正常儿童相同对比度彩色图形视觉诱发电位的临床研究
发表时间：2010-02-05 浏览次数：561次
正常儿童相同对比度彩色图形视觉诱发电位的临床研究作者：忽俊，严良，杨蕾，丁琦，赵婕，熊毅，徐翀，陆毫 作者单位：上海市宝山中心医院 眼科，上海 201900 【摘要】 目的 通过检测正常儿童相同对比度彩色图形视觉诱发电位，并与非彩色图形视觉诱发电位波形进行比较分析，为筛查早期以色觉改变为特征的儿童眼病提供一定的参考。方法 用分光光度计控制颜色亮度，在相同对比度条件下设置了非彩色（白/黑）、相同对比度彩色（红/黑、绿/黑）三种翻转棋盘格视觉刺激条件，对21例（42眼）正常儿童进行相同对比度彩色和非彩色图形视觉诱发电位检测。对所得数据采用SPSS 11.5统计软件进行分析（包括方差分析和t检验）。结果 正常儿童在三种不同的视觉刺激条件下均能记录到稳定的NPN复合波形。在三种刺激条件下，左右眼的相对振幅(P1+N1)、P1波峰时及N1波峰时比较，差异均无统计学意义，其中左右眼振幅的比值平均值为白/黑0.89±0.15，红/黑0.73±0.23，绿/黑0.72±0.24。在三种不同刺激条件所诱发的波形中，红/黑、绿/黑刺激条件下P1及N1波的峰时比较，差异无统计学意义（P>0.05）。相对振幅（P1+N1）比较，白/黑格明显大于红/黑格与绿/黑格刺激，且差异有显著统计学意义(P<0.01)；而绿/黑格相对振幅大于红/黑格，且差异有统计学意义(P＝0.04)。结论 相同对比度条件下彩色图形视觉诱发电位检查能够在儿童检测中获得稳定波形，可用于儿童眼病的筛查。 【关键词】 儿童；视觉诱发电位；彩色图形 Clinical investigation of the isocontrast color pattern visual evoked potentials of normal children HU Jun， YAN Liang， YANG Lei， et al. Department of Ophthalmology， Baoshan Central Hospital， Shanghai China， 201900 ［Abstract］Objective To provide a reference for clinical screening of ophthalmopathy in children by investigating and comparing the isocontrast color pattern visual evoked potentials (IPVEP) and achromatic pattern visual evoked potentials (APVEP) of normal children. Methods Three kinds of reverse checkerboard patterns were used as stimuli， including APVEP (white/black) and IPVEP (red/black， green/black). Each pattern had the same luminance contrast. IPVEP and APVEP were recorded from 21 normal subjects（42 eyes). Results Steady NPN waveforms could be recorded under each stimulus condition. The differences in the latencies of P1 and N1 and the amplitude of P1+N1 between the left and right eyes with the three types of patterns were not significant (P>0.05). The average ratios between the left and right eyes were white/black 0.89±0.15， red/black 0.73±0.23， and green/black 0.72±0.24. For white/black， the amplitude of P1+N1 was significantly higher than that for red /black or green/black (P<0.01)， but there was no statistically significant difference in the latencies of red/black and green/black patterns (P=0.37). Conclusion The results of this investigation proved that IPVEP can provide steady waves in normal children and can be used to screen ophthalmopathy in children. ［Key words］ children； pattern visual evoked potential； chromatic graph 色觉是黄斑中心凹及旁中心区域视网膜功能的表现之一，在某些视网膜疾病中，尤其是特异性损伤神经网膜或视皮质神经通路的眼病，其早期就会对色觉产生影响[1-3]。彩色图形视觉诱发电位（color pattern visual evoked potential，CPVEP）是采用彩色图形刺激达到分离视觉系统红、绿、蓝通路的电生理技术。CPVEP检查可以对色觉功能神经通路的完整性进行评估，而相同对比度彩色图形视觉诱发电位（isocontrast color pattern visual evoked potential， IPVEP）排除了色彩对比度不同对检查结果的干扰，因而更有助于早期发现、诊断和鉴别诊断先天性色觉异常以及某些疾病早期的无症状色觉改变。本研究检查了21名正常儿童的IPVEP，通过图形分析对正常儿童IPVEP正常值及IPVEP的检测方法进行初步探讨。1 材料和方法 1.1 研究对象 21名（42眼）正常儿童，年龄6～14岁，平均8.28岁，其中男9人，女12人。均无全身性疾病，无眼病史及家族史。眼部检查：裸眼或矫正视力均≥1.0（屈光度≤±2.50 D），眼前节、眼底、眼球活动度、注视性质、视网膜对应均正常；色觉检查采用《色觉检查图》，排除色觉异常者。 1.2 仪器及其参数设定 采用苏州六六视觉公司生产的YZ56视觉电生理检测系统。视觉刺激器为15吋彩色计算机显示器，显示屏大小为37 cm×27.5 cm。VEP平均叠加次数为128次，分析时间为250 ms，滤波通频带宽为0.1~500 Hz。亮度和波长标定仪为PR-650分光测色计。 1.3 刺激条件的设定 用计算机软件编辑设置红、绿两种纯色，亮度为30 cd/m2，用PR-650分光测色计标定红光波长624 nm、绿光波长544 nm分别为长波长及中波长光，同时选用最高亮度白色（亮度为130 cd/m2）、最低亮度黑色（亮度为10 cd/m2）。将上述四色制成黑/白、黑/红、黑/绿三种棋盘格翻转图形刺激模式，并将三种刺激模式亮度对比度均调至99%，以消除亮度及对比度因素的影响，而观察单纯色觉刺激特点。 棋盘格翻转的时间频率为1 Hz，空间频率为30′，受检者距离刺激屏63 cm，屏幕水平视角为32°。接受检查时，受试者身处安静、相对封闭的正常荧光灯照明检查室，室内光照度约为300 Lux。 1.4 IPVEP检测方法 在屏蔽良好的专用电生理检查室接受检查。电极的放置采用国际电生理协会建议使用的标准10－20系统电极放置法，记录电极为Ag/Agcl盘状电极，单极导联记录，记录电极1个，参考电极Fz放置于前额正中发际线下5 mm，接地电极FPz放置于耳后乳突区，阻抗控制在10 kΩ以下，所有测试均重复3次，观察受试者是否有良好的可重复性，重复性差者被筛除。采用单眼测试方法，记录单眼波形时对侧眼予不透光黑布遮盖。 波形采集：本实验室中所记录到的瞬态PVEP波形显示为负波朝下，正波朝上，峰时单位为毫秒（ms），测量从刺激开始到相关成分波的波峰（或波谷）的顶点，振幅的单位是微伏（?滋V），采用从基线到波峰或波谷顶点的测量方式。本研究中为减少基线不稳对振幅的干扰，采用相对振幅进行数据比较，记录方式为P1振幅与N1振幅之和。 1.5统计学方法 实验所有数据均采用SPSS 11.5统计软件进行分析。组间比较采用单因素方差分析，左、右眼比较采用配对t检验，不同眼不同刺激模式比较采用独立样本t检验。2 结果 2.1 不同眼别的IPVEP测定结果 21例正常儿童在红/黑和绿/黑两组相同对比度翻转棋盘格刺激条件下所诱发的IPVEP波形与非彩色PVEP所得波形相似而稳定。在三组刺激条件下，左、右眼间P1波峰时、N1波峰时及P1/N1相对振幅的比较，差异均无统计学意义（见表1、表2、表3）。 2.2 振幅比值 尽管波幅值的个体间波动较大，但同一个体左、右眼相对振幅的比值（低值/高值）却比较恒定，三组不同刺激条件下所得相对振幅比值分别为：白/黑0.89±0.15，红/黑0.73±0.23，绿/黑0.72±0.24。2.3 三种刺激条件下所得波形的N1峰时、P1峰时和相对振幅比较 见表4。 N1波峰时：红/黑、绿/黑所得波形均较白/黑所得波形延迟，差异均有统计学意义（t=4.69，P<0.01；t＝2.46，P＝0.02）；而红/黑和绿/黑棋盘格刺激所得波形差异无显著统计学意义（t=0.91，P＝0.37）。 P1波峰时：红/黑所得波形较白/黑所得波形延迟，差异有显著统计学意义（t＝2.75，P＝0.009）；绿/黑所得波形较白/黑延迟，但两者差异无统计学意义（t＝1.29，P＝0.2）；红/黑和绿/黑棋盘格刺激所得波形差异则无显著统计学意义（t＝1.03，P＝0.31）。 相对振幅比较：白/黑刺激所得相对振幅明显大于红/黑和绿/黑，差异有显著统计学意义（白/黑与红/黑相比，t＝6.84，P<0.01；白/黑与绿/黑相比，t＝3.28，P＝0.002）；而红/黑棋盘格刺激所得波形相对振幅小于绿/黑，差异有统计学意义（t＝2.19，P＝0.04）。3 讨论 临床电生理检查是在无创伤前提下研究人类色觉功能的重要方法之一。其中图形视觉诱发电位(PVEP)是以图形作为刺激源，在枕叶视皮层诱发出的电活动，是一种检查视路功能的客观方法[4-5]。作为视功能中极为重要的色觉，其通路在人类出生后早期即开始发育完善，直到青年时期才趋于稳定。多种累及视神经或视觉通路的疾病在早期即可出现色觉功能的障碍，但这种早期障碍通常难以通过色盲检查表检测出来，在无法用语言表达的婴幼儿患者，色觉功能的检查难度更大。彩色图形视觉诱发电位可以对色觉功能障碍进行早期客观检测，其主要作用原理是采用空间频率、对比度、亮度和颜色独立控制的彩色方格或栅栏刺激分离红、绿、蓝色觉通路，进而对不同色觉通路功能进行评估。已有研究发现视神经及视通路疾患最易累及S锥体通路，对长、中波长光通路有较大影响[2]，故而本研究采用单色性较好的红色(长波)、绿色(中波)方格刺激以达到分离色觉通路进行刺激的目的，对单一色觉通路功能进行检测，同时控制对比度及亮度，以排除其影响，并与国际通用的标准黑/白图形刺激进行比较，以分析单色觉通路图形诱发电位的图像特点。本研究中三种不同刺激模式所获得的左、右眼波形振幅与峰时，与文献报告相吻合[6－8]，表明接受检查的对象有正常良好的视觉皮层功能和完整的亮度信息传导通路。 研究已证实，正常婴幼儿的PVEP波潜伏期及振幅随年龄而变化，故而年龄是影响PVEP测试结果最重要的生理因素。根据婴幼儿的发育规律，建议按新生儿、1月～、2月～、3月～、6月～、1岁～、2岁～、分别设立正常值，3岁后则可按成人标准判断[9]。本研究中检测的儿童年龄范围为6～14岁，故按统一标准进行检测比较，而未再按年龄分段研究。IPVEP的检查机制是用彩色图形作为刺激模式，记录不同波长光刺激产生的不同反应结果。彩色图形视觉诱发电位检查需要有单色性和饱和度好的有色图形，否则对兴奋和分离色觉通路有所影响，本研究所采用的红、绿两色饱和度均为100％，颜色波长的检测表明单色性较好，图形亮度足够高，能够满足试验要求。在颜色刺激图形模块的选择方面，本研究采用不同颜色图形同黑色图形组合翻转刺激的方法，因早期的人CPVEP研究显示，交替使用黑白色或彩色（红/绿、蓝/黄）图形刺激诱发的VEP波形几乎无差别，分析表明早期用以检测CPVEP所用的图形出现和翻转同时联合有亮度对比和颜色对比的变化，即不能将亮度对比和颜色对比分离开来[10-11]。本研究中红/黑格及绿/黑格波形振幅与白/黑格存在显著差异，提示该组刺激条件将亮度对比对颜色对比的干扰进行了分离与控制，是颜色对比因素在VEP结果中起主导作用。但我们还注意到红/黑与绿/黑格刺激的亮度因素相同而VEP结果无显著统计学意义，提示红绿两色对亮度的依赖性相似，还应设计多种颜色亮度水平进行更深入的研究分析。 IPVEP是研究人类色觉的一种十分重要的客观检测方法，对于早期累及色觉功能的多种眼病可能起到早期诊断的作用。已有研究将IPVEP用于鉴别成人无症状的中心凹周边的中央传导损伤所致的视网膜功能缺陷，如：视力正常的青光眼疑似患者及视神经炎患者。研究发现，与正常人相比，视神经疾病患者红/黑或红/绿棋盘格所引出的波形峰时延迟，青光眼则蓝/黑、蓝/黄引出的波形峰时延迟。相同对比度VEP波形较对比色VEP波形更稳定，振幅更高，并证实相同对比度VEP在用于区分不同原因的视觉障碍时非常有效[12-13]。目前，IPVEP用于儿童视觉功能的检测还少见报道，使该种检测方法发挥最大作用的关键还在于方法学本身的进一步发展和完善，本研究结果和所获正常数值可为临床提供方法学及数据方面参考。【参考文献】 [1] Lieth E， Gardner TW， Barber AJ， et al. 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