Клинические методы исследования зрительного пути

Клиническая офтальмология и нейроофтальмология в последние десятилетия обогатились рядом информативных методов исследования, позволяющих получать полные и достаточно точные данные о функциональном и морфологическом состоянии различных отделов зрительного пути, а также сведения о локализации, характере и структуре патологических очагов.
Топическая диагностика поражений зрительного пути —это определение локализации и распространенности патологического очага от рецепторного аппарата сетчатки (палочки и колбочки) до корковых структур затылочных долей головного мозга. Топическая диагностика основывается на результатах комплексного обследования больного методами, применяемыми в офтальмологии и нейрохирургии. К ним относятся: исследования остроты зрения, поля зрения (квантитативная и статическая компьютерная периметрия), цветовой и контрастной чувствительности, критической частоты слияния мельканий, порогов стереозрения и др.

Коротковолновая автоматическая периметрия

Коротковолновая автоматическая периметрия предусматривает предъявление синих стимулов на светло-желтом фоне и реализована пока только в некоторых современных компьютерных периметрах — «Octopus-101», «Humphreyпгеу Automatic Field Anatizer-750». В последние годы предприняты усилия для определения оптимальных параметров исследования, обеспечивающих эффективную изоляцию и исследование механизмов коротковолновой («синей») чувствительности и наибольший динамический диапазон. В качестве стандартных параметров рекомендуется широковолновый желтый фон яркостью 100 кд/м², подавляющий активность палочек и красных и зеленых колбочек, на котором предъявляются тест-объекты узкополосного синего цвета (440 нм), размером Vno Goldmarm (1,8°), экспозиция — 200 мс.
Коротковолновая периметрия, по сравнению со стандартной автоматической периметрией, является более чувствительным тестом для раннего выявления дефектов при глаукомной оптической нейропатии, оптическом неврите, рассеянном склерозе и других поражениях зрительного пути. При оптическом неврите и рассеянном склерозе 58 % глаз имели худшие результаты при коротковолновой периметрии, чем при стандартной автоматической. При псевдоопухоли мозга худшие результаты получены на 33 % глаз.
При глаукоме чувствительность теста объясняют тем, что нервные волокна, связанные с синими колбочками, поражаются одними из первых. Важным для раннего выявления дефектов является также относительная малочисленность популяции синих колбочек, и уменьшение количества функционирующих колбочек особенно сильно отражается на результатах исследования при этом виде периметрии. Особенностью коротковолновой периметрии, которую нужно учитывать при интерпретации результатов, является большой разброс показателей даже в норме. При использовании периметров Humphrey и Octopus показано, что долговременные флюктуации значительно больше для коротковолновой (4,07 ± 3,07 дБ²), чем для стандартной периметрии (1,97 ± 0,99 дБ²). Кратковременные флюктуации были также больше для коротковолновой периметрии (0,46 ± 0,25 дБ²), чем для стандартной (0,29 +0,19 дБ²). Наконец, интериндивидуальная вариабельность также значительно превышала таковую при стандартной периметрии (соответственно 13,2+ 2,8 и 4,25 +1,13 дБ²). Одной из важных причин интериндивидуальной вариабельности результатов является вариабельность оптических свойств хрусталика. Катаракта снижает чувствительность периметрии. Особенно сильно влияет на результаты коротковолновой периметрии задняя субкапсулярная катаракта, а при стандартной периметрии — передняя кортикальная катаракта. Для коррекции результатов периметрии рекомендуется флюорометрия хрусталика.
Для диагностики широко применяют электрофизиологические методы исследования: электроретинографию, запись зрительных вызванных потенциалов, исследование порогов электрической чувствительности сетчатки и лабильности зрительного нерва.

Мультифокальные зрительные вызванные потенциалы

В последнее время наблюдается повышение интереса к мультифокальным ЗВП (м-ЗВП) как к одной из разновидностей объективной периметрии. Методика м-ЗВП до настоящего времени не стандартизирована ISCEV и может различаться у разных исследователей. Для проведения исследования необходима специализированная электрофизиологическая система. В качестве стимулятора используется компьютерный монитор, на котором генерируется стимульная матрица, содержащая мелкие черные и белые гексагональные реверсирующие элементы. Реверсия элементов паттерна происходит псевдослучайно (бинарная m-последовательность). Общая яркость экрана в ходе исследования сохраняется относительно постоянной. Размер элементов паттерна постепенно увеличивается от центра поля зрения к периферии (принцип кортикального шкалирования). Стимулируются различные секторы центральной области поля зрения. Мультифокальные ЗВП регистрируются в четырех затылочных отведениях. Рекомендуется использование биполярных отведений. Система VERIS выделяет локальные ответы в ходе кросс-корреляционного анализа входных и выходных сигналов.
Амплитуда сигнала от верхней и нижней половин поля зрения в норме примерно одинакова, но полярность противоположная. Поэтому, чтобы избежать эффекта нейтрализации сигналов, требуется раздельная стимуляция верхней и нижней половин поля. В области скотом наблюдается снижение амплитуды сигнала.
Сообщается об эффективности м-ЗВП для объективного выявления локального повреждения зрительного нерва при глаукоме, ишемической оптической нейропатии и одностороннем оптическом неврите. Хотя некоторые дефекты поля зрения не были выявлены из-за слабых ответов на лучшем глазу (проводилось сравнение пар м-ЗВП от двух глаз), в целом наблюдалось хорошее соответствие с результатами компьютерной Humphrey-периметрии.
По мнению некоторых исследователей, при начальных глаукомных изменениях поля зрения м-ЗВП с использованием паттернов низкой контрастности могут превосходить по чувствительности компьютерную периметрию и по крайней мере хорошо согласуются с ее данными.
При дисбинокулярной амблиопии на почве эзотропии в центральной области поля зрения (8,6°) латентность мультифокальных ЗВП увеличена, а амплитуда снижена. Указанные изменения в височной половине поля выражены сильнее, чем в носовой.
При оптическом неврите, в остром периоде снижение остроты зрения и обширные дефекты поля зрения сочетались со снижением амплитуды м-ЗВП в области скотом. В периоде восстановления, через 4—7 нед, острота зрения повысилась до единицы, а световая чувствительность на месте большинства скотом почти нормализовалась. Амплитуда м-ЗВП почти нормализовалась во всех областях, но увеличение латентности сохранялось во многих точках, где были выявлены дефекты поля зрения в острую фазу заболевания.
Проводится исследование глазного дна с помощью различных методов: офтальмоскопия, офтальмохромоскопия, фотографирование глазного дна, флюоресцентная ангиография и другие современные методы исследования. Кровоснабжение глаза и орбиты оценивается с помощью методов офтальмореографии и ультразвуковой допплерографии. В настоящее время для диагностики широко применяют методы компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Применение этих методов позволяет значительно повысить диагностические возможности при различной патологии зрительного пути.

Функциональные магнитно-резонансные исследования зрительной системы

Функциональная магнитно-резонансная томография позволяет визуализировать активацию различных структур головного мозга в ответ на действие различных, в том числе зрительных, раздражителей. Наибольшее распространение получил метод контрастирования активных зон мозга под названием BOLD (blood oxygenation level-dependent — зависимый от уровня оксигенации крови). Под действием раздражителя метаболизм в активированном участке мозга усиливается, что сопровождается увеличением потребления кислорода (в норме примерно на 5 %). Повышение парциального давления кислорода в крови приводит к насыщению гемоглобина кислородом и снижению концентрации дезоксигемоглобина. Поскольку дезоксигемоглобин является парамагнетиком, активная зона на Т2-взвешенных изображениях выглядит интенсивнее. Достоверным считается повышение сигнала более чем на 5 %. Визуализация кислородного эффекта зависит от напряженности магнитного поля томографа и отчетливо проявляется только в полях сверхвысокой напряженности — более 3,0 Тл.
Функциональная МРТ высокого разрешения (магнитное поле напряженностью 4,0 Тл) обеспечивает прецизионную визуализацию активации корковых и подкорковых структур зрительной системы в норме и при патологии.

{module директ4}

Вспышечная бинокулярная стимуляция вызывает билатеральную активацию ЛКТ, первичной зрительной коры вдоль шпорной борозды (VI), а также экстрастриарных корковых полей V2 и MT/V5; активация полей MT/V5 расценивается как ответ на мелькание стимула.
Паттерн-стимуляция центрального отдела поля зрения вызывает билатеральную активацию ЛКТ. Стимуляция левого или правого полуполей активирует только соответствующее контралатеральное ЛКТ. Стимуляция верхнего или нижнего полуполя вызывает билатеральную активацию ЛКТ, однако, по сравнению с центральной стимуляцией, область активности несколько смещается. При стимуляции верхнего полуполя активированная область локализуется ниже, ближе к гиппокампу, чем при стимуляции нижнего полуполя. Дифференциальная пространственная активация ЛКТ наглядно демонстрирует ретинотопические взаимоотношения в зрительном пути, свидетельствуя о том, что верхняя половина поля зрения проецируется в нижнюю часть ЛКТ, а нижняя половина — в верхнюю часть.
У альбиносов вспышечная монокулярная стимуляция приводит к резко асимметричной активации мозга — преимущественной активации зрительной коры контралатерального полушария с маленькой, но хорошо выраженной областью активации в передней части зрительной коры ипсилатерального полушария. При раздельной паттерн-стимуляции носовой и височной половины поля зрения наблюдается активация контралатеральной, по отношению к стимулируемому глазу, затылочной коры. Эти данные свидетельствуют о наличии при альбинизме аномальных проекций носовой половины поля зрения в контралатеральную зрительную кору.
При квантитативной фМРТ у пациентов с рассеянным склерозом в стадии ремиссии, перенесших оптический неврит (visus = 1,0), показано значительное снижение числа активированных мельканием паттерна вокселов в зрительной коре (voxel — объемный элемент). Повышение контрастности паттерна приводит к увеличению числа активированных вокселов, но в меньшей степени, чем у здоровых испытуемых. При рассеянном склерозе также повышен активационный порог (уровень контраста, при котором наблюдается статистически значимое повышение активации зрительной коры) — 0,29 кд/м² против 0,05 кд/м² у здоровых. Высказывается мнение, что снижение активации зрительной коры при восстановлении остроты зрения после перенесенного оптического неврита может быть связано не только с поражением волокон зрительного нерва, но и с наличием множества мелких, не видимых на томограммах, очагов демиелинизации вне зрительного пути. Снижение активации наблюдается также при стимуляции парного непораженного глаза.
Функциональная МРТ является перспективным методом диагностики и мониторинга прогрессирования заболеваний зрительного пути.

Магнитоэнцефалография (МЭГ, MEG)

Открытие магнитных полей головного мозга произошло совсем недавно, в 1968 г. Магнитные поля, генерируемые мозгом, намного слабее постоянного магнитного поля Земли и полей, генерируемых другими органами (сердце, скелетная мускулатура). Особенно слабыми являются магнитные поля, вызванные сенсорными стимулами. Этим объясняются трудности их регистрации. Для измерения слабых магнитных полей используются сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства — СКВ ИД ы. Магнитоэнцефалография представляет собой метод изучения активности человеческого мозга путем регистрации его магнитных полей и оценки эквивалентного магнитного токового диполя (ЭТД, ECD), генерируемого синхронно активируемыми нейронами. Результаты МЭГ обычно сопоставляют с данными МРТ мозга исследуемого.
Источниками как магнитных, так и электрических полей, регистрируемых на поверхности головы в виде ЭЭГ и ВП, являются первичные токи, генерируемые нейронами.

Однако МЭГ имеет ряд особенностей:

• основным преимуществом МЭГ является ее прецизионность (в пределах нескольких миллиметров) в локализации источника мозговой активности, поскольку ткани, окружающие мозг, практически не влияют на магнитные поля мозга;
• генераторы магнитоэнцефалограммы, как правило, имеют кортикальное происхождение, что объясняется быстрым затуханием магнитного сигнала с увеличением расстояния между генератором и детектором (затухание электрического сигнала значительно меньше, поэтому в ЭЭГ и скальповые ВП большой вклад вносят подкорковые генераторы);
• генераторы тока, ориентированные радиально по отношению к поверхности черепа, не определяются методом МЭГ, тогда как тангенциально ориентированный генератор вызывает в магнитоэнцефалограмме максимальный ответ (электрические токи на поверхности головы в большей степени связаны с активностью генераторов, ориентированных радиально); регистрация магнито-энцефалограммы, в отличие от ЭЭГ и ВП, не требует использования референтного электрода. В противоположность ЗВП, зрительное вызванное магнитное поле в ответ на стимуляцию реверсивным паттерном зрительного полуполя появляется на стороне анатомического представления полуполя, в контралатеральной зрительной коре.

Анализ зрительных вызванных магнитных полей, проведенный J. Brecelj и соавт. при одновременной регистрации ЗВП и ЗВМП на реверсивный паттерн, позволил выявить следующие детали. При центральной (0-2°, 0—5°) и периферической (2—15°, 5—15°) паттерн-стимуляции (частота 1 Гц) левого полуполя правого глаза эквивалентный токовый диполь (ЭТД) магнитной вызванной волны С100 m был расположен над правым полушарием. Расположение на МРТ ЭТД Р100 m при центральной и периферической стимуляции было различным. При центральной стимуляции расположение диполя имеет большие интериндивидуальные различия — на конвекситальной стороне затылочной доли, на медиальной поверхности правого полушария и в шпорной борозде. При периферической стимуляции диполь был расположен вдоль медиальной поверхности полушария или в шпорной борозде. При центральной стимуляции диполь 100 m расположен более кзади, чем при периферической стимуляции. При центральной стимуляции малым объектом (0—2°) диполь 100 m расположен на конвекситальной поверхности затылочной доли, при больших центральных стимулах (0—5°) — вдоль межполушарной борозды и вокруг шпорной борозды. В большинстве записей диполь 100 m был расположен в области стриарной коры, а в одном случае диполь при широкой периферической стимуляции (5—15°) был расположен на соединении шпорной борозды и теменно-затылочных борозд.
ЗВП и ЗВМП на реверсивный паттерн существенно различаются. Ответы на стимуляцию малого участка в центральной части поля зрения (0—2°) были чаще представлены в ЗВП, а не в ЗВМП, в то время как ответы на стимуляцию периферии поля были представлены и в ЗВП, и в ЗВМП. Латентности магнитной и электрической волн около 100 мс не различались, что может свидетельствовать об активации сходных источников. На основании изучения ЗВМП авторы делают заключение о расположении источника волны Р100 ЗВП на реверсивный паттерн в стриарной коре. Стимуляция паттерном onset/offset верхнего квадранта поля зрения вызывала появление эквивалентного диполя в язычной извилине и на уровне шпорной борозды, а стимуляция нижнего квадранта — в области клина.
По некоторым данным, с помощью ЗВМП возможна объективная оценка состояния поля зрения при гомонимных и битемпоральных гемианопсиях у больных с поражениями головного мозга.
При парасагиттальной окципитальной менингиоме описано увеличение латентности компонента С100 m ЗВМП на реверсивный паттерн только от пораженного полушария. После тотального удаления опухоли латентность Р100 m нормализовалась, а дипольные источники локализовались в области латеральной стенки шпорной борозды билатерально, как в норме. Возможной причиной увеличения латентности С100 m в данном случае является вторичная дисфункция стриарной коры из-за воздействия опухоли, расположенной около теменно-затылочной борозды, на высшие корковые зрительные зоны.
При дисбинокулярной амблиопии обнаружена статистически достоверная межокулярная асимметрия магнитных ответов на включение (onset) равноярких красно-зеленых решетчатых паттернов. При пространственной частоте 1—2 цикла/градус ответы, полученные при стимуляции амблиопичного глаза, значительно большей латентности и низкой амплитуды, чем при стимуляции парного глаза. Степень нарушения магнитной активности не коррелирует со снижением остроты зрения и контрастной чувствительности. Эквивалентные дипольные источники магнитных ответов у здоровых и амблиопов локализовались сходно на полюсе затылочной доли, около границы полей V1/V2. Авторы исследования считают, что МЭГ чувствительна к изменениям активности корковых нейронов при амблиопии и может быть использована для квантитативных нейрофизиологических исследований.
При некоторых заболеваниях зрительного пути иногда приходится прибегать к исследованию спинномозговой жидкости, серологическим и другим лабораторным анализам. Лабораторные методы обычно применяют после тщательного клинического обследования больного.