临床视觉电生理记录结果中常见伪迹的甄别及处理

林俊 李世迎

陆军军医大学第一附属医院眼科 陆军军医大学西南医院眼科，重庆 400038

临床视觉电生理是一种经典的客观视功能检查方法，借助图形或闪光等不同形式的刺激，通过体表不同电极采集并经仪器放大及计算机处理后，记录视觉通路上产生的一系列生物电信号。由于体表记录到的人视觉系统电反应强度较低，例如图形视网膜电图(pattern electroretinogram，PERG)幅值可以低至3 μV，远低于心电图的mV级，所以采集视觉电生理信号的设备非常灵敏，在临床检查中常常会混杂各种伪迹信号[1-3]，这些伪迹对结果准确性产生较大影响，容易导致结果误判，影响临床诊断。因此对伪迹信号予以甄别和排除是临床视觉电生理检查得到准确结果的必要前提[4]。本研究通过大样本分析，探讨临床视觉电生理检查中各种常见伪迹的类型、产生原因及处理方法，以期为临床使用提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采用横断面研究方法，收集2012—2020年陆军军医大学第一附属医院由视觉电生理检查仪(美国Diagnosys公司)[5]完成的各类临床视觉电生理检查25 001例。本研究遵循《赫尔辛基宣言》，经陆军军医大学第一附属医院伦理委员会批准(批文号：KY2020053)。

1.2 方法

临床视觉电生理检查由2名拥有10年以上检查经验的技术员按照国际视觉电生理协会提供的统一标准[6-12]，在同一间检查室完成，检查过程中发现伪迹后予以标记和保存，同时给予相应处理后重新检查直至消除伪迹。数据资料收集由1人完成，最后检查报告审核由1名有20年以上检查和报告经验的眼科医师完成，并将幅值大于该检查中主要波形幅值1/4以上、与视觉刺激无锁时关系、不符合国际视觉电生理协会标准中波形特征的波[6-12]判定为伪迹，根据伪迹的来源及处理方式，对其进行分析，评估的具体指标如下所述。

1.2.1源于受检者的伪迹 主要来源于头面部肌肉紧张、皱眉、瞬目及眼球转动，消除此类伪迹方式为充分沟通解释，让患者检查前放松身心。

1.2.2源于环境的伪迹 主要来源于50 Hz工频伪迹、手机及周围电磁干扰伪迹，消除此类伪迹方式为降低电阻抗，保持良好导电性，远离电磁干扰。在判读电生理检查结果时，也需考虑到地理环境对波形造成的影响。例如，高海拔环境对ERG和视觉诱发电位(visual evoked potential，VEP)结果均有一定程度的影响，需对高海拔环境患者检查结果予以一定的关注[13]。

1.2.3源于检查机器自身的伪迹 放大器等信号处理电路故障可引起伪迹，消除此类伪迹的方式为更换相应设备配件，辅助予以降低电阻抗以减少伪迹影响。

2 结果

对该时间段25 001例视觉电生理波形进行分析后，当时有保存数据的伪迹波形有60例，临床视觉电生理检查过程中各种伪迹来源分型及所占比例见表1。

表1 临床视觉电生理检查过程中各种伪迹来源分型及所占比例Table 1 Types and proportions of various sources of artifactsin clinical visual electrophysiological examination来源分型例数(比例,%)受检者因素头面部肌肉紧张42(70.0)瞬目 9(15.0)其他 3(5.0)环境因素50 Hz工频 4(6.7)机器设备因素放大器异常2(3.3)

2.1 源于受检者的伪迹

在检查过程中，受检者自身由于各种原因会产生各类伪迹，其中比较常见的原因包括头面部肌肉紧张42例(占70%)，含受检者注视时用力瞪眼导致面部肌肉紧张、皱眉及额纹加深时额肌所致的肌电伪迹22例，以及眼球转动(眼球震颤)所致的肌电伪迹20例；瞬目所致伪迹9例(占15%)；其他3例(占5%)。

2.1.1头面部肌肉紧张 对于受检者面部肌肉紧张、皱眉等所致的伪迹(图1A)，需要与受检者有效沟通，建议使用带头托的靠背式座椅使之放松整个身体，从而减少伪迹。对于眼球转动(眼球震颤)所致的肌电伪迹(图1B)，由于眼球震颤患者在紧张时震颤频率及震颤幅度均会增大，检查者可以观察到眼球震颤的频率及幅度与伪迹波形出现的频率及幅度相一致。因此，检查者在检查前应尽可能为受检者讲解整个检查过程，消除受检者紧张心理。在检查过程中，检查者可以在受检者眼球震颤频率最低时给予闪光刺激，以类似“抓拍”的方式采集电信号波形。对于图形刺激类检查，则可采用ON-OFF模式刺激以降低伪迹。

图1 视觉电生理检查过程中源于受检者的伪迹 A：闪光VEP的肌电伪迹 患者女性，17岁，左眼睫状体光凝术后，右眼盲(无光感)，左眼视力0.15。患者右眼行闪光VEP时，面部肌肉紧张皱眉导致波形伪迹，箭头所指提示肌电伪迹导致异常波形(红色)，临床可能误判为P2波，去除伪迹后波形未见P2波(蓝色) B：暗适应10.0全视野ERG眼球震颤产生的伪迹(绿色、红色)，控制眼球震颤后伪迹基本消失(蓝色) C：暗适应0.01全视野ERG典型瞬目伪迹(红色)，控制瞬目后伪迹基本消失(蓝色)

2.1.2瞬目所致的肌电伪迹 受检者注视时瞬目所致的肌电伪迹(图1C)，一般常见于闪光刺激时，受检者受到突然的闪光刺激不由自主地瞬目。检查者可以在受检者瞬目时观察到伪迹波形相应出现，可提前向受检者预告刺激闪光将至，使受检者心理提前预备接受闪光刺激，从而消除瞬目所致的伪迹。特殊情况也可以降低刺激闪光强度以达到受检者耐受范围，但应符合国际电生理协会的基本指导要求。对于患者耐受性确实难以调节的情况，如儿童或者身体状况较差的患者不能长时间检查时，需要尽快完成检查，如果瞬目所产生的伪迹并不处于检查所需要的关键目标位置，也可以允许伪迹存在进而快速完成整个检查。

2.1.3其他 包括固视偏移导致的伪迹1例、眼球转动不到位导致的伪迹1例和佩戴口罩引起眼镜起雾导致的伪迹1例。

受检者注意力不集中时其固视会发生偏移，特别是进行多焦视觉电生理检查时导致结果波形的中心偏移(图2)。排除此类伪迹，需要检查者及时提醒受检者提高注意力，也可以改善检查室通风状况让患者保持清醒，或者让受检者充分休息后再进行检查。对于患者眼动所致伪迹，需检查前充分与患者沟通，让其集中注意力，尽量避免或减少眼部运动。多焦视觉电生理检查仪器按照有无眼底成像监测功能可分为2大类：(1)有实时眼底图像监测的机器(图3)，注意看眼底图像有无固视不正或固视不稳，有则立即矫正去除不好的波形，重新叠加；(2)无眼底图像监测功能的机器，不能仅看三维地形图，还需注意实时波形和最后的波形阵列分析(plots)，若波形中有干扰成分，建议去除不好的波形，重新叠加。

图2 视觉电生理检查过程中源于受检者固视偏移的伪迹 A：多焦视觉电生理中心峰偏移 B：提醒受检者提高注意力后重新进行检查，中心波波幅升高

图3 有实时眼底图像监测的多焦视觉电生理检查仪器图像监测情况 A：Veris多焦ERG实时眼底图像监测，可见视盘位置 B：Roland多焦ERG实时眼底图像监测，可见视盘、视网膜血管及黄斑位置 C：Roland多焦ERG眼底图像与波形阵列图的一一对应关系

眼电图检查过程中需患者充分配合检查流程，眼球左右转动到位，若患者配合不佳，可导致标定结果离散(图4)。此类伪迹需与受检者充分沟通、解释，讲解眼球转动位置，必要时检查者一旁提示左转、右转。

图4 视觉电生理检查过程中源于受检者眼球转动不到位导致的伪迹 A：患者眼电图检查过程配合欠佳，标定结果离散 B：重新与患者沟通，讲解眼球转动位置后，标定结果明显改善

在某些特殊情况下会产生平时少见的伪迹。例如在佩戴口罩期间，屈光不正患者在检查过程中镜片容易起雾引起屈光介质不清导致伪迹，结果准确性降低(图5)。检查者可在检查前使用医用胶布封堵口罩上方边缘与面部皮肤缝隙，避免镜片起雾以消除此类伪迹。

图5 视觉电生理检查过程中源于受检者镜片起雾产生的伪迹 PVEP检测中，由于佩戴口罩导致镜片起雾产生的伪迹波形(红色)及消除伪迹后的波形(蓝色)

2.2 源于环境的伪迹

临床典型的电磁噪声信号包括50 Hz工频伪迹和处于检查设备附近手机等其他电器工作时产生的电磁伪迹4例(占6.7%)。50 Hz工频伪迹的特征最为明显，如图6所示，工频伪迹叠加在视觉信号上后，形成带有正弦波形的结果。排除50 Hz伪迹噪声的有效方法包括：视觉电生理仪器中使用高质量的50 Hz硬件陷波器；保证视觉电生理仪器的地线连接良好；移除视觉电生理仪器附近的大功率电器；有效清洁皮肤降低电极与皮肤的接触阻抗。国际临床视觉电生理协会建议的接触阻抗为低于10 kΩ，我们一般要求皮肤电阻需要≤5 kΩ后才能记录到理想信号，而在实际操作中，使用医用皮肤清洁膏而非体积分数75%乙醇可以使阻抗低于1 kΩ。检查仪器所接的阻抗为固定值，故检查过程中噪声值大小直接影响信噪比大小。信噪比高，干扰小，检查结果可以接受；信噪比低，干扰大，影响检查结果判读，则检查结果不可接受。我们一般认为波形稳定性好、重复性可，即该检查结果可以接受。如此可消除绝大部分的工频伪迹。多次采集波形并叠加是消除伪迹的一种方法，但是对于工频伪迹却并非完全有效。少部分伪迹予以相应处理后150 Hz的高频伪迹显著存在，此时检查者将放大器从患者身侧挪到背后，将角膜接触镜电极线从患者前胸与ganzfield刺激器之间位置换为从背后牵引至面部后，伪迹基本消失。

图6 视觉电生理检查过程中源于环境的伪迹 A：全视野ERG明适应3.0波形50 Hz伪迹以及伪迹去除后波形 B：PERG波形150 Hz伪迹以及伪迹去除后波形 C：PVEP 150 Hz伪迹以及伪迹去除后波形 D：全视野ERG暗适应0.01波形150 Hz伪迹以及伪迹去除后波形 A为工频伪迹，B和C为150 Hz高频伪迹，使用医用皮肤清洁膏使阻抗低于1 kΩ去除了伪迹。D中叠加波形不能有效消除150 Hz高频伪迹(红色和绿色)，改变电极线位置后伪迹基本消失(蓝色)

2.3 源于机器设备自身的伪迹

在检查过程中，某些机器设备由于自带的放大器等信号处理电路故障，导致在信号采集和处理的过程中引入伪迹，此类伪迹出现的概率较小，有2例(占3.3%)。如图7所示，在19 ms附近出现1个异常波峰。当出现此类伪迹时，需要检查者能及时准确识别并采取措施，此时需要更换放大器，若设备暂时无法更换可以尽可能清洁参考电极处皮肤，使参考电极阻抗降低至1 kΩ以下，该伪迹波峰可明显下降。

图7 视觉电生理检查过程中源于机器设备自身的伪迹 患者女性，57岁，自幼双眼视力差，双眼视力下降6年。行PVEP检查时19 ms左右出现伪迹波形(红色)，伪迹去除后该波形消失(蓝色)

3 讨论

视觉生理所产生的体表电信号强度极低，一般处于μV级别，在实际记录中常混杂有其他电信号，目前尚未查到视觉电生理伪迹甄别和处理的相关报道，仅在心电图、脑电图、肌电图等体表生物电记录中有涉及伪迹的描述，心电图和脑电图的干扰主要包括机内干扰和机外干扰。机内干扰多为导联线异常、接触不良导致，处理方法是接入交流稳压器，或加接高频滤波器。心电图和脑电图的机外干扰已报道的原因和处理方法包括：(1)大功率仪器干扰，处理方法是尽可能远离大型医疗设备。(2)交流干扰，处理方法是确保电极型号一致，尽量保持电源线与导联线平行。(3)操作干扰，电极与皮肤接触不良，阻抗增加。处理方法是检查前清洁皮肤，检查时使电极与皮肤充分接触。(4)环境因素干扰，冬季皮肤干燥所引起的干扰。处理方法是打开空调调节室温及环境湿度[14]。肌电图干扰主要包括工频干扰，处理方法是采用工频陷波器[15]。本研究发现，在临床视觉电生理检查中伪迹现象多发、形式各异，有些原因是其特有的，如佩戴口罩引起眼镜起雾导致的伪迹、绝大部分的工频伪迹可通过波形并叠加消除而极少数需要调整刺激器位置、放大器故障导致在19 ms附近出现的1个异常波峰等，而借助心电图、肌电图、脑电图等的经验不能完全解释。

视觉电生理是眼科重要的客观性功能检查，是临床上评价视神经及视网膜功能的重要辅助检查手段。本研究分析总结了临床视觉电生理检查中常见伪迹的发生原因及处理对策，为目前视觉电生理检查领域伪迹波形相关研究提供了丰富的素材，为更加规范临床视觉电生理检查及临床眼科的精准诊疗提供了指导依据。此外，也改变了目前仅通过医师临床工作经验判别伪迹来源及处理方式的做法。本研究也有一定的局限性：(1)纳入数据跨度时间较长，部分早期出现的伪迹由于研究人员经验不足，未及时甄别及处理而未纳入研究，可能会造成数据偏倚。(2)仅纳入1个医院的数据，可能会造成数据选择偏倚，后期我们会考虑多中心大样本研究，以增加研究结果的证据强度。

综上所述，本研究发现临床视觉电生理检查中伪迹因素呈多样性，对结果判断产生较大影响。临床工作中医师需要了解典型的伪迹波形，检查者更需要有丰富的经验，在检查过程中能够准确判断伪迹因素并及时有效排除伪迹，获得准确检查结果，为临床工作的精准诊疗提供帮助。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明林俊：直接参与研究选题和设计、实施研究、采集/分析数据、论文撰写；李世迎：直接参与研究设计、实验数据审核和分析、文章知识性内容修改及定稿