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瞳孔功能檢查(對光反射和RAPD確認)

瞳孔功能檢查是一系列評估瞳孔大小、形狀、對光反射及近反射的檢查。主要用於輔助診斷視神經及中樞神經系統疾病,是一種簡單、無創、可立即進行的代表性床邊檢查。

主要檢查目的如下。

  • 檢測RAPD(相對性傳入瞳孔缺損:透過擺動閃光試驗確認單側傳入通路障礙。
  • 評估直接和間接對光反射:觀察刺激眼和對側眼的瞳孔收縮,鑑別傳入和傳出通路障礙。
  • 鑑別瞳孔不等的原因:在暗室和明室下比較瞳孔大小,區分霍納症候群和動眼神經麻痺
  • 評估光-近反射分離:用於鑑別阿羅瞳孔艾迪瞳孔
  • 藥理學瞳孔檢查:使用眼藥水確認霍納症候群或艾迪瞳孔,並定位病變(節前或節後)。

視神經炎外傷性視神經病變、缺血性視神經病變等威脅視力的急性期評估中,以及在眼科和神經內科的鑑別診斷中,本檢查的資訊對臨床決策有重大影響。

Q 瞳孔功能檢查能提供哪些資訊?
A

瞳孔功能檢查可以估計對光反射的傳入通路(視網膜視神經)和傳出通路(動眼神經)的病變部位。特別是RAPD作為單側視神經損傷或廣泛視網膜疾病的客觀體徵非常重要1)。此外,透過明室和暗室下瞳孔不等的比較,可以鑑別交感神經和副交感神經障礙,結合藥理學點眼檢查有時可以估計病變部位(節前或節後)2)

RAPD陽性時,表明單側視神經存在某種損傷或廣泛的視網膜疾病。下表列出了RAPD陽性和陰性的代表性疾病1)3)

分類代表性疾病
RAPD陽性(視神經障礙)視神經炎外傷性視神經病變、缺血性視神經病變(包括NAION)、壓迫性視神經病變
RAPD陽性(廣泛視網膜疾病)廣泛視網膜剝離視網膜中央動脈阻塞CRAO)、AZOOR
不引起RAPD的疾病黃斑裂孔、雙側對稱性視神經疾病、視交叉後病變

如果眼底(尤其是黃斑部)無明顯異常但RAPD陽性,應積極懷疑視神經疾病。黃斑裂孔不引起RAPD是一個重要的鑑別點。

在雙側對稱性視神經疾病中,雙眼的傳入路徑缺陷相互抵消,因此檢測不到RAPD視交叉後(視放射、視覺皮層)的病變也不會產生RAPD

建議對緊急疾病(CRAO、急性視神經炎外傷性視神經病變等)進行早期篩檢時實施本檢查。

Q 哪些疾病會導致RAPD陽性?
A

導致RAPD陽性的疾病大致分為視神經障礙和廣泛視網膜疾病。視神經障礙的代表性例子包括視神經炎外傷性視神經病變、缺血性視神經病變(如NAION)和壓迫性視神經病變。廣泛視網膜疾病包括視網膜中央動脈阻塞CRAO)、廣泛視網膜剝離AZOOR 1)黃斑裂孔和雙側對稱性視神經疾病不會導致RAPD陽性。需要記住視交叉後(視放射、視覺皮層)的病變也不會產生RAPD

對光反射通過以下8個步驟的路徑建立。

  1. 視網膜(光感受):光被視細胞和含有黑視蛋白的固有光敏視網膜神經節細胞(ipRGC)接收
  2. 視神經(傳入路徑)視網膜神經節細胞的軸突形成視神經,將光信息傳遞到中樞
  3. 視交叉:鼻側纖維交叉到對側
  4. 視束:在後半部分,部分纖維分離,走向中腦而非外側膝狀體
  5. 中腦被蓋(Edinger-Westphal核):作為瞳孔對光反射的中樞,發出瞳孔縮小的指令。
  6. 動眼神經(傳出路徑):副交感神經纖維伴隨動眼神經走行。
  7. 睫狀神經節:動眼神經的節後纖維在此形成突觸。
  8. 瞳孔括約肌(縮瞳):在節後纖維的支配下發生縮瞳。

直接反射、間接反射與RAPD的原理

Section titled “直接反射、間接反射與RAPD的原理”

人類的直接對光反射和間接對光反射的大小幾乎相同。因此,即使一側視神經受損,雙眼睜開時也不會出現瞳孔不等。然而,當左右眼交替刺激時,患側刺激和健側刺激的反應會有所不同1)

  • 傳入路徑障礙(視網膜視神經:患側照射時,雙眼縮瞳不充分,RAPD陽性。
  • 傳出路徑障礙(動眼神經):患側直接反射消失,間接反射保留(同側瞳孔括約肌功能障礙)。

交感神經路徑為:下視丘→脊髓(C8~T2中間外側柱)→頸上神經節→長睫狀神經→瞳孔開大肌。交感神經障礙(霍納氏症候群)時,開大肌功能喪失,暗室中瞳孔散大受阻。

ipRGC含有黑視蛋白,在持續光刺激下維持瞳孔收縮中起重要作用。它們負責明適應後對光反射的持續成分2)

擺動閃光試驗

準備:在暗室中進行。雙眼睜開(不遮蔽單眼)。務必在散瞳點眼前進行。

步驟:用筆燈交替照射每隻眼睛約1-2秒。照射時間和光量應雙眼相等。

判定:當筆燈移動到另一隻眼時,如果觀察到瞳孔散大,則該眼存在相對性傳入性瞳孔缺損RAPD)。

範例(左眼視神經病變:右眼照射→雙眼瞳孔縮小。移至左眼→散大。右眼→縮小。左眼→散大。此循環重複。1)

使用ND濾光片定量RAPD

原理:在健眼前放置中性密度濾光片(ND濾光片),以RAPD消失時的濾光片濃度定量RAPD

方法:以0.3 log單位(如0.3、0.6、0.9、1.2 log單位)遞增添加濾光片,重複擺動閃光燈試驗。

臨床應用RAPD消失時的ND濾光片濃度可作為RAPD大小的指標。這對於治療過程的定量評估很有用。1)

瞳孔不等的臨床照片,顯示左右瞳孔直徑不等。
瞳孔不等的臨床照片,顯示左右瞳孔直徑不等。
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.
一名25歲男性的雙眼外觀照片,顯示明顯的瞳孔不等,左右瞳孔直徑明顯不同。這與本文「瞳孔不等的評估」部分中通過暗室和明室比較來鑑別交感神經和副交感神經障礙的內容相對應。

通過比較暗室和明室中的瞳孔差異,可以鑑別交感神經和副交感神經障礙。

  • 暗室中不等更大(患側較小):提示交感神經障礙(霍納氏症候群)。暗室中僅健眼散大,因此差異增大。
  • 明室中不等更大(患側較大):提示副交感神經障礙(如動眼神經麻痺)。明室中僅健眼縮小,因此差異增大。
  • 生理性瞳孔不等:在1 mm以內。暗室和明室中的差異恆定,對光反射正常。
  • 讓患者注視近距離視標(手指或視標),觀察調節、輻輳、縮瞳三大近反應。
  • 光-近反射分離:對光反射消失但近反應保留的狀態。
  • 見於Argyll Robertson瞳孔、Adie瞳孔、糖尿病性自主神經病變等。

使用藥物眼藥水來確定病變部位或鑑別特定疾病2)4)

  • 0.1%毛果芸香鹼眼藥水:在Adie瞳孔(睫狀神經節節後纖維病變)中,由於去神經超敏反應,患眼比健眼縮瞳更明顯。正常眼不會出現縮瞳。
  • 4%古柯鹼眼藥水:抑制正腎上腺素再回收,交感神經正常的眼會散瞳。在霍納氏症候群中,患眼不散瞳散瞳不充分。
  • 1%羥苯丙胺眼藥水:促進節後神經元釋放正腎上腺素。在節後病變(第三級神經元病變)中,患眼散瞳不充分,與節前病變表現不同。
Q 擺動閃光試驗如何操作?
A

在暗室中,雙眼睜開,用筆燈交替照射每隻眼約1-2秒,等時等量。在使用任何散瞳眼藥水前必須進行此檢查。如果被照射的眼出現散瞳,則該眼存在相對性傳入性瞳孔缺損RAPD)。以左眼視神經病變為例:照射右眼(健眼)時雙眼縮瞳,移至左眼(患眼)時出現散瞳1)。建議重複此循環2-3次以確認6)

  1. 如果眼底(尤其是黃斑部)無異常:積極懷疑視神經病變。進一步評估視神經炎、缺血性視神經病變壓迫性視神經病變等。
  2. 如果存在廣泛的視網膜疾病:懷疑視網膜中央動脈阻塞CRAO)、廣泛視網膜剝離等。
  3. 如果眼底所見稀少且RAPD是唯一客觀體徵:鑑別診斷中考慮急性帶狀隱匿性外層視網膜病變(AZOOR)。

視神經的追蹤(視神經炎的恢復、外傷後評估)及術前評估中,RAPD的有無是重要資訊。使用ND濾光片進行定量分析有助於客觀評估治療效果1)

以下列出主要瞳孔異常的鑑別要點2)3)

疾病/狀態較大瞳孔光反射近反射其他發現
生理性瞳孔不等可變正常正常差異≤1 mm
霍納氏症候群健眼(暗處差異增大)正常正常眼瞼下垂、逆睫毛、無汗症
動眼神經麻痺患眼(明亮環境下瞳孔不等大更明顯)直接光反射消失減弱眼球運動障礙
Adie瞳孔患眼(多見於年輕女性)遲鈍/扇形麻痺保留(延遲)光-近反射分離,0.1%毛果芸香鹼過敏
Argyll Robertson瞳孔無(雙側小瞳孔消失保留雙側性、不規則、神經梅毒
  • Argyll Robertson瞳孔:特徵為光反射消失、近反射保存、雙側性、瞳孔小且不規則。是神經梅毒的特徵性表現2)
  • Adie瞳孔(Holmes-Adie症候群):由睫狀神經節節後纖維損傷引起。扇形瞳孔括約肌麻痺、光-近分離、對0.1%毛果芸香鹼點眼過敏縮瞳具有診斷價值4)
  • 動眼神經麻痺:患眼直接反射消失,健眼照射時間接反射消失。伴有眼球運動障礙眼瞼下垂時需迅速排除後交通動脈瘤3)

傳入路由視網膜神經節細胞軸突(視神經)→視交叉→視束→中腦(Edinger-Westphal核前部)構成。不同障礙模式引起的反應差異如下。

  • 脫髓鞘(視神經炎:軸突相對保留但出現傳導延遲,可見RAPD。隨恢復RAPD常減弱。
  • 軸突損傷(缺血性或外傷性視神經病變:信號本身減弱,產生RAPD。軸突喪失不可逆,RAPD易持續存在。
  • 廣泛視網膜疾病:光感受器和神經節細胞受損,RAPD陽性。

傳出路為Edinger-Westphal核→動眼神經→睫狀神經節→瞳孔括約肌。傳出路障礙時,刺激眼(患眼)的直接反射消失,但刺激對側眼時患眼的間接反射也消失。這與RAPD(傳入路障礙)模式不同。

交感神經通路障礙(Horner症候群)

Section titled “交感神經通路障礙(Horner症候群)”
Horner症候群中縮瞳的臨床照片。
Horner症候群中縮瞳的臨床照片。
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.
Horner症候群患者外眼照片,通過雙眼比較可清晰確認因交感神經障導致的縮瞳。對應本文「交感神經通路障礙(Horner症候群)」一節中討論的散瞳肌障礙引起的暗室散瞳不全。

交感神經路徑為:下視丘→脊髓C8~T2中間外側柱→頸上神經節→長睫狀神經→瞳孔開大肌。損傷部位分為一級、二級、三級神經元,透過羥基苯丙胺點眼試驗進行鑑別。一級(中樞性)和二級(節前)神經元損傷會引起瞳孔散大,但三級(節後)神經元損傷不會引起瞳孔散大2)

ipRGC(內在光敏性視網膜神經節細胞)表現黑視素,直接對光作出反應。它們負責瞳孔對光反射的持續成分(內在光反射),參與強光刺激後的持續性縮瞳。ipRGC在各種視網膜疾病中有時相對保留,這是即使在視錐細胞視桿細胞嚴重變性的病例中瞳孔對光反射仍可存在的原因之一2)

視交叉後(視放射、視覺皮層)的病變位於瞳孔對光反射路徑之外,因此不會出現RAPD。這一特徵對於鑑別視力下降的原因是前視路(視網膜視神經)還是後視路病變提供了重要資訊。

檢查的主要注意事項如下。

  • 在暗室中進行:需要足夠的暗度以提高RAPD檢測精度。
  • 雙眼睜開:不要遮擋任何一隻眼睛。
  • 筆燈使用相同光量:保持手電筒強度恆定。
  • 等時刺激:每隻眼睛的照射時間相等(交替約1~2秒)。
  • 散瞳前進行散瞳點眼後無法評估。

自動瞳孔計(瞳孔測量法)的臨床應用

Section titled “自動瞳孔計(瞳孔測量法)的臨床應用”

攜帶型與桌上型自動瞳孔計可進行客觀、定量的RAPD評估。已開發出能消除檢查者間變異、以0.01 log單位進行精確量化的設備5)。由於可記錄瞳孔直徑的隨時間變化(潛伏期、收縮幅度、再擴張速度),該技術作為補充擺動閃光燈測試主觀判斷的方法而受到關注。

透過區分使用色光刺激(紅光與藍光),可選擇性評估視錐細胞視桿細胞與ipRGC(黑視蛋白細胞)的功能。目前正在研究分別評估年齡相關性黃斑部病變、青光眼糖尿病視網膜病變中各細胞類型損傷程度的方法2)。這可能提供標準白光瞳孔光反射測試無法獲得的資訊。

利用智慧型手機相機與LED照明的攜帶型瞳孔計開發正在進行中。預計可應用於低成本與遠距醫療,在急診、產科、ICU等缺乏眼科專業設備的環境中,作為RAPD評估工具具有前景5)。然而,準確性與再現性的驗證仍在進行中。

在青光眼結構-功能相關性中的應用

Section titled “在青光眼結構-功能相關性中的應用”

關於青光眼視神經病變中結構損傷(OCT-RNFL變薄)與瞳孔功能(RAPD、色光瞳孔測量法)相關性的研究正在累積。關於ipRGC青光眼中受損程度的知識可能為青光眼的功能監測提供新的指標2)

  1. Broadway DC. How to test for a relative afferent pupillary defect (RAPD). Community Eye Health. 2012;25(79-80):58-59.
  2. Wilhelm H. Disorders of the pupil. Handb Clin Neurol. 2011;102:427-466.
  3. Kawasaki A. Diagnostic approach to pupillary abnormalities. Continuum (Minneap Minn). 2014;20(4):1008-1022.
  4. Bremner FD. Pupil evaluation as a test for autonomic disorders. Clin Auton Res. 2009;19(2):88-101.
  5. Miki A, Iijima A, Takagi M, et al. Pupillography of relative afferent pupillary defects. Jpn J Ophthalmol. 2006;50(3):249-253.
  6. Thompson HS, Corbett JJ, Cox TA. How to measure the relative afferent pupillary defect. Surv Ophthalmol. 1981;26(1):39-42.

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