Artykuł metodologiczny

Ocena wczesnego stadium jaskry otwartego kąta u pacjentów za pomocą izolowanego potencjału wywołanego wzrokowego

DOI:

10.3791/60673

⸱

25 maja 2020

 ,  , 
1Department of Ophthalmology, Peking University Third Hospital, 2Beijing Key Laboratory of Restoration of Damaged Ocular Nerve, Peking University Third Hospital

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Metoda izolowanego wizualnego potencjału wywołanego (icVEP) jest tutaj stosowana do oceny magnokomórkowego szlaku ON, który jest początkowo uszkodzony w jaskrze. W badaniu przedstawiono standardowe procedury operacyjne z wykorzystaniem icVEP w celu uzyskania wiarygodnych wyników. Udowodniono, że służy jako przydatna technologia obiektywnej diagnostyki do wczesnego wykrywania jaskry.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ostatnio opracowano technikę izolowanego wizualnego potencjału wywołanego (icVEP), która według doniesień wykrywa uszkodzenia jaskry wcześniej i szybciej. Wytwarza jasne bodźce o niskiej częstotliwości przestrzennej / wysokiej częstotliwości czasowej i rejestruje aktywność korową inicjowaną głównie przez aferenty w magnokomórkowym szlaku ON. Szlak ten zawiera neurony o większych objętościach i średnicach aksonów i jest preferencyjnie uszkodzony we wczesnej jaskrze, co może powodować utratę pola widzenia. W prezentowanym badaniu wykorzystano standardowe procedury operacyjne (SOP) icVEP w celu uzyskania wiarygodnych wyników. Może wykrywać utratę funkcji wzrokowych za pomocą stosunku sygnału do szumu (SNR) odpowiadającego defektom warstwy włókien nerwowych siatkówki (RNFL) we wczesnym stadium jaskry otwartego kąta (OAG). Ustawienie 10 Hz i stan 15% dodatniego kontrastu (jasnego) są wybierane w celu odróżnienia pacjentów z OAG i osób kontrolnych, przy czym każda kontrola zawiera osiem przebiegów. Każdy przebieg trwa 2 sekundy (łącznie 20 cykli). Konstruowany jest schemat blokowy, który składa się z wielkości źrenicy i ciśnienia wewnątrzgałkowego w ciągu 30-minutowego okresu odpoczynku przed każdym badaniem. Dodatkowo wykonywana jest kolejność badania oczu w celu uzyskania wiarygodnych sygnałów elektroencefalograficznych. VEP są rejestrowane i analizowane automatycznie przez oprogramowanie, a SNR są uzyskiwane na podstawie statystyki wielowymiarowej. Stosunek sygnału do szumu (SNR) wynoszący ≤ 1 jest uważany za nieprawidłowy. Krzywa charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) jest stosowana do analizy dokładności klasyfikacji grupowej. Następnie SOP jest stosowany w badaniu przekrojowym, pokazującym, że icVEP może wykrywać zaburzenia funkcji wzrokowych jaskry w centralnym polu widzenia w postaci SNR. Wartość ta jest również skorelowana z rozcieńczeniem grubości RNFL i zapewnia wysoką dokładność klasyfikacji dla wczesnego stadium OAG. W związku z tym służy jako przydatna i obiektywna technologia diagnostyczna do wczesnego wykrywania jaskry.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Jaskra otwartego kąta (OAG) jest przewlekłą, nieodwracalną chorobą i jedną z głównych przyczyn ślepoty. Wcześniejsze badania wykazały, że testy pola widzenia, które są obecnie złotym standardem w wykrywaniu utraty wzroku w jaskrze i są oparte na konwencjonalnej standardowej automatycznej perymetrii (SAP) nie mogą wykryć wczesnej utraty funkcjonalnej jaskry, dopóki 20%-40% komórek zwojowych siatkówki (RGC) nie zostanie uszkodzonych1,2. Co więcej, wykazano również, że SAP ma tylko umiarkowaną wiarygodność test-retest, ponieważ jest to subiektywny test psychofizyczny i czasochłonne zadanie dla pacjentów3.

Obiektywne pomiary funkcjonalne elektrofizjologicznego pola widzenia mają lepszą niezawodność testu-ponownego testu podczas wykrywania jaskry. Do takich pomiarów należą wieloogniskowy wzrokowy potencjał wywołany (mfVEP) i elektroretinogram wzorcowy (pERG). Jednak pERG nie może dostarczyć informacji topograficznych, a mfVEP jest bardziej czasochłonny niż SAP4,5,6,7,8. Na szczęście isolated-check visual evoked potential (icVEP) został niedawno zaprojektowany jako dodatkowa technika do wcześniejszego i szybszego wykrywania uszkodzeń jaskrowych9.

W siatkówce znajduje się kilka subpopulacji RGC, takich jak komórki wielkokomórkowe (komórki M), komórki parwokomórkowe (komórki P) i komórki dwuwarstwowe. Reprezentują one równoległe ścieżki przekazywania informacji wizualnej do mózgu (ryc. 1)9,10. Aby zarządzać oddzielnymi percepcjami jasności i ciemności, ustalono dychotomię ścieżek ON i OFF11,12. Komórki Magnocellular ON (M-ON) są znacznie większe niż komórki magnocellular OFF (M-OFF), podczas gdy komórki M są znacznie większe niż komórki P u ludzi13,14. Szlak komórek M przekazuje głównie informacje o niskiej częstotliwości przestrzennej/wysokiej częstotliwości czasowej15. Tak więc komórki zaangażowane w szlak M-ON są wrażliwe na niskie poziomy kontrastu luminancji i nie są wrażliwe na informacje chromatyczne z aksonami o większej średnicy, które są preferencyjnie uszkodzone we wczesnej jaskrze 16,17. W związku z tym icVEP wytwarza jasne bodźce o niskiej częstotliwości przestrzennej/wysokiej częstotliwości czasowej i rejestruje aktywność korową inicjowaną głównie przez aferenty (takie jak te znajdujące się w szlaku M-ON) w celu wczesnego wykrycia jaskry18,19,20,21,22,23.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Badanie zostało zatwierdzone przez Komisję Rewizyjną Komisji Etyki Trzeciego Szpitala Uniwersytetu Pekińskiego i było zgodne z Deklaracją Helsińską.

1. Ustawienia

UWAGA: Sprzęt icVEP wymaga ponownego zbadania warunków bodźca na korzyść ścieżki M-ON przy użyciu standardowej karty graficznej z 8-bitowym przetwornikiem cyfrowo-analogowym na działo elektronowe.

  1. Kliknij przycisk Test CFG i wybierz icvep-bc-8.cfg.
  2. Kliknij przycisk System, wybierz opcję Configuration (Konfiguracja) → Test Configuration (Konfiguracja testowa), a następnie kliknij przycisk Edit Stimulus (Edytuj bodziec). Upewnij się, że częstotliwość odświeżania wynosi 60 Hz, luminancja statycznego tła wyświetlacza wynosi 51 cd/m2, a łączna liczba cykli wynosi 20.
  3. Aby odróżnić pacjentów z OAG od osób z grupy kontrolnej, należy zapewnić następujące warunki: sinusoidalne sygnały czasowe 10 Hz (6 klatek na cykl) i 15% dodatni kontrast (jasny, kontrast 7,50%, przesunięcie luminancji 7,50%, przesunięcie kontrastu 0,00%).

2. Egzamin

  1. Wybierz oko do przetestowania i upewnij się, że wzorzec przestrzenny to tablica izolowanych kontroli 24 x 24 w celu podporządkowania pola widzenia 11°, z krzyżem fiksacji 2 x 2 bez sinusoidalnych sygnałów czasowych, w celu ułatwienia i starannego skupienia na środku ekranu (Rysunek 2)9.
  2. Umieść elektrody złotego kubka wypełnione elektrolityczną pastą rozpuszczalną w wodzie w następujących miejscach linii środkowej skóry głowy w oparciu o międzynarodowy system 10-20 ( Rysunek 3) < klasa sup = "xref">24. Upewnij się, że odległość testowa wynosi 114 cm.
  3. Kliknij przycisk Rozpocznij test. Jeden przebieg trwa 2 s: pierwsza sekunda tego okresu przedstawia połowę poziomu kontrastu testu (7,50%) jako warunek adaptacji, a następna sekunda przedstawia pełny kontrast testowy (15,0%).
  4. Zwróć uwagę na monit Error:Outlier z programu i powtórz przebieg po wykryciu szumu i odrzuceniu epoki elektroencefalografii (EEG).
  5. Zwróć uwagę na dane EEG, które są wyświetlane na monitorze operatora, gdy przebieg zostanie uznany za prawidłowy i gdy operator zostanie poproszony o kliknięcie przycisku Zatrzymaj test w celu odrzucenia danych na podstawie wiarygodności.

3. Automatyczne przetwarzanie danych za pomocą oprogramowania

UWAGA: Dane są obliczane za pomocą dyskretnej transformaty Fouriera po zarejestrowaniu sygnałów EEG.

  1. Należy pamiętać, że po zaakceptowaniu danych program poinstruuje operatora dźwiękiem Ding i automatycznie zainicjuje następny przebieg, aż do zgromadzenia zestawu 8 prawidłowych przebiegów.
  2. Należy pamiętać, że każdy przebieg generuje podstawowy składnik częstotliwości (FFC), a jeśli jeden z FFC jest wartością odstającą względem pozostałych 7, program odrzuci ten FFC i poprosi operatora o powtórzenie przebiegu do momentu zebrania 8 kwalifikowanych przebiegów.
  3. Poczekaj, aż program obliczy średnią FFC i promień okręgu ufności 95% przy użyciu statystyki cyrkulacji T225, która jest automatycznie tworzona z 8 FFC w ciągu kilku sekund.
  4. Upewnij się, że indywidualne i średnie wartości FFC, okrąg ufności i stosunek sygnału do szumu (SNR) są automatycznie wyświetlane na monitorze w czasie krótszym niż 1 minuta po zakończeniu testu (Rysunek 4A).

4. Schemat blokowy do oceny wiarygodności wyników

  1. Upewnij się, że wada refrakcji została skorygowana, aby dostosować się do odległości 114 cm.
  2. Upewnij się, że ciśnienie wewnątrzgałkowe (IOP) wynosi ≤ 30 mmHg w dniu badania.
  3. Upewnij się, że średnica źrenicy wynosi ≥ 2 mm i nie ma rozszerzenia źrenic.
  4. Upewnij się, że każdy pacjent odpoczywa i jest cichy ≥ 30 minut przed badaniem.
  5. Aby uniknąć wpływu krzywej badania, najpierw sprawdź prawe oko, następnie lewe oko, a następnie ponownie sprawdź prawe i lewe oko i zapisz ten drugi wynik.
  6. Rozpocznij ponowny test po co najmniej 30 minutach odpoczynku, gdy wartość R (promień pierścienia nosowego) między oboma oczami wykazuje różnicę > 0,2, co oznacza, że wynik jest niewiarygodny, ponieważ wahania nastroju.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ostatnie badania wykazały, że dokładność icVEP w diagnostyce jaskry waha się od 91%-100%9,22,26. Przedstawiono tutaj badania przekrojowe przeprowadzone w Chinach w celu dalszej oceny potencjalnej wartości diagnostycznej icVEP we wczesnym stadium OAG.

Tematy
Badanymi byli pacjenci z OAG i zdrowi ochotnicy zrekrutowani przez Oddział Okulistyki Trzeciego Szpitala Uniwersytetu Pekińskiego w latach 2015 i 2016. Kryteria włączenia dla pacjentów z OAG obejmowały: 25-75 lat; najlepiej skorygowana ostrość wzroku (BCVA) < 0,3 (logarytm minimalnego kąta rozdzielczości, log MAR); refrakcja sferyczna od -6 do +3 dioptrii; i przezroczyste media oczne. Dodatkowo pacjenci wykazywali obecność OAG (osoby z otwartymi ubytkami pola widzenia odpowiadającymi jaskrowej neuropatii nerwu wzrokowego [GON] i z prawidłowym lub podwyższonym ciśnieniem wewnątrzgałkowym bez przyczyn wtórnych), w których ciśnienie wewnątrzgałkowe było dobrze kontrolowane medycznie i miało wiarygodne wyniki badań pola widzenia (błędy fałszywie dodatnie ≤ 20%, błędy fałszywie ujemne ≤ 20%, straty fiksacji ≤ 30%), które wykazywały wczesne jaskrowe ubytki pola widzenia na SAP.

Kryteria włączenia dla osób kontrolnych obejmowały: brak nieprawidłowości w oczce, zwłaszcza brak GON w żadnym oku; oraz normalne ciśnienie wewnątrzgałkowe, które nigdy nie było podwyższone powyżej 21 mmHg. Kryteria wykluczenia obejmowały: cukrzycę lub jakąkolwiek inną chorobę ogólnoustrojową; historia choroby oczu lub neurologicznej; nierówne średnice źrenic i średnice źrenic < 2,0 mm; słaba fiksacja; obecne stosowanie leków, które mogą wpływać na wrażliwość pola widzenia (tj. etambutol, hydroksychlorochina, chloropromazyna); oraz wcześniejsza historia operacji wewnątrzgałkowej lub chirurgii opornej na leczenie.

Egzaminy do diagnozy OAG
U wszystkich pacjentów zastosowano korekcję okularów w celu zmniejszenia możliwego wpływu rozmycia na czułość pola widzenia. Co najmniej dwa wiarygodne testy SAP zostały przeprowadzone przez standardowy program Humphrey Field Analyzer II 30-2 SITA na początku badania. Drugi wiarygodny uzyskany wynik pola widzenia został wykorzystany w tym badaniu w celu zminimalizowania efektów uczenia się27. Wczesny etap utraty pola widzenia w jaskrze zdefiniowano jako średnie odchylenie (MD) wynoszące ≥ -6,00 dB i przy co najmniej jednym z poniższych: 1) istniało skupisko ≥ 3 punktów w oczekiwanym miejscu pola widzenia obniżonego < poziomie 5%, z których co najmniej jeden był < poziomie 1% na wykresie odchylenia wzorca; 2) skorygowane odchylenie standardowe wzorca lub istotne odchylenie standardowe wzorca wynosiło p < 0,05; 3) Wynik testu hemifield na jaskrę był "poza normalnymi granicami"28.

Badanie podstawowe składało się z testów ostrości wzroku i refrakcji, pomiaru średnicy źrenicy linijką w naturalnym świetle, biomikroskopii w lampie szczelinowej, gonioskopii, tonometrii aplanacyjnej Goldmanna (GAT) oraz poszerzonego stereoskopowego badania dna oka we wszystkich przedmiotach.

Wyjściowe IOP zostało zmierzone przez GAT podczas leczenia jaskry (od 8 rano do 11 rano czasu lokalnego) następnego dnia po otrzymaniu raportów z testów icVEP. Każdy pacjent został również poddany centralnemu pomiarowi grubości rogówki (CCT) za pomocą pachymetrii ultradźwiękowej w znieczuleniu miejscowym29. Rejestrowano średnio pięć kolejnych odczytów.

Stereoskopowe zdjęcia dna oka uzyskano od każdego pacjenta po rozszerzeniu źrenicy i oceniono w sposób zamaskowany przez dwóch doświadczonych lekarzy. Rozbieżności między dwoma lekarzami były rozstrzygane albo w drodze konsensusu, albo w drodze orzekania przez trzeciego, doświadczonego lekarza. GON został zdefiniowany jako co najmniej jeden z następujących elementów: 1) stosunek obręczy do tarczy wynosił < 0,1 w górnej lub dolnej obręczy; 2) występowały ubytki warstwy włókien nerwowych siatkówki (RNFL); 3) Tarcza nerwu wzrokowego wykazała krwotoki z szyny30,< klasa SUP = "XREF">31.

Każdy pacjent został również poddany testowi optycznej koherentnej tomografii (OCT) w celu potwierdzenia wad RNFL odpowiadających zarówno zdjęciom stereoskopowym, jak i wynikom HFA. Zmiana grubości RNFL w kwadrancie czasowym górnym (TS) i kwadrancie czasowym dolnym (TI) obliczono w następujący sposób: zmiana grubości RNFL = wartość grubości RNFL - standardowa wartość z bazy danych normalnych ludzi (Rysunek 4B).

Analiza statystyczna
Jedno oko zostało losowo wybrane do analizy, gdy oba oczy spełniały kryteria włączenia. Wszystkie dane musiały zostać ustalone w ciągu 3 miesięcy dla każdego uczestnika. Pakiet statystyczny SPSS 22.0 z testami statystycznymi wykorzystano w następujący sposób: dla zmiennych o rozkładzie normalnym zastosowano test t dla próby niezależnej; Test U Manna-Whitneya zastosowano dla zmiennych numerycznych, które nie miały rozkładu normalnego; a zmienne dwumianowe porównywano z testem chi-kwadrat lub dokładnym testem Fishera, gdy było to konieczne. Analiza krzywej charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) została wykorzystana do oszacowania dokładności przewidywania obecności uszkodzeń jaskrowych32. Współczynnik korelacji Pearsona wykorzystano do analizy korelacji między SNR a parametrami na OCT, a także między SNR a nieprawidłowościami w centralnym polu 11° na SAP. Jeśli p < 0,05, różnice uznano za istotne.

Wyniki
Łącznie 44 pacjentów z OAG i 39 osób z grupy kontrolnej otrzymało pełne dane. Żaden z tych badanych nie skarżył się podczas testu icVEP. Wszystkie 83 osoby były Chińczykami (48 mężczyzn i 35 kobiet) w średnim wieku 48,54 ± 16,70 lat (przedział 25-74 lata). Nie stwierdzono różnic statystycznych w wieku, płci, prawym/lewym oku, BCVA, odpowiedniku sferycznym lub średnicy źrenicy między pacjentami a grupą kontrolną (Tabela 1, p > 0,05), ale SNR był istotnie niższy u pacjentów niż w grupie kontrolnej (Tabela 1, p < 0,05).

Jeśli chodzi o wyniki icVEP, było 30 oczu wczesnych pacjentów z OAG, które były SNR-dodatnie (68,18%) i tylko dwoje oczu w grupie kontrolnej (5,13%). Stosując kryterium SNR 1, icVEP wykazał czułość 68,18% i swoistość 94,87% w diagnozowaniu wczesnego OAG (obliczając dokładność 67/83 [80,72%]). Jednak analiza ROC wykazała, że kryterium SNR a priori wynoszące 0,93 było optymalne do dyskryminacji między pacjentami a osobami z grupy kontrolnej (Ryc. 5). Przyjmując kryterium SNR 0,93, swoistość testu osiągnęła 100% przy czułości 65,90% (obliczając dokładność 82,10%).

Dla pacjentów, nieprawidłowości w centralnym badaniu pola widzenia 11° (HFA, odchylenie wzorca, centralne 16 punktów testowych; Rysunek 4C) zostały obliczone na podstawie liczby punktów odbiegających od normy z różnymi kryteriami możliwości. Przy poziomie kryterium p < 0,5 ilość nieprawidłowych punktów testowych w centralnym polu widzenia 11° była istotnie ujemnie skorelowana z SNR (p < 0,05, r = -0,332, tab. 2). Zmiana grubości RNFL w kwadrancie skroniowym górnym była istotnie dodatnio skorelowana z SNR (p < 0,05, r = 0,370, Tabela 2), podczas gdy SAP-MD, SAP-MD drugiego oka, zmiana grubości RNFL w kwadrancie skroniowym dolnym oraz wyjściowe IOP i CCT nie były skorelowane z SNR (p > 0,05, Tabela 3).

figure-results-1
Rysunek 1: Reprezentacja wizualnego potencjału wywołanego w izolowanej kontroli oceniającej szlak komórek M. Warstwy 1 i 2 są zaangażowane w szlak wielkokomórkowy. Warstwy 3, 4, 5 i 6 są zaangażowane w szlak parwokomórkowy. Przestrzenie między tymi sześcioma warstwami są zaangażowane w dwuwarstwowy szlak komórkowy. RGC = komórka zwojowa siatkówki. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 2: Jasne warunki (dodatni kontrast) na ekranie wizualnego potencjału wywołanego w izolowanej kontroli. Ten rysunek został zmodyfikowany w stosunku do poprzedniej publikacji24. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rysunek 3: Schemat wizualnego badania potencjału wywołanego w izolowanej kontroli. GND = elektroda uziemiająca; Cz = centralna elektroda linii środkowej; Pz = elektroda ciemieniowa środkowa; Oz = potyliczna elektroda środkowa. Ten rysunek został zmodyfikowany w stosunku do poprzedniej publikacji24. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-4
Rycina 4: Typowe wyniki u pacjenta z jaskrą otwartego kąta we wczesnym stadium. (A) Nieprawidłowe wizualizacje izolowanej kontroli wywołane potencjalnymi wynikami. (B) Wyniki klasyfikacji grubości warstwy włókien nerwowych okołobrodawkowatej siatkówki (RNFLT) w raporcie z optycznej koherentnej tomografii. Zmiana RNFLT = wartość RNFLT (liczba). Standardowa wartość z bazy danych normalnych obiektów. (zielona liczba w nawiasie). G = globalny; N = nosowy; T = czasowy; NS = nosowy górny; TS = zwierzchnik doczesny; NI = nosowy dolny; TI = dolny czasowy. (C) Centralne 16 punktów testowych odchylenia wzoru w programie Humphrey Field Analyzer 30-2 SITA odpowiadających centralnemu polu widzenia 11°. Ten rysunek został zmodyfikowany w stosunku do poprzedniej publikacji24. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-5
Rysunek 5: Krzywa ROC. Pokazano krzywą ROC (niebieską) dla danych zebranych ze stosunków sygnału do szumu izolowanego wizualnego potencjału wywołanego u pacjentów z jaskrą otwartego kąta i osób kontrolnych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Pokój
Pacjenci z OAG (n=44)Osoby kontrolne (n=39)p
Wiek (rok)51.59±14.9844.72±16.880,053*
Płeć (mężczyzna/kobieta)28/1620/190.175$
Prawe oko / Lewe oko20/2419/200.770$
BCVA (log MAR)0,04±0,060,01±0,040.093#
Odpowiednik sferyczny (D)-1,80±2,16-1.30±2.000.276#
Średnice źrenic (mm)3,43±0,503,46±0,510,789#
icVEP-SNR0,85±0,531,44±0,570.000#
*Test t dla próby niezależnej, test $Chi-kwadratowy, test #Mann-Whitney U
OAG: jaskra otwartego kąta, BCVA: najlepiej skorygowana ostrość widzenia; log MAR: logarytm minimalnego kąta rozdzielczości; icVEP: izolowany-kontrolowany wizualny potencjał wywołany; SNR: stosunek sygnału do szumu

Tabela 1: Charakterystyka kliniczna pacjentów z OAG i osób kontrolnych na początku badania.

prospektu pkt. jedn. pkt. pkt. pkt. prospektu pkt.
Liczba nieprawidłowych punktów testowychŚrednia ± Std (n=44)rp*
Gdy P<5%godz. 4.20±2.60-0,2640,099
Gdy P<2%2,83±2,34-0,2980,061
Gdy P<1%2.08±2.12-0,2660,097
Gdy P<0,5%1,48±1,80-0,3320,037
*Test korelacji Pearsona
icVEP: izolowany potencjał wywołany wizualnie; SNR: stosunek sygnału do szumu; SAP: standardowa zautomatyzowana perymetria

Tabela 2: Korelacja między icVEP-SNR a nieprawidłowościami w centralnym polu widzenia 11° SAP u pacjentów z jaskrą otwartego kąta.

pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. prospektu pkt. pkt. pkt.
Średnia ± Std (n=44)rp*
SAP-MD (dB)-3,83±1,260,1150,457
SAP-MD drugiego oka (dB)-4,86±3,94-0,150,33
Zmiana grubości OCT-RNFL (μm)
Czasowy górny kwadrant-39.31±29.890,370,016
Ćwiartka skroniowa dolna-43,64±29,83-0,220,161
Wyjściowe ciśnienie wewnątrzgałkowe (mmHg)godz. 15.48±2.80-0,1210,435
CCT (μm)523.24±29.640,1710,333
*Test korelacji Pearsona
icVEP: izolowany potencjał wywołany wizualnie; SNR: stosunek sygnału do szumu; SAP: standardowa zautomatyzowana perymetria (HFA 30-2 SITA); MD: średnie odchylenie; OCT: optyczna koherentna tomografia; RNFL: warstwa włókien nerwowych siatkówki; IOP: ciśnienie wewnątrzgałkowe; CCT: centralna grubość rogówki

Tabela 3: Korelacja między icVEP-SNR a powiązanymi czynnikami u pacjentów z jaskrą otwartego kąta.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Różne ustawienia icVEP mogą stymulować różne szlaki komórek M i tworzyć różne sygnały EEG. W warunkach wysokiego kontrastu luminancji częstotliwości czasowej (15 Hz) icVEP (16% kontrastu dodatniego), badanie z udziałem 15 pacjentów z OAG i 14 normalnych obserwatorów wykazało czułość 73,33% i swoistość 100%22. Jednak połowa tych pacjentów miała zaawansowaną OAG. W związku z tym w przypadku OAG na wczesnym etapie nie można było oszacować czułości ze względu na małą wielkość próby.

Badanie Tsai wykazało czułość na poziomie 78% (warunki 15% dodatniego kontrastu i modulacji czasowej 10 Hz) i swoistość na poziomie 100%, z dokładnością 94% od krzywej ROC. Wyniki te poprawiły się w stosunku do badania Greensteina ze względu na niższy kontrast i częstotliwość przestrzenną występującą u pacjentów z wcześniejszą jaskrą. Niemniej jednak wśród 18 pacjentów z jaskrą (17 z otwartym kątem, 1 z zamkniętym kątem) i 16 osób z grupy kontrolnejw badaniu było mniej niż 11 pacjentów z OAG we wczesnym stadium.

W obecnym badaniu pacjenci z OAG byli tylko tymi we wczesnych stadiach i obejmowali znacznie większą liczebność próby, co sugeruje, że icVEP jest rzeczywiście przydatny do wykrywania OAG w "prawdziwym" wczesnym stadium. Około 70% oczu we wczesnym stadium OAG zostało wykrytych przez icVEP, a SNR pacjentów znacznie różnił się od SNR u osób zdrowych.

Niedawne badanie wykazało, że rozmiar źrenicy może wpływać na wyniki icVEP u zdrowych osób. Na wartości icVEP miało wpływ zwężenie i rozszerzenie źrenic oraz rozmycie optyczne33. Sugeruje to, że podczas uzyskiwania pomiarów icVEP należy pamiętać o wpływie wielkości źrenicy i rozmycia optycznego w celu dokładnej interpretacji. W obecnym badaniu zmierzono wielkość źrenicy i upewniono się, że wszystkie wartości mieszczą się w normalnym zakresie. Co więcej, wszystkie sygnały EEG mogły być pod wpływem emocji, co prowadzi głównie do błędów fałszywie dodatnich. Obecne badanie zapewniło ciśnienie wewnątrzgałkowe na poziomie ≤ 30 mmHg w dniu badania, aby uniknąć wahań nastroju spowodowanych wysokim ciśnieniem. Wszyscy pacjenci odpoczywali przez ≥ 30 minut przed każdym badaniem, a także wykonywano ponowne badanie, aby uniknąć zmian nastroju.

SNR zdefiniowano jako stosunek średniej amplitudy FFC do promienia 95% koła ufności. SNR na poziomie > 1 wskazywał na istotną odpowiedź na poziomie 0,05, co implikowało normalną aktywność elektrofizjologiczną w nerwie wzrokowym. SNR ≤ 1 wskazywał na reakcję podobną lub słabszą niż szum tła na poziomie 0,05, co sugeruje nieprawidłową aktywność elektrofizjologiczną w nerwie wzrokowym. Jednak SNR wynoszący 0,93 był optymalny do dyskryminacji pacjentów z OAG we wczesnym stadium i osób kontrolnych w obecnym badaniu przy użyciu krzywej ROC. W związku z tym kryterium SNR wynoszące 0,93 może rozróżnić nasilenie GON u pacjentów z OAG we wczesnym stadium w tym badaniu.

Ponad 50% komórek M znajdowało się w okolicy plamki żółtej; tak więc, jeśli dołek centralny został pobudzony, prawdopodobnie wystąpił silny sygnał skutkujący SNR > 1. W związku z tym krzyż fiksacji matrycy 2 x 2 na środku ekranu bez sinusoidalnych sygnałów czasowych był w stanie ułatwić ostrożne utrwalenie, a także uniknąć fałszywych ujemnych błędów przy słabej fiksacji34. Co więcej, ostatnie badania SD-OCT dowiodły, że RGC w okolicy plamki żółtej ulegają uszkodzeniu nawet we wczesnych stadiach jaskry, ponieważ proteoliza i wtórna aksotomia po uszkodzeniu głowy nerwu wzrokowego mogą prowadzić do apoptozy RGC 35,36,37,38.

Analiza centralnych 16 punktów testowych w obecnym badaniu w oparciu o odchylenia wzorca w HFA odpowiadała 5°-10° obszarów Bjerrum, gdzie prawie połowa komórek M jest rozmieszczona 10,11,12,13,14. Badanie to wykazało liczbę nieprawidłowych punktów testowych, w których różne kryteria możliwości były ujemnie skorelowane z SNR (ujemna wartość R); jednak tylko wtedy, gdy p < 0,5%, korelacja była istotna, co sugeruje, że icVEP był w stanie wykryć nieprawidłowości funkcjonalne i odzwierciedlić nasilenie utraty centralnego pola widzenia we wczesnym stadium OAG.

Doniesiono, że odpowiedzi na stymulację szlaku komórek P i M-ON są poważnie zakłócone we wczesnych stadiach jaskry, nawet bez funkcjonalnego zaangażowania testu centralnego pola widzenia26. Jednak ograniczeniem tego badania jest to, że test icVEP wymaga pacjentów z wartością BCVA większą niż 0,3, refrakcją sferyczną między -6 a +3 dioptriami i przezroczystym ośrodkiem ocznym. Badanie pokazuje przydatność icVEP tylko w wczesnych oczach OAG z lepszą ostrością widzenia. Dlatego potrzebne są dalsze badania, aby stworzyć lepsze stymulacje i określić dokładniejsze kryteria dla oczu OAG z gorszą ostrością widzenia. Pomoże to określić, czy icVEP może służyć jako optymalny test funkcjonalny do dyskryminacji osób podejrzanych o jaskrę, a także przed perymetrią i we wczesnych stadiach OAG. Co więcej, kolejnym ograniczeniem jest to, że badanie nie uwzględnia różnic między oczami dominującymi i niedominującymi. Różnice między tymi szlakami i badanie tych dwojga oczu mogą wpływać na sygnały EEG. Przede wszystkim schemat blokowy zostanie poprawiony po przeprowadzeniu dalszych badań.

Podsumowując, icVEP jest w stanie wykryć zaburzenia funkcji wzrokowych jaskry u prawie 70% pacjentów z OAG we wczesnym stadium, ze swoistością około 95%. Zmierzone funkcje korelują zarówno z nasileniem utraty centralnego pola widzenia 11° w standardowej automatycznej perymetrii, jak i ze spadkami grubości RNFL wykrytymi przez OCT. Dlatego icVEP może służyć jako użyteczny i obiektywny test funkcjonalny elektrofizjologicznego pola widzenia do diagnozowania OAG we wczesnym stadium.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wszyscy autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Brak źródeł finansowania pracy.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
CR-2 AF Cyfrowa kamera bez rozszerzenia źrenic siatkówkiCanon U.S.A., Inc., Melville, NY, USAStereoskopowe zdjęcia dna oka
DGH 500 PachetteTMDGH Technology, Exton, PA, USAPachymetria ultrasonograficzna
HFA II 750iCarl Zeiss Meditec Inc., Dublin, CAAnalizator polowy Humphreya II
Nowatorski instrumentelektrofizjologiczny NeucodiaHuzhou Medconova Medical Technology Co.Ltd., prowincja Zhejiang, PR ChinyicVEP
Spectralis SD-OCTHeidelberg Engineering, Heidelberg, NiemcyPAŹDZIERNIK

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Quigley, H. A., Dunkelberger, G. R., Green, W. R. Chronic human glaucoma causing selectively greater loss of large optic nerve fibers. Ophthalmology. 95, 357-363 (1988).
  2. Quigley, H. A., Dunkelberger, G. R., Green, W. R. Retinal ganglion cell atrophy correlated with automated perimetry in human eyes with glaucoma. American Journal of Ophthalmology. 107, 453-464 (1989).
  3. Bjerre, A., Grigg, J. R., Parry, N. R. A. Test-retest variability of multifocal visual evoked potential and SITA standard perimetry in glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45, 4035-4040 (2004).
  4. Hood, D. C., Zhang, X., Greenstein, V. C. An interocular comparison of the multifocal VEP: a possible technique for detecting local damage to the optic nerve. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41, 1580-1587 (2000).
  5. Klistorner, A. I., Graham, S. L. Objective perimetry in glaucoma. Ophthalmology. 107, 2299(2000).
  6. Graham, S. L., Klistorner, A. I., Goldberg, I. Clinical application of objective perimetry using multifocal visual evoked potentials in glaucoma practice. Archives of Opthalmology. 123, 729-739 (2005).
  7. Porciatti, V., Ventura, L. M. Normative data for a user-friendly paradigm for pattern electroretinogram recording. Ophthalmology. 111, 161-168 (2004).
  8. Ventura, L. M., Porciatti, V., Ishida, K. Pattern electroretinogram abnormality and glaucoma. Ophthalmology. 112, 10-19 (2005).
  9. Zemon, V., Tsai, J. C., Forbes, M. Novel electrophysiological instrument for rapid and objective assessment of magnocellular deficits associated with glaucoma. Documenta Ophthalmologica. 117, 233-243 (2008).
  10. Gupta, N., Ang, L. C., de Tilly, L. N. Human glaucoma and neural degeneration in intracranial optic nerve, lateral geniculate nucleus, and visual cortex. British Journal of Ophthalmology. 90, 674-678 (2006).
  11. Hartline, H. K. The discharge of impulses in the optic nerve of Pecten in response to illumination of the eye. Journal of Cellular and Comparative Physiology. 2, 465-478 (1938).
  12. Schiller, P. H., Sandell, J. H., Maunsell, J. H. R. Functions of the ON and OFF channels of the visual system. Nature. 322, 824-825 (1986).
  13. Kaplan, E., Shapley, R. M. The primate retina contains two types of ganglion cells, with high and low contrast sensitivity. Proceedings of the National Academy of Sciences. 83, 2755-2757 (1986).
  14. Dacey, D. M., Petersen, M. R. Dendritic field size and morphology of midget and parasol ganglion cells of the human retina. Proceedings of the National Academy of Sciences. 89, 9666-9670 (1992).
  15. Quigley, H. A., Gregory, R., Dunkelberger, G. R. Chronic human glaucoma causing selectively greater loss of large optic nerve fibers. Ophthalmology. 95, 357-363 (1998).
  16. Kerrigan-Baumrind, L. A., Quigley, H. A., Pease, M. E. Number of ganglion cells in glaucoma eyes compared with threshold visual field tests in the same persons. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41, 741-748 (2000).
  17. Xiang, F., Lingling, W., Zhizhong, M., Gege, X., Feng, L. Usefulness of frequency-doubling technology for perimetrically normal eyes of open-angle glaucoma patients with unilateral field loss. Ophthalmology. 117 (8), 1530-1537 (2010).
  18. Zemon, V., Gordon, J., Welch, J. Asymmetries in ON and OFF visual pathways of humans revealed using contrast- evoked cortical potentials. Visual Neuroscience. 1, 145-150 (1988).
  19. Zemon, V., Gordon, J. Spatial tuning characteristics of functional subsystems in the visual pathways of humans. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 29 (Suppl), 297(1988).
  20. Zemon, V., Siegfried, J., Gordon, J. Magno and Parvo pathways in humans studied using VEPs to luminance and chromatic contrast. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 32, 1033(1991).
  21. Zemon, V., Eisner, W., Gordon, J. Contrast-dependent responses in the human visual system: childhood through adulthood. International Journal of Neuroscience. 80, 181-201 (1995).
  22. Greenstein, V. C., Seliger, S., Zemon, V. Visual evoked potential assessment of the effects of glaucoma on visual subsystems. Vision Research. 38, 1901-1911 (1988).
  23. Zemon, V., Gordon, J. Luminance contrast mechanisms in humans: visual evoked potentials and a nonlinear model. Vision Research. 46, 4163-4180 (2006).
  24. Xiang, F., Lingling, W., Xia, D., Tong, D., Aihua, D. Applications of Isolated-Check Visual Evoked Potential in Early Stage of Open-Angle Glaucoma Patients. Chinese Medical Journal. 131 (20), 2439-2446 (2018).
  25. Victor, J. D., Mast, J. A new statistic for steady-state evoked potentials. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 78 (5), 378-388 (1991).
  26. Badr, A. A., Zemon, V. M., Greenstein, V. C. M- versus P-function: Relationship to visual field loss in patients with open angle glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 44 (13), 50(2003).
  27. Kamantigue, M. E., Joson, P. J., Chen, P. P. Prediction of visual field defects on standard automated perimetry by screening C-20-1 frequency doubling technology perimetry. Journal of Glaucoma. 15, 35-39 (2006).
  28. Richard, P. M., Donald, L. B., Paul, P. L. Categorizing the stage of glaucoma from pre-diagnosis to end-stage disease. American Journal of Ophthalmology. 141 (1), 27(2006).
  29. Brandt, J. D., Beiser, J. A., Kass, M. A. Central corneal thickness in the Ocular Hypertension Treatment Study (OHTS). Ophthalmology. 108 (10), 1779-1788 (2001).
  30. Medeiros, F. A., Sample, P. A., Weinreb, R. N. Frequency doubling technology perimetry abnormalities as predictors of glaucomatous visual field loss. American Journal of Ophthalmology. 137, 863-871 (2004).
  31. Yu, Z., Lingling, W., Yanfang, Y. Potential of stratus optical coherence tomography for detecting early glaucoma in perimetrically normal eyes of open-angle glaucoma patients with unilateral visual field loss. Journal of Glaucoma. 19 (1), 61-65 (2010).
  32. Pollack, I., Norman, D. A. A non-parametric analysis of experiments. Psychonomic Science. 1, 125-126 (1964).
  33. Salim, S., et al. Influence of pupil size and other test variables on visual function assessment using visual evoked potentials in normal subjects. Documenta Ophthalmologica. 121 (1), 1-7 (2010).
  34. Nebbioso, M., Steigerwalt, R. D., Pecori-Giraldi, J., Vingolo, E. M. Multifocal and pattern-reversal visual evoked potentials vs. automated perimetry frequency-doubling technology matrix in optic neuritis. Indian Journal of Ophthalmology. 61 (2), 59-64 (2013).
  35. Hood, D. C., et al. Initial arcuate defects within the central 10 degrees in glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (2), 940-946 (2011).
  36. Hood, D. C., et al. The Nature of Macular Damage in Glaucoma as Revealed by Averaging Optical Coherence Tomography Data. Translational Vision Science & Technology. 3 (1), (2012).
  37. Hood, D. C., et al. Early glaucoma involves both deep local, and shallow widespread, retinal nerve fiber damage of the macular region. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 55 (2), 632-649 (2014).
  38. Pescosolido, N., et al. Role of Protease-Inhibitors in Ocular Diseases. Molecules. 19 (12), 20557-20569 (2014).

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Stosunek sygna u do szumuwarstwa w kien nerwowych siatk wkidroga magnocelularna typu ONstandardowe procedury operacyjnecharakterystyka pracy odbiornikasygna y elektroencefalograficznepomiar wielko ci renicymonitorowanie ci nienia wewn trzga kowego

Powiązane artykuły