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眼损伤图形刺激对比度视诱发电位

2017-03-28王萌俞晓英陈捷敏刘瑞珏夏文涛

法医学杂志 2017年1期
关键词:空间频率诱发电位法医学

王萌,俞晓英,陈捷敏,刘瑞珏,夏文涛

(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市司法鉴定专业技术服务平台,上海 200063)

眼损伤图形刺激对比度视诱发电位

王萌,俞晓英,陈捷敏,刘瑞珏,夏文涛

(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市司法鉴定专业技术服务平台,上海 200063)

目的研究眼损伤者对比度视诱发电位的特征。方法选取本中心行法医临床学鉴定的60例眼损伤者,根据最佳矫正视力分为0.2~0.3(A组)、0.3~0.5(B组)、≥0.5(C组)三组。分别观察100%、25%、10%对比度条件下的对比度视诱发电位波的振幅及潜伏期变化特征,并行统计学分析。结果(1)相同对比度时,P100波振幅随刺激视角的减小而降低;(2)相同刺激视角时,P100波振幅随对比度降低而降低,组间差异有统计学意义(P<0.05);(3)100%、25%对比度时,相同刺激视角(100%7′视角除外),A组与B组差异无统计学意义(P>0.05);A组与C组、B组与C组随视力提高,P100波振幅增高(P<0.05);10%对比度15′刺激视角,P100波振幅随视力提高而增高(P<0.05);(4)相同对比度下,相同刺激视角时,P100波潜伏期随视力提高而缩短,但组间差异无统计学意义(P>0.05)。相同刺激视角时,随对比度降低,P100波潜伏期延长,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论对比度视诱发电位有望成为评估对比度视力的方法之一。

法医学;眼损伤;诱发电位,视觉;视力损伤者

传统视诱发电位(visual evoked potentials,VEP)可反映自视网膜神经节细胞到视觉中枢的视觉信息和传递功能,能敏感地反映视觉传导通路障碍,其P100波振幅及潜伏期与视力表视力有较好的相关性,已成为客观评价视功能的主要手段之一,但其仅限于高对比度(近100%对比度)条件下视觉传导通路功能反映[1]。对比度视力(contrast visual acuity,CVA)是选定固定对比度,改变空间频率以找到阈值,得到视力的测量方法。对比度视力是决定人们生活与工作中视觉质量的重要指标之一[2]。基于不同对比度条件下的对比度视诱发电位(contrast visual evoked potentials,CVEP)是否具有客观评价对比度视力的功能的研究报道[3]目前尚不多见。本研究观察眼损伤者图形刺激CVEP的特征,初步探讨CVEP中P100波的振幅及潜伏期的变化特征及规律,以期为CVEP在今后法医临床学日常生活视力客观评估中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验对象

1.2 分组

按照伤眼最佳矫正视力(根据电脑自动验光仪验光数据插镜片矫正所得)将实验对象分为3组,每组20人。A组最佳矫正视力为0.2~0.3(含0.2),B组最佳矫正视力为0.3~0.5(含0.3),C组最佳矫正视力大于等于0.5。鉴于所选研究对象系被鉴定人,其中一部分人出于不同目的可能存在伪装或夸大视力障碍的情况,此时视力检查将会发生偏差。

1.3 实验方法及观察指标

1.3.1 对比度视诱发电位检测

采用RETIPORTGAMMA眼电生理仪(德国ROLAND公司)对实验对象进行图像翻转视诱发电位(pattern reversal visual evoked potential,PVEP)的检测。要求受检者眼与屏幕距离80 cm,受检眼注视屏幕中心的视标,另一眼用眼罩严密遮盖,刺激模式为全视野黑白棋盘格翻转,照度85cd/m2。经程序调整,设定100%、25%、10%三种对比度,每种对比度下图形刺激视角分别为1°、30′、15′、10′、7′、5′。

记录电极置枕骨粗隆上5cm的中线Oz,参考电极置于前额Fz,滤波器带通1~100Hz。根据得出的图形,记录各刺激视角下P100波的振幅及潜伏期,筛选出可引出PVEP波形的最小刺激视角(阈刺激视角)及可以引出最佳PVEP图形的刺激视角(最佳刺激视角)。

1.3.2 统计学分析

2.2 术后安静时VAS评分比较 各组VAS评分均随着术后时间增长呈下降趋势。术后2 h SB1组、SB2组镇痛效果起效均较S组快,SB1组和SB2组各时点VAS评分均显著低于S组,且SB1组和SB2组间VAS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。三组在组间、时点间比较差异均有统计学意义(P<0.01),但组间和时点间交互作用差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

应用SPSS 17.0统计软件进行统计分析。各组数据行相关统计分析前均进行正态性检验。定量数据采用±s来表示。比较各组内同一对比度下各刺激视角P100波振幅、潜伏期之间的关系、各组内同一刺激视角下各对比度CVEP P100波振幅、潜伏期之间的关系,及不同对比度、同一刺激视角时各组间P100波振幅比较,采用多因素方差分析。检验水准α=0.05。

2 结果

CVEP检测到的波形与传统VEP波形基本一致,亦可分为N75、P100、N135等,主要观察指标同样为P100波的波幅及潜伏期。

2.1 P100波振幅

同一对比度时,在最佳刺激视角出现之后,随着刺激视角的减小,P100波振幅降低。在最佳刺激视角出现之前,P100波振幅无明显规律(表1)。

各组同一刺激视角时,随对比度下降,P100波振幅降低,差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。

100 %、25%对比度,同一刺激视角时(除100%7′刺激视角外),A组与B组之间P100波振幅差异无统计学意义(P>0.05),A组与C组及B组与C组之间,随视力增高存在振幅逐渐增高的变化,差异有统计学意义(P<0.05)。10%对比度,15′刺激视角时,随视力提高,P100波振幅增高,各组之间差异有统计学意义(P<0.05),余各刺激视角组间比较结果见表1。

表1 各刺激视角、各对比度、各组P100波振幅(n=20,±s,μV)

表1 各刺激视角、各对比度、各组P100波振幅(n=20,±s,μV)

注:1)同一对比度、同一刺激视角时,与C组比较,P<0. 05;2)同一对比度、同一刺激视角时,与A组比较P<0. 05;3)同一对比度、同一刺激视角时,与B组比较,P<0. 05;4)最佳刺激视角

对比度组别1°30′15′10′7′5′100%A7.083±1.4411)7.684±2.0691)4)6.278±1.7921)4.973±1.3741)4.028±1.6381)3)2.472±0.8091)B7.632±1.4301)8.119±2.0711)4)6.981±1.9351)5.468±1.6171)3.931±1.4241)2)2.825±1.1181)C11.008±3.5882)3)11.724±3.2882)3)4)11.020±4.2252)3)8.802±4.0052)3)7.259±3.8352)3)4.502±2.0482)3)25%A5.579±0.6291)6.258±1.2241)4)4.856±1.3291)3.800±1.2091)2.643±0.9711)3)1.498±0.5701)B6.203±1.5861)6.438±1.8821)4)5.888±2.1981)4.229±1.3501)2.988±1.1011)2)2.204±0.5711)C9.301±3.0712)3)4)9.029±3.2612)3)8.059±3.0462)3)6.043±2.1804.671±1.8723.037±1.454 10%A4.545±0.5791)3)4)4.154±1.1743)3.242±1.1741)3)2.436±1.1511)3)1.976±0.7363)1.439±0.3723)B5.289±1.8251)2)4)5.034±1.8342)4.267±1.5421)2)3.392±1.9411)2)2.728±1.1562)1.926±0.5812)C7.139±2.6434)6.825±2.2325.667±2.0952)3)4.375±1.7772)3)3.330±1.4583)2.188±0.697

2.1.3波形异常

A组中,10%对比度下,当刺激视角小于15′时,VEP波形形态异常者明显增多,部分甚至无法辨别明显的N75、P100等波。

2.2 P100波潜伏期

相同对比度下,同一刺激视角时,随视力提高,P100波潜伏期有些缩短、有些延长,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05,表2)。

表2 各刺激视角、各对比度、各组P100波潜伏期(n=20,±s,ms)

表2 各刺激视角、各对比度、各组P100波潜伏期(n=20,±s,ms)

对比度组别1°30′15′10′7′5′100%A101.56±3.96101.29±2.6699.37±5.28102.48±1.54105.63±1.01101.55±1.55 B107.31±4.25105.12±3.06107.48±2.55106.22±2.97110.41±1.37105.52±1.39 C106.24±2.33103.81±4.33109.09±1.15110.12±1.89107.04±2.13113.14±4.21 25%A109.21±3.77112.09±1.58108.31±3.14113.26±1.01115.08±1.28117.39±3.01 B112.67±1.56108.54±2.26112.14±1.99115.25±1.31109.52±2.42110.24±2.33 C107.32±3.22115.44±4.05109.39±2.98107.09±3.01112.04±2.01112.35±1.99 10%A115.34±0.96112.25±0.77109.31±1.05107.43±0.97112.12±1.09112.01±1.26 B114.40±1.35109.19±2.19113.21±1.88111.17±2.03109.66±3.21108.00±2.98 C109.35±1.17115.28±1.03107.09±2.17112.22±1.89113.05±2.01117.03±1.05

同一刺激视角时,各组内随对比度降低,潜伏期有延长的趋势,但差异无统计学意义(P>0.05,表2)。

部分实验对象,同一刺激视角下,可见到高对比度(100%对比度)时P100波潜伏期较低对比度时延长的现象。

3 讨论

传统的小数视力表检测的视力即我们通常说的视力,主要反映的是视网膜黄斑区对高对比、小目标的分辨能力。实际上,人类视网膜、视神经中不同的细胞对不同空间频率图形刺激的敏感度不一致,有些对低到中间空间频率敏感,有些对于中间到高空间频率敏感。有的细胞负责对物体形态的识别及区别,有的负责识别物体的运动[1]。对比度视力(contrast visual acuity,CVA)正是对人眼上述特征的一种衡量方法,是一种选定固定对比度,改变空间频率以找到阈值,从而得到视力的测量方法,不仅能反映人眼对细小、高对比度目标的分辨能力,而且也反映人眼对粗大、低对比度目标的反应能力,可反映人眼对日常生活环境里高、中、低对比度的物体识别能力,较直观、量化评估被检测者的视觉功能,因此能够更全面、客观地评价视功能[2]。鉴于对比度视力的重要性及其在临床医学、法医学等相关领域的应用前景,有必要探讨、寻找可对其进行客观评估的手段,CVEP相关研究受到重视。

Katsumi等[1]研究发现,当对比度下降时,VEP振幅迅速降低,在最高空间频率时,振幅受对比度变化的影响最明显。当对比度低于一定程度时,所有刺激频率下VEP的波形均变得不规则。

本研究结果显示,在各视力组,CVEP P100波振幅随对比度下降而降低,各对比度之间振幅差异具有统计学意义。视力较低组,10%对比度下,当刺激视角小于15′时,VEP波形形态异常的例数明显增多。这与Katsumi等[1]的报道基本一致。

李倩倩等[4]研究了不同视敏度障碍者PVEP的P100的特征,得出P100潜伏期和振幅均与视敏度之间存在线性相关,随着视敏度的增加,P100呈现潜伏期逐渐缩短、波幅逐渐增高的趋势。

本研究结果显示,相同对比度下,同一刺激视角时,随视力提高,P100波振幅增高,提示CVEP的振幅与对比度视力之间可能存在某种相关性,通过P100波振幅推测或推算相应对比度的对比度视力理论上存在可能性。但本研究结果显示,A组与B组之间振幅差异在各刺激视角几乎均无统计学意义,分析可能与视力相对接近有关。

潜伏期方面,相同对比度下,同一刺激视角时,随视力提高,P100波潜伏期有些缩短、有些延长,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。同一刺激视角时,各组内随对比度降低,潜伏期有延长的趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。这与前述文献报道[4]不尽一致,具体原因有待于进一步探讨。

Katsumi等[1]研究还发现,在高(接近100%)对比度下,峰时延长超过了低对比度。本研究亦观察到相似情况,部分实验对象,可见到高对比度时P100波潜伏期较低对比度时延长的现象。分析认为,可能与接受刺激的神经细胞存在饱和现象而导致高对比度组神经冲动传导延迟有关。

CVEP检测仅需调整电生理设备即可,其具体操作与传统VEP操作方法相同,无须额外的操作训练,并可获得与传统VEP相似的波形,易于操作及数据分析。眼损伤后视力降低者的CVEP的P100波振幅及潜伏期存在着一定的规律性变化,可以应用于眼损伤后视觉功能障碍程度的司法鉴定。此外,CVEP可根据实际案例检测需要,设定不同的对比度条件,使用灵活简便,具有广阔的应用前景。当然,受视觉电生理检测本身的局限性,CVEP亦存在一些尚难以克服的不足。CVEP在一定程度上仍需受试者配合,若其精神不能很好地集中,则结果准确性将受到影响。测试人员应密切监督受试者是否集中精神、是否注视视标或屏幕,亦可通过让其默数刺激图像变化次数的方法提高其专注力。此外,CVEP检测时间较长,检测过程中发现受试者疲劳、精神难以集中时可暂停休息后再继续检测。

今后,需进一步扩大观察样本量,改变视力分组,缩小对比度设定间隔,以得到更多数据,建立实验室数据库。同时,可进一步探讨对比度视诱发电位与对比度视力之间的关系,探索其对客观评价对比度视力的价值,进一步为法医临床学应用奠定基础。

[1]Katsumi O,Tanino T,Hirose T.Measurement of contrast sensitivity function using pattern-reversal visual evoked responses[J].Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol,1985,223(4):190-195.

[2]贾亮,李朝辉,钱海燕.白内障术后早期对比度视力的恢复[J].军医进修学院学报,2012,33(1):39-41.

[3]彭书雅,陈捷敏,刘冬梅,等.对比度视力与扫描视诱发电位视力的相关性[J].法医学杂志,2015,31(1):20-22,27.

[4]李倩倩,刘小琴,陈溪萍.模式翻转视诱发电位P100与视敏度的相关性[J].法医学杂志,2011,27(2):91-93,101.

Contrast Visual Evoked Potentials under Pattern Stimulus in Ocular Trauma

WANG Meng,YU Xiao-ying,CHEN Jie-min,LIU Rui-jue,XIA Wen-tao
(Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine,Shanghai Forensic Service Platform,Institute of Forensic Science,Ministry of Justice,PRC,Shanghai 200063,China)

ObjectiveTo study the characteristic of contrast visual evoked potentials(CVEP)in patients with ocular trauma.MethodsSixty patients defined as ocular trauma by forensic clinical examination in our center were selected,and split into 0.2-0.3(Group A),0.3-0.5(Group B)and≥0.5(Group C)according to the best corrected visual acuity.The variation characteristics of wave amplitude and latency of CVEP under 100%,25%and 10%contrast were observed and analyzed statistically.Results(1)Under the same contrast,the wave amplitude of P100decreased with the decrease of stimulus perspective.(2)Under the same stimulus perspective,the wave amplitude of P100decreased with the decrease of contrast(P<0.05).(3)Under the contrast of 100%and 25%with the same stimulus perspective(except 100%7′perspective stimulus),the difference between group A and group B had no statistical significance(P>0.05).Between group A and group C,group B and group C,the wave amplitude of P100gradually increased with the increase of vision(P<0.05).Under the contrast of 10%with 15′stimulus perspective,the wave amplitude of P100increased with the increase of vision(P<0.05).(4)Under the same contrast with the same stimulation perspective,the latency of P100wave shortened with the increase of vision,while the difference had no statistical significance(P>0.05).Under the same stimulus perspective,the latency of P100wave was prolonged with the decrease of contrast(P>0.05).ConclusionCVEP may become one of the possible methods for the evaluation of contrast visual acuity.

forensic medicine;eye injuries;evoked potentials,visual;visually impaired persons

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2017.01.005

1004-5619(2017)01-0021-04

2016-02-19)

(本文编辑:王亚辉)

中央级科研院所基本科研业务费资助项目(GY2013G-6);上海市法医学重点实验室资助项目(14DZ2270800);上海市司法鉴定专业技术服务平台资助项目(16DZ2290900)

王萌(1976—),女,硕士,主检法医师,主要从事法医临床学研究;E-mail:1245647130@qq.com

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