臨床視覺(jué)電生理記錄結(jié)果中常見(jiàn)偽跡的甄別及處理

林俊 李世迎

陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院眼科 陸軍軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院眼科，重慶 400038

臨床視覺(jué)電生理是一種經(jīng)典的客觀視功能檢查方法，借助圖形或閃光等不同形式的刺激，通過(guò)體表不同電極采集并經(jīng)儀器放大及計(jì)算機(jī)處理后，記錄視覺(jué)通路上產(chǎn)生的一系列生物電信號(hào)。由于體表記錄到的人視覺(jué)系統(tǒng)電反應(yīng)強(qiáng)度較低，例如圖形視網(wǎng)膜電圖(pattern electroretinogram，PERG)幅值可以低至3 μV，遠(yuǎn)低于心電圖的mV級(jí)，所以采集視覺(jué)電生理信號(hào)的設(shè)備非常靈敏，在臨床檢查中常常會(huì)混雜各種偽跡信號(hào)[1-3]，這些偽跡對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生較大影響，容易導(dǎo)致結(jié)果誤判，影響臨床診斷。因此對(duì)偽跡信號(hào)予以甄別和排除是臨床視覺(jué)電生理檢查得到準(zhǔn)確結(jié)果的必要前提[4]。本研究通過(guò)大樣本分析，探討臨床視覺(jué)電生理檢查中各種常見(jiàn)偽跡的類型、產(chǎn)生原因及處理方法，以期為臨床使用提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用橫斷面研究方法，收集2012—2020年陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院由視覺(jué)電生理檢查儀(美國(guó)Diagnosys公司)[5]完成的各類臨床視覺(jué)電生理檢查25 001例。本研究遵循《赫爾辛基宣言》，經(jīng)陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批文號(hào)：KY2020053)。

1.2 方法

臨床視覺(jué)電生理檢查由2名擁有10年以上檢查經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員按照國(guó)際視覺(jué)電生理協(xié)會(huì)提供的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[6-12]，在同一間檢查室完成，檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)偽跡后予以標(biāo)記和保存，同時(shí)給予相應(yīng)處理后重新檢查直至消除偽跡。數(shù)據(jù)資料收集由1人完成，最后檢查報(bào)告審核由1名有20年以上檢查和報(bào)告經(jīng)驗(yàn)的眼科醫(yī)師完成，并將幅值大于該檢查中主要波形幅值1/4以上、與視覺(jué)刺激無(wú)鎖時(shí)關(guān)系、不符合國(guó)際視覺(jué)電生理協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)中波形特征的波[6-12]判定為偽跡，根據(jù)偽跡的來(lái)源及處理方式，對(duì)其進(jìn)行分析，評(píng)估的具體指標(biāo)如下所述。

1.2.1源于受檢者的偽跡 主要來(lái)源于頭面部肌肉緊張、皺眉、瞬目及眼球轉(zhuǎn)動(dòng)，消除此類偽跡方式為充分溝通解釋，讓患者檢查前放松身心。

1.2.2源于環(huán)境的偽跡 主要來(lái)源于50 Hz工頻偽跡、手機(jī)及周圍電磁干擾偽跡，消除此類偽跡方式為降低電阻抗，保持良好導(dǎo)電性，遠(yuǎn)離電磁干擾。在判讀電生理檢查結(jié)果時(shí)，也需考慮到地理環(huán)境對(duì)波形造成的影響。例如，高海拔環(huán)境對(duì)ERG和視覺(jué)誘發(fā)電位(visual evoked potential，VEP)結(jié)果均有一定程度的影響，需對(duì)高海拔環(huán)境患者檢查結(jié)果予以一定的關(guān)注[13]。

1.2.3源于檢查機(jī)器自身的偽跡 放大器等信號(hào)處理電路故障可引起偽跡，消除此類偽跡的方式為更換相應(yīng)設(shè)備配件，輔助予以降低電阻抗以減少偽跡影響。

2 結(jié)果

對(duì)該時(shí)間段25 001例視覺(jué)電生理波形進(jìn)行分析后，當(dāng)時(shí)有保存數(shù)據(jù)的偽跡波形有60例，臨床視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中各種偽跡來(lái)源分型及所占比例見(jiàn)表1。

表1 臨床視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中各種偽跡來(lái)源分型及所占比例Table 1 Types and proportions of various sources of artifactsin clinical visual electrophysiological examination來(lái)源分型例數(shù)(比例,%)受檢者因素頭面部肌肉緊張42(70.0)瞬目 9(15.0)其他 3(5.0)環(huán)境因素50 Hz工頻 4(6.7)機(jī)器設(shè)備因素放大器異常2(3.3)

2.1 源于受檢者的偽跡

在檢查過(guò)程中，受檢者自身由于各種原因會(huì)產(chǎn)生各類偽跡，其中比較常見(jiàn)的原因包括頭面部肌肉緊張42例(占70%)，含受檢者注視時(shí)用力瞪眼導(dǎo)致面部肌肉緊張、皺眉及額紋加深時(shí)額肌所致的肌電偽跡22例，以及眼球轉(zhuǎn)動(dòng)(眼球震顫)所致的肌電偽跡20例；瞬目所致偽跡9例(占15%)；其他3例(占5%)。

2.1.1頭面部肌肉緊張 對(duì)于受檢者面部肌肉緊張、皺眉等所致的偽跡(圖1A)，需要與受檢者有效溝通，建議使用帶頭托的靠背式座椅使之放松整個(gè)身體，從而減少偽跡。對(duì)于眼球轉(zhuǎn)動(dòng)(眼球震顫)所致的肌電偽跡(圖1B)，由于眼球震顫患者在緊張時(shí)震顫頻率及震顫幅度均會(huì)增大，檢查者可以觀察到眼球震顫的頻率及幅度與偽跡波形出現(xiàn)的頻率及幅度相一致。因此，檢查者在檢查前應(yīng)盡可能為受檢者講解整個(gè)檢查過(guò)程，消除受檢者緊張心理。在檢查過(guò)程中，檢查者可以在受檢者眼球震顫頻率最低時(shí)給予閃光刺激，以類似“抓拍”的方式采集電信號(hào)波形。對(duì)于圖形刺激類檢查，則可采用ON-OFF模式刺激以降低偽跡。

圖1 視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中源于受檢者的偽跡 A：閃光VEP的肌電偽跡 患者女性，17歲，左眼睫狀體光凝術(shù)后，右眼盲(無(wú)光感)，左眼視力0.15?；颊哂已坌虚W光VEP時(shí)，面部肌肉緊張皺眉導(dǎo)致波形偽跡，箭頭所指提示肌電偽跡導(dǎo)致異常波形(紅色)，臨床可能誤判為P2波，去除偽跡后波形未見(jiàn)P2波(藍(lán)色) B：暗適應(yīng)10.0全視野ERG眼球震顫產(chǎn)生的偽跡(綠色、紅色)，控制眼球震顫后偽跡基本消失(藍(lán)色) C：暗適應(yīng)0.01全視野ERG典型瞬目偽跡(紅色)，控制瞬目后偽跡基本消失(藍(lán)色)

2.1.2瞬目所致的肌電偽跡 受檢者注視時(shí)瞬目所致的肌電偽跡(圖1C)，一般常見(jiàn)于閃光刺激時(shí)，受檢者受到突然的閃光刺激不由自主地瞬目。檢查者可以在受檢者瞬目時(shí)觀察到偽跡波形相應(yīng)出現(xiàn)，可提前向受檢者預(yù)告刺激閃光將至，使受檢者心理提前預(yù)備接受閃光刺激，從而消除瞬目所致的偽跡。特殊情況也可以降低刺激閃光強(qiáng)度以達(dá)到受檢者耐受范圍，但應(yīng)符合國(guó)際電生理協(xié)會(huì)的基本指導(dǎo)要求。對(duì)于患者耐受性確實(shí)難以調(diào)節(jié)的情況，如兒童或者身體狀況較差的患者不能長(zhǎng)時(shí)間檢查時(shí)，需要盡快完成檢查，如果瞬目所產(chǎn)生的偽跡并不處于檢查所需要的關(guān)鍵目標(biāo)位置，也可以允許偽跡存在進(jìn)而快速完成整個(gè)檢查。

2.1.3其他 包括固視偏移導(dǎo)致的偽跡1例、眼球轉(zhuǎn)動(dòng)不到位導(dǎo)致的偽跡1例和佩戴口罩引起眼鏡起霧導(dǎo)致的偽跡1例。

受檢者注意力不集中時(shí)其固視會(huì)發(fā)生偏移，特別是進(jìn)行多焦視覺(jué)電生理檢查時(shí)導(dǎo)致結(jié)果波形的中心偏移(圖2)。排除此類偽跡，需要檢查者及時(shí)提醒受檢者提高注意力，也可以改善檢查室通風(fēng)狀況讓患者保持清醒，或者讓受檢者充分休息后再進(jìn)行檢查。對(duì)于患者眼動(dòng)所致偽跡，需檢查前充分與患者溝通，讓其集中注意力，盡量避免或減少眼部運(yùn)動(dòng)。多焦視覺(jué)電生理檢查儀器按照有無(wú)眼底成像監(jiān)測(cè)功能可分為2大類：(1)有實(shí)時(shí)眼底圖像監(jiān)測(cè)的機(jī)器(圖3)，注意看眼底圖像有無(wú)固視不正或固視不穩(wěn)，有則立即矯正去除不好的波形，重新疊加；(2)無(wú)眼底圖像監(jiān)測(cè)功能的機(jī)器，不能僅看三維地形圖，還需注意實(shí)時(shí)波形和最后的波形陣列分析(plots)，若波形中有干擾成分，建議去除不好的波形，重新疊加。

圖2 視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中源于受檢者固視偏移的偽跡 A：多焦視覺(jué)電生理中心峰偏移 B：提醒受檢者提高注意力后重新進(jìn)行檢查，中心波波幅升高

圖3 有實(shí)時(shí)眼底圖像監(jiān)測(cè)的多焦視覺(jué)電生理檢查儀器圖像監(jiān)測(cè)情況 A：Veris多焦ERG實(shí)時(shí)眼底圖像監(jiān)測(cè)，可見(jiàn)視盤位置 B：Roland多焦ERG實(shí)時(shí)眼底圖像監(jiān)測(cè)，可見(jiàn)視盤、視網(wǎng)膜血管及黃斑位置 C：Roland多焦ERG眼底圖像與波形陣列圖的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系

眼電圖檢查過(guò)程中需患者充分配合檢查流程，眼球左右轉(zhuǎn)動(dòng)到位，若患者配合不佳，可導(dǎo)致標(biāo)定結(jié)果離散(圖4)。此類偽跡需與受檢者充分溝通、解釋，講解眼球轉(zhuǎn)動(dòng)位置，必要時(shí)檢查者一旁提示左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。

圖4 視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中源于受檢者眼球轉(zhuǎn)動(dòng)不到位導(dǎo)致的偽跡 A：患者眼電圖檢查過(guò)程配合欠佳，標(biāo)定結(jié)果離散 B：重新與患者溝通，講解眼球轉(zhuǎn)動(dòng)位置后，標(biāo)定結(jié)果明顯改善

在某些特殊情況下會(huì)產(chǎn)生平時(shí)少見(jiàn)的偽跡。例如在佩戴口罩期間，屈光不正患者在檢查過(guò)程中鏡片容易起霧引起屈光介質(zhì)不清導(dǎo)致偽跡，結(jié)果準(zhǔn)確性降低(圖5)。檢查者可在檢查前使用醫(yī)用膠布封堵口罩上方邊緣與面部皮膚縫隙，避免鏡片起霧以消除此類偽跡。

圖5 視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中源于受檢者鏡片起霧產(chǎn)生的偽跡 PVEP檢測(cè)中，由于佩戴口罩導(dǎo)致鏡片起霧產(chǎn)生的偽跡波形(紅色)及消除偽跡后的波形(藍(lán)色)

2.2 源于環(huán)境的偽跡

臨床典型的電磁噪聲信號(hào)包括50 Hz工頻偽跡和處于檢查設(shè)備附近手機(jī)等其他電器工作時(shí)產(chǎn)生的電磁偽跡4例(占6.7%)。50 Hz工頻偽跡的特征最為明顯，如圖6所示，工頻偽跡疊加在視覺(jué)信號(hào)上后，形成帶有正弦波形的結(jié)果。排除50 Hz偽跡噪聲的有效方法包括：視覺(jué)電生理儀器中使用高質(zhì)量的50 Hz硬件陷波器；保證視覺(jué)電生理儀器的地線連接良好；移除視覺(jué)電生理儀器附近的大功率電器；有效清潔皮膚降低電極與皮膚的接觸阻抗。國(guó)際臨床視覺(jué)電生理協(xié)會(huì)建議的接觸阻抗為低于10 kΩ，我們一般要求皮膚電阻需要≤5 kΩ后才能記錄到理想信號(hào)，而在實(shí)際操作中，使用醫(yī)用皮膚清潔膏而非體積分?jǐn)?shù)75%乙醇可以使阻抗低于1 kΩ。檢查儀器所接的阻抗為固定值，故檢查過(guò)程中噪聲值大小直接影響信噪比大小。信噪比高，干擾小，檢查結(jié)果可以接受；信噪比低，干擾大，影響檢查結(jié)果判讀，則檢查結(jié)果不可接受。我們一般認(rèn)為波形穩(wěn)定性好、重復(fù)性可，即該檢查結(jié)果可以接受。如此可消除絕大部分的工頻偽跡。多次采集波形并疊加是消除偽跡的一種方法，但是對(duì)于工頻偽跡卻并非完全有效。少部分偽跡予以相應(yīng)處理后150 Hz的高頻偽跡顯著存在，此時(shí)檢查者將放大器從患者身側(cè)挪到背后，將角膜接觸鏡電極線從患者前胸與ganzfield刺激器之間位置換為從背后牽引至面部后，偽跡基本消失。

圖6 視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中源于環(huán)境的偽跡 A：全視野ERG明適應(yīng)3.0波形50 Hz偽跡以及偽跡去除后波形 B：PERG波形150 Hz偽跡以及偽跡去除后波形 C：PVEP 150 Hz偽跡以及偽跡去除后波形 D：全視野ERG暗適應(yīng)0.01波形150 Hz偽跡以及偽跡去除后波形 A為工頻偽跡，B和C為150 Hz高頻偽跡，使用醫(yī)用皮膚清潔膏使阻抗低于1 kΩ去除了偽跡。D中疊加波形不能有效消除150 Hz高頻偽跡(紅色和綠色)，改變電極線位置后偽跡基本消失(藍(lán)色)

2.3 源于機(jī)器設(shè)備自身的偽跡

在檢查過(guò)程中，某些機(jī)器設(shè)備由于自帶的放大器等信號(hào)處理電路故障，導(dǎo)致在信號(hào)采集和處理的過(guò)程中引入偽跡，此類偽跡出現(xiàn)的概率較小，有2例(占3.3%)。如圖7所示，在19 ms附近出現(xiàn)1個(gè)異常波峰。當(dāng)出現(xiàn)此類偽跡時(shí)，需要檢查者能及時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別并采取措施，此時(shí)需要更換放大器，若設(shè)備暫時(shí)無(wú)法更換可以盡可能清潔參考電極處皮膚，使參考電極阻抗降低至1 kΩ以下，該偽跡波峰可明顯下降。

圖7 視覺(jué)電生理檢查過(guò)程中源于機(jī)器設(shè)備自身的偽跡 患者女性，57歲，自幼雙眼視力差，雙眼視力下降6年。行PVEP檢查時(shí)19 ms左右出現(xiàn)偽跡波形(紅色)，偽跡去除后該波形消失(藍(lán)色)

3 討論

視覺(jué)生理所產(chǎn)生的體表電信號(hào)強(qiáng)度極低，一般處于μV級(jí)別，在實(shí)際記錄中?；祀s有其他電信號(hào)，目前尚未查到視覺(jué)電生理偽跡甄別和處理的相關(guān)報(bào)道，僅在心電圖、腦電圖、肌電圖等體表生物電記錄中有涉及偽跡的描述，心電圖和腦電圖的干擾主要包括機(jī)內(nèi)干擾和機(jī)外干擾。機(jī)內(nèi)干擾多為導(dǎo)聯(lián)線異常、接觸不良導(dǎo)致，處理方法是接入交流穩(wěn)壓器，或加接高頻濾波器。心電圖和腦電圖的機(jī)外干擾已報(bào)道的原因和處理方法包括：(1)大功率儀器干擾，處理方法是盡可能遠(yuǎn)離大型醫(yī)療設(shè)備。(2)交流干擾，處理方法是確保電極型號(hào)一致，盡量保持電源線與導(dǎo)聯(lián)線平行。(3)操作干擾，電極與皮膚接觸不良，阻抗增加。處理方法是檢查前清潔皮膚，檢查時(shí)使電極與皮膚充分接觸。(4)環(huán)境因素干擾，冬季皮膚干燥所引起的干擾。處理方法是打開(kāi)空調(diào)調(diào)節(jié)室溫及環(huán)境濕度[14]。肌電圖干擾主要包括工頻干擾，處理方法是采用工頻陷波器[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，在臨床視覺(jué)電生理檢查中偽跡現(xiàn)象多發(fā)、形式各異，有些原因是其特有的，如佩戴口罩引起眼鏡起霧導(dǎo)致的偽跡、絕大部分的工頻偽跡可通過(guò)波形并疊加消除而極少數(shù)需要調(diào)整刺激器位置、放大器故障導(dǎo)致在19 ms附近出現(xiàn)的1個(gè)異常波峰等，而借助心電圖、肌電圖、腦電圖等的經(jīng)驗(yàn)不能完全解釋。

視覺(jué)電生理是眼科重要的客觀性功能檢查，是臨床上評(píng)價(jià)視神經(jīng)及視網(wǎng)膜功能的重要輔助檢查手段。本研究分析總結(jié)了臨床視覺(jué)電生理檢查中常見(jiàn)偽跡的發(fā)生原因及處理對(duì)策，為目前視覺(jué)電生理檢查領(lǐng)域偽跡波形相關(guān)研究提供了豐富的素材，為更加規(guī)范臨床視覺(jué)電生理檢查及臨床眼科的精準(zhǔn)診療提供了指導(dǎo)依據(jù)。此外，也改變了目前僅通過(guò)醫(yī)師臨床工作經(jīng)驗(yàn)判別偽跡來(lái)源及處理方式的做法。本研究也有一定的局限性：(1)納入數(shù)據(jù)跨度時(shí)間較長(zhǎng)，部分早期出現(xiàn)的偽跡由于研究人員經(jīng)驗(yàn)不足，未及時(shí)甄別及處理而未納入研究，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)偏倚。(2)僅納入1個(gè)醫(yī)院的數(shù)據(jù)，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)選擇偏倚，后期我們會(huì)考慮多中心大樣本研究，以增加研究結(jié)果的證據(jù)強(qiáng)度。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)臨床視覺(jué)電生理檢查中偽跡因素呈多樣性，對(duì)結(jié)果判斷產(chǎn)生較大影響。臨床工作中醫(yī)師需要了解典型的偽跡波形，檢查者更需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)，在檢查過(guò)程中能夠準(zhǔn)確判斷偽跡因素并及時(shí)有效排除偽跡，獲得準(zhǔn)確檢查結(jié)果，為臨床工作的精準(zhǔn)診療提供幫助。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明林?。褐苯訁⑴c研究選題和設(shè)計(jì)、實(shí)施研究、采集/分析數(shù)據(jù)、論文撰寫；李世迎：直接參與研究設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)審核和分析、文章知識(shí)性內(nèi)容修改及定稿