摘自：眼震电图与眼震视图
原著：DevinL.McCaslin［美］
主译：杨旭金占国副主译：王璟于栋祯李明欣
编者按观察患者在不同刺激下的眼球运动，是医生获得头晕/眩晕患者信息的方法之一。在某些情况下，通过观察眼睛就可以对导致平衡障碍的病变进行定位和识别，甚至比磁共振成像还敏感。如果临床医生在眼球运动的神经控制方面具备丰富的知识，就可以更好地鉴别中枢神经系统和外周前庭系统的损害。眼球运动的神经控制体系，系统的完整性有助于人类对自身所处环境进行有效的探索活动。如果观察者想要看清目标的所有细节，眼球运动系统（oculomotorsystem，OMS）必须将双眼中央凹对齐才能使目标影像投射到中央凹上，之所以存在不同类型的OMS，是因为单一类型的眼球运动不足以使感兴趣的目标影像在各种情况下都投射到中央凹上，根据观察目标不同，会有不同类型的OMS参与进来，这些OMS涉及不同的独立的神经通路，每个系统应用不同的脑部结构处理目标信息，最后会聚在“最终共同通路”中。生理学家将OMS进行了等级划分，每一部分都进行不同水平的眼动信息处理。很多学者将OMS分成三部分：(1)运动系统，即直接参与眼球运动的部分，使眼球在眼眶内运动，由支配眼球运动的神经和眼外肌组成。(2)运动前系统，位于脑干，负责处理来自更高神经中枢（如大脑皮质和中脑）的神经信息输入，并将这些指令传递给运动系统。运动系统和运动前系统共同组成所谓的“最终共同通路”，最终共同通路，则接收来自四个主控制系统的信息输入。(3)主控制系统：包括扫视系统、平稳跟踪系统、视动系统和前庭系统。以上所有系统相互协作，才能使观察者清晰地观察感兴趣的物体，并在周围环境中进行目标搜索。首先，扫视系统将视觉系统周边视野中的视觉目标快速投射到中央凹。当跟踪、观察缓慢移动的目标时，平稳跟踪系统就开始参与进来。在头部运动过程中，视动系统和前庭系统共同作用使中央凹中心与目标保持一致。以下章节将讨论不同类型的眼球运动特征及其产生的神经机制。为了评估前庭系统的完整性，临床医师应对各种类型的眼球运动进行精细的记录，因为眼球运动系统的检查可以为临床医师评估小脑、脑干及与之相连接神经通路的异常提供依据。眼球运动检查异常，一方面可以帮助判断头晕的病因，另一方面也有助于更好地解读温度试验的结果，而且，对眼球运动系统进行综合检查，也可以为鉴别诊断提供非常有价值的信息。用于记录眼球运动的检查有很多，本章仅对眼震电图（ENG）和眼震视图（VNG）进行介绍。一、检查设备
（一）眼动记录系统
对视眼动系统和前庭眼反射进行的定量分析是应用眼动电图（EOG）或视频眼动电图（VOG，又称为VNG）完成的。在过去的10年中，VOG的性能和灵敏度得到快速提高，目前美国市场上销售的大部分新系统都整合了不同类型的视频眼动系统（M.Petrack）。
（二）视频眼动电图（VOG）
VOG采用专门的红外摄像头，利用角膜表面的反射特性，对瞳孔的位置和凝视角度进行计算。这些摄像头通常被安装在目镜系统的顶部或侧面，并和目镜系统一起固定在头部（图5-1）。同摄像头方向一致的红外光源投射到由二色向玻璃组成的镜面（二色向镜）。二色向镜其实就是在普通玻璃上覆盖了多层金属氧化物，只允许特定波长的光线（如室内光）穿过或反射（如红外线）。二色向镜以特定的角度置于眼前，既保证患者可以无障碍地透过镜片观察，又可将双眼的红外影像反射至摄像头（图5-2）。眼的反射镜像被摄像头采集后，通过“亮瞳技术”进行处理，从而使瞳孔显得比周围虹膜更为明亮，视频系统则可利用虹膜和瞳孔的明暗对比度对眼球进行跟踪（图5-3），这一功能是通过对瞳孔上某一椭圆区域或瞳孔中心进行识别的特定算法实现的。在大多数系统中，临床医师都可以调整焦距，并可将瞳孔/虹膜亮度对比调至最大，这样可以保证跟踪系统的十字准线在眼球运动过程中锁定在瞳孔上。二、眼动电图/眼震电图图：角膜-视网膜电位
眼动电图/眼震电图是通过一套记录系统将角膜-视网膜电位的生物电转化为电信号的形式，并进行收集、分析的眼动检查技术。事实上，眼球也带有与电池相似的正负电荷，眼球前部（角膜）带正电荷，而眼球后部（视网膜）带负电荷（图5-4）。
存在于视网膜和角膜之间的双极电位是由视网膜色素上皮（retinalpigmentepithelium，RPE）的代谢活动维持的。RPE包含了一层六角形细胞，其主要作用是保护视网膜免受过度进入的光线损伤（Carl，；MarmorZrenner，）。RPE细胞紧密排列在一起，使得眼球可以保持其偶极极性或角膜-视网膜电位。研究发现，角膜-视网膜电位是一种可以随着光线强度不同而发生变化的动态电位。当光线进入眼球投射到RPE细胞上，这些细胞的代谢活动水平增加。因此，如果一个患者一直在光线很暗或无光的房间（暗适应），其角膜-视网膜电位会比在光线充足的房间（明适应）要小。
还有其他会直接影响角膜-视网膜电位的因素。一些眼震电图系统允许检查者通过校准数据获取角膜-视网膜电位的幅度测量结果。Jacobson和McCaslin发现（），一些患者在进行眼震电图检查时会产生眼动记录“噪音”（图5-5），测量这些患者的角膜-视网膜电位很低，事实上，这些在检查中记录到的“噪音”是放大器的本底噪音，后来经一位眼科医师评估发现，这组角膜-视网膜电位很低的患者均患有视网膜病变。由此可见，暗适应之后，校准过程中的角膜-视网膜电位幅度可以作为视网膜疾病的一个标记参数。表5-1所列为男性和女性的角膜-视网膜电位百分位值。
三、应用角膜-视网膜电位记录眼球运动
（一）概念
利用角膜-视网膜电位，可以通过眼角外侧贴置电极记录眼球运动。该过程需要采用差分放大技术来解析眼球运动。比如：在单通道记录中，如果非反相电极贴置于眼右侧，而反相电极贴置于眼左侧，当眼球位于第一眼位时无电压变化（图5-6A）；然而如果眼球向右侧转动，由于角膜（偶极阳极）向非反相电极靠近，记录系统会记录到电压增加（图5-6B）。如果眼球向左侧偏斜，角膜向反相电极靠近，由于反相电极将其记录到的电压反转（阳极变为阴极），此时增加的电压被记录为电压下降（图5-6C）。通过在眼眶上部贴置非反相电极、在眼眶下部贴置反相电极，该方法同样可以用于记录眼球垂直运动。用本方法记录时，水平方向的眼球运动1°可导致角膜-视网膜电位变化0～7μV（JacobsonMcCaslin，）。表5-2所示为眼震视图和眼震电图记录技术的对比。
（二）临床应用
共轭性眼球运动
首先要进行常规的眼球运动体格检查，判断患者各方向共轭性眼球运动是否充分，从而决定需要几个记录通道。对于绝大多数患者，采用“双颞侧电极”记录眼动电图（EOG）就足够了，仅需要在双侧外眼角各放置一个电极即可（通道1），两个电极放置位置的连线应该穿过瞳孔中心，这些电极用于记录眼球的侧向运动（即左右运动），如果要记录垂直眼球运动，则需要在其中一只眼的上、下部各放置一个电极（通道2）（图5-7）。接地电极应放在额头或鼻根部。双眼向右运动可以在水平通道上形成向上偏斜的记录，双眼向左运动可在水平通道上形成向下偏斜的记录（图5-8）。对于垂直眼球运动而言，向上的眼球运动在描记图上为向上偏斜，向下的眼球运动在描记图上为向下偏斜（图5-9）。斜向的眼球运动可导致垂直和水平通道上的电位同时变化（如向左和向下）（图5-10）。眼震电图的其中一个缺陷是该记录系统对于单纯扭转性眼球运动不敏感（如逆时针或顺时针扭转）（图5-11）。
2.非共轭性眼球运动
当患者出现非共轭性眼球运动时，“双颞侧”记录方法就不适用了，因为这种情况下采用双颞侧电极排列会将双眼的角膜-视网膜电位平均化。因此，在患者出现非共轭性眼球运动的情况下，应该采用单眼电极贴置，这样可以对两只眼睛的位置分别进行记录。图5-12所示为可以分别记录两只眼的四通道记录系统，每只眼都有独立的水平通道和垂直通道，接地电极置于前额。（三）校准在校准过程中，ENG/VNG系统将眼球运动信息转换为可以被计算机分析的数字模式。早期的眼震电图系统采用红色（垂直）和蓝色（水平）笔描记眼球运动，将水平或垂直平面上的眼球运动在有刻度的纸带上转换为描记图（如笔锋偏转）。目前大多数计算机化的ENG/VNG系统仍采用类似方式记录数据，只不过是通过电子形式记录的。ENG/VNG系统的校准原理相同，即患者坐在距离视靶特定距离的位置上，绝大多数厂家采用的患者和视靶之间的距离是4ft（1.2m）。视靶被投射（如光点）在水平面和垂直面的某个位置上，使坐在4ft位置的患者注视视靶时，其眼球产生偏离第一眼位（中心凝视位）10°的眼球运动。为了保证患者与视靶的距离合适，一些系统采用了主动测距仪，可以帮助检查者判断患者是否距离视靶太近或太远。一旦校准开始，当患者注视视靶时，放大器的增益会被调整，这样记录系统所描记的运动变化（水平和垂直）则与眼动的度数相同（如10°）。在校准过程中患者与视靶保持正确的距离极为重要，如果患者离视靶太近（＜4ft）或太远（＞4ft），当系统校准时，转换系数将不正确。例如，若患者距离视靶5ft，则眼球注视视靶所产生的眼动将不足10°（如6°），那么记录系统的增益将会变大，将6°的眼球运动与偏离正中线10°的视靶匹配，这种情况下系统会错误地放大眼球运动的幅度（如，实际上6°的眼动在记录系统中显示为10°）；另一方面，如果患者距离视靶仅3ft，则眼球需要转动超过20°以注视视靶（如，实际上15°的眼动在记录系统中显示为10°）。如果记录系统的校准错误，那么经其采集的数据会低估或高估眼球运动的幅度，从而影响对结果的判读（如温度试验中反应减弱或亢进）。无论检查者采用ENG系统还是VNG系统，系统校准的程序是一样的。与VNG系统不同的是，在ENG检查过程中需要进行重复校准。因为VNG目镜通过跟踪瞳孔描记眼动，只要目镜固定在头部不动，就不需要重复校准。然而，如之前章节所述，ENG描记眼动依靠的是角膜-视网膜电位，而角膜-视网膜电位是一种动态电位，其幅度大小受环境中光线强弱的影响，这是由于RPE的代谢活动水平与光线强度有关。暗适应个体进入光亮环境明适应后，其角膜-视网膜电位幅度平均增加两倍（McCaslinJacobson,）。Lightfoot（）报道，完全的明适应可能需要6～9min，而完全的暗适应则需要7～12min，因此应该每10分钟就对记录系统进行重复校准，直到角膜-视网膜电位稳定，而且检查者应务必保证在整个检查过程中光线保持稳定。在各种眼球运动检查开始前进行校准通常比较方便，位置试验检查前要重新校准，首次温度试验前要重复校准，而且校准后要立刻进行温度试验。虽然美国国家标准学会（）和英国科学学会（）推荐每次温度试验前都要对记录系统进行重复校准，但是目前笔者的观点是，除非检查环境中的照明水平发生变化、电极被移除或前庭双温刺激出现难以解释的反应，否则没必要多次重复校准。四、扫视试验
扫视检查用于评估脑干与小脑中启动扫视的特定结构（详见第1章）。早期的扫视检查由检查者指导患者注视固定在墙面上或天花板上的小点来完成；现在，计算机系统可利用投影及光带以不同的方式呈现视靶，使其以固定或随机的时间间隔在相应的区域出现。在随机模式下，视靶可在水平与垂直平面不可预知的区域随机呈现，以测试患者捕获视靶的能力。在评估扫视功能时，随机性视靶较固定视靶检出功能障碍的敏感性更高（Isotalo,Pyykk?,Juhola,Aalto,）。目前的ENG/VNG系统在进行扫视评估时普遍采用随机视靶的方式，此章节也着重介绍这种方式。图5-13所示是以随机视靶进行扫视测试时患者的眼动记录。
（一）扫视评估
扫视检查的步骤如下。
(1)进行初步的眼动体格检查以评估眼球运动是否共轭。
(2)以患者单眼（如果双侧眼动非共轭）或双眼（如果双侧眼动共轭）进行校准。
(3)对患者进行仔细的指导（如“不要转动头部”“尽量不要预测视靶会出现在哪里”）。
(4)以固定的时间间隔，在距中线5°～40°的范围内随机出现视靶，同时记录患者的扫视。
(5)观察、记录足够长的时间（如30s），多次采集患者反应，从而发现扫视偏差。
(6)分析与检查数据。
(7)如发现异常，再记录足够长的时间以确认该异常表现是持续的、可重复的（如30%～50%的反应持续异常）。
（二）判读与分析
临床用于分析扫视的三个主要参数是：眼球距离注视视靶的理论位置有多近（准确度），眼球捕获视靶过程中的转动速度（速度），以及视靶呈现后启动扫视所需要的时间（潜伏期）。以下是各参数的定义及导致其异常的常见原因。1.准确度准确度用来描述眼球朝向视靶转动后超过或未及视靶的程度。如眼球转动明显未及视靶，称为欠冲，反之如眼球转动明显超过视靶，则称为过冲。图5-14所示为准确度在正常范围内的正常扫视记录。2.速度速度用来描述扫视启动后眼球朝向视靶转动的快慢程度。大部分系统以眼球运动速度的峰值作为扫视的速度。需要注意的是，正常情况下视靶偏离中线越远（如35°与5°相比），其扫视速度正常值越快。这是因为眼动系统需要克服使眼球居中的弹性黏滞阻力，一旦这些阻力被克服（即眼球开始转动以远离初始位置），眼动速度就会增快。图5-15所示为正常的扫视速度记录。3.潜伏期：潜伏期是指从视靶呈现到捕获视靶的眼球运动启动之间的时间差（以ms为单位）。图5-16所示为正常的扫视潜伏期。（三）扫视异常如第1章所述，大多数扫视性眼动系统损害与脉冲或阶跃反应异常有关，患者通常无法快速且准确地捕获或注视视靶。以下部分主要介绍导致扫视障碍的常见疾病、病例分析，以及每种扫视障碍的基本特征。
1.速度(1)扫视过慢：扫视速度的异常涉及脉冲障碍，脉冲的幅度可能过高或过低，持续时间（宽度）过长或过短。双眼的扫视速度可不对称（双眼分别以不同速度运动）。扫视脉冲的幅度和（或）持续时间的异常可影响眼动速度，扫视速度主要由位于脑桥旁正中网状结构（PPRF）或内侧纵束（MLF）中的爆发神经元控制，上丘与皮质也参与了调控（LeighZee,）。引起患者出现扫视过慢的病因有基底节综合征、小脑综合征、动眼神经或眼外肌麻痹以及脑白质病变。导致扫视过慢的一个经典病因是核间性眼肌麻痹（INO），核间性眼肌麻痹的程度轻重不同，可仅表现为眼球内收（眼球向鼻侧运动）速度减慢，也可表现为严重的完全性内收麻痹（图5-17）。核间性眼肌麻痹提示内侧纵束受损，可为单侧或双侧（LeighZee,），双侧核间性眼肌麻痹的典型表现为外展性眼震伴眼球内收无力，通常见于脑干卒中。大部分核间性眼肌麻痹患者通常主诉并不是头晕，而是复视甚至振动幻视（LeighZee,）。因此，在扫视检查前，仅通过眼球运动体格检查及病史采集就应该能将核间性眼肌麻痹识别出来。此外，当观察到患者扫视速度过慢时，需首先排除药物作用和（或）检查配合度差（图5-18）。(2)扫视过快：患者也可出现扫视速度过快，通常由眼部的肿物或外伤、小脑或脑干的损害导致。发现扫视过快时，须首先考虑有无校准错误。如重新校准后患者仍出现扫视过快，临床医师应评估其扫视幅度是否正常以及双眼活动度是否充分。扫视过程中的眼动速度是与眼球须转动的距离成比例的，也就是说眼球转向更远的视靶时速度更快，转向较近的视靶时速度较慢。当眼球活动受限时，在到达视靶前眼球可能已经停止运动了。Leigh与Zee两位研究者（）认为，中枢神经系统会根据眼球与视靶的相对位置计算出脉冲的大小，如果眼球运动在扫视过程中提前停止，对波形的分析就会提示扫视速度异常增高，这是因为眼球扫视提前停止，扫视速度计算时是基于更远的视靶位置进行的（此时得出的扫视速度更快），由于眼球在到达视靶前提前停止，故实际的扫视幅度低于正常值。2.准确度扫视脉冲辨距不良：另外一种扫视异常被称为扫视脉冲辨距不良。扫视的准确性主要由小脑蚓部负责，一旦该部位受损，小脑将无法准确计算捕获视靶所需的扫视幅度。扫视脉冲-阶跃反应系统中的脉冲部分（速度信号）不完整，导致患者朝向视靶扫视时出现过冲（超量）或欠冲（不足）。当扫视幅度过大或过小时，会产生一个矫正性的扫视使眼球捕获、注视视靶。当扫视过冲时，因眼球扫视幅度超过了视靶，需再向相反的、朝向视靶的方向转动眼球，其主要特征是眼球在超过视靶的位置停留～ms，然后再返回注视视靶。扫视过冲的生理机制是神经整合中枢对脉冲-阶跃反应的错误计算，多提示小脑顶核损害。如观察到扫视过冲，应注意除外有无视觉损害（如*斑变性）、瞬目或校准错误（需要注意的是，扫视过冲或欠冲必须具有可重复性及一致性，若患者大部分扫视正常，仅偶有过冲或欠冲，应认为是正常的）。图5-19所示为双侧扫视过冲的检查结果，记录显示眼球转动持续超过视靶（过冲），但又迅速返回注视视靶。扫视欠冲的主要特征是眼球转动幅度未达到视靶，保持在距离视靶几度的位置，然后再转动眼球以捕获视靶。扫视欠冲可为单向或双向，病因包括小脑损害、核间性眼肌麻痹、核上性眼肌麻痹以及基底节病变。如果观察到扫视欠冲，应注意排除有无视觉损害（如*斑变性）、疲劳、药物、觉醒水平下降以及瞬目的影响。图5-20所示为脑干病变导致的持续性扫视欠冲患者的眼球运动记录。（四）潜伏期扫视启动滞后：扫视启动也可能异常延迟（即视靶呈现到一个新位置时，眼球在开始移动前的潜伏期延长），但是由于受很多因素影响，潜伏期并不是ENG/VNG检查中评估扫视功能是否异常的敏感指标。影响潜伏期的因素包括年龄、觉醒水平下降以及注意力不集中，据报道视觉损害也可导致扫视潜伏期延迟（Ciu?reda，Kenyon，Stark，），值得注意的是，扫视潜伏期延迟也见于退行性病变的患者（FletcherSharpe，;LeighZee，）。本文版权归中国中药协会脑病专委会眩晕学组所有，欢迎转发，禁止复制转载！如有转载需求，请联系中国中药协会脑病专委会眩晕学组办公室-。
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