В настоящее время понятие глаукома включает в себя значительную группу заболеваний глаз, объединенных общим глаукомным синдромом, в который входит: повышение ВГД выше толерантного и оптическая нейропатия, проявляющаяся атрофией зрительного нерва с экскавацией и характерными изменениями зрительных функций [4].

В патогенезе глаукомной оптической нейропатии принимают участие механические, сосудистые, метаболические факторы. Повышение ВГД оказывает прямое повреждающее действие на структуры ДЗН. Дисциркуляторные и реологические нарушения, изменения ауторегуляции в сосудах глаза приводят к ишемии и гипоксии ткани ДЗН. Эти факторы являются причиной дистрофии и деструкции аксонов, нарушения аксоплазматического тока и гибели ганглиозных клеток сетчатки. Прогрессирующая атрофия тел ганглиозных клеток и их аксонов приводит к характерным изменениям ДЗН с развитием глаукоматозной экскавации [4].

Традиционный интерес офтальмологов к проблеме глаукомы обусловлен многообразием клинических форм, сложностью патогенеза ранней диагностики и лечения, медико–социальной значимостью глаукомы. Около 17% населения в возрасте после 40 лет страдает глаукомой, распространенность которой увеличивается с возрастом [4]. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в разработке современных патогенетически обоснованных медикаментозных и хирургических методов лечения глаукомы, не всегда удается добиться стабилизации зрительных функций и предотвратить инвалидизацию пациентов.

Успех медикаментозного и хирургического лечения больных глаукомой во многом зависит от своевременной постановки диагноза. Очень важен адекватный контроль над течением заболевания, так как прогрессирующие нарушения зрительных функций часто развиваются незаметно для пациента, а в итоге именно они приводят к ограничению трудоспособности, инвалидизации, ухудшению качества жизни. Проблема ранней диагностики глаукомы еще далека от своего решения, несмотря на все достижения в этой области. Традиционные методы основаны на выявлении уже имеющейся клинически значимой симптоматики (дефекты полей зрения, изменение ДЗН). Так как клинически определяемые изменения поля зрения у больных глаукомой наблюдаются при потере около 40% зрительных волокон, то данную диагностику заболевания в начальной стадии трудно назвать ранней. Динамика заболевания, согласно принятой классификации, также оценивается в основном по наличию или отсутствию прогрессирования изменений ДЗН и поля зрения. Поэтому не прекращается поиск новых более тонких методов, позволяющих обнаружить самые ранние доклинические функциональные нарушения у больных глаукомой, изучить их топографию и выявить дополнительные критерии динамики глаукомного процесса.

За последние десятилетия функциональные исследования в офтальмологии поднялись на качественно новую ступень. Использование современных средств регистрации и обработки информации, компьютерной техники, а также представления о нейрофизиологии зрительного анализатора, позволили предложить ряд совершенно новых методов обследования и расширить возможности уже имеющихся. Электрофизиологические и психофизические методы исследования позволяют избирательно оценить функции различных каналов зрительной системы (яркостных, цветовых, контрастных и т.д.), нарушение которых и определяет симптом, в той или иной степени специфичный для глаукомы и проявляющийся на разных стадиях патологического процесса [5,6].

Среди психофизических методов исследования в диагностике глаукомы широко используются: статическая и кинетическая периметрия, метод цветовой кампиметрии, визоконтрастометрия, определение критической частоты слияния мелькания (КЧСМ).

Статическая и кинетическая периметрия позволяют оценить характер распределения и степень нарушения светочувствительности глаза, а также выявить характерные для глаукомы изменения полей зрения (расширение слепого пятна, центральные и парацентральные скотомы, концентрическое сужение полей зрения). Прогрессирование глаукомы сопровождается увеличением глубины и площади скотом, а также в появлении новых скотом [2,4].

Большое внимание уделяется периметрии с использованием голубых стимулов на желтом фоне и цветовой кампиметрии. Эти методы позволяют обнаружить более ранние и более распространенные изменения полей зрения, чем стандартная периметрия. Однако на стадии начальной глаукомы чувствительность периметрии с использованием голубых стимулов на желтом фоне не выше, чем при обычной световой [2].

Метод цветовой кампиметрии позволяет выявить начальные изменения цветоразличения, опережающие появление дефектов в поле зрения, определяемых с помощью традиционной статической периметрии. Данный метод исследования с учетом времени сенсомоторной реакции является наиболее чувствительным из функциональных методов исследования.

Исследование топографии контрастной чувствительности в заданных точках поля зрения на базе программы «Оффон» по методу Шамшиновой заключается в предъявлении пациенту ахроматических стимулов различной насыщенности, светлее, темнее и равных фону и фиксации времени СМР в ответ на их предъявление. Это позволяет оценить состояние параллельных световых (on–) и темновых (off–) каналов колбочковой системы сетчатки. Установлено, что в начальной стадии глаукомы отмечается преимущественное снижение чувствительности по темновым off–каналам колбочковой системы сетчатки, что свидетельствует о вовлечении в процесс не только палочковой, но и колбочковой системы [1,2].

При начальной стадии первичной глаукомы доказано изменение цветовой чувствительности преимущественно в зонах 5° и 10° на ненасыщенные красные и зеленые стимулы и в меньшей степени – на синий цвет. Увеличение времени сенсомоторной реакции (СМР) на ненасыщенные цветовые стимулы более значительные, чем на ахроматические. Эти нарушения предшествуют появлению скотом, а зоны проекции скотомы характеризуются увеличением времени СМР до бесконечности и имеют большую топографическую распространенность.

Новый метод исследования топографии контрастной и цветовой чувствительности или on –off–активности колбочковой системой сетчатки, предложенный А.М.Шамшиновой и реализованный в программе «Оффон», разработан с учетом современных данных о нейрофизиологии и анатомо–функциональной структуре сетчатки. Поскольку при глаукоме волокна зрительного нерва могут поражаться избирательно, это может приводить к избирательным нарушениям цветоощущения. Использование ахроматических стимулов темнее и светлее серого фона и цветовых стимулов различной насыщенности и светлоты на оппонентных фонах в программе «Оффон» позволяет получить не просто суммарный ответ от центральных областей сетчатки, а исследовать топографию контрастной и цветовой чувствительности в каждой заданной точке поля зрения в соответствии с поражением отдельных волокон зрительного нерва [1,2].

Установлено, что при начальной первичной о/у глаукоме отмечается преимущественное снижение чувствительности темновых каналов колбочковой системы сетчатки, проявляющееся в замедлении времени СМР на стимул темнее фона, при сохранности или незначительном снижении чувствительности световых каналов.

Исследование пространственной контрастной чувствительности (ПКЧ) проводится методом визоконтрастометрии. При этом используются решетки с плавным профилем изменения яркости, различием по контрасту и пространственной частоте. В настоящее время возможно исследовать ПКЧ с использованием компьютерной программы «ZEBRA». На монитор IBM–совместимого компьютера выводятся горизонтальные или вертикальные синусоидальные решетки разной пространственной частоты и контраста с последующим построением кривой ПКЧ для каждого случая. Использование в данной программе цветовых паттернов, наряду с ахроматическими, дает возможность исследовать как ахроматическую, так и цветовую пространственную контрастную чувствительность и анализировать степень ее снижения по сравнению с возрастной нормой. При глаукоме снижение ПКЧ в диапазоне средних и высоких пространственных частот может отмечаться на фоне нормальной остроты зрения, нарушения ПКЧ часто предшествуют изменениям полей зрения [1,2].

Особое внимание уделяется изучению состояния контрастной и цветовой чувствительности у больных первичной глаукомой. Контрастная чувствительность – это способность глаза улавливать минимальные различия в яркости двух соседних областей, цветовая чувствительность – способность различать цвета и их оттенки. При глаукоме установлено снижение ПКЧ в зоне средних и высоких пространственных частот на ахроматические и цветовые паттерны (в большей степени – на синий) даже на фоне нормальной остроты зрения. Доказано, что изменение цветовой чувствительности на зеленый цвет является более специфичным симптомом для глаукомной оптической нейропатии, чем к синему цвету. Нарушения контрастной и цветовой чувствительности при глаукоме появляются раньше, чем изменения поля зрения, подтверждая наличие или прогрессирование оптической нейропатии [1].

Электрофизиологические методы исследования дают возможность объективно и с большой точностью оценить функциональное состояние различных отделов зрительного анализатора, при этом выбор метода обусловливается локализацией патологического процесса в зрительной системе.

До настоящего времени общая ЭРГ не нашла широкого применения для диагностики глаукомы. Однако информация о функциональном состоянии макулярной области имеет большое значение не только в связи с возможными сочетающимися с глаукомой дистрофическими изменениями в сетчатке, но и потому, что фоторецепторы макулярной области питаются от хороидального бассейна и могут отражать нарушения микроциркуляции [5,6].

При использовании хроматических стимулов (красный, зеленый) обнаружена патологическая локальная ЭРГ на зеленый стимул (в большей степени) у больных о/у глаукомой, свидетельствующий о селективном снижении функции зеленых колбочек [8,9].

Среди электрофизиологических методов исследования в диагностике глаукомы широко используется паттерн–ЭРГ и зрительные вызванные корковые потенциалы (ЗВКП), предоставляющие информацию в основном о функционировании ганглиозных клеток сетчатки и о проведении возбуждения по волокнам зрительного нерва. При глаукоме на фоне нормальной общей ЭРГ отмечается снижение амплитуды паттерн–ЭРГ в корреляции с изменениями полей зрения. Данное снижение может быть не только при глаукоме, но и при глазной гипертензии [3].

Для оценки функционального состояния и степени сохранности зрительных путей широко применяют регистрацию зрительных вызванных корковых потенциалов (ЗВКП) – электрического ответа коры головного мозга на зрительную стимуляцию. На поражение зрительного нерва указывает удлинение латентного периода и снижение амплитуды при сохранности общей и локальной ЭРГ. В литературе имеются данные о снижении амплитуды ЗВКП на ритмически предъявляемые вспышки света у больных глаукомой [3].

ЗВКП представляют собой суммарный ответ больших популяций нейронов коры на приходящий к ним поток импульсов. Наиболее широко используется регистрация вызванных потенциалов на реверсивный шахматный паттерн в связи с достаточно выраженной их чувствительностью к патологическим изменениям. При исследовании ЗВКП при глаукоме отмечается увеличение периода латентности и снижение амплитуды на фоне нормальной ЭРГ [3].

Паттерн–ЭРГ, вызываемая структурированным стимулом в виде шахматного поля при временном его изменении, отражает функцию контрастной чувствительности и характеризует состояние ганглиозных клеток сетчатки, поражение которых является центральным звеном в патогенезе глаукомной оптической нейропатии. При глаукоме отмечается снижение паттерн–ЭРГ, что подтверждает локализацию патологических изменений на уровне второго нейрона сетчатки. При начальной глаукоме на фоне нормальной общей ЭРГ отмечено снижение амплитуды паттерн–ЭРГ, что соответствует изменениям в поле зрения. Изменение паттерн–ЭРГ при наличии циркулярной скотомы является чувствительным методом в диагностике оптической нейропатии [8,9,10].

Хотя нарушения, выявляемые с помощью электрофизиологических исследований, не могут считаться строго специфичными по отношению к первичной глаукоме, поскольку отмечаются при заболеваниях зрительного нерва и сетчатки различной этиологии, совокупность полученных результатов в сочетании с данными других методов исследования может быть полезно в ранней диагностике и оценке прогрессирования глаукомной оптической нейропатии [5,6].

Разработка и внедрение новых методов исследования делает возможным выявление ранних изменений зрительных функций, что способствует своевременной диагностике глаукомы, а также оценке процесса ее стабилизации. Особый интерес представляют исследования световой, пространственной и временной контрастной и цветовой чувствительности, которые позволяют определить состояние соответствующих световых, темновых и цветовых каналов сетчатки, обусловливающих данные функции. Особого внимания заслуживает паттерн электроретинография (паттерн–ЭРГ), и исследование зрительных вызванных потенциалов (ЗВКП), которые представляют информацию о функционировании ганглиозных клеток сетчатки и коры головного мозг.

Данные исследований отражают функциональное состояние сетчатки и проводящих путей зрительного анализатора при разных стадиях глаукомы.

С одной стороны они расширяют возможности ранней диагностики и оценки прогрессирования оптической нейропатии, выявляя новые симптомы, с другой могут помочь в понимании патогенетических механизмов нарушения функций при развитии глаукомного процесса.