眼电图（EOG）

一目了然的要点

1. 什么是眼电图（EOG）？

眼电图（Electrooculogram; EOG）是一种通过在外眼角皮肤电极记录眼球固有的静止电位（standing potential）的电生理学检查。这种静止电位在角膜为正极，后极（布鲁赫膜侧）为负极，健康眼约有6mV的电位差。实际检查中记录的信号振幅通常为250～1,000μV左右。

EOG的静止电位间接反映RPE的经上皮电位（transepithelial potential; TEP）。通过记录这种对光刺激反应而变化的电位差的时间序列，计算暗谷（dark trough）与明峰（light peak）的比值来评估RPE功能。

EOG于1951年由Erwin Marg描述并命名。1962年Geoffrey Arden报告了Arden比率的临床实用性，使其作为眼底疾病的诊断检查得到普及。目前，国际临床视觉电生理学会（ISCEV）制定了标准，最新版于2017年发布。

EOG与评估光感受器和双极细胞功能的视网膜电图（ERG）不同，主要反映RPE的功能完整性。因此，对于ERG正常但EOG选择性异常的疾病诊断很有用。检查约需1小时，因此在一般临床中实施频率有限。

Q EOG和视网膜电图有什么不同？

视网膜电图主要评估光感受器（视锥细胞和视杆细胞）和双极细胞等神经视网膜的功能。EOG反映RPE（视网膜色素上皮）的功能完整性。在Best卵黄状黄斑营养不良中，视网膜电图正常但EOG异常，因此这两种检查的组合对诊断很有用。

2. 如何解读EOG检查结果

自觉症状（EOG异常疾病常见的共同主诉）

EOG本身没有自觉症状。在显示EOG异常的视网膜和RPE疾病中，可出现以下症状。

视力下降：黄斑部RPE损伤导致的中心视力下降。
视物变形：物体看起来扭曲。多见于黄斑疾病。
暗适应障碍和夜盲：出现在伴有视杆细胞功能下降的疾病中。
中心暗点：固视点周围的视野缺损。见于黄斑营养不良。

临床表现（EOG检查值的判读）

EOG检查获得的Arden比值（L/D比：明极值÷暗极值）是主要判定指标。

以下为Arden比值的判定标准。

判定	Arden比值	临床意义
正常	≥1.80	RPE功能正常
临界	1.65～1.80	需进一步检查
异常	<1.65	RPE广泛功能障碍

低于1.5强烈提示广泛的视网膜外层损伤。2017年ISCEV推荐使用“明峰：暗谷比”这一术语，而非Arden比。

EOG波形的特征性表现如下：

暗谷：暗适应10-15分钟后电位达到最小值。它是非光敏感成分，反映RPE本身的结构完整性。
明极（light peak）：明适应7～12分钟时电位达到最大值。为光敏感性成分，反映RPE基底侧膜的激活。

MEWDS（多发性一过性白点综合征）中的超常反应

在MEWDS中，有报道患眼的Arden比值超过健眼，称为“超常反应”。

Wang F等人（2024）通过结合EOG和en-face IS/OS-椭圆体带（EZ）复合体成像评估了一例MEWDS。患眼（右眼）的Arden比值为2.5，超过健眼（左眼）的1.7，表现为超常反应。暗谷为右眼5.0分钟/422.0μV、左眼7.0分钟/351.5μV，明极为右眼19.0分钟/1,051.1μV、左眼21.0分钟/611.7μV¹⁾。

这种超常反应的机制尚不清楚，但推测与急性炎症期RPE过度激活有关¹⁾。

Q Arden比值低时怀疑哪些疾病？

Best卵黄状黄斑营养不良是最具代表性的疾病，即使视网膜电图正常，EOG也会选择性降低。此外，白点状视网膜病变、无脉络膜症、氯喹/羟氯喹中毒、糖尿病视网膜病变（进展期）等也显示低值。详见“EOG异常的疾病和状态”一节。

3. EOG异常的疾病和状态

EOG异常（Arden比降低或正常）反映了RPE的功能状态。掌握每种疾病的EOG表现有助于诊断。

以下总结主要疾病的EOG表现。

疾病名称	EOG表现	备注
Best病	显著降低	视网膜电图正常
白点状视网膜病变	降低至正常	短时间暗适应后无光上升
Stargardt病（进展期）	降低	早期可能正常
无脉络膜症	降低	随病期恶化
视网膜色素变性	降低	杆体锥体营养不良同样
氯喹毒性	降低	停药后仍持续

Arden比值降低的主要疾病

Best卵黄样黄斑营养不良：由BEST1基因（bestrophin 1）常染色体显性突变引起的疾病。视网膜电图正常而仅EOG降低的模式对诊断具有特异性且最有用。
常染色体隐性bestrophinopathy（ARB）：由BEST1基因常染色体隐性突变引起。眼底表现多样，EOG是诊断的关键。
Stargardt黄斑营养不良（进展期）：由ABCA4基因突变引起的黄斑营养不良。早期EOG可能正常。
白点状视网膜病变（Fundus Albipunctatus）：由RDH5基因突变引起。暗适应15分钟后未见光升。
无脉络膜症：RPE和脉络膜进行性萎缩，导致EOG降低。
视网膜色素变性和杆体锥体营养不良：伴有广泛RPE损伤的进展期病例中EOG降低。
回旋状视网膜脉络膜萎缩：鸟氨酸代谢异常导致RPE损伤，EOG降低。
氯喹和羟氯喹毒性：抗疟药物引起的RPE毒性。停药后可能不改善。
糖尿病：病程越长，EOG越差。
眼内铁异物（眼球铁锈症）：铁离子导致RPE损伤，EOG降低。
脉络膜恶性黑色素瘤：可能反映肿瘤引起的RPE损伤。

EOG正常的疾病

以下疾病中，RPE功能得以保留，因此EOG在正常范围内。

Bruch膜显性遗传性玻璃膜疣
先天性全色盲（视锥细胞功能障碍，但RPE正常）
先天性静止性夜盲（视杆细胞功能障碍，但RPE正常）
视神经疾病（由于病变在视网膜前，EOG不受影响）

改变静息电位的药物

已知以下药物会改变EOG静息电位。

20%甘露醇静脉注射：使静息电位降低约43%。
500mg乙酰唑胺静脉注射：降低静息电位。
噻吗洛尔：影响静息电位。

4. 诊断与检查方法

EOG的标准检查程序遵循ISCEV（2017年版）。

以下为检查的主要步骤。

步骤	时间	内容
预适应	至少15分钟	35-70勒克斯室内照明下
暗适应记录	15-20分钟	暗室、红色LED追踪
明适应记录	15～20分钟	Ganzfeld照明/LED追踪

检查前准备

建议散瞳。
检查前30分钟在稳定的室内照明（35～70勒克斯）下停留。需要至少15分钟的前适应。
检查前不要进行使用强视网膜照明的检查，如荧光素眼底血管造影（FA）或眼底照相。

电极安装

将银-氯化银盘状电极贴附于内眼角和外眼角附近的皮肤上。
将参考电极置于前额中央或耳垂。
将接地电极置于前额。
贴电极前用酒精棉擦拭皮肤油脂，以降低阻抗。
将右侧电极连接到正极（+），左侧电极连接到负极（-）。

记录步骤

在Ganzfeld穹顶提供均匀光刺激的同时，让患者每分钟交替追踪红色LED（每往返10次）。

暗适应记录：在暗室中每1分钟记录一次，持续15-20分钟。
明适应记录：紧接着记录明适应15-20分钟。
绘制每分钟的平均振幅值以生成EOG曲线。

噪声对策与检查极限

交流电源噪声、肌电图（EMG）伪迹、汗液引起的电不稳定是主要的噪声源。
待汗液充分干燥后再贴附电极。
婴幼儿/老年人以及眼球运动障碍（眼球震颤、眼肌麻痹）患者难以进行准确追踪，检查可能困难。

2017年ISCEV标准必须报告项目

光峰/暗谷比
暗谷振幅（mV）
明期开始到明峰时间（分钟）

ISCEV报告项目

明峰：暗谷比：相当于Arden比。1.80以上为正常。

暗谷振幅：暗极小绝对值（mV）。反映RPE结构完整性。

明峰到达时间：从明期开始经过的时间（分钟）。通常为7~12分钟。

检查时的注意事项

充分的前适应：35～70勒克斯，至少15分钟。避免强光刺激。

追视的准确性：每分钟5个来回。存在眼球运动障碍时难以实施。

注意假性正常化：当基准电位极低时，L/D比可能假性正常化。

快振动（Fast Oscillations: FO）

ISCEV的选项检查包括“快振动（Fast Oscillations; FO）”。这是一种每分钟交替进行暗期和明期的方法，反映RPE基底侧膜的CFTR（囊性纤维化跨膜传导调节因子）氯离子通道的功能。有研究表明，囊性纤维化（CF）患者的FO可能减少。

Q EOG检查需要多长时间？

除了预适应（在35-70勒克斯下至少15分钟）外，还需要进行暗适应记录15-20分钟和明适应记录15-20分钟，因此整个过程大约需要1小时。对于婴幼儿、老年人和眼球运动障碍患者，由于难以准确追踪，可能难以实施。

6. 病理生理学与详细发病机制

静息电位（TEP）的产生机制

EOG记录的静息电位反映了RPE的跨上皮电位（TEP）。TEP由RPE细胞的顶端膜和基底外侧膜的膜电位差产生。

暗谷的机制

暗适应时，光感受器的离子运输发生变化，进入RPE的离子流量减少。结果，RPE的跨上皮电位降低，形成暗谷。暗谷是非光敏感成分，依赖于RPE自身的结构完整性（细胞密度和细胞膜完整性）。

明峰机制

明适应时，通过以下一系列机制，RPE去极化，电位升高，形成明峰。

光刺激引起内质网释放钙离子（Ca²⁺）
**bestrophin（BEST1基因产物）**和L型钙通道的激活
钙依赖性氯离子（Cl⁻）通道的开放
RPE的氯离子排出
RPE去极化→TEP升高→光峰

这一级联反应中bestrophin的核心作用解释了为何Best病中EOG选择性异常。Best病中BEST1基因突变导致bestrophin功能受损，光峰难以产生，因此Arden比值降低。

EOG的两个成分

非光敏感成分（暗谷）：依赖于RPE的结构完整性。当RPE细胞丢失或变性时降低。
光敏感成分（光升）：依赖于RPE基底侧膜的去极化机制。依赖于bestrophin和钙通道的功能。

Q 为什么会产生光峰（light peak）？

光刺激诱发内质网释放Ca²⁺，通过bestrophin（BEST1基因产物）介导的钙依赖性Cl⁻通道开放。氯离子从RPE排出，导致RPE去极化，跨上皮电位升高，形成光峰。Best病中EOG选择性降低正是由于这种bestrophin功能障碍所致。

7. 最新研究与未来展望（研究阶段报告）

基于EOG的人机界面（HCI）

利用EOG电信号从眼球运动中读取意图的BCI/HCI技术研究自2000年代以来急剧增加。

Belkhiria等人（2022）回顾了2000年至2020年关于基于EOG的HCI的文献，并报告其在残疾人沟通辅助、眼球操控轮椅和眼球追踪等方面的应用正在迅速扩展³⁾。

J!NS MEME等眼镜型可穿戴设备已搭载EOG传感器，推动了其在日常生活中监测眼球运动、困倦和注意力集中程度的应用³⁾。使用红外CCD相机直接记录眼球运动的方法也日益普及，正逐渐取代传统的ENG（眼震电图）。

作为眼球运动记录的EOG（ENG）

应用EOG原理的眼震电图（ENG）用于定量记录眼球运动。在睡眠多导图（PSG）中，EOG也作为标准眼球运动通道使用。

Shoukat等人（2022）报告了一例中脑出血后出现辐辏后退眼震（convergence-retraction nystagmus）患者的PSG表现。清醒期EOG记录到频率2.8Hz、振幅60μV的眼震²⁾。中枢神经系统（CNS）损伤引起的眼震通常在睡眠中消失，但该病例在非快速眼动期和快速眼动期眼震均持续存在，被认为是中脑出血的特征性表现²⁾。

MEWDS中超常反应的意义

MEWDS急性期患眼Arden比值超过健眼的超常反应机制尚不清楚。RPE的急性炎症性过度活化可能参与其中，但其分子机制的阐明是未来的课题¹⁾。

8. 参考文献

Wang F, Wang A, Leng X, et al. EOG and the En-Face Inner Segment/Outer Segment-Ellipsoid Complex Image in Multiple Evanescent White Dot Syndrome. Int Med Case Rep J. 2024;17:597-602.
Shoukat U, Glick DR, Chaturvedi S, et al. Images: Polysomnographic findings of nystagmus caused by a midbrain hemorrhagic stroke. J Clin Sleep Med. 2022;18(5):1479-1482.
Belkhiria C, Boudir A, Hurter C, et al. EOG-Based Human-Computer Interface: 2000-2020 Review. Sensors. 2022;22(13):4914.