對比敏感度檢查在眼科科研及診療中的應(yīng)用

曹 寧，盧秀珍，路 琦，畢愛玲，畢宏生，

0引言

現(xiàn)今，隨著眼科醫(yī)療質(zhì)量的提高以及人們對視覺質(zhì)量的更高要求，針對對比敏感度(contrast sensitivity, CS)的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用已在國內(nèi)外得到了廣泛的關(guān)注?，F(xiàn)認為中低空間頻率下的峰值CS(3～6c/d)是現(xiàn)實世界中目標檢測和識別(如人臉、路標)的重要預測指標[1]，也是人類視覺系統(tǒng)最敏感的區(qū)域。越來越多的證據(jù)表明CS是眼科疾病和疾病進展的敏感指標，可預測與視敏度相關(guān)性不強的視功能和行為[2]，如白內(nèi)障、青光眼、視網(wǎng)膜病變等疾病會導致人眼視功能缺損，當早期視力表檢查未見異常時，CS卻可反映這些缺損狀況。因此CS檢測在臨床眼病的早期診斷、鑒別診斷及術(shù)后評估中發(fā)揮著重要作用。

1 CS的視覺通道理論

國外對CS的研究起步較早，始于20世紀40年代末期。解剖學認為視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)主要由X細胞和Y細胞組成[3]，其中X細胞主要分布在黃斑中心，接收視錐細胞的興奮，對高空間頻率視覺刺激敏感；Y細胞則集中分散在黃斑區(qū)以外的視網(wǎng)膜周邊區(qū)，接收視桿細胞的興奮，對低空間頻率視覺刺激敏感。

近些年，視覺通道理論被認為是一種比較完善的解釋CS的生理學機制的理論[4]。該理論認為視覺信號與空間頻率通道適應(yīng)性交互調(diào)諧后收到的信息是人眼進行視覺分析的依據(jù)?？臻g頻率通道是一種濾波機制[5]，可提取物像特征和其它輔助信息，并對這些視覺信息進行傳遞。CS便是由空間頻率通道進行調(diào)諧，其調(diào)諧曲線的包絡(luò)構(gòu)成CS函數(shù)，CS函數(shù)是這些空間頻率通道的整體反映。

CS的研究逐漸增多，現(xiàn)已成為解剖學、生理學、知覺及心理物理學等學科的研究熱點。而空間頻率通道的研究對我們理解CS的作用機制、眼病的病理機制及其診療具有十分重要的意義。學者們對此得出一致的基本原理：個體間CS存在差異是由于空間頻率通道的相對靈敏度存在差異。

2 CS在屈光不正科研及診療中的應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)屈光不正在未矯或過矯時, 其CS均有不同程度的下降。最佳矯正視力≥1.0的近視患者高頻區(qū)下的CS可存在異常，這提示高度近視患者CS的缺損要早于視銳度的改變，后期隨著屈光度數(shù)的不斷加深，高頻至中頻甚至全頻區(qū)CS均下降[6]。Kerber等[7]發(fā)現(xiàn)周邊CS與近視相關(guān)，即中心注意力可引起周邊CS下降，可能與周圍視網(wǎng)膜模糊敏感度降低有關(guān)，當注意力集中在中心視力時，近視眼周邊CS比遠視眼低的多。

傅智伏等[8]認為發(fā)生眼底病理性改變的近視患者，其CS降低的視網(wǎng)膜解剖基礎(chǔ)是黃斑區(qū)視網(wǎng)膜色素上皮層發(fā)生病變。高度近視患者的眼底會發(fā)生視乳頭斜入、后鞏膜葡萄腫、脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜萎縮等進行性損傷，楊磊等[9]研究發(fā)現(xiàn)CS的改變與眼底的改變呈正相關(guān)，即眼底損害越嚴重，CS異常越顯著。

3 CS在弱視中的應(yīng)用

CS是弱視早期視功能僅發(fā)生微小改變時最為敏感的一項診斷指標。在視覺誘發(fā)電位的研究中發(fā)現(xiàn)，弱視眼和非弱視眼P100振幅在50%和25%對比度水平下的2c/d空間頻率差異最大，故在該條件下，最能檢測弱視，且靈敏度和特異性最高，因此Mohammadi等[10]認為該設(shè)計是弱視檢測的首選方案。

目前研究證明與正常對照組相比，弱視兒童CS在不同空間頻率下均存在不同程度的降低[11]。1980年Hess研究發(fā)現(xiàn)弱視眼的CS存在空間頻率通道，且通道的敏感性降低、交互作用存在異常?？臻g頻率通道帶寬是用以衡量空間頻率通道的作用范圍，張江瑾[12]研究發(fā)現(xiàn)弱視眼在中、高空間頻率的通道帶寬比正常眼小，由此推測弱視眼CS的缺損由對應(yīng)空間頻率通道帶寬的減小引起。斜視性弱視與屈光參差性弱視CS損害不同的原因可能是因為弱視發(fā)病機制不同。吳居正[13]認為斜視性弱視患者黃斑功能的受損，使X通道傳導發(fā)生障礙，但不影響Y通道，因而表現(xiàn)為CS在中、高頻區(qū)下降，低頻區(qū)無明顯改變。而屈光參差性弱視患者X、Y通道均受損，從而表現(xiàn)為CS曲線在各空間頻率均降低。

而針對不同類型弱視患者在各空間頻率下CS受損程度，國內(nèi)外并未得到一致結(jié)論。Mckee等[14]研究發(fā)現(xiàn)屈光參差性弱視CS缺損最為嚴重，其次為斜視性弱視，而屈光不正性弱視則與正常人無明顯差異。有學者發(fā)現(xiàn)：斜視性弱視患者高頻區(qū)CS下降較顯著，但下降程度與視功能下降程度不成正比；屈光參差性弱視則引起全頻CS下降，且下降趨勢與視力下降趨勢基本保持平行；形覺剝奪性弱視患者CS表現(xiàn)為中高空間頻率下視功能的損傷，而在低空間頻率下視功能基本保持不變[15]。而郭靜秋等[16]用穩(wěn)態(tài)VEP方法發(fā)現(xiàn)斜視性和屈光參差性弱視的對比敏感度函數(shù)(contrast sersitivity function, CSF)則均較正常兒童的CSF低平，表現(xiàn)為中、高空間頻率區(qū)CSF明顯受損。

4 CS在角膜疾病科研及診療中的應(yīng)用

角膜病包含角膜變形和角膜混濁，角膜變形主要影響人眼高頻下的CS，而低頻下的CS變化較不顯著[17]；角膜混濁(如魚眼病)會導致人眼各空間頻率下的CS都有所降[18]。Koh等[19]在干眼研究中發(fā)現(xiàn)干眼伴角膜中央點狀病變組與不伴角膜中央點狀病變組及正常組相比，CS明顯降低，即角膜中央點狀病變可致CS異常，且其嚴重程度與CS之間存在顯著的相關(guān)性。

Awad等[20]研究發(fā)現(xiàn)圓錐角膜患者相對于正常人CS受損更為嚴重，其CS相比遠矯正視力，更易受角膜屈光、地形及厚度等異常改變的影響，且可通過CS檢測到微妙的視覺退化，因此在圓錐角膜的診斷及其視覺功能的隨訪中，CS被視為是比遠矯正視力更敏感的指標。

5 CS在白內(nèi)障科研及診療中的應(yīng)用

白內(nèi)障患者的晶狀體混濁部位的不同可導致不同空間頻率下的CS受損略有差異。例如皮質(zhì)性白內(nèi)障與高頻率CS之間存在較高的相關(guān)性，核性白內(nèi)障在中、高頻上與晶狀體密度高度相關(guān)[21]，而后囊下的白內(nèi)障則主要影響低頻CS[22]。

由于早期白內(nèi)障晶狀體混濁不均勻，患者可通過混濁的縫隙視物，故中心視力可能影響較小，但此時低、中頻區(qū)的CS已出現(xiàn)損害。Zhao[23]研究發(fā)現(xiàn)在強光條件下，早期白內(nèi)障患者的低頻(6c/d)CS明顯下降，當發(fā)生眩光時，強烈的光線經(jīng)過混濁的晶狀體折射后，眼內(nèi)受到散射光的干擾，從而導致較強光幕疊加在視網(wǎng)膜上，最終引起全頻眩光CS下降。Cheng等[24]在報道中進一步指出CS隨著年齡相關(guān)性白內(nèi)障(age-related cataract，ARC)評分的增加明顯下降(尤其以低頻影響較大)。所以Shandiz等[25]認為與視敏度相比，CS更能全面地反映白內(nèi)障的嚴重程度并準確、全面地揭示患者的視功能狀態(tài)。

6 CS在青光眼科研及診療中的應(yīng)用

在1990年國際青光眼會議上，首次將視覺CS確定為青光眼早期診斷的三項重要檢查項目之一。Howe[26]研究發(fā)現(xiàn)當青光眼眼壓升高時，最先損傷的是X通道神經(jīng)節(jié)細胞的軸突，從而表現(xiàn)出高頻區(qū)CS下降；當眼壓長期持續(xù)升高，會迫使神經(jīng)供血減少，從而影響到Y(jié)通道細胞的軸突，導致低頻區(qū)CS下降，隨著青光眼的病情加重，在青光眼晚期，最終會發(fā)展成全頻區(qū)CS下降。而對于單純的高眼壓患者，其CS的下降主要體現(xiàn)在高頻及中頻區(qū)[27]，調(diào)查發(fā)現(xiàn)在其56%的患者中同時出現(xiàn)了眼壓的下降與CS受損的恢復，而青光眼患者由于視神經(jīng)纖維損傷的不可逆性，CS恢復相對困難。

Eshraghi等[28]認為CS和視野評分顯著相關(guān)。在先前的研究中董益[29]發(fā)現(xiàn)，6、12c/d的CS和視野缺損的相關(guān)性相對較大，其中12c/d的CS可解釋35%的視野缺損變化。而對于青光眼行小梁切除術(shù)的患者，其視覺功能在術(shù)后早期常發(fā)生變化，現(xiàn)認為其視力低下的原因可能是由于手術(shù)引起角膜輪廓、前房深度等的變化，Abolbashari等[30]進一步發(fā)現(xiàn)，小梁切除術(shù)后CS在12c/d變化顯著，并在術(shù)后1mo開始逐漸改善。

7 CS在黃斑病變科研及診療中的應(yīng)用

在各種黃斑病變的早期都不會引起患者明顯的臨床癥狀改變，但是在該時期，患者都存在有中高頻下的CS降低，所以此時如果用傳統(tǒng)的視銳度檢查法是不足以發(fā)現(xiàn)癥狀及做出診斷，因此許多患者就醫(yī)時已經(jīng)錯過最佳的治療時期，故CS檢查給黃斑視覺問題的早期診斷和后期治療帶來了一個新方法。

早期年齡相關(guān)性黃斑變性(age-related macular degeneration, ARMD)患者視功能顯著下降，特別是低、中頻CS(尤其以3、6、12c/d最為顯著)[31-32]，Bartlett等[33]還發(fā)現(xiàn)CS的受損程度會伴隨玻璃疣的增多而加重；而當病情進一步發(fā)展時，最佳矯正視力開始下降，CS仍呈繼續(xù)下降趨勢，最終病情嚴重時會發(fā)展為全頻CS下降。馬樂等[31]在報道中指出正常組中頻CS(6、12c/d)和2期ARMD病例組低頻CS(3c/d)分別與黃斑色素密度呈正相關(guān)。

8 CS在視網(wǎng)膜病變科研及診療中的應(yīng)用

研究確定CS可預示糖尿病患者有無發(fā)生早期視網(wǎng)膜病變[34-35]，因部分糖尿病患者CS的下降發(fā)生在眼底出現(xiàn)改變之前，Misra等[36]證明糖化血紅蛋白水平與CS之間存在顯著的相關(guān)性。在糖尿病性視網(wǎng)膜疾病的初期，鄔丹[37]發(fā)現(xiàn)患者視功能受累首先為中、高空間頻率區(qū)的CS下降，并認為是由于黃斑區(qū)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞更容易受到缺氧缺血的影響，而低頻區(qū)CS反應(yīng)不一致，可能與糖尿病所引起的微循環(huán)病變對視覺分析系統(tǒng)通道的損傷部位不同有關(guān)。后期隨著患者病情發(fā)展，所有空間頻率下的CS都有降低。

在中心性漿液性視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜病變的研究中，Lourthai[38]發(fā)現(xiàn)患者黃斑中心凹下視網(wǎng)膜下液厚度與CS在3、6c/d下成顯著負相關(guān)性，且隨著視網(wǎng)膜下液的減輕，CS會隨之改善。

在視網(wǎng)膜色素變性的研究中，Alahmadi等[39]發(fā)現(xiàn)患者CS全頻(1.5、3、6、12和18c/d)降低;高中頻段(18、12和6c/d)的降低高于低頻段(1.5和3c/d),且峰值左移。

9 CS在視神經(jīng)病變科研及診療中的應(yīng)用

視神經(jīng)病變是導致視功能障礙的常見疾病，其CS檢測陽性率極高[40]，改變多表現(xiàn)在全頻段敏感度下降，尤以低頻區(qū)下降顯著，視力正常的急性視神經(jīng)損傷，在低頻區(qū)多有改變。畢宏生[27]在報道中指出，視神經(jīng)炎經(jīng)過治療后CS有所提高，甚至恢復正常。但在嚴重期，大部分患者在病情恢復后，其CS仍存在問題。

Behbehani等[41]研究發(fā)現(xiàn)，CS缺損與視網(wǎng)膜乳頭周圍神經(jīng)纖維層厚度密切相關(guān)。對于無視神經(jīng)炎病史的多發(fā)性硬化癥的患者，其高、低空間頻率下CS均有受損，且在4c/d最為敏感[42]。近年來，2.5%低對比度圖已確定為檢測多發(fā)性硬化癥患者視力靈敏度較高的檢測方法[43]。

10小結(jié)與展望

某些眼病初期不會引起患者明顯的臨床癥狀改變，用傳統(tǒng)的視銳度檢查法是不足以發(fā)現(xiàn)癥狀及做出診斷，因此許多患者就醫(yī)時已經(jīng)錯過最佳的治療時期。黃斑作為人眼視網(wǎng)膜最重要的區(qū)域，一旦發(fā)生病變，便會損傷視覺功能，嚴重時甚至致盲；因視神經(jīng)纖維損傷具有不可逆性，青光眼患者的視覺功能發(fā)生受損后，恢復起來便較為困難。一些眼病初期CS便已發(fā)生了改變，因此CS被視為是許多眼病早期視功能僅發(fā)生微小改變時最為敏感的一項診斷指標。在屈光不正、弱視、角膜損失、白內(nèi)障以及青光眼等方面，CS不僅可全面地反映病變嚴重程度及病情發(fā)展狀況，并可為手術(shù)方案的選擇以及術(shù)后療效的評估提供重要的參考依據(jù)。真實世界中100%對比度的空間環(huán)境極少存在，普通視力表檢查很難全面衡量受檢者的視功能。希望隨著科研的進一步深入，CS檢查能夠在越來越多的領(lǐng)域得到廣泛深入的應(yīng)用，例如為特殊職業(yè)(航天航空、特戰(zhàn)部隊等領(lǐng)域)入職入伍時的視功能篩查以及針對低視力、視障等人群的視功能評估和康復治療提供重要精準的參考指標。

綜上可知，CS作為比視銳度更敏感的指標，無論是在眼病早期診斷、中期治療還是后期療效評估方面均扮演著重要角色，在眼科臨床中的篩查應(yīng)用也越來越廣泛。