Wprowadzenie
Wzrok opiera się na wielu rodzajach komórek zwojowych siatkówki (RGC), z których każda jest dostrojona do różnych sygnałów barwy lub kontrastu. Standardowe badania pola widzenia wykorzystują bodźce białe na białym (achromatyczne) i mierzą ogólną czułość, ale wczesne lub selektywne uszkodzenia w chorobach takich jak jaskra mogą ukrywać się za prawidłowymi wynikami pełnego pola widzenia. Specjalistyczne testy perymetryczne badają obecnie określone szlaki, wykorzystując bodźce barwne lub kontrastu czasowego. Na przykład, perymetria niebiesko-żółta (Short-Wavelength Automated Perimetry, SWAP) prezentuje jasnoniebieski cel na żółtym tle w celu izolacji szlaku czopków krótkofalowych (niebieskich) i związanych z nimi małych dwuwarstwowych RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Podobnie, testy czerwono-zielone (chromatyczne) celują w szlaki czopków długo-/średniofalowych (układ parwocelularny), a testy migotania/czasowe (takie jak perymetria z podwajaniem częstotliwości lub migotanie wysokiej częstotliwości) obciążają duże RGC parasolowe (magnowocelularne). Dzięki takiemu rozłożeniu widzenia klinicyści mają nadzieję wykryć uszkodzenia w określonych podtypach RGC wcześniej lub dokładniej niż za pomocą testów białych na białym.
Niniejszy artykuł dokonuje przeglądu tych metod perymetrii specyficznej dla barwy i kontrastu oraz ich związku z jaskrą i chorobami nerwu wzrokowego. Omawiamy, co perymetria niebiesko-żółta i czerwono-zielona może ujawnić na temat dysfunkcji szlaków, jak perymetria migotania bada przetwarzanie kontrastu czasowego oraz jak te straty funkcjonalne odwzorowują się na obrazowaniu strukturalnym (OCT) i wskaźnikach przepływu krwi (OCT-Angiografia). Rozważamy również dowody na to, czy takie ukierunkowane testy przewidują późniejsze pogorszenie w standardowych polach widzenia i sugerujemy praktyczne protokoły testowania, które maksymalizują wgląd diagnostyczny bez nadmiernego obciążania pacjentów.
Perymetria specyficzna dla barwy i kontrastu
Perymetria niebiesko-żółta (SWAP)
Perymetria niebiesko-żółta (SWAP) jest dobrze znanym testem barwnym. Wykorzystuje duży, wąskopasmowy bodziec niebieski (około 440 nm) prezentowany na jasnym żółtym tle (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pole żółte o wysokiej luminancji adaptuje czopki czerwone i zielone, tak że pozostały szlak – czopki krótkofalowe (niebieskie) i ich małe dwuwarstwowe RGC – reagują głównie. W efekcie SWAP „izoluje” kanał czopków niebieskich. Wczesna jaskra często dotyka tych małych dwuwarstwowych komórek, więc SWAP może ujawnić ubytek pola widzenia wcześniej niż konwencjonalne testy (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Rzeczywiście, badania donoszą, że SWAP może wykrywać ubytki pola widzenia u osób podejrzanych o jaskrę lub w oczach z wczesną jaskrą, zanim standardowa perymetria wykaże ubytki, co sugeruje wyższą czułość na wczesne uszkodzenia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Na przykład, jedno badanie wykazało silną korelację deficytów SWAP z przerzedzeniem warstwy włókien nerwowych siatkówki (r≈0,56 w kwadrancie dolnym) u pacjentów z jaskrą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), co wskazuje, że ubytek wykryty przez SWAP odpowiada uszkodzeniom strukturalnym.
Jednak SWAP ma praktyczne ograniczenia. Jest wrażliwy na zmętnienie soczewki (zaćma sprawia, że wyniki są niewiarygodne) i zazwyczaj wymaga dłuższego testowania (aby przezwyciężyć efekty adaptacji). Klinicznie, SWAP często wykorzystuje algorytm „SITA-SWAP” w celu skrócenia czasu, ale pacjenci mogą nadal łatwo się męczyć. W badaniach, pola SWAP wykazywały większe średnie deficyty niż pola białe na białym u osób podejrzanych o jaskrę (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ale powtarzalność może stanowić problem. Inne podejście oparte na SWAP mierzy reakcje źrenic (pupillografia) na bodźce niebieskie vs żółte, odzwierciedlając funkcję komórek zwojowych zawierających melanopsynę. Jedno badanie wykazało, że testy źreniczne z użyciem światła niebieskiego wykrywały wczesne ubytki nieco lepiej niż bodźce światła żółtego w łagodnej jaskrze, co sugeruje, że testowanie szlaku niebieskiego może ujawnić wczesne uszkodzenia (openresearch-repository.anu.edu.au).
Biorąc pod uwagę mocne i słabe strony SWAP, jest on stosowany głównie, gdy klinicyści podejrzewają wczesną jaskrę lub neuropatię nerwu wzrokowego, pomimo prawidłowych standardowych pól widzenia. Wielu specjalistów od jaskry stosuje algorytm szwedzki interaktywnej perymetrii progowej niebiesko-żółtej (SITA SWAP) w podejrzanych przypadkach.
Perymetria czerwono-zielona (parwocelularna)
Szlak czerwono-zielony (układ parwocelularny) przenosi sygnały o wysokiej rozdzielczości i kontrastujące kolorystycznie i może być również badany psychofizycznie. W praktyce, izolowanie tego kanału wymaga starannego projektowania (często przy użyciu izoświetlonych bodźców czerwonych vs zielonych). Nie ma powszechnie stosowanej komercyjnej „perymetrii czerwono-zielonej”, ale badania naukowe wykazały interesujące wyniki. Na przykład, badania wykorzystujące testowanie antagonizmu czerwono-zielonego wykazały, że w niektórych oczach z jaskrą szlak parwocelularny jest tak samo wrażliwy – lub nawet bardziej wrażliwy – niż szlak achromatyczny. Jedno klasyczne badanie wykazało, że podgrupa oczu z wczesną jaskrą miała większe ubytki kontrastu barw czerwono-zielonych niż widzenia białego na białym (www.sciencedirect.com). Sugeruje to, że komórki zwojowe parwocelularne (czopki L/M) mogą być selektywnie uszkodzone. W tym badaniu, progi kontrastu czerwono-zielonego u niektórych pacjentów były nieoczekiwanie gorsze niż przewidywano na podstawie ogólnej czułości, co implikuje odejście od zwykłego założenia, że duże, magnowocelularne włókna wykazywałyby równe lub większe ubytki (www.sciencedirect.com).
Ponieważ prawdziwa izoświetlona perymetria czerwono-zielona jest złożona, niektóre kliniki próbowały prostszych wariantów. Na przykład, test „zielony na żółtym” (wykorzystujący zielony cel na żółtym tle) naśladuje test kontrastu czerwono-zielonego, z żółtym tłem tłumiącym czopki niebieskie. Niedawne badanie wykazało, że pola zielone na żółtym dobrze zgadzały się z tradycyjnymi polami niebieskimi na żółtym, z podobną czułością i swoistością w wykrywaniu jaskry (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W praktyce oznacza to, że klinicyści mogą badać funkcję parwocelularną, zmieniając długość fali bodźca, ale przy obecnym sprzęcie jest to rzadkie. Jednak podkreśla to, że deficyty barwne (zarówno czerwono-zielone, jak i niebiesko-żółte) dostarczają uzupełniających informacji: SWAP testuje szlak koniocelularny (czopki S), a test zielono/żółty bada szlak L/M (parwo).
Perymetria kontrastu czasowego (migotania)
Czułość kontrastu czasowego – zdolność do wykrywania szybkiego migotania lub ruchu – jest w dużej mierze przenoszona przez szlak magnowocelularny (komórki M). Testy mierzące percepcję migotania (perymetria migotania) lub wykorzystujące iluzję „podwajania częstotliwości” obciążają te szybkie szlaki. W perymetrii migotania pacjenci wykrywają naprzemienne zmiany światła/ciemności przy różnych częstotliwościach i kontrastach. W perymetrii z „technologią podwajania częstotliwości” (FDT) siatka migocze z dużą prędkością (np. 25 Hz), tworząc iluzję podwojonej częstotliwości przestrzennej; to preferencyjnie stymuluje komórki zwojowe parasolowe (M) w siatkówce.
Badania wykazały, że jaskra wpływa na czułość migotania wysokiej częstotliwości. Wczesne prace Tylera donosiły, że wielu pacjentów z jaskrą (i nadciśnieniem ocznym) miało deficyty w wykrywaniu szybkiego migotania (webeye.ophth.uiowa.edu). Późniejsze przeglądy wykazały, że starzenie się również zmniejsza widzenie migotania wysokiej częstotliwości, ale nawet po uwzględnieniu wieku, pacjenci z jaskrą wykazują znaczne zmniejszenie czułości na migotanie (webeye.ophth.uiowa.edu). Co ważne, perymetria krytycznej częstotliwości zlewania się (CFF) – która znajduje najwyższą częstotliwość odświeżania, jaką osoba może wykryć – okazała się lepsza od standardowej perymetrii białej na białym w wykrywaniu uszkodzeń jaskrowych (webeye.ophth.uiowa.edu). Innymi słowy, badanie, jak szybko światło może migotać, zanim zleje się w światło stałe, może ujawnić utratę funkcji, której nie wykazują normalne pola widzenia.
Perymetria FDT jest już stosowana klinicznie jako badanie przesiewowe w kierunku jaskry. Badania korelacji pokazują, że wyniki FDT umiarkowanie zgadzają się z utratą strukturalną: jedna analiza wykazała, że czułość FDT i grubość RNFL mierzona przez OCT były znacząco skorelowane (Spearman r≈0,65 u wszystkich pacjentów z jaskrą) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W praktyce, FDT jest szybki (badanie przesiewowe zajmuje kilka minut na oko) i wykazał dobrą zdolność do wczesnego wykrywania.
Nowsze urządzenia „Matrix FDT” wykorzystują pełne wyznaczanie progu i mogą śledzić progresję. Badanie prospektywne śledziło oczy z nadciśnieniem ocznym/podejrzane o jaskrę przez około 3 lata za pomocą Matrix FDT i konwencjonalnej perymetrii. Stwierdzono, że więcej oczu rozwinęło ubytki pola widzenia w FDT (8,0%) niż w standardowym testowaniu (6,2%) (jamanetwork.com). Co ważne, badanie to wykazało, że FDT często wykrywało ubytki, które nie były widoczne w SAP podczas tych samych wizyt (jamanetwork.com). Podsumowując, testy kontrastu czasowego (migotanie/CFF/FDT) są wrażliwe na wczesną jaskrę i zapewniają uzupełniający obraz utraty wzroku.
Mapowanie utraty funkcji na strukturę (OCT/OCT-Angio)
Strukturalne obrazowanie OCT siatkówki i nerwu wzrokowego zrewolucjonizowało opiekę nad pacjentami z jaskrą. Grubość warstwy włókien nerwowych siatkówki (RNFL) oraz kompleksu komórek zwojowych (GCC) w plamce (warstwy komórek zwojowych + warstwa splotowa wewnętrzna) są ściśle związane z utratą funkcji. Badania porównujące perymetrię barwną z pomiarami OCT wykazują spójne dopasowania strukturalno-funkcjonalne. Na przykład, w oczach z jaskrą grubość warstwy włókien nerwowych siatkówki korelowała znacząco z wynikami SWAP – szczególnie w kwadrancie dolnym – a ogólne przerzedzenie RNFL odpowiadało spadkom czułości niebiesko-żółtej (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W jednej serii, średnia grubość RNFL miała silniejszą korelację ze średnim odchyleniem SWAP (r≈0,39, p=0,001) niż z perymetrią białą na białym (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). To sugeruje, że ubytek wykryty w testowaniu SWAP (szlak niebieski) jest zgodny z mierzalną utratą włókien nerwowych. Podobnie, ubytek w FDT został powiązany z przerzedzeniem RNFL, potwierdzając, że uszkodzenia wykryte przez FDT pojawiają się w strukturze OCT.
Angiografia optycznej koherencyjnej tomografii (OCT-A) dostarcza map gęstości naczyń krwionośnych pod siatkówką i wokół nerwu wzrokowego. Jaskra wpływa na przepływ krwi w siatkówce; wiele badań wykazuje zmniejszoną gęstość naczyń włosowatych w oczach z jaskrą. W rzeczywistości, gęstość naczyń szerokopolowych mierzona w warstwie RNFL (okołotarczowa OCT-A) była równie diagnostyczna dla jaskry, co sama grubość RNFL (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W celu odróżnienia jaskry od zdrowych oczu, jedno badanie wykazało, że gęstość naczyń RNFL w „całym obrazie” dała AUC około 0,94, podobnie jak AUC=0,92 dla średniej grubości RNFL (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Innymi słowy, zarówno utrata strukturalna, jak i naczyniowa opowiadają podobną historię. Jednak gęstość naczyń w plamce (przepływ N w siatkówce wewnętrznej) wydaje się być mniej predykcyjna niż grubość plamki: jedno duże badanie wykazało, że grubość GCIPL przewyższała gęstość naczyń OCT-A plamki w rozróżnianiu oczu z jaskrą od normalnych (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Klinicyści mogą łączyć te odkrycia: ogniskowe ubytki pola widzenia w specyficznej perymetrii barwnej często odpowiadają ogniskowemu przerzedzeniu lub spadkowi perfuzji na obrazowaniu. Na przykład, dolny łukowaty ubytek w SWAP zazwyczaj odpowiada górnemu przerzedzeniu RNFL w OCT. OCT-A może dodać dalsze szczegóły – obszary zaniku naczyń włosowatych często pokrywają się z najbardziej uszkodzonymi sektorami nerwu. Ogólnie rzecz biorąc, ukierunkowane nieprawidłowości perymetryczne wskazują regiony do dokładnego zbadania w OCT.
Przewidywanie spadku standardowego pola widzenia
Kluczowe pytanie brzmi, czy te specjalistyczne testy mogą przewidzieć przyszłą utratę w konwencjonalnych polach widzenia białych na białym. Jeśli tak, byłyby szczególnie użyteczne u osób podejrzanych o jaskrę. Dowody są mieszane. Kilka długoterminowych badań analizowało, czy SWAP lub FDT „wyprzedzają” SAP w konwersji do jaskry. Jedno 5-letnie badanie dotyczące nadciśnienia ocznego wykazało, że SWAP poprzedził konwersję do SAP w około 37% przypadków, był równoczesny w 29%, a nie doszło do konwersji w 34% (www.dovepress.com). W praktyce autorzy stwierdzili, że SWAP i SAP wskazują różne podgrupy wczesnej jaskry, więc użycie obu może poprawić wykrywalność. Inne znacznie większe holenderskie badanie (7–10 lat obserwacji >400 oczu) wykazało, że SWAP prawie nigdy nie wyprzedzał SAP: tylko 2 z 24 oczu wykazały wcześniejszą konwersję w SWAP, podczas gdy SAP był równy lub wcześniejszy w pozostałych przypadkach (output.eyehospital.nl). Autorzy doszli do wniosku, że SWAP nie przewidywał ogólnie defektów SAP, a SAP pozostał co najmniej tak samo czuły w przypadku konwersji (output.eyehospital.nl). Wyniki te sugerują, że SWAP może wychwycić niektóre wczesne przypadki (zwłaszcza w krótkim okresie), ale nie jest gwarantowanym wczesnym ostrzeżeniem w większości oczu.
Dla perymetrii migotania dane są nieco bardziej obiecujące. W prospektywnym badaniu Matrix FDT nowe ubytki pola widzenia pojawiały się w FDT nieco częściej niż w SAP (8,0% vs 6,2% oczu) przez 3,4 roku (jamanetwork.com). Autorzy zauważyli, że FDT wykryło niektóre defekty jeszcze niewidoczne w SAP (jamanetwork.com). Innymi słowy, FDT wykryło kilka przypadków nieco wcześniej. Z drugiej strony, długoterminowe badania predykcyjne perymetrii z podwajaniem częstotliwości są ograniczone. Jedna mała analiza sugerowała, że szybkie pogorszenie w perymetrii FDT było związane z szybszym spadkiem SAP, ale nie jest to jeszcze definitywne.
Podsumowując: ukierunkowane testy barwne i migotania mogą czasem sygnalizować problemy, zanim pojawią się one w standardowych polach widzenia. SWAP może ujawnić niektóre wczesne ubytki, zwłaszcza w krótkim okresie, ale nie zawsze przewyższa SAP u wszystkich pacjentów (www.dovepress.com) (output.eyehospital.nl). FDT może ujawnić skromną liczbę wcześniejszych defektów (jamanetwork.com) (jamanetwork.com). Dlatego te testy najlepiej traktować jako uzupełniające. Jeśli ukierunkowany test stanie się nieprawidłowy, wzbudza to obawy, nawet jeśli test biały na białym jest nadal w normie. Ale normalny test barwy/migotania nie gwarantuje stabilności. Badania podłużne sugerują, że w miarę możliwości należy stosować oba podejścia, a zmiany w polu widzenia potwierdzać w wielu testach (www.dovepress.com).
Praktyczne protokoły testowania
Ponieważ te specjalistyczne testy mogą być długie lub męczące, protokoły muszą równoważyć dokładność z komfortem pacjenta. Kluczowe strategie obejmują ograniczenie liczby testów na wizytę, stosowanie szybszych algorytmów i dostosowywanie zakresu pola. W praktyce, badający często naprzemiennie wykonują testy podczas kolejnych wizyt, aby uniknąć przeciążenia pacjentów. Na przykład, test SWAP lub FDT jednego oka może być wykonany jednego dnia, a drugiego dnia oddzielnie. Nawet wtedy klinicyści zazwyczaj ograniczają sesje do dwóch pól (albo dwa oczy jednym typem testu, albo jedno oko dwoma modalnościami) i zalecają odczekanie co najmniej tygodnia przed ponownym badaniem tego samego oka innym testem (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Takie rozłożenie pomaga uniknąć zamieszania wynikającego ze zmęczenia lub efektów uczenia się.
Nowoczesne perymetry oferują szybsze algorytmy (np. strategie SITA), które mogą być używane do perymetrii barwnej, skracając czas testu o połowę. W miarę możliwości, stosowanie strategii progowej zamiast pełnego szablonu progowego skraca czas badania. Ograniczenie obszaru testowania również może pomóc: jeśli pacjent ma znany deficyt (np. górny defekt), skupienie dodatkowych barwnych bodźców w tym regionie zaoszczędzi czas w porównaniu z ponownym testowaniem całego pola. Większe rozmiary bodźców (rozmiar Goldmann V) są często używane w testach SWAP lub migotania w celu poprawy niezawodności i szybkości (webeye.ophth.uiowa.edu).
Czynniki pacjenta również mają znaczenie: dobra przejrzystość soczewki jest niezbędna do testów barwnych (zaćma może unieważnić SWAP/GYP), dlatego wiele protokołów wymaga oceny soczewki lub wyklucza zaawansowaną zaćmę. Pacjenci powinni być wypoczęci i czujni; planowanie tych badań w porach dnia, gdy pacjent jest uważny, może zmniejszyć zmęczenie.
Podsumowując, skuteczny protokół może wyglądać następująco: Badanie podstawowe – perymetria biała na białym i OCT. W przypadku podejrzenia lub stanu granicznego, zaplanuj perymetrię barwną lub migotania (używając trybu SITA lub krótkiego badania). Wykonaj nie więcej niż dwa pola widzenia na wizytę i zachowaj tygodniową przerwę między różnymi testami dla jednego oka (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jeśli ukierunkowany test wykaże podejrzany defekt, kontynuuj obrazowanie OCT/OCT-A tego regionu lub bardziej skoncentrowaną perymetrię na następnej wizycie. W przypadku badań przesiewowych lub ruchliwych klinik, praktyczne może być naprzemienne wykonywanie specjalistycznych testów – na przykład, SWAP jednego roku, FDT w następnym – zamiast wszystkich testów co roku. Celem jest zebranie danych specyficznych dla szlaków bez podwajania wizyt w klinice lub przeciążania pacjenta.
Wnioski
Perymetria specyficzna dla barwy (niebiesko-żółta, czerwono-zielona) i kontrastu (migotania) wzbogaca nasze spojrzenie na funkcję wzrokową, badając oddzielnie szlaki RGC parwocelularne, koniocelularne i magnowocelularne. Niebiesko-żółta perymetria (SWAP) bada szlak czopków S/dwuwarstwowy i często ujawnia wczesny ubytek jaskrowy korelujący z przerzedzeniem RNFL (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Testowanie czerwono-zielone (rzadziej stosowane klinicznie) może ujawnić deficyty szlaku czopków L/M (midget); badania wykazały przypadki, w których spadki widzenia barw czerwono-zielonych były nieoczekiwanie gorsze niż ubytki achromatyczne (www.sciencedirect.com). Perymetria czasowa/migotania celuje w system parasolowy (komórki M) i okazała się czuła we wczesnej fazie jaskry, czasem przewyższając testy standardowe (webeye.ophth.uiowa.edu) (jamanetwork.com).
Strukturalne OCT i OCT-A dostarczają mapy anatomicznej, aby dopasować te odkrycia funkcjonalne. Obszary ubytków pola widzenia specyficznych dla barwy mają tendencję do pokrywania się z przerzedzeniem odpowiadających warstw siatkówki i z zanikiem mikrokrążenia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Chociaż testy barwne i migotania mogą przewidzieć pewne zbliżające się ubytki pola widzenia białych na białym, ich skuteczność nie jest idealnie spójna: niektóre długoterminowe badania wykazały, że SWAP rzadko poprzedzał utratę standardowego pola widzenia, podczas gdy perymetria migotania wykazywała niewielkie wyprzedzenie w wielu przypadkach (output.eyehospital.nl) (jamanetwork.com). W praktyce, rozsądne stosowanie tych testów – rozłożenie ich w czasie, skupienie się na obszarach budzących obawy i potwierdzenie wszelkich deficytów – pozwala klinicystom wychwycić wczesne lub specyficzne dla szlaku uszkodzenia bez nadmiernego obciążenia badaniami (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Włączenie perymetrii barwnej i kontrastowej wraz ze strukturalnym OCT/OCT-A oferuje wielomodalne podejście. Dla pacjentów oznacza to, że problemy mogą zostać wykryte przez testy widzenia barwnego lub migotania, nawet jeśli standardowe widzenie wydaje się nadal normalne. Dla klinicystów wyzwaniem jest wybór odpowiedniego testu dla każdego przypadku i zarządzanie dodatkowym czasem badania. Poprzez przestrzeganie protokołów, które ograniczają zmęczenie i redundancję, można uzyskać specyficzność tych testów, zachowując jednocześnie praktyczność badań. Ostatecznie, SWAP, testy kontrastu czerwono-zielonego i perymetria migotania są narzędziami – i jak wszystkie narzędzia, najlepiej sprawdzają się, gdy są używane jako część ogólnej strategii diagnostycznej, która obejmuje obrazowanie i regularne wizyty kontrolne.