多焦视觉电生理技术在视功能评估中的应用

彭书雅，陈捷敏，刘瑞珏，周姝，3，刘冬梅，夏文涛

（1.苏州大学医学部法医学系，江苏苏州 215123；2.司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室，上海 200063；3.复旦大学上海医学院法医学系，上海 200032）

·综述·

多焦视觉电生理技术在视功能评估中的应用

彭书雅1，2，陈捷敏2，刘瑞珏2，周姝2，3，刘冬梅1，2，夏文涛2

（1.苏州大学医学部法医学系，江苏苏州 215123；2.司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室，上海 200063；3.复旦大学上海医学院法医学系，上海 200032）

多焦视觉电生理技术主要包括多焦视网膜电图（multifocal electroretinography，mfERG）和多焦视诱发电位（multifocal visual evoked potential，mfVEP），可通过同时刺激大量局部视网膜区域得到各局部反应以客观评价视网膜功能和视网膜-皮层传导通路的状态，具有测试时间短、灵敏度高等优点，在视网膜疾病和青光眼的诊断中具有明显优势，目前在眼科临床中应用广泛。在法医临床学鉴定实践，尤其是眼外伤后视功能的评估，多焦视觉电生理技术尚属较新的客观检查技术。本文综述了国内外学者对mfERG和mfVEP技术的刺激方法、电极位置、分析方法及其在视功能评估中的研究现状，并初步探讨和展望了多焦视觉电生理技术在法医临床学鉴定中的应用价值。

法医学；多焦视觉电生理；综述[文献类型]；视功能

多焦视觉电生理技术主要包括多焦视网膜电图（multifocal electroretinography，mfERG）和多焦视诱发电位（multifocal visual evoked potential，mfVEP）两类。1992年，Sutter等[1]首次提出mfERG技术，1994年，Baseler等[2]在此基础上又提出mfVEP技术。多焦视觉电生理技术弥补了传统视觉电生理技术的不足，对局部视网膜病变的检测更具简便性和科学性，并在眼科临床实践中广泛应用，尤其在视网膜疾病和青光眼的诊断中具有明显优势。近年来，多焦视觉电生理技术作为一种新兴技术开始应用于法医临床学鉴定中，尤其是眼外伤后视功能的评估。本文对mfERG和mfVEP技术的刺激方法、电极位置、分析方法以及在视功能评估中的进展进行综述，以期促进多焦视觉电生理技术在法医临床学鉴定中的应用。

1 检测系统及其基本原理

目前主要使用两类多焦视觉电生理检测系统，一类是由美国EDI公司生产的VERIS多焦视网膜电图检查仪，另一类是由德国ROLAND公司生产的RETIscan多焦视觉电生理仪。这两类仪器均达到国际临床视觉电生理学会（International Society for Clinical Electrophysiology of Vision，ISCEV）标准[3]的要求，在眼科临床实践中均得到广泛应用。

多焦视觉电生理技术是建立在kernel分析的数学模型上，采取伪随机m-序列控制刺激图形的变化，使刺激同时作用于视网膜多个不同部位，通过一个或多个通道记录各个不同部位的混合反应信号，再用计算机进行快速傅里叶变换，把对应于视网膜各部位的波形提取分离出来，并使视网膜各部位的反应振幅用波形图、二维平面图或三维立体图显示出来，从而客观地反映视网膜各部位的功能以及视网膜-皮层传导功能[4]。

2 mfERG技术

2.1 刺激方法

按视网膜感光细胞分布密度，mfERG的刺激图形为随离心度增加而增大的六边形阵列，常用61个或103个六边形。刺激野包括固视两边各20°～30°的视角范围。固视视标可用中央固视点或十字交叉型。放大器的增益设置为100000或200000，常用带宽为10～300Hz。

2.2 电极位置

记录mfERG的常用电极有两种：一种是Burian-Allen双极电极，其正极为角膜接触镜电极，参考电极通过开睑器和眼睑结膜相接触；另一种是JET电极，其正极为单极角膜接触镜电极，参考电极为皮肤电极，置于受检眼的外眦部。地电极均采用皮肤电极贴敷于耳垂或前额。ISCEV推荐使用Burian-Allen电极。

2.3 分析方法

各种mfERG分析方法均基于振幅和潜伏期。为了降低噪声，减小波形变异对反应的影响，振幅的计算采用均方根算法，均方根最大限度地保持了波形的完整性。在比较视网膜不同区域功能时引入振幅密度概念，即单位面积振幅值。

3 mfVEP技术

3.1 刺激方法

刺激图形呈现于21英寸CRT显示器屏幕，用60个刺激单元组成“飞镖盘”的刺激图形阵列，每个刺激单元的面积随离心度的增加而增大。每个刺激单元又含有16个黑白相间的方格，每个小方格按m-序列做黑白翻转。刺激野以与皮质解剖相应的排列方式刺激中心半径为20°～25°范围的视网膜。

3.2 电极位置

电极位置不同，记录到的反应信号也会不同[5]，临床上多采用枕部多通道双极记录法，但目前尚无统一标准。Klistorner等[6]推荐使用枕部四通道双极记录法：在枕骨粗隆的上、下、左、右四个方向各放置1个电极，左、右两个电极到枕骨粗隆的距离均为4 cm，上、下两个电极到枕骨粗隆的距离分别为2.5 cm和4.5cm，下方及左侧电极接放大器的负端，地电极接前额，用这4个电极组成四通道的双极记录。而Hood等[7]提出六通道双极记录法：下方电极安放在枕骨粗隆上，上方电极离枕骨粗隆上方4cm，左、右电极位于枕骨粗隆上方1cm处，左、右电极距中线（头颅正中矢状线）的距离仍为4cm，下方及左侧电极接放大器的负端，地电极接前额，用这4个电极组成六通道的双极记录。

3.3 分析方法

3.3.1 振幅、潜伏期

对于mfVEP，由于刺激图形阵列的每一部分在图形翻转时总亮度不变，故记录的一阶反应为0，而二阶反应含有一个主要的可重复波形，代表连续两次刺激的相互作用，因此，在mfVEP的研究中主要分析二阶反应信号[8]。

3.3.2 双眼不对称分析

Klistorner等[9]认为不同个体之间因皮质卷曲和距状裂位置的变异而存在差异，但在同一个体双眼之间应不存在此差异。Graham等[8]提出采用双眼不对称性系数（relative asymmetry coefficient，RAC）对mfVEP进行不对称性分析：RAC=（AMP1-AMP2）/（AMP1+ AMP2），其中AMP1代表左眼某一位置视诱发电位（visual evoked potential，VEP）反应的最大峰-谷振幅值，AMP2代表右眼同一位置VEP的最大峰-谷振幅值。正常人RAC值为0±0.11，一般不超出±0.12。Hood等[10]对6例正常人与4例患者进行了双眼间的mfVEP对照分析，将结果与Humphrey视野计记录的结果进行比较，证实局部单侧的视野损害可以通过不对称分析发现。

4 视功能评估中的应用

4.1 视力

视力是临床上运用最广、最有价值的一种视功能评估指标，反映视网膜识别外界物体的能力[11]。目前视力检查主要依靠视力表方法，这需要受检者主观配合，对于癔症、诈盲及不能配合检查的对象，如婴儿、老年人等，此法不适用。mfERG可以作为一种客观检查方法评估中心视力。马飞等[12]研究了联合应用VEP、视网膜电图（electroretinogram，ERG）及mfERG技术在癔症性盲目中的诊断作用。观察组为12例主诉视力突然下降并有明确精神诱因的年轻女性，以实验室正常值为对照组。结果发现，观察组的mfERG总和值及中心点幅值与对照组比较均无明显变化，表明患者视网膜和视觉传导通路功能正常。结合精神科和视觉电生理检查结果，对12例患者诊断为癔症。经暗示治疗、服用安慰剂后12例患者中有10例视力恢复正常水平，2例视力恢复至原视力水平。因此认为，mfERG对癔症性盲目的诊断与鉴别具有重要意义。马进等[13]检测了43只正常人眼及117只视力不同程度下降眼，研究mfERG三维图中央区振幅密度和中心视力的相关性，以50岁为界划分两个年龄组，结果显示≥50岁年龄组和＜50岁年龄组振幅密度值（y）与中心视力（x）均存在显著正相关，r值分别为0.830、0.821（P＜0.01），并得到两个线性回归方程：y=17.523 x、y=18.925 x，验证实验符合率分别为70%、65%。因此认为，mfERG可作为评估中心视力的客观且有效的手段。裴文等[14]对23例外伤性黄斑裂孔眼术前、术后进行mfERG检测，分析比较中心凹、黄斑区和黄斑外区的mfERG与视力的关系，研究发现黄斑裂孔术后视力与mfERG振幅密度呈正相关，r值为0.735（P=0.015）。仇长宇等[15]研究眼球挫伤的mfERG改变，选择眼球挫伤44例47眼，对不同程度受伤眼及正常眼的总体参数、各环的波振幅、潜伏期进行比较，受伤眼的矫正视力与黄斑中心凹区一环的b波振幅密度之间具有线性关系。

Campa等[16]研究了新生血管性、年龄相关性黄斑变性患者经玻璃体腔途径雷珠单抗治疗后早期mfERG特点，发现mfERG中央区P1波平均振幅密度与最佳矫正视力呈正相关（P＜0.01）。Reis等[17]在节细胞前水平研究了常染色体显性遗传型视神经萎缩对视功能的影响，发现视网膜神经节细胞前多焦视网膜第1环P1波反应振幅与视敏度显著相关（P=0.03）。

4.2 对比敏感度

对比敏感度可以与mfERG及其他眼科检查手段联合应用于临床疾病的诊断、治疗效果评价等。

Ho等[18]对52例年龄为9～14岁近视儿童和19例年龄为21～28岁近视成人进行49%和96%对比度下的闪光mfERG检测，研究发现，在49%对比度下近视成人的周边视网膜区域的mfERG成分变化显著。Nowacka等[19]利用视野检查、色觉和对比敏感度检查、mfERG及其他视觉电生理技术等手段研究了帕金森氏病视觉功能和视觉电生理特点，他们认为视觉电生理改变可以解释帕金森氏病中的视功能异常。Hejcmanová等[20]观察了经激光治疗后的中心性浆液性脉络膜视网膜病变mfERG特点，认为单纯的矫正视力、对比敏感度及其他功能检查并不能完全代表被检查者真实视功能状况。Khan等[21]研究了急性低血糖（伴或不伴糖尿病）对视网膜功能和对比敏感度的影响，发现mfERG振幅的下降伴随对比度敏感度的降低。

4.3 视野

在mfVEP出现以前，标准自动视野计一直作为视野检查的“金标准”应用于临床眼科学。但标准自动视野计仍是一种主观检查方法，无法客观、准确地评估受检者视野状况。Yukawa等[22]研究了40例正常人，3例颅内疾病伴精神异常患者mfVEP特点，认为在颅内病变患者伴有精神异常不能配合主观视野计检查时，mfVEP检查可作为有效的方法。与标准视野计及其他视觉电生理技术相比，mfVEP的优势还在于其对视野良好的地形分析。Goldberg等[23]的研究表明自动视野计检测结果与mfVEP的检测结果之间呈高度相关。De Moraes等[24]对210例（420眼）青光眼、高眼压及青光眼患者分别行标准自动视野计和mfVEP检查，结果显示当临床或者主观视野检查无法作出明确诊断时，可以应用mfVEP技术。

5 法医临床学应用及展望

目前，眼外伤视功能的鉴定，国内外应用mfERG技术进行视功能检查及评定的研究或报道不多。但其在临床医学中的广泛应用，特别是在外伤性黄斑裂孔、近视眼底改变中的诊断作用，对眼外伤的法医学鉴定有一定的借鉴价值。

Chen等[25]报道了1例应用光学相干层析成像（optical coherence tomography，OCT）、mfERG和Humphrey视野计对双眼外伤性黄斑裂孔进行随访的案例。结果发现，至随访结束（外伤后7个月）期间，双眼最佳矫正视力逐渐改善，裂孔逐渐闭合；伤后7个月双眼mfERG各环N1、P1波振幅值较伤后3天增大，N1、P1波潜伏期减小，但mfERG三维地形图与正常对照组相比，黄斑区反应密度峰值降低改善不显著。裴文等[14]认为mfERG可以对外伤性黄斑裂孔眼的视网膜功能进行定位定量检测。由此可见，mfERG与黄斑裂孔愈合过程中的视功能具有一定的相关性，但尚不能真实反映伤眼治愈后的实际视功能。

Park等[26]应用mfERG及OCT技术对90例（90眼）非病理性近视眼的眼底结构和功能变化特点进行了研究。近视程度用等效球镜度数表示，按照度数分为4组，分别为-0.50～-2.75D、-3.00～-5.75D、-6.00～-9.75D、-10.0～-15.0D，分析等效球镜度数与mfERG反应的相关性及各组mfERG 1～6环平均反应的变化特点。结果发现各组mfERG反应的N1、P1波振幅随等效球镜度数增加而显著降低，各组mfERG 1～4环P1波潜伏期及第4环N1波潜伏期与近视屈光度数呈负相关。利用OCT测量视网膜总厚度、视网膜感光细胞层厚度、视网膜外核层厚度和视网膜中-内层厚度，通过比较各组视网膜厚度与mfERG反应的相关性进一步研究视网膜结构与功能之间的关系。结果表明，随周边区视网膜中-内层厚度减小，mfERG第4环N1、P1波振幅均明显降低（均为P=0.001，R2=0.2），N1、P1波潜伏期均明显延长（P=0.02，R2=0.1和P=0.03，R2=0.1），这提示非病理性近视视网膜厚度可随屈光度增加发生改变，并伴随mfERG改变。该研究有助于法医学司法鉴定人通过研究眼球结构的变化了解视功能损害程度。

2012年，项剑等[27]对1例眼外伤后视野损害的评定进行了报道。案例中被鉴定人左眼静态视野检查结果为鼻侧视野正常，颞侧偏盲，左眼矫正视力为0.8。mfVEP检查结果表明，左眼鼻侧视野各刺激单元的mfVEP波形均能引出，颞侧视野均未引出，与视野检查所示的颞侧偏盲有良好的对应性。此案例为国内首次将mfVEP技术引入眼外伤的法医学鉴定。国外也有类似报道，Kaltwasser等[28]对1例视网膜色素变性患者进行了mfVEP检查，保留信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）最大通道的记录信号，并与5名正常被检者比较，发现mfVEP反应与视野计结果有相关性，他们认为“最佳SNR法”可用于法医学眼科鉴定中。

视力和视野是法医临床学鉴定实践中评价视功能的重要指标。多焦视觉电生理技术的出现丰富了客观评定视功能的技术和方法，对于眼外伤法医学视功能评估应具有一定的应用价值。

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Multifocal Visual Electrophysiology in Visual Function Evaluation

PENG Shu-ya1,2,CHEN Jie-min2,LIU Rui-jue2,ZHOU Shu2,3,LIU Dong-mei1,2,XIA Wen-tao2
（1.Department of Forensic Medicine,Medical College of Soochow University,Suzhou 215123,China;2.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine,Institute of Forensic Science,Ministry of Justice,P.R.China,Shanghai 200063,China;3.Department of Forensic Medicine,Shanghai Medical College,Fudan University, Shanghai 200032,China）

Multifocal visual electrophysiology,consisting of multifocal electroretinography（mfERG）and multifocal visual evoked potential（mfVEP）,can objectively evaluate retina function and retina-cortical conduction pathway status by stimulating many local retinal regions and obtaining each local response simultaneously.Having many advantages such as short testing time and high sensitivity,it has been widely used in clinical ophthalmology,especially in the diagnosis of retinal disease and glaucoma.It is a new objective technique in clinical forensic medicine involving visual function evaluation of ocular trauma in particular.This article summarizes the way of stimulation,the position of electrodes,the way of analysis,the visual function evaluation of mfERG and mfVEP,and discussed the value of multifocal visual electrophysiology in forensic medicine.

forensic medicine;multifocal visual electrophysiology;review[publication type];visual function

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2013.04.013

1004-5619（2013）04-0286-04

2013-04-22）

（本文编辑：王亚辉）

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAK16B03）

彭书雅（1988—），女，山东临沂人，硕士研究生，主要从事法医临床学研究；E-mail：soochow_psy@163.com

刘瑞珏，女，副主任法医师，主要从事法医临床学鉴定与研究；E-mail：liurj@ssfjd.cn

通信作者：夏文涛，男，研究员，主任法医师，硕士研究生导师，主要从事法医临床学鉴定与研究；E-mail：xiawt@ssfjd.cn