Исследование функции зрачка — это серия тестов, оценивающих размер, форму, реакцию на свет и реакцию на близкое расстояние зрачка. В основном используется как вспомогательное средство для диагностики заболеваний зрительного нерва и центральной нервной системы и является простым, неинвазивным, немедленно выполнимым прикроватным исследованием.
Основные цели исследования следующие.
Выявление ОАЗД (относительного афферентного зрачкового дефекта): с помощью теста качающегося фонарика подтверждается одностороннее афферентное поражение.
Оценка прямого и содружественного световых рефлексов: наблюдение за сужением зрачка стимулированного глаза и противоположного глаза для дифференциации афферентных и эфферентных поражений.
Дифференциальная диагностика причин анизокории: сравнение в темной и светлой комнате для различения синдрома Горнера и паралича глазодвигательного нерва.
Оценка диссоциации света и близи: используется для дифференциации зрачка Аргайлла Робертсона и зрачка Ади.
Фармакологическое исследование зрачка: использование глазных капель для подтверждения синдрома Горнера или зрачка Ади и определения уровня поражения.
При заболеваниях, угрожающих зрению, таких как неврит зрительного нерва, травматическая оптическая нейропатия, ишемическая оптическая нейропатия, оценка в острой стадии и дифференциальная диагностика в офтальмологии и неврологии во многом зависят от информации, полученной при этом исследовании.
QКакую информацию дает исследование функции зрачка?
A
Исследование функции зрачка позволяет оценить локализацию поражения в афферентном (сетчатка, зрительный нерв) и эфферентном (глазодвигательный нерв) отделах светового рефлекса. В частности, ОАЗД является важным объективным признаком одностороннего поражения зрительного нерва или обширного заболевания сетчатки 1). Кроме того, сравнение анизокории в светлой и темной комнате позволяет дифференцировать симпатические и парасимпатические нарушения, а в сочетании с фармакологическими тестами иногда можно определить уровень поражения (преганглионарный или постганглионарный) 2).
Положительный ОАЗД указывает на одностороннее поражение зрительного нерва или обширное заболевание сетчатки. Ниже приведены типичные заболевания с положительным и отрицательным ОАЗД 1)3).
Классификация
Типичные заболевания
ОАЗД положительный (поражение зрительного нерва)
Неврит зрительного нерва, травматическая оптическая нейропатия, ишемическая оптическая нейропатия (NAION и др.), компрессионная оптическая нейропатия
Макулярное отверстие, двусторонние симметричные заболевания зрительного нерва, поражения зрительного пути (постхиазмальные)
Если RAPD положителен при отсутствии явных изменений глазного дна (особенно макулы), следует активно заподозрить заболевание зрительного нерва. Важным дифференциально-диагностическим моментом является то, что макулярное отверстие не дает положительного RAPD.
При двусторонних симметричных заболеваниях зрительного нерва афферентные нарушения обоих глаз взаимно компенсируются, поэтому RAPD не выявляется. Постхиазмальные поражения (зрительная лучистость, зрительная кора) также не вызывают RAPD.
Данный тест рекомендуется для раннего скрининга неотложных состояний (ОЦАС, острый неврит зрительного нерва, травматическая оптическая нейропатия и др.).
QПри каких заболеваниях RAPD становится положительным?
A
Заболевания, при которых RAPD положителен, делятся на две большие группы: поражения зрительного нерва и обширные заболевания сетчатки. К поражениям зрительного нерва относятся неврит зрительного нерва, травматическая оптическая нейропатия, ишемическая оптическая нейропатия (NAION и др.) и компрессионная оптическая нейропатия. К обширным заболеваниям сетчатки относятся окклюзия центральной артерии сетчатки (ОЦАС), обширная отслойка сетчатки и AZOOR1). Макулярное отверстие и двусторонние симметричные заболевания зрительного нерва не дают положительного RAPD. Следует помнить, что постхиазмальные поражения (зрительная лучистость, зрительная кора) также не вызывают RAPD.
Зрачковый рефлекс осуществляется по следующему 8-этапному пути:
Сетчатка (фоторецепция) : Свет воспринимается фоторецепторами и меланопсин-содержащими внутренне фоточувствительными ганглиозными клетками сетчатки (ipRGC)
Зрительный нерв (афферентный путь) : Аксоны ганглиозных клеток сетчатки образуют зрительный нерв и передают световую информацию в центральную нервную систему
Хиазма : Носовые волокна перекрещиваются на противоположную сторону
Зрительный тракт: в задней части некоторые волокна отделяются и направляются к среднему мозгу, а не к латеральному коленчатому телу.
Покрышка среднего мозга (ядро Эдингера-Вестфаля): как центр зрачкового рефлекса на свет, посылает команды на сужение зрачка.
У человека величина прямого и содружественного зрачковых рефлексов почти одинакова. Поэтому даже при повреждении зрительного нерва с одной стороны при открытых обоих глазах анизокория не возникает. Однако при поочередной стимуляции правого и левого глаза реакция на стимуляцию пораженной стороны отличается от реакции на стимуляцию здоровой стороны1).
Афферентное поражение (сетчатка, зрительный нерв): при освещении пораженной стороны сужение обоих зрачков недостаточно, что приводит к положительному RAPD.
Эфферентное поражение (глазодвигательный нерв): прямой рефлекс на пораженной стороне исчезает, а содружественный сохраняется (поражение сфинктера зрачка на той же стороне).
Симпатический путь проходит: гипоталамус → спинной мозг (промежуточно-латеральный столб C8–T2) → верхний шейный ганглий → длинный ресничный нерв → мышца, расширяющая зрачок. При симпатическом поражении (синдром Горнера) мышца-дилататор не функционирует, поэтому расширение зрачка в темноте нарушено.
ipRGC содержат меланопсин и играют важную роль в поддержании сужения зрачка при непрерывной световой стимуляции. Они отвечают за тонический компонент зрачкового рефлекса после световой адаптации2).
Подготовка: проводить в темной комнате. Оба глаза открыты (не закрывать один глаз). Обязательно выполнять до закапывания капель, расширяющих зрачок.
Процедура : Поочередно направляйте свет фонарика на каждый глаз примерно на 1–2 секунды. Продолжительность и интенсивность освещения должны быть одинаковыми для обоих глаз.
Оценка : RAPD считается присутствующим на том глазу, который демонстрирует расширение зрачка при перемещении света.
Пример (невропатия зрительного нерва левого глаза) : Освещение правого глаза → двустороннее сужение. Перемещение на левый глаз → расширение. Правый глаз → сужение. Левый глаз → расширение. Цикл повторяется1).
Количественная оценка RAPD с помощью ND-фильтра
Принцип : Поместите нейтральный светофильтр (ND-фильтр) перед здоровым глазом и количественно оцените RAPD по плотности фильтра, при которой RAPD исчезает.
Метод : Постепенно добавляйте фильтры с шагом 0,3 лог. единицы (0,3, 0,6, 0,9, 1,2 лог. единицы и т.д.) и повторяйте тест с качающимся фонариком.
Клиническое применение : Плотность ND-фильтра, при которой RAPD исчезает, служит показателем величины RAPD. Полезно для количественной оценки динамики лечения1).
Клинический снимок анизокории. Показывает неравенство диаметра зрачков между двумя глазами.
Russavia. Anisocoria in a 25-year-old male of unknown cause with early facial nerve paralysis. Wikimedia Commons. 2012. Figure 1. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Anisocoria.jpg. License: CC BY 3.0.
Внешний снимок обоих глаз 25-летнего мужчины, демонстрирующий анизокорию с явной разницей в диаметре зрачков. Соответствует разделу «Оценка анизокории» для дифференциации симпатических и парасимпатических нарушений путем сравнения в темной и светлой комнатах.
Сравнение разницы зрачков в темной и светлой комнатах позволяет дифференцировать симпатические и парасимпатические нарушения.
Большая разница в темноте (пораженная сторона меньше) : Указывает на симпатическое нарушение (синдром Горнера). В темноте расширяется только здоровый зрачок, что увеличивает разницу.
Большая разница на свету (пораженная сторона больше) : Указывает на парасимпатическое нарушение (паралич глазодвигательного нерва и т.д.). На свету сужается только здоровый зрачок, что увеличивает разницу.
Физиологическая анизокория : Менее 1 мм. Разница остается постоянной в темноте и на свету, а зрачковый рефлекс на свет сохранен.
Попросите пациента зафиксировать взгляд на ближней цели (палец или указатель) и наблюдайте три основные ближние реакции: аккомодацию, конвергенцию и миоз.
Диссоциация света и близи (light-near dissociation) : состояние, при котором зрачковый рефлекс на свет отсутствует, но реакция на близь сохранена.
Наблюдается при зрачке Аргайлла Робертсона, зрачке Эйди, диабетической автономной нейропатии и др.
Для уточнения локализации поражения или дифференциальной диагностики определенных заболеваний используются лекарственные капли 2)4).
0,1% пилокарпин : при зрачке Эйди (постганглионарное поражение цилиарного ганглия) денервационная гиперчувствительность вызывает более выраженный миоз, чем на здоровом глазу. На нормальном глазу миоза не возникает.
4% кокаин : ингибирует обратный захват норадреналина; на глазу с нормальной симпатической иннервацией вызывает расширение зрачка. При синдроме Горнера зрачок на пораженной стороне не расширяется или расширяется недостаточно.
1% гидроксиамфетамин : стимулирует высвобождение норадреналина из постганглионарных нейронов. При постганглионарном поражении (3-й нейрон) расширение зрачка на пораженной стороне недостаточно, что отличается от преганглионарного поражения.
QКак проводится swinging flashlight test?
A
В темной комнате при открытых обоих глазах поочередно направляйте фонарик на каждый глаз примерно на 1–2 секунды с одинаковой продолжительностью и интенсивностью света. Обязательно проводите перед использованием мидриатических капель. Если на освещенном глазу наблюдается расширение зрачка, это указывает на наличие RAPD на этом глазу. На примере левосторонней оптической нейропатии: при освещении правого (здорового) глаза оба зрачка сужаются; при переходе на левый (пораженный) глаз возникает расширение 1). Рекомендуется повторить этот цикл 2–3 раза для подтверждения 6).
5. Интерпретация результатов исследования и клиническое применение
При отсутствии изменений на глазном дне (особенно в макуле) : активно подозревать оптическую нейропатию. Продолжить оценку на предмет оптического неврита, ишемической оптической нейропатии, компрессионной оптической нейропатии и др.
При наличии обширного заболевания сетчатки : подозревать CRAO, обширную отслойку сетчатки и др.
При скудных данных на глазном дне, но RAPD как единственный объективный признак : включить AZOOR в дифференциальный диагноз.
Наличие или отсутствие ОЗРД является важной информацией при наблюдении за зрительным нервом (восстановление после неврита зрительного нерва, оценка после травмы) и при предоперационной оценке. Количественная оценка с помощью ND-фильтров полезна для объективной оценки терапевтического эффекта 1).
Зрачок Аргайла Робертсона : характеризуется отсутствием прямой реакции на свет, сохранением реакции на аккомодацию, двусторонностью, а также маленькими и неправильной формы зрачками. Это характерный признак нейросифилиса2)
Зрачок Эйди (синдром Холмса-Эйди) : обусловлен поражением постганглионарных волокон цилиарного ганглия. Секторальный паралич (веерообразный паралич сфинктера зрачка), диссоциация реакции на свет и на аккомодацию, а также повышенная чувствительность к 0,1% пилокарпину (избыточный миоз) имеют диагностическую ценность4)
Паралич глазодвигательного нерва : отсутствие прямой реакции на свет на пораженном глазу, отсутствие содружественной реакции при освещении здорового глаза. При наличии нарушений движения глаз и птоза необходимо срочно исключить аневризму задней соединительной артерии3)
6. Патофизиология пути зрачкового рефлекса на свет
Афферентный путь образован аксонами ганглиозных клеток сетчатки (зрительный нерв) → зрительный перекрест → зрительный тракт → средний мозг (передняя часть ядра Эдингера-Вестфаля). Различия в реакциях в зависимости от типа поражения следующие.
Демиелинизация (неврит зрительного нерва) : аксоны относительно сохранены, но возникает задержка проведения, и определяется относительный афферентный зрачковый дефект (RAPD). По мере восстановления RAPD часто уменьшается
Аксональное повреждение (ишемическая или травматическая оптическая нейропатия) : сам сигнал ослабевает, и возникает RAPD. Потеря аксонов необратима, и RAPD имеет тенденцию сохраняться
Обширные заболевания сетчатки : повреждаются фоторецепторы и ганглиозные клетки, что приводит к положительному RAPD
Эфферентный путь проходит от ядра Эдингера-Вестфаля → глазодвигательный нерв → цилиарный ганглий → сфинктер зрачка. При поражении эфферентного пути прямая реакция на свет стимулируемого (пораженного) глаза исчезает, но и содружественная реакция при стимуляции противоположного глаза также исчезает на пораженном глазу. Это отличается от паттерна RAPD (афферентное поражение).
Waster (uploaded by Monopol). Miosis in Horner syndrome, from: Nautiyal A, et al. Painful Horner Syndrome as a Harbinger of Silent Carotid Dissection. PLoS Med. 2005. Figure 1. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Miosis.jpg. License: CC BY 2.5.
Фотография наружного отдела глаза пациента с синдромом Горнера, на которой отчетливо виден миоз вследствие симпатического поражения при сравнении обоих глаз. Это соответствует недостаточному расширению зрачка в темноте из-за поражения мышцы-дилататора, что рассматривается в разделе «Поражение симпатического пути (синдром Горнера)».
Симпатический путь проходит: гипоталамус → промежуточно-латеральный столб C8–T2 → верхний шейный ганглий → длинный ресничный нерв → мышца, расширяющая зрачок. Поражения классифицируются на нейроны первого, второго и третьего порядка и дифференцируются с помощью теста с гидроксиамфетамином. Поражения нейронов первого (центрального) и второго (преганглионарного) порядка вызывают мидриаз, а третьего (постганглионарного) — нет 2).
ipRGC (внутренне фоточувствительные ганглиозные клетки сетчатки) экспрессируют меланопсин и напрямую реагируют на свет. Они отвечают за устойчивый компонент зрачкового светового рефлекса (внутренний световой рефлекс) и участвуют в длительном миозе после сильной световой стимуляции. ipRGC часто относительно сохраняются при различных заболеваниях сетчатки, что является одной из причин сохранения светового рефлекса даже при тяжелой дегенерации колбочек и палочек 2).
Поражения после хиазмы (зрительная лучистость, зрительная кора) находятся вне пути зрачкового светового рефлекса, поэтому RAPD не возникает. Эта характеристика важна для дифференциации причины снижения остроты зрения в переднем зрительном пути (сетчатка, зрительный нерв) или заднем зрительном пути.
Основные меры предосторожности при исследовании:
Проведение в темной комнате: необходима достаточная темнота, повышается точность выявления RAPD
Оба глаза открыты: не закрывать один глаз
Ручной фонарик с одинаковой интенсивностью света: поддерживать постоянную интенсивность вспышки
Равное время стимуляции: время освещения каждого глаза одинаково (поочередно примерно 1–2 секунды)
Проведение до расширения зрачка: после мидриатических капель оценка невозможна
Портативные и настольные автоматические пупиллометры позволяют проводить объективную и количественную оценку RAPD. Разработаны приборы, которые устраняют вариабельность между исследователями и обеспечивают точное измерение с шагом 0,01 log единицы 5). Поскольку они могут регистрировать изменения диаметра зрачка во времени (латентность, амплитуда сужения, скорость повторного расширения), они рассматриваются как технология, дополняющая субъективную оценку swinging flashlight test.
Используя различные цветовые световые стимулы (красный и синий свет), можно избирательно оценивать функции колбочек, палочек и ipRGC-клеток (меланопсин). Проводятся исследования по раздельной оценке степени повреждения каждого типа клеток при возрастной макулярной дегенерации, глаукоме и диабетической ретинопатии 2). Это может предоставить информацию, которую невозможно получить при стандартном зрачковом рефлексе на белый свет.
Разработка портативных пупиллометров с использованием камеры и светодиодной подсветки смартфонов продолжается. Ожидается низкая стоимость и применение в телемедицине, и они считаются перспективным инструментом для оценки RAPD в условиях без специализированного офтальмологического оборудования, таких как отделения неотложной помощи, акушерства и реанимации 5). Однако проверка точности и воспроизводимости все еще продолжается.
Применение в корреляции структура-функция при глаукоме
Накоплены исследования корреляции между структурными повреждениями (истончение слоя нервных волокон сетчатки по данным ОКТ) и функцией зрачка (RAPD, хроматическая пупиллометрия) при глаукомной оптической нейропатии. Знание степени повреждения ipRGC-клеток при глаукоме может предоставить новые показатели для функционального мониторинга глаукомы 2).
