Klinische aspecten van de afwijkende pupilreactie

De pupil belicht

Klinische praktijk
Annabel L.W. Groot
Adrien E.D. Groot
Lucas J. Maillette de Buy Wenniger
Willemine A.E.J. de Vries-Knoppert
Vincent J.J. Odekerken
Axel Petzold
Citeer dit artikel als
Ned Tijdschr Geneeskd. 2020;164:D4452
Abstract
Download PDF

Dames en Heren,

Voor sommige neurologische en oogheelkundige aandoeningen is het testen van pupilreacties een waardevol, snel en goedkoop diagnosticum. De test geeft informatie over een belangrijk deel van het visuele systeem en de hersenstam, als deze tenminste op de juiste manier verricht en geïnterpreteerd wordt. Aan de hand van 3 patiënten met visusdaling bespreken wij hier de onderzoekstechniek, de neuroanatomie en de mogelijke afwijkingen van de pupilreacties.

Kernpunten
  • Bij een pupilreactietest reageren pupillen in principe bilateraal en symmetrisch op licht als de patiënt geen afwijking heeft.
  • 1 op de 5 mensen heeft een fysiologische, geringe anisocorie van ongeveer 1 millimeter.
  • Onderzoek bij anisocorie of het verschil in pupilgrootte verandert bij het dimmen of juist verlichten van de onderzoeksruimte; zo maakt u onderscheid tussen het vermogen om te verwijden of te vernauwen.
  • Een absoluut afferent pupildefect treedt op bij een ernstige intra-oculaire afwijking of opticopathie waarbij het aangedane oog geen lichtperceptie heeft.
  • Een relatief afferent pupildefect wordt ontdekt door een ‘swinging flashlight’ test, en ontstaat door een unilaterale en incomplete opticusbeschadiging.
  • Denk bij uitval van andere hersenzenuwen, motiliteitsstoornissen van het oog of bewustzijnsdaling aan neurologische aandoeningen en overweeg aanvullend beeldvormend onderzoek.

artikel

Patiënt A, een 40-jarige vrouw, klaagt over verminderd zicht aan haar linkeroog, waarbij het zicht donkerder en vager is dan aan het rechter oog. Voor de klachten begonnen had zij achter haar linker oog pijn die verergerde bij oogbewegingen. De pijn was 6 dagen later verdwenen. Verder heeft zij geen klachten, met name geen neurologische uitval. De visus is rechts 1,0 en links 0,4. Bij het testen van de pupilreacties gebeurt het volgende: bij schijnen in het rechter oog vindt een vlotte en nauwe constrictie van beide pupillen plaats; bij schijnen in het linker oog is de pupilconstrictie beiderzijds veel trager en worden de pupillen ook minder klein. Bij het afwisselend schijnen in linker- en rechteroog treedt er een relatieve verwijding van beide pupillen op tijdens schijnen in het linker oog.

Patiënt B, een 78-jarige man, vraagt een verwijzing naar de oogarts voor evaluatie van zijn geleidelijke visusdaling. In zijn dossier staat dat het linker oog al tijden blind is. In het linker oog is inderdaad geen lichtperceptie te meten, het rechter oog komt niet verder dan 0,6 met brilcorrectie. Bij schijnen in het linker oog gebeurt er niets met beide pupillen; bij schijnen in het rechter oog treedt pupilconstrictie beiderzijds op.

Patiënt C, een 20-jarige buschauffeur, heeft sinds een dag een acute, ernstige, pijnloze visusdaling aan één oog. Hij vertelt dat het gehele beeld zwart is. Vingers tellen op 1 meter afstand lukt niet. Het oogheelkundig onderzoek is niet afwijkend en bij het neurologisch onderzoek zijn alle hersenzenuwen intact; met name de pupilreacties zijn niet afwijkend.

Beschouwing

Neuroanatomie van de pupilreflex

Met de pupilreactietest kan onderscheid gemaakt worden tussen afferente problemen (aan oogbol, retina of N. opticus), hersenstampathologie, en efferente problemen (aan parasympatische vezels van de N. oculomotorius of M. sfincter pupillae). De pupilreactie op licht verloopt via het autonome zenuwstelsel en is in principe bilateraal en symmetrisch. Het afferente deel loopt via het sensorische zenuwstelsel; het efferente (cholinerge) deel via het autonome, parasympathische zenuwstelsel (figuur 1). De pupillen vernauwen reflexmatig door retinale lichtinval, door accommodatie en door parasympathische activiteit. De pupillen verwijden juist door sympathische activiteit.

Figuur 1
Neuroanatomie van de pupilreflex
Figuur 1 | Neuroanatomie van de pupilreflex
De rechter pupil wordt beschenen. Dit licht komt aan op beide retinale helften, en bereikt achtereenvolgens de rechter N. opticus, het chiasma opticum en beide tracti optici (samen het afferente deel: rood en oranje). Via de nucleus pretectalis bereikt het signaal beiderzijds de kern van Edinger-Westphal (hersenstam: paars en blauw). Hier starten de efferente parasympatische vezels, die via het ganglion ciliare uiteindelijk beiderzijds de M. sfincter pupillae bereiken (efferent: groen).

Het afferente deel van de reflexbaan begint in de fotoreceptoren van het netvlies en verloopt via de N. opticus in de orbita en de schedelbasis naar het chiasma opticum, waar de oogzenuwen samenkomen en de axonen deels kruisen. De vezels voor de visus lopen daarna door naar het corpus geniculatum laterale, terwijl die voor de pupilreactie eerder afsplitsen naar de nucleus pretectalis. De informatie van beide temporale retinahelften komen terecht in de ipsilaterale nucleus pretectalis in de hersenstam, en die van de nasale retinahelften in de contralaterale nucleus pretectalis. Vanuit elke nucleus pretectalis wordt beiderzijds de nucleus accessorius nervi oculomotorii (kern van Edinger-Westphal) aangestuurd; zo ontstaat een bilaterale respons, ook bij unilaterale belichting.

Vanuit de kern van Edinger-Westphal lopen efferente preganglionaire parasympathische vezels met de N. oculomotorius naar het ganglion ciliare. Daar schakelen de vezels en wordt de M. sfincter pupillae geïnnerveerd via de NN. ciliares breves.1 Sympathische vezels lopen vanuit de hypothalamus via de hersenstam naar het ruggenmerg. Daar schakelen ze ter hoogte van T1-T3, lopen door de thorax (nabij de longtop) naar het ganglion cervicale superius in de hals (nabij de kaakhoek en de bifurcatie van de A. carotis communis). De postganglionaire vezels verlopen met de peri-arteriële plexus via de sinus cavernosus en innerveren de M. dilatator pupillae.

Het testen van de pupilreacties

Bij het uitvoeren van de test zijn een aantal randvoorwaarden gewenst. Als een patiënt naar de neus van de onderzoeker kijkt of anderszins accommodeert veroorzaakt dat al een reflexmatige vernauwing van de pupillen; daarom wordt de patiënt vooraf geïnstrueerd in de verte te kijken. Het is hierbij handig om schuin voor de patiënt te gaan staan. Gebruik een heldere lichtbron, bijvoorbeeld een penlight of de lichtbron in een oogspiegel, en bied de lichtrespons een aantal keer aan. Het beoordelen van de reflex bestaat uit 5 onderdelen:

  • Zijn de pupillen beiderzijds even groot en rond? Bij asymmetrische pupilgrootte: wordt het verschil groter of blijft het verschil gelijk onder verschillend omgevingslicht?
  • Is beiderzijds de directe pupilreactie op licht aanwezig en is deze reactie symmetrisch in snelheid en mate van constrictie?
  • Is beiderzijds de indirecte (consensuele) pupilreactie op licht aanwezig en eveneens symmetrisch?
  • Is er sprake van een relatief afferent defect?2 Bij gedimd omgevingslicht wordt herhaaldelijk en afwisselend 1 oog belicht gedurende minstens 3 seconden, waarna de lichtbron wordt verplaatst en het andere oog wordt belicht. Let hierbij op dat slechts 1 oog belicht wordt (zet bijvoorbeeld een hand loodrecht op het voorhoofd van de patiënt). Bij een niet-afwijkende ‘swinging flashlight’-test treedt bij het wisselen van belicht oog geen verwijding van de nu beschenen pupil op.
  • Vernauwen beide pupillen bij convergeren? Dan is de accommodatie-reflex intact.

De test en de verschillende stappen worden in een instructievideo nog eens uitgelegd:

Bij een niet-afwijkend onderzoek zijn de pupillen beide rond en gelijk van grootte, zowel onder lichte als donkere condities. Bij eenzijdige belichting treedt beiderzijds een snelle vernauwing van de pupil op en bij de swinging-flashlighttest treden hooguit fysiologische oscillaties van de pupil op maar houden de pupillen na het wisselen naar het andere oog dezelfde grootte. De niet-afwijkende pupil moet zowel kunnen vernauwen als verwijden.

In afwijkende pupilreacties zijn verschillende patronen te herkennen. Bij de interpretatie van deze patronen is het van belang om onderscheid te maken tussen de reacties bij patiënten met een intactbewustzijn en bij patiënten met een gedaald bewustzijn. Figuur 2 toont de niet-afwijkende pupilreactie, een afferent en een efferent defect.

Figuur 2
Verschillende patronen van de pupilreacties
Figuur 2 | Verschillende patronen van de pupilreacties
(a) Niet-afwijkende pupilreacties. Bij belichten van een oog vernauwen beide pupillen vlot en evenredig. (b) Reactie bij een volledig afferent defect aan het rechteroog (links in figuur). Bij belichten van het rechter oog is er beiderzijds geen pupilreactie. De pupilreacties zijn beiderzijds niet afwijkend bij het belichten van het linker oog. (c) Reactie bij een volledig efferent defect van het rechter oog. In rust is er een verwijdde pupil, die ook niet reageert op belichten van het linker of rechter oog.

Een patiënt met intact bewustzijn

Patroon 1: De pupillen zijn in rust asymmetrisch. De asymmetrie is groter in een donkere omgeving. Er is een goede lichtreactie in beide pupillen.

Kijk bij aanvang van de test eerst goed of er al een pupilgrootteverschil bestaat. Eén op de vijf mensen heeft een geringe anisocorie van ongeveer 1 mm.3 Deze asymmetrie persisteert in gelijke mate bij elke belichting. Dit is een fysiologische situatie.

Denk aan het syndroom van Horner als er sprake is van een unilaterale ptosis, miosis en anhidrosis. Door uitval van de sympathische innervatie overheerst de parasympatische innervatie, waardoor de pupilvernauwing verklaard wordt. Aangezien de N. opticus goed functioneert, zijn de lichtreacties beiderzijds niet-afwijkend. Het syndroom van Horner kan aangeboren zijn; daarbij is vaak eenzijdig de iris in het oog lichter gekleurd. Soms is de aandoening verworven; dit kan gebeuren bij elke onderbreking van de sympathicus, bijvoorbeeld bij een trauma van de hals of een longtoptumor. Een acuut ontstaan Horner-syndroom is een reden om met spoed aanvullend onderzoek te verrichten en een dissectie van de A. carotis uit te sluiten. Als het Horner-syndroom niet acuut ontstaan is, maar korter dan een jaar bestaat, is regulier onderzoek van de hersenen tot de thorax vereist om een ruimte-innemende afwijking in het verloop van de sympathische vezels tussen de hypothalamus en de pupil uit te sluiten. Als de afwijking zich boven de bifurcatie van de A. carotis bevindt, gaat het syndroom van Horner gepaard met een intacte zweetsecretie. Bij het oogheelkundig onderzoek kan gebruik gemaakt worden van cocaïnedruppels, waarbij het aangedane oog niet tot nauwelijks zal verwijden.1

Denk bij een rood oog met unilaterale miosis met fotofobie en visusdaling aan een uveïtis anterior.

Patroon 2: De pupillen zijn in rust asymmetrisch. De asymmetrie is groter in een verlichte omgeving. De kleine pupil reageert op licht, de grote pupil reageert niet op licht.

Een wijde, vaak niet geheel ronde pupil die niet reageert en dus tonisch is, kan passen bij het syndroom van Holmes-Adie. Deze meestal unilaterale afwijking komt vaker voor bij jonge vrouwen; bij hen is de aangedane pupil groter en de directe en consensuele reactie op licht blijft uit of is slechts gering. Als de lichtbron wordt weggenomen, is vaak een segmentale re-innervatie met zogenoemde vermiforme, wormachtige, bewegingen van de sfincter zichtbaar. Dit syndroom kan asymptomatisch zijn, maar ook tot fotofobie of leesklachten leiden door trage accommodatie bij convergentie (de zogenaamde licht-convergentiedissociatie). Het kan voorkomen in combinatie met areflexie van de achillespees en overmatig zweten. Als bij oogheelkundig onderzoek niet duidelijk is of het om een tonische pupil gaat, kan gebruik gemaakt worden van een topicaal parasympathicomimeticum in een lage dosering: een tonische pupil zal constrictie vertonen door hypersensitiviteit, een niet-afwijkende pupil toont minimale of geen constrictie.1

De pupil kan ook na een stomp trauma een tijdelijke of permanente areflexie vertonen, waarbij meestal een mydriasis, maar soms juist miosis, voorkomt. Als de éénzijdig wijde pupil direct na een trauma ontstaan is, dient de patiënt met spoed beoordeeld te worden. Traumatische irisschade leidt doorgaans tot een vertrokken, irregulair begrensde pupil, net als verklevingen aan het lenskapsel die bij uveïtis kunnen ontstaan. Hierdoor kan de verwijding van de pupil belemmerd worden.

Bij een medicamenteuze mydriasis is de pupil rond en reageert deze tijdelijk niet meer. Bekende middelen die dit veroorzaken zijn atropine, cyclopentolaat, homatropine, scopolamine, tropicamide, fenylefrine en cocaïnedruppels.1 Afhankelijk van het middel duurt een medicamenteuze mydriasis enkele uren tot 2 weken. Bij bilaterale medicamenteuze mydriasis of bij systemisch gebruik van middelen die de pupilgrootte beïnvloeden, zoals opiaten, XTC en cocaïne, is er doorgaans geen asymmetrie.

Een wijde lichtstijve pupil aan één zijde kan ook voorkomen bij een aneurysma van de A. communicans posterior: deze heeft een nauwe relatie met de N. oculomotorius en daarmee ook met de vezels die de pupilreactie verzorgen.1 Bij compressie en dus uitval gaat dit gepaard met acute pijn, een unilateraal abducerend oog met een grote lichtstijve pupil (de parasympatische innervatie is vervallen).

Denk aan een beschadiging van de N. oculomotorius als de pupilreactie afwijkt in combinatie met een afwijkende oogstand of oogmotoriek. Bij schade aan de N. oculomotorius blijft de consensuele pupilreactie behouden.

Patroon 3: De pupillen zijn beiderzijds klein en reageren beide niet op licht.

Bij lang bestaande neurosyfilis komen Argyll-Robertson-pupillen voor: een bilateraal asymmetrische aandoening van het pretectale gebied van de kern van Edinger-Westphal die leidt tot kleine, irregulaire pupillen die met fel licht niet vernauwen en in het donker nauwelijks vergroten. Er kan ook sprake zijn van de licht-convergentiedissociatie: de pupillen reageren niet op licht, maar vernauwen wel sterk bij convergeren.1

Medicatie zoals opioïden en parasympathicomimetica geven doorgaans een bilaterale miosis waarbij de lichtreactie wel aanwezig, maar soms lastig te beoordelen kan zijn. Bij de gewone veroudering wordt de pupil eveneens kleiner. Naast deze seniele miosis kunnen ook bilaterale tonische pupillen in een chronisch stadium resulteren in juist kleine pupillen.

Patroon 4: Pupillen zijn in rust even groot, maar beide pupillen reageren niet op licht in het linker oog. Bij schijnen in het rechter oog is de directe en indirecte pupilreactie intact.

Dit duidt op een absoluut linkszijdig afferent defect vóór het chiasma opticum. Bij schijnen in het aangedane oog gebeurt er niets met de pupillen; de informatie wordt immers niet doorgegeven. Bij het schijnen in het gezonde oog vernauwen beide pupillen zich wel, door de bilaterale verbinding naar de kernen van Edinger-Westphal. Deze situatie doet zich voor bij een ernstige intra-oculaire afwijking of opticopathie waarbij het aangedane oog geen lichtperceptie heeft. Onze patiënt B heeft een centrale retinale arteriële occlusie links doorgemaakt, terwijl de geleidelijke visusdaling van het rechter oog zou kunnen passen bij cataract.

Een absoluut afferent defect gaat per definitie samen met een ernstige visusdaling. Een volledige monoculaire blindheid met niet-afwijkende pupilreacties zoals bij patiënt C is dus fysiologisch niet te verklaren en duidt op functioneel (niet-organisch) visusverlies. In de differentiaaldiagnose kan nog een corticale blindheid passen.

Patroon 5: Pupillen zijn in rust even groot. Beide pupillen reageren op direct en indirect op lichtaanbod, bij de swinging-flashlighttest wordt de linker pupil groter tijdens schijnen in het linker oog.

Er is sprake van relatief afferent pupildefect (RAPD, of Marcus-Gunn-pupil, vernoemd naar een bekende Schotse oogarts). Dit wordt veroorzaakt door een incomplete, pre-chiasmale beschadiging van de N. opticus, zoals bij patiënt A als gevolg van een linkszijdige neuritis optica. Bij alternerende beschijning van eerst het gezonde oog, en dan het aangedane oog wordt de pupil van de aangedane kant groter in plaats van kleiner. Dit komt doordat een relatief minder sterke lichtprikkel wordt doorgegeven tijdens het schijnen in het aangedane oog. Niet alleen een incomplete opticusbeschadiging kan een RAPD veroorzaken, maar ook intra-oculaire afwijkingen die een oogarts aan kan tonen, zoals een ernstige retinale aandoening, of een neurologische afwijking zoals een groot temporaal gezichtsveldverlies door een beroerte.

Een patiënt met verlaagd bewustzijn

Het testen van de pupilreacties bij een patiënt met een verlaagd bewustzijn kan veel informatie opleveren in het acute stadium. Het onderzoek van de pupilreacties is in wezen niet verschillend van de patiënt met een intact bewustzijn. Houd er echter rekening mee dat pupilreacties afwijkend kunnen zijn door bijvoorbeeld een staaroperatie of gebruik van oogdruppels, iets waar de patiënt u in dat stadium geen informatie over kan geven. De pupilreacties in deze testen bij patiënten met een verlaagd bewustzijn zijn tot 3 verschillende patronen te herleiden:

Patroon 1: Beide pupillen zijn symmetrisch en reageren op licht.

De pupilreactie is dus niet afwijkend. De algemene, brede differentiaaldiagnose van een patiënt met een gedaald bewustzijn is hierbij van toepassing. Als er sprake is van beiderzijdse miosis, kan dit duiden op een letsel in het diëncefalon (thalamus, hypothalamus, hypofyse, epifyse en derde ventrikel), in de pons (ponsbloeding), maar ook op een metabole encefalopathie.4 Een intoxicatie met opiaten resulteert ook in een miosis, waarbij het soms lastig te zien is of de pupillen reageren op licht.

Patroon 2: De pupillen zijn in rust asymmetrisch. Er is sprake van een lichtstijve, wijde pupil aan een kant, de kleine pupil reageert op licht.

Een lichtstijve, wijde pupil na een trauma is een spoedgeval, waarbij een groot intracranieel hematoom uitgesloten moet worden. Naast een ipsi- of contralaterale mydriase kan er ook sprake zijn van uitval van de N. oculomotorius, N. abducens, en eventueel een contra- of ipsilaterale hemiparese. Als er sprake is van een ipsilaterale uitval, dan wordt er gesproken van een ‘false localising sign’.4 Dit is het geval bij transtentoriële inklemming, waarbij de corticospinale banen op Kernohan’s notch worden gedrukt en hierdoor de uitval veroorzaken.

Als er geen trauma is, moet men een ruimte-innemend proces (een tumor, maar ook bijvoorbeeld een maligne A.-cerebri-media-infarct) met massawerking richting de hersenstam overwegen. Een unilaterale lichtstijve pupil kan ook het gevolg zijn van lokale medicatie in de vorm van druppels of verneveling (onder andere van atropine, cyclopentolaat, homatropine, scopolamine, tropicamide, fenylefrine en cocaïnedruppels).5

Patroon 3: Beide pupillen zijn symmetrisch en ze reageren allebei niet op licht.

Als er helemaal geen pupilreacties zijn, duidt dit op een probleem in het mesencefalon waar de N.-oculomotoriuskernen zich bevinden, bijvoorbeeld een infarct of bloeding. Als de sympathische vezels intact zijn, zullen de pupillen symmetrisch verwijd zijn; indien deze niet meer intact zijn, zullen de pupillen vernauwd zijn.

Voor de differentiaaldiagnose is het belangrijk om te achterhalen hoe lang de pupillen al niet reageren op licht. Tijdens – en vlak na – een epileptisch insult kan er sprake zijn van één of twee niet-lichtreactieve pupillen.4

Dames en Heren, het testen van de pupilreacties is bij aandoeningen van het zien en van het bewustzijn een snelle en effectieve diagnostische test. Een goede kennis van de neuroanatomie van deze reflex en het routinematig uitvoeren van de test bij patiënten met visusklachten en patiënten met een verlaagd bewustzijn, is cruciaal om afwijkende reacties van de pupillen te leren herkennen en correct te interpreteren.

Literatuur
  1. Neuro-ophthalmology: Pupils. In: Bowling B, Kanski JJ. Clinical ophthalmology: a systematic approach. 8e dr. Hfdst 19. Amsterdam: Elsevier Health Sciences; 2015. p806-7.

  2. Practical tips in testing for a relative afferent pupillary defect. In: Basic and Clinical Science Course. United States of America: American Academy of Ophthalmology; 2015. p85-6.

  3. Hersenzenuwen. In: Richard E, Odekerken VJJ, de Wit MC. Leerboek neurologie, 8e herziene dr. hfdst. 16. Houten: Bohn Stafleu van Loghum; 2019. p124-5.

  4. Posner JB, Saper CB. Plum and Posner’s diagnosis of stupor and coma. 4e ed. Oxford: Oxford University press, 2007.

  5. Pane A, Miller NR, Burdon M. The Neuro-ophthalmology survival guide, 2e ed. Hfdst 9. Amsterdam: Elsevier Health Sciences; 2017.

Auteursinformatie

Amsterdam UMC, Amsterdam. Locatie VUmc, afd. Oogheelkunde & expertisecentrum voor neuro-oftalmologie: drs. A.L.W. Groot, arts-assistent oogheelkunde; dr. L.J. Maillette de Buy Wenniger en drs. W.A.E.J. de Vries-Knoppert, oogartsen; dr. A. Petzold, neuroloog (tevens: Moorfields Eye Hospital & The National Hospital for Neurology and Neurosurgery, Londen en UCL Queen Square Institute of Neurology, Londen). Locatie AMC, afd. Neurologie: drs. A.E.D. Groot, arts-onderzoeker neurologie; dr. V.J.J. Odekerken, neuroloog.

Contact a.groot2@amsterdamumc.nl (a.groot2@amsterdamumc.nl)

Auteur Belangenverstrengeling
Annabel L.W. Groot ICMJE-formulier
Adrien E.D. Groot ICMJE-formulier
Lucas J. Maillette de Buy Wenniger ICMJE-formulier
Willemine A.E.J. de Vries-Knoppert ICMJE-formulier
Vincent J.J. Odekerken ICMJE-formulier
Axel Petzold ICMJE-formulier
Annabel Groot
Heb je nog vragen na het lezen van dit artikel?
Check onze AI-tool en verbaas je over de antwoorden.
ASK NTVG

Ook interessant

Reacties

Jan
J. van der Meulen

Er worden 3 patiënten met klachten in deze klinische les gepresenteerd. Twee hebben afwijkende pupilreacties en één heeft geen afwijkende reacties. De auteurs geven echter geen verklaring voor deze klachten. Moet ik daaruit opmaken dat de auteurs het niet weten en graag van ons lezers wat suggesties willen hebben? Of ben ik ziende blind en moet ik mijn pupilreacties eens laten controleren?

J.van der Meulen, basis-arts

Dank voor uw reactie. Jammer dat u de verklaring niet kon vinden. De fysiologie wordt uitgelegd in de patronen, waarbij patiënt A in patroon 5 wordt beschreven (deze patiënt heeft dus een relatief afferent pupildefect door een doorgemaakte neuritis optica) en patiënten B en C in patroon 4 (deze patiënten hebben respectievelijk een absoluut afferent defect door een eerdere arteriële occlusie, en een niet organisch verklaarbare visusdaling). 

A.L.W. Groot, aios oogheelkunde