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方法文章

光感受负性反应与婴儿视力测试的工作流程

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DOI:

10.3791/72062

2026年8月7日

本文内容

摘要

本文介绍了光适应负相反应(PhNR)和婴儿视力测试这两种临床价值显著但尚未得到充分利用的电生理检测方法的标准化操作流程,旨在减少操作过程中的变异性,提高其在青光眼及儿童视觉障碍诊断中的应用价值。

摘要

视觉电生理检查是一种无创、客观的工具,广泛应用于临床眼科。然而,尽管两种有前景的检测方法——评估内层视网膜及视网膜神经节细胞功能的视锥细胞负相反应(PhNR),以及基于动态目标的婴儿视力检测(Baby Vision Test)——能够提供有价值的客观功能数据,但在临床实践中仍应用不足。其应用受限主要归因于操作流程的变异性、众多混杂因素以及结果解读的困难。为克服这些障碍,制定清晰且标准化的操作规程对于充分发挥其诊断潜力至关重要。本文提出了一种标准化的“6E”工作流程,涵盖环境(Environment)、设备(Equipment)、受试者(Examinee)、电极(Electrode)、检查过程(Examination)和检查结束(Exit),旨在提升这两项检测在临床中的可行性与实施效果。在一项回顾性分析中,实施6E流程显著提高了成功完成检测的婴儿比例。具体而言,PhNR检测的成功率从61.54%提升至86.45%(p < 0.05),婴儿视力检测的平均时长则从17.44 ± 9.89 分钟缩短至13.28 ± 9.24 分钟(p < 0.05)。这些结果表明,6E工作流程显著增强了PhNR和婴儿视力检测的临床实用性与效率,有助于其在青光眼及儿童视觉障碍的诊断与管理中更广泛地应用。

引言

视觉电生理学提供了一种从视网膜到皮层客观、定量评估视觉通路功能的方法1,2。全视野视网膜电图(ERG)和视觉诱发电位(VEP)等常规检测方法在临床眼科中被广泛应用3,4。然而,一些已被证实具有临床价值的特殊技术在常规实践中仍未得到充分利用。

其中两种技术是光适应视网膜电图(ERG)b波之后出现的负向波——光适应负向反应(PhNR),它反映视网膜神经节细胞功能5,6;以及婴儿视力检测(Baby Vision Test),这是一种采用基于动态目标的检测方法的视觉评估手段。婴儿视力检测通过记录眼球运动,同时使用一个亮度与背景相匹配的水平移动光栅刺激。空间分辨率逐步提高,视觉敏锐度(VA)则根据能够引发稳定追踪反应的最高分辨率进行估算7。尽管这两种技术已在研究环境中显示出应用价值7,8,但其在临床中的广泛应用仍受限。

造成这一差距的因素有多种。电生理记录容易受到多种混杂因素的影响,包括电磁干扰、接地、电极类型与放置位置、刺激参数、患者因素(年龄、瞳孔、屈光度、麻醉)以及环境变量9,10,11,12。操作过程的差异性以及缺乏一致的参考数据进一步削弱了临床应用的信心13

为应对这些挑战,本文提供了视网膜神经节细胞功能反应(PhNR)和婴幼儿视力(Baby Vision)检查的详细、标准化操作流程。这些流程基于一个结构化的、以清单为基础的6E框架(环境、设备、受试者、电极、检查和退出),该框架明确指定了环境条件,从患者准备到电极放置的各个检测阶段实现标准化,并将技术参数转化为具体、逐步的操作步骤。通过减少操作者依赖的变异性并最大限度减少遗漏步骤,与传统、缺乏严格规程的方法相比,6E方法直接提高了受试者内部和受试者之间的可重复性。 该方案适用于儿科眼科和电生理学实验室等常规临床环境,旨在促进这些有价值工具在临床中的广泛应用。

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方案

本文所述操作重点在于明视负向反应(PhNR)和婴儿视力测试。所有操作程序均经温州医科大学眼视光医院机构审查委员会(IRB)批准(IRB批准编号:H2025-071-K59,用于回顾性分析)。由于本研究为回顾性研究,故免除知情同意要求。本方案基于“6E”检查框架,包括环境(Environment)、设备(Equipment)、受试者(Examinee)、电极(Electrode)、检查(Examination)和退出(Exit)(图1)。

1. 光适应负反应(PhNR)的工作流程

  1. 环境要求
    ​注意:以下所述的环境参数基于ISCEV建议、设备制造商的操作规范、国际电气安全标准、已发表的实验室环境推荐值以及儿科临床实践的综合考量3,4。当ISCEV未规定具体数值时,选择实际操作范围以在确保患者舒适性(尤其是婴儿和年幼儿童)的同时提供稳定的记录条件。
    1. 照明条件
      1. 检查室应配备常规环境照明(本研究中为200勒克斯)以及根据检测协议要求实现完全黑暗的条件。
      2. 在所有记录过程中保持环境光照一致,以促进高质量记录并提高不同实验室之间的可比性。
      3. 使用直接开关控制的照明装置,避免使用调光器,以最大限度减少来自电源线的电磁干扰。
        ​注意:稳定的环境光照对于采集参考数据和获得可靠记录至关重要4
    2. 电磁屏蔽与电气安装
      1. 将检查室设置在远离强电磁场源的位置,包括放射科诊室、电梯、大型空调机组、磁共振成像(MRI)扫描仪、物理治疗设备、冰箱和计算机服务器机房。
      2. 安装专用的低阻抗接地电极,实测接地电阻应≤5 Ω。
      3. 标准化接地装置的安装,并确保其独立于其他电路系统。
      4. 通过连接至主配电盘并配备稳压器的专用电源线路为电生理设备供电。
        注意:视觉电生理信号在微伏(µV)水平记录,极易受到电磁干扰。
      5. 避免与大功率电器共用同一电路。
      6. 整齐布置所有记录电缆,并彼此分开。
        ​注意:切勿将放大器电缆与其他电缆捆扎在一起,因为电容耦合可能增加电噪声。
    3. 温度与湿度
      1. 维持室温在22 °C至26 °C之间。
        注意:温度变化可能影响细胞反应动力学及反应振幅14
      2. 维持相对湿度在30%至65%之间。
        ​注意:湿度变化可能影响电极的稳定性和阻抗。湿度过高可能导致电极腐蚀,而湿度过低则可能增加电噪声15
      3. 使用专用的供暖、通风和空调系统以维持环境稳定性。
    4. 声学控制
      1. 采用双层玻璃窗、隔音门和橡胶地板等隔音措施,使背景噪声低于30 dB(A)。
      2. 避免突然出现的噪声,以防在记录期间诱发惊吓反应或肌源性伪迹。
      3. 尽量减少检查室内机械振动和声学干扰源。
  2. 设备准备
    1. 根据ISCEV建议3,对所有刺激和记录仪器进行常规校准和验证。
    2. 确认ERG系统已正确连接至视觉刺激器。
    3. 检查所有电缆连接,确认其完好且功能正常。
      注意:充分的设备准备至关重要,因为设备故障可能降低检查成功率,尤其是在测试耐受性有限的年幼儿童中。
    4. 使用浸有酒精的棉签在测试前对头托和颏托进行消毒。
    5. 开启计算机,等待桌面完全加载。
    6. 将刺激器上的摇杆开关从O拨至I
    7. 启动采集软件(补充图1A)。
      注意:遵循正确的开机顺序,以确保系统稳定运行。
    8. 从检查菜单中选择ISCEV扩展PhNR协议(补充图1B)。
      ​注意:若预设协议不可用,需创建新协议。使用以下设置:蓝色背景,450 nm,10 cd/m2;红色闪光,630 nm,2.0 cd·s/m2;刺激频率1 Hz;平均50次无伪迹扫描(最少8–10次);放大器带通0.3–300 Hz;自动伪迹剔除阈值±500 µV16,17,18。在整个研究过程中及所有受试者之间保持相同的采集设置,以确保数据可比性。
    9. 在开始检查前正确调整并聚焦摄像头。
  3. 受试者准备
    1. 向家长或监护人解释检查流程。
    2. 告知家长或监护人该检查为无创且无痛的过程。
    3. 确认儿童处于清醒且平静状态。
    4. 避免对困倦、打盹或正在哭闹的儿童进行测试19
      注意:尽可能在测试前为儿童喂食、更换尿布并给予充分休息。
    5. 对于头部控制能力较差的3个月以下婴儿,采用“飞抱”体位。
    6. 让年龄较大的婴儿坐在家长腿上或根据情况采取站立姿势(图2)。
      注意:在测试过程中轻柔地固定婴儿。避免刚性头部固定。若出现过度活动或哭闹,应暂停记录,待婴儿平静后再继续。
    7. 使用棉签清洁眼周皮肤。
    8. 确认基线瞳孔状态。
    9. 每3–5分钟滴入一滴0.5%托吡卡胺,共三次。
    10. 滴药30分钟后确认瞳孔充分散大。
      注意:告知家长散瞳后可能出现畏光和近视力模糊,持续时间为4–6小时。
    11. 在记录前让受试者适应明视觉条件至少10分钟。
  4. 电极放置
    1. 检查所有皮肤电极,确认其完整、无污染且无老化迹象(图3)。
      注意:本方案使用皮肤电极,因其在婴儿和年幼儿童中耐受性良好,并适用于无法舒适接受角膜电极放置的患者。
    2. 在清洁后的眼周皮肤上涂抹导电凝胶。
    3. 用导电膏填充皮肤电极。
    4. 使用医用胶带固定电极。
    5. 将作用电极置于下眼睑。
    6. 将参考电极置于外眦。
    7. 将接地电极置于前额(表1图4)。
    8. 测量电极阻抗。
    9. 确认阻抗低于10 kΩ,理想情况下≤5 kΩ。
      ​注意:绿色质量条表示阻抗可接受,红色质量条表示阻抗异常(补充图1C)。
    10. 若阻抗超出可接受范围,重复步骤1.4.2–1.4.7。
  5. 检查执行
    1. 点击患者ID/眼别图标并输入患者信息(补充图1D)。
    2. 选择双眼测试
    3. 让儿童在检查位舒适就位。
    4. 调整桌高和颏托位置。
    5. 重新检查电极阻抗。
    6. 点击检查开始采集(补充图1D)。
    7. 持续监测波形和伪迹剔除指示。
    8. 指导患者注视中央固视目标。
    9. 鼓励患者在采集过程中尽量减少眨眼。
    10. 当配合度较低时,使用语言提示维持注意力。
      注意:系统会自动剔除包含伪迹的扫描。
    11. 持续记录直至获得可靠波形。
      ​注意:可靠波形定义为包含至少8–10次无伪迹扫描、信噪比(SNR)≥3,且无明显运动或电伪迹的波形。这些标准基于已发表的电生理信号显著性统计分析和ISCEV扩展PhNR建议,并考虑了儿科记录中常见的较高噪声水平16,18,20
    12. 通过按下S键或点击结果停止采集。
  6. 结束检查与报告
    1. 移除所有电极。
      注意:在无禁忌证且患者配合的情况下,可使用角膜电极。
    2. 使用棉签清洁皮肤。
    3. 使用浸有酒精的棉签对头托和颏托进行消毒。
    4. 显示平均波形。
    5. 识别a波、b波和PhNR波谷。
    6. 测量PhNR振幅,即从基线到b波之后负波波谷的幅度。
    7. 测量峰时,即从刺激开始到PhNR波谷的时间(图5)。
    8. 将测量值与已建立的参考值进行比较。
    9. 将PhNR振幅降低超过正常均值2个标准差以上者判定为异常。
      注意:应尽可能建立设备特异性的正常值数据。总准备和测试时间约为25–35分钟。应尽可能使用适当选择的健康受试者建立实验室特异性的参考区间。根据当前建议,理想情况下,新的参考区间应基于每个临床相关亚组至少120名个体的数据,而经过认可验证程序后,转移或验证的参考区间可能需要较少的受试者数量13

婴儿视觉测试的工作流程

  1. 环境要求
    ​注意:婴儿视觉测试的环境要求与PhNR检查(第1.1节)所述相同,包括光照一致性、电磁屏蔽、接地、温湿度控制以及声学管理。
    1. 根据需要调暗房间,以尽量减少干扰并促进视觉注意力。
  2. 设备准备
    1. 根据制造商说明和实验室规程进行常规设备校准。
    2. 确认所有电缆均已正确连接且正常工作。
    3. 使用浸有酒精的棉签对头托和下颌托进行消毒。
    4. 打开计算机并启动采集软件。
    5. 从检查菜单中选择Baby Vision
    6. 根据儿童年龄选择适当的测试距离(补充图2A)。
    7. 对于3个月以下的婴儿,使用33–40 cm的测试距离。
      注意:对年龄较小的婴儿采用较短的测试距离,以评估较低的视力水平。
    8. 对于3个月以下的婴儿,将刺激速度设为7°/s(补充图2B)。
    9. 对于3–6个月大的婴儿,使用33–40 cm的测试距离。
    10. 对于3–6个月大的婴儿,将刺激速度设为30°/s(补充图2C)。
    11. 对于6个月以上的儿童,使用100 cm的测试距离。
    12. 对于6个月以上的儿童,将刺激速度设为10°/s(补充图2D)。
      ​注意:测试参数根据视觉功能的发育阶段进行调整21,22,23。较快的刺激速度可能提高3–6个月大婴儿的注意力和追踪反应。
    13. 在开始检查前调整并聚焦摄像头。
  3. 受试者准备
    1. 向家长或监护人解释检查流程。
    2. 告知家长或监护人该检查为无创且无痛的过程。
    3. 确认儿童处于清醒且警觉状态。
      注意:尽可能在测试前喂食、更换尿布并给予充分休息。
    4. 对于头部控制能力较差的3个月以下婴儿,采用抱持飞行姿势。 
    5. 让年龄较大的儿童坐在家长腿上,或在适当情况下站立(图2)。
    6. 使用棉签清洁前额。
    7. 确认瞳孔未经过药物性散大。
      ​注意:瞳孔散大后不应进行婴儿视觉测试,因为散瞳可能影响固视行为和视觉表现。
  4. 电极放置:贴附反射点
    1. 检查反射点,确认其完整且未受污染。
    2. 在贴附反射点前清洁前额。
    3. 在贴附反射标记前清洁皮肤,以增强粘附性并确保准确定位。
      ​注意:导电凝胶可用作便捷的皮肤清洁介质,但非必需;其他皮肤清洁剂亦可接受。
    4. 将反射点贴于前额,使其与双眼距离相等。
    5. 将反射点置于水平眼线以上约10 mm处(图6)。
    6. 确认反射点牢固粘附后再继续操作。
  5. 检查执行
    1. 点击患者ID/眼别图标,并输入儿童信息。
    2. 选择待测眼。先测试右眼,再测试左眼。
    3. 单眼测试时,用遮挡器覆盖对侧眼。
    4. 确保遮挡器不覆盖反射点。
      ​注意:若无法完成单眼测试,则进行双眼测试。
    5. 根据儿童年龄组点击相应的视力(VA)测试图标。
    6. 将儿童置于测试设备前方。
    7. 调节检查台高度和下颌托位置,使眼睛位于摄像头画面中央。
    8. 观察显示器上显示的质量条。
    9. 调整儿童位置,直至质量条变为绿色。
      注意:绿色质量条表示眼动追踪系统已正确识别反射点和瞳孔(补充图2E)。
    10. 追踪反应采集
      1. 当质量条达到满意状态时,按ENTER键或点击Exam开始采集。
      2. 呈现移动光栅刺激,并观察追踪反应。
        注意:Gabor斑块水平移动,绿色刺激曲线表示主动追踪。
      3. 记录儿童是否成功追踪所呈现的刺激。
      4. 若在三次呈现中,儿童有两次或以上未能追踪,则将该刺激判定为未看见。
      5. 若在三次呈现中有两次或以上成功追踪,则将空间频率增加一个步长。
      6. 若在三次呈现中有两次或以上追踪失败,则将空间频率降低一个步长。
        ​注意:视力通过“2升1降”阶梯法确定。
      7. 持续测试,直至获得至少两次阶梯反转或达到最大空间频率。
      8. 将儿童持续成功追踪的最高空间频率确定为视力阈值。
      9. 记录最终的视力值。
      10. 通过按S键或点击Results停止采集。
    11. 单眼测试时,在对侧眼重复检查。
    12. 若原始反射点不再牢固粘附,则更换新的反射点。
  6. 退出检查与报告
    1. 移除反射点。
    2. 使用浸有酒精的棉签对头托和下颌托进行消毒。
    3. 查看记录的追踪曲线。
      注意:灰色曲线代表刺激位置,蓝色曲线代表眼球运动,黑色曲线代表头部运动(图7)。
    4. 确认记录的数据符合预设的质量标准。
    5. 生成包含记录的追踪曲线和最终视力值的报告。
    6. 记录患者身份信息、检查日期、检查者身份、瞳孔状态、警觉状态及相关临床病史。
    7. 记录检查模式和采集参数。
    8. 记录伪迹处理程序和质量控制结果。
    9. 记录最终视力阈值及支持性的追踪数据。
    10. 根据机构规程保存所有检查数据和报告。
      注意:报告应遵循PhNR和婴儿视觉测试的标准报告清单(补充表1)。

3. 测试序列的考虑因素

  1. 当同一次就诊需安排婴儿视觉测试和PhNR检查时,应在PhNR检查前先进行婴儿视觉测试。
    注意:婴儿视觉测试需要自然瞳孔状态,而PhNR检查则需要药物性瞳孔散大。
  2. 安排多项电生理检查时,应按照最大程度提高患者配合度并减少疲劳的顺序进行。

6E 框架的应用

  1. 在适当情况下,将6E框架应用于其他视觉电生理检查。
    注意:尽管此处描述的软件操作说明针对特定系统,但6E框架可调整用于任何符合ISCEV标准的平台。

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结果

通过比较实施6E工作流程前后的检查结果,评估了其临床应用价值。具体而言,分析了采用6E方案前一年和后一年期间的PhNR数据(图8),以及在实施前后各两年期间收集的婴儿视力测试(Baby Vision Test)数据(图9)。

实施6E方案后,成功完成PhNR检查的患者数量显著增加。PhNR检查成功率从实施前一年的61.54%上升至实施后一年的86.45%,差异具有统计学意义(p < 0.05,卡方检验)。在成功完成的PhNR检查中,包含自动被拒绝扫次的记录数量从实施6E工作流程前的28次减少至实施后的19次,表明尽管检查成功率提高,波形稳定性仍有所改善,记录伪迹减少。检查失败定义为因检查时间过长、患者相关因素(例如无法继续检查或在多次检查中无法维持配合)或尽管经过多次尝试仍无法使记录信号达到预设质量标准而导致检查无法完成的情况。

对于婴儿视觉测试,实施6E方案后检查成功率的提升幅度不如...

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讨论

尽管光相位负反应(PhNR)和基于自动眼动追踪的光栅视力评估在客观评价内层视网膜功能和婴儿视力(VA)方面具有重要前景——其中PhNR无需屈光矫正或注视监测5,而眼动追踪方法可在无需语言反应的情况下提供可靠的视力测量结果7——但这些技术在许多临床环境中仍未得到充分利用。

这种低利用率源于多种因素。操作上的变异性仍然是一个主要障碍,因为电生理记录容易受到众多混杂因素的影响,包括设备校准、电极类型与放置位置、患者特征(如年龄、屈光不正和镇静状态)以及环境条件,例如电磁干扰、温度和湿度24。此外,这些专业技术陡峭的学习曲线和被认为的复杂性为新用户设置了障碍。尽管国际临床视觉电生理学会(ISCEV)标准定义了检测所需的技术参数3,但将这些规范转化为适用于繁忙临床环境的实用、分步操作流程仍具挑战性。6E框架的新颖之处并不在于修改ISCEV推荐的记录参数,而在于将这些标准转化为一种基于清单的实用临床工作流...

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

作者谨向所有参与者以及参与这些工作流程的工作人员表示感谢。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
复方托吡卡胺滴眼液Kingyork Group Hebei Univision Pharmaceutical,Tianjin, China8327304含有0.5%托吡卡胺和0.5%盐酸去氧肾上腺素的固定组方眼用溶液。用于散瞳和睫状肌麻痹。 
Durapore3M Deutschland GmbH,Neuss,Germany108099995高强度、无弹性、类似丝绸的医用胶带。
GT20 导电膏GREENTEK, Wuhan, China20142072064水溶性导电膏,用于电生理检查中的非粘附性电极。
GT5 导电凝胶GREENTEK, Wuhan, China20152072150用于电生理记录的皮肤准备剂与导电凝胶的复合制剂。
MonpackOne 仪器Metrovision, Perenchies, France20162160840,K211643用于视觉电生理学的集成电诊断系统。支持全视野闪光视网膜电图(ERG)、图形ERG、多焦ERG、视觉诱发电位(VEP)、多焦VEP以及感觉性眼电图(EOG)等检测。由经过培训的眼科医生和医疗专业人员在医院和诊所中使用。
Vision Monitor 软件Metrovision, Perenchies, FranceMon2018F,K211643视觉电生理学的集成软件平台。控制刺激生成(闪光、图形、多焦),通过最多5个通道采集生物电信号,并利用空间滤波和伪迹剔除算法处理原始数据。生成数字化的ERG、VEP、EOG等波形。 

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