Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

הערכת השלב המוקדם פתיחת גלאוקומה בחולים על ידי מבודדים-בדוק פוטנציאל ויזואלי מעורר

Published: May 25, 2020 doi: 10.3791/60673
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1,2
1Department of Ophthalmology, Peking University Third Hospital, 2Beijing Key Laboratory of Restoration of Damaged Ocular Nerve, Peking University Third Hospital

Summary

מבודד בדוק פוטנציאל ויזואלי מעורר (icVEP) השיטה מיושמת כאן כדי להעריך את הקשר הסלולר על המסלול כי הוא נפגע בתחילה גלאוקומה. המחקר מראה הליכים אופרטיבית סטנדרטיים באמצעות icVEP כדי לקבל תוצאות אמינות. הוא הוכיח לשמש כטכנולוגיה אובייקטיבית אבחון שימושי לגילוי מוקדם של גלאוקומה.

Abstract

לאחרונה, מבודד בדוק פוטנציאל ויזואלי מעורר (icVEP) הטכניקה תוכננה ודווחה כדי לזהות glaucomatous נזק מוקדם יותר ומהר יותר. הוא יוצר תדר מרחבי נמוך/תדר גבוה הזמני גירויים בהירים ורשומות פעילות קורטיקלית שיזם בעיקר על ידי afferents ב ממגנאל הסלולר על המסלול. מסלול זה מכיל נוירונים עם כרכים גדולים וקטרים האקסון, וזה מעדיף ניזוק בגלאוקומה המוקדמת, אשר יכול לגרום לאובדן שדה חזותי. המחקר המוצג כאן משתמש בהליכים סטנדרטיים (SOP) של icVEP כדי לקבל תוצאות אמינות. זה יכול לזהות אובדן פונקציה חזותית באמצעות יחס אות לרעש (SNR) המתאים לפגמים של שכבת סיבי העצב הרשתית (RNFL) בשלב מוקדם של גלאוקומה פתוח זווית (OAG). הגדרה של 10 הרץ ומצב של 15% חיובי-ניגודיות (בהיר) נבחרים כדי להבדיל בין חולים OAG ונושאי בקרה, עם כל בדיקה המכילה שמונה ריצות. כל מרוץ ממשיך עבור 2 s (עבור 20 סך הכל מחזורים). בנוי תרשים זרימה, המורכב מגודל האישון ומלחץ תוך-עיני לאורך תקופת מנוחה של 30 דקות לפני כל בדיקה. בנוסף, סדר הבדיקה של העיניים מבוצע כדי לקבל אותות אלקטרונצלוגרפיה אמין. VEPs מוקלטים ומנותח באופן אוטומטי על-ידי תוכנה, ו-SNRs נגזרים בהתבסס על סטטיסטיקה מרובת-משתנים. SNR של ≤ 1 נחשב חריגים. עקומת הפעלה-מאפיין (ROC) של מקלט מוחלת כדי לנתח את הדיוק של סיווג קבוצתי. לאחר מכן, תהליך ה-SOP מוחל במחקר צולב, המראה כי icVEP יכול לזהות חריגות glaucomatous פונקציה חזותית בשדה החזותי המרכזי בצורה של SNR. ערך זה גם תואם את עובי דליל של RNFL ומייצרת דיוק סיווג גבוה עבור OAG בשלב מוקדם. כך, הוא משמש כטכנולוגיה אבחון שימושי ואובייקטיבי עבור גילוי מוקדם של גלאוקומה.

Introduction

פתוח זווית גלאוקומה (OAG) היא מחלה כרונית, בלתי הפיכה ואחד הגורמים המובילים של עיוורון. מחקרים קודמים הראו כי בדיקות שדה חזותי, שהם תקן הזהב הנוכחי עבור זיהוי הפסד חזותי glaucomatous, מבוססים על התקן רגיל קונבנציונאלי (SAP) לא יכול לזהות אובדן מוקדם glaucomatous תפקודית עד 20%-40% של תאים גנגליון ברשתית (rgcs) פגומים1,2. יתר על כן, SAP גם הוכח כי יש רק מתון בדיקה מחדש אמינות, כי זה מבחן פסיכופיזיקלי הסובייקטיבית ומשימה גוזלת זמן עבור חולים3.

המטרה אלקטרופיסיולוגית שדה חזותי מדדים יש בדיקה טובה יותר הבדיקה מחדש בעת זיהוי גלאוקומה. אמצעים אלה כוללים את הפוטנציאל החזותי הרב מוקדי (mfVEP) ודפוס אלקטוראנגרמה (pERG). עם זאת, the perg לא יכול לספק מידע טופוגרפי, ו mfvep הוא יותר לצרוך זמן מאשר SAP4,5,6,7,8. למרבה המזל, הפוטנציאל המבודד בדיקה חזותית מעורר (icVEP) תוכנן לאחרונה כטכניקה נוספת כדי לזהות glaucomatous נזק מוקדם יותר ומהר יותר9.

ברשתית, יש מספר אוכלוסיות משנה RGC כגון תאים סלולריים המגנטון (M-תאים), תאים מוקוקאיות (P-תאים), ותאים בעלי שונות. הם מייצגים מסלולים מקבילים למידע חזותי המועבר למוח (איור 1)9,10. כדי למשול בתפיסות נפרדות של בהירות וחושך, הדיכוטומיה של מסלולים וכיבוי הוקמה11,12. תאי המגנזה (m-ON) הינם גדולים במידה ניכרת מתאי המגנדיום (m-OFF) בתאים, בעוד שתאי-M גדולים במידה ניכרת מתאי-P בבני אדם13,14. מסלול M-cell מעביר בעיקר תדר נמוך מרחבית/מידע בתדירות גבוהה הזמני15. כך, תאים המעורבים במסלול M-ON הם רגישים לרמות נמוכות של ניגודיות בוהק ולא רגיש למידע כרומטי עם axons קוטר גדול, אשר מעדיפים להיפגע באופן מוקדם גלאוקומה16,17. לכן, icvep מייצרת תדר מרחבי נמוך/תדר גבוה הזמני גירוי בהיר ורשומות פעילות קורטיקלית בעיקר ביוזמת afferents (כגון אלה שנמצאו על מסלול M-ON) לגילוי מוקדם של גלאוקומה18,19,20,21,22,23.

Protocol

המחקר אושר על ידי ועדת האתיקה סקירה הלוח של אוניברסיטת פקינג בית החולים השלישי והותאמו הצהרת הלסינקי.

1. הגדרות

הערה: החומרה icVEP מחייבת בדיקה חוזרת של תנאי גירוי להעדיף את מסלול M-ON באמצעות כרטיס מסך רגיל עם ממיר דיגיטלי-לאנלוגי של 8 סיביות לכל אקדח אלקטרון.

  1. לחץ על לחצן בדיקת CFG ובחר icvep-bc-8. CFG.
  2. לחץ על לחצן מערכת , בחר תצורה ← בדוק תצורה ולאחר מכן לחץ על לחצן עריכת גירוי . נא ודא שקצב המסגרות הוא 60 Hz, הבוהק של הרקע הסטטי של התצוגה הוא 51 cd/m2, ומחזורי הכולל הם 20.
  3. כדי להבדיל בין חולים OAG ונושאי בקרה, להבטיח את התנאים הבאים: sinusoidal אותות הזמני של 10 הרץ (6 מסגרות לכל מחזור) ו 15% חיובי-ניגודיות (בהיר, ניגודיות 7.50%, היסט לזוהר 7.50%, היסט ניגודיות 0.00%).

2. בחינה

  1. בחר את העין כדי לבדוק ולהבטיח את הדפוס המרחבי הוא 24 x 24 מערך של מבודדים-בדיקות כדי subtend שדה חזותי של 11 °, עם מערך 2 x 2 לחצות קיבוע מבלי אותות הזמני sinusoidal, על מנת לסמן הקלה וקיבעון זהיר על מרכז המסך (איור 2)9.
  2. מניחים את כשלי גביע הזהב ממולא הדבקה מסיסים במים אלקטרוטיים באתרים הבאים קו האמצע על הקרקפת מבוסס על מערכת 10-20 הבינלאומי (איור 3)24. ודא שמרחק הבדיקה הוא 114 ס מ.
  3. לחץ על לחצן התחל בדיקה . מרוץ אחד אחרון עבור 2 s: השנייה הראשונה של תקופה זו מציגה חצי מרמת הניגודיות במבחן (7.50%) כתנאי הסתגלות, והשניה הבאה מציגה את הניגודיות המלאה של הבדיקה (15.0%).
  4. שים לב לשגיאת הבקשה: Outlier מהתוכנית וחזור על ההפעלה כאשר הרעש מזוהה וכאשר התקופה של האלקטרונצלוגרפיה (EEG) נדחית.
  5. שים לב לנתוני ה-EEG המוצגים בצג המפעיל כאשר ההפעלה נקבעת כחוקית וכאשר האופרטור מתבקש ללחוץ על הלחצן ' עצור בדיקה ' כדי לדחות את הנתונים בהתבסס על המהימנות.

3. עיבוד נתונים אוטומטי באמצעות תוכנה

הערה: הנתונים מחושבים על ידי התמרת פורייה דיסקרטית לאחר הקלטת אותות EEG.

  1. שים לב שברגע שיתקבלו הנתונים, התוכנית תנחה את האופרטור באמצעות צליל Ding ותיזום באופן אוטומטי את ההפעלה הבאה עד לקבלת קבוצה של 8 הקפות חוקיות.
  2. שים לב שכל הפעלה מייצרת רכיב תדר בסיסי (FFC), ואם אחד מה-Ffc הוא ביחס מיותר ל -7 הנותרים, התוכנית תמחק את ה-FFC הזאת ותבקש מהמפעיל לחזור על ההפעלה עד לאיסוף של 8 הפעלות מאושרות.
  3. לחכות התוכנית כדי לחשב את FFC ממוצע ואת רדיוס של 95% מעגל ביטחון באמצעותהסטטיסטיקה T 220 כי הוא הופק באופן אוטומטי מ 8 ffc בתוך כמה שניות.
  4. ודא שערכי ה-FFC הבודדים והרעים, מעגל הביטחון ויחס האות לרעש (SNR) מוצגים באופן אוטומטי בצג בתוך פחות מ-1 דקות לאחר סיום הבדיקה (איור 4א).

4. תרשים זרימה להערכת אמינות התוצאות

  1. ודא כי שגיאת השבירה תוקנה להסתגל למרחק של 114 ס מ.
  2. ודא שהלחץ הפנימי (IOP) הוא ≤ כספית ביום הבחינה.
  3. ודא כי התלמידים קטרים הם ≥ 2 מ"מ וללא mydriasis.
  4. ודא כי כל נושא מנוחה והוא שקט ≥ 30 דקות לפני הבדיקה.
  5. כדי למנוע השפעה של עקומת מחקר, ראשית לבדוק את העין הימנית, ולאחר מכן עין שמאל; לאחר מכן, בדוק שוב את העיניים ימינה ושמאלה, והקלט את התוצאה השניה.
  6. ליזום מבחן מחדש לאחר לפחות 30 דקות מנוחה כאשר ערך R (לרחרח את רדיוס) בין שתי העיניים מראה הבדל של > 0.2, כלומר התוצאה היא לא אמין כמו תנודות מצב הרוח.

Representative Results

מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי הדיוק של icvep עבור אבחון גלאוקומה נע בין 91%-100%9,22,26. לימודי החתך בסין מוצגים כאן כדי להעריך עוד יותר את ערך האבחון הפוטנציאלי של icVEP לשלב מוקדם OAG.

נושאים
הנבדקים היו חולים OAG ומתנדבים בריאים שגויסו על ידי המחלקה לרפואת עיניים, אוניברסיטת פקינג בבית החולים השלישי במהלך 2015 ו 2016. קריטריוני הכללה עבור חולי OAG כללו את הפרטים הבאים: 25-75 שנים של גיל; חדות הראייה המתוקן ביותר (BCVA) < 0.3 (לוגריתם של זווית הרזולוציה המינימלית, log MAR); השבירה הכדורית בין-6 ו-3 הדיוטרים; ומדיה עינית שקופה. בנוסף, המטופלים הראו נוכחות של OAG (נושאים עם זווית פתוחה, ליקויים שדה חזותי המתאים נוירופתיה אופטית glaucomatous [GON], ולאחר IOP רגיל או מוגבה ללא גורמים משניים), שבו IOP היה מבוקר מבחינה רפואית והיה אמין שדה ראייה בדיקה חזותית (שגיאות חיוביות שווא ≤ 20%, שגיאות שליליות שווא שהראה בשלב מוקדם glaucomatous פגמים בשדה החזותי על SAP.

קריטריוני הכללה עבור נושאי שליטה כללו: אין חריגות עינית, במיוחד לא כגון בעין כלשהי; ומשימה נורמלית שמעולם. לא עלתה על 21 מעלות קריטריוני אי-הכללה כללו את הפרטים הבאים: סוכרת או כל מחלה סיסטמית אחרת; היסטוריה של מחלת העינית או נוירולוגית; בלתי שווים בקטרים ובקטרים של < 2.0 מ"מ; קיבעון עלוב; שימוש נוכחי בתרופות שיכולות להשפיע על רגישות השדה החזותי (כלומר, אתאמבולטול, הידרוקסילורוקין, כלורפרומזין); והיסטוריה קודמת של ניתוח תוך-עיני או ניתוח עקשן.

בחינות לאבחון OAG
עבור כל המטופלים, תיקוני מחזה שימשו כדי להקטין את ההשפעות האפשריות של טשטוש על רגישות השדה החזותי. לפחות שני בדיקות SAP אמין בוצעו על ידי מנתח שדה האמפרי השני 30-2 התוכנית הסטנדרטית סיטה בסיסית. התוצאה השנייה אמין שדה חזותי שהושג שימש במחקר זה כדי למזער את השפעות הלמידה27. שלב מוקדם של אובדן glaucomatous שדה חזותי הוגדרה כסטייה מרושעת (MD) של ≥-6.00 dB, ועם לפחות אחת מהפעולות הבאות: 1) קיימת אשכול של ≥ 3 נקודות במיקום צפוי של השדה החזותי מדוכא < 5% רמת, לפחות אחד מהם היה < 1% רמה על העלילה סטיית תבנית; 2) מתוקן תבנית תקן סטייה או תבנית תקן סטיית משמעותי היו ב p < 0.05; 3) מבחן גלאוקומה בשדה התוצאה היה "מחוץ לגבולות נורמלי"28.

בדיקה בסיסית כללה בדיקות חדות ראייה ושבירה, בקוטר האישון-מדידה עם סרגל באור טבעי, ביוצירופסקופיה מנורה, gonioscopy, גולדמן applanation טונמטריה (GAT), ומורחבים בדיקת סטריאוסקופי פונדוס בכל המקצועות.

ה-IOP הבסיסי נמדד על ידי גת במהלך שירות גלאוקומה (8 בבוקר עד 11 בבוקר בשעה מקומית) ביום לאחר קבלת דוחות הבדיקה icVEP. כל מטופל היה נתון גם עובי הקרנית מרכזית (CCT) מדידה באמצעות אולטרסאונד pachymetry תחת הרדמה אקטואלי29. הוקלט ממוצע של חמישה קריאות רצופות.

תמונות הפאנדוס סטריאוסקופי הושגו מכל מטופל לאחר התרחבות האישון והעריכו באופן מוסווה על ידי שני רופאים מנוסים. הסתירות בין שני הרופאים נפתרו בקונצנזוס או בפסיקה של רופא מנוסה שלישי. GON הוגדרה לפחות אחת מהפעולות הבאות: 1) היחס בין שירים לדיסק היה < 0.1 בחישוקים העליונים או התחתונים; 2) היו קיימים שכבת סיבים עצביים ברשתית (RNFL) פגמים; 3) הדיסק האופטי הראה30שטפי דם 20,31.

כל מטופל היה נתון גם טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (OCT) מבחן כדי לאשר פגמים RNFL המתאימים הן תצלומים סטריאוסקופי ו HFA תוצאות. השינוי של עובי RNFL ב הזמני מעולה (TS) רביע ונחותים הזמני (TI) הרביע חושבו כדלקמן: שינוי של עובי RNFL = RNFL עובי ערך סטנדרטי ממסד נתונים של אנשים נורמליים (איור 4ב).

אנליזה סטטיסטית
עין אחת נבחרה באופן אקראי כדי להיות מנותח כאשר שתי העיניים פגשו את קריטריוני ההכללה. כל הנתונים הדרושים להקים בתוך 3 חודשים עבור כל נושא. החבילה הסטטיסטית 22.0 SPSS עם בדיקות סטטיסטיות שימש כדלקמן: מבחן t בדיקה עצמאית שימש עבור משתנים מבוזרים בדרך כלל; מבחן מאן-ויטני U שימש עבור משתנים מספריים שלא הופצו בדרך כלל; ומשתנים בינוים הושוו במבחן של חי בריבוע או במבחן המדויק של פישר, בעת הצורך. מקלט-הפעלה-אופיינית (ROC) ניתוח עקומת שימש להערכת דיוק חיזוי לנוכחות של glaucomatous נזק32. מקדם המתאם פירסון השתמש כדי לנתח את היחסים בין SNR ופרמטרים על OCT, כמו גם בין SNR וחריגות בשדה המרכזי 11 ° ב-SAP. אם p < 0.05, הבדלים נחשבו משמעותיים.

תוצאות
סך של 44 OAG חולים ו 39 נושאים בקרה נכללו עם נתונים מלאים. אף אחד מהנושאים האלה לא התלונן במהלך מבחן icVEP. כל 83 הנושאים היו סינים (48 זכרים ו 35 הנקבות) עם גיל ממוצע של 48.54 ± 16.70 שנים (טווח של 25-74 שנים). אין הבדלים סטטיסטיים קיים בגיל, מין, ימין/שמאל עין, BCVA, המקבילה כדורית, או קוטר התלמיד בין חולים ובקרות (טבלה 1, p > 0.05), אבל SNR היה נמוך באופן משמעותי בחולים מאשר בפקדים (טבלה 1, p < 0.05).

לגבי תוצאות icVEP, היו 30 עיניים של חולים OAG מוקדם שהיו SNR-חיוביים (68.18%) ורק שתי עיניים בקבוצת הביקורת (5.13%). באמצעות קריטריון SNR של 1, icVEP הראה רגישות של 68.18% וספציפיות של 94.87% לאבחון מוקדם של OAG (חישוב דיוק של 67/83 [80.72%]). עם זאת, הניתוח ROC הראה כי הקריטריון SNR פריורי של 0.93 היה אופטימלי לאפליה בין מטופלים ונושאי בקרה (איור 5). באמצעות קריטריון SNR של 0.93, הספציפיות של הבדיקה הגיעו 100% עם רגישות של 65.90% (חישוב דיוק של 82.10%).

עבור המטופלים, חריגות במבחן שדה הראייה מרכזית 11 ° (HFA, סטיית תבנית, מרכז 16 נקודות מבחן; איור 4ג) חושבו לפי מספר הנקודות החריגות בקריטריונים לאפשרויות שונות. עם רמת קריטריון של p < 0.5, את כמות נקודות הבדיקה נורמלי בשדה מרכזית 11 ° חזותי היה משמעותי באופן שלילי בקורלציה עם SNR (p < 0.05, r =-0.332, שולחן 2). שינוי עובי של RNFL ברביע מעולה הרקתית היה מתואם באופן משמעותי עם SNR (p < 0.05, r = 0.370, שולחן 2), בעוד SAP-MD, sap-md של העין השנייה, שינוי עובי של rnfl ברביע נחותים הזמני , וiop הבסיסית ו cct היו כל לא מתואם עם SNR (p 0.05 >

Figure 1
איור 1: ייצוג הפוטנציאל המבודד והחזותי האפשרי להערכת מסלול התא M. שכבות 1 ו -2 מעורבות. בשביל התאי המגנזה שכבות 3, 4, 5, ו 6 מעורבים במסלול הפרבותאי. הרווחים בין שש השכבות האלה. מעורבים במסלול התאים הביוסכן RGC = תא גנגליון רשתית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: תנאים בהירים (ניגודיות חיובית) על המסך של פוטנציאל מבודד בדיקה חזותית מעורר. איור זה שונה מפרסום קודם24. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: דיאגרמה של בדיקה ויזואלית מבודדת בדיקת פוטנציאל חזותי. GND = הארקה האלקטרודה; Cz = מרכזית קו האלקטרודה; Pz-קו הקודקודית מסלול; עוז = מפרק עורף האלקטרודה. איור זה שונה מפרסום קודם24. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: התוצאות האופייניות משלב מוקדם של החולה גלאוקומה זווית פתוחה. (א) לא מבודדים-בודקיםתוצאות פוטנציאליות חזותיות מעורר. (ב) תוצאות של שכבת העצב הרשתית סיבים עצביים עובי (RNFLT) סיווג על הדוח של טומוגרפיה קוהרנטית אופטית. שינוי של RNFLT = RNFLT ערך (מספר שחור). הערך הסטנדרטי ממסד נתונים של נושאים רגילים. (מספר ירוק בסוגריים מרובעים). G = גלובלי; N = אפי; T = זמני; NS = מעולה האף; TS = מעולה זמני; NI = נחותים מהאף; TI = נחותה בזמני. (ג) מרכז 16 נקודות מבחן של סטיית תבנית על המפרי שדה מנתח 30-2 סיטה המתאים לשדה הראייה המרכזי 11 °. איור זה שונה מפרסום קודם24. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: העקומה ROC. מוצג הוא עקומת ROC (כחול) עבור נתונים שנאספו מן היחס אות אל הרעש של בודד-בדוק פוטנציאל מעורר חזותי בתוך זווית פתוחה לחולים גלאוקומה ובקרת נושאים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

חולים OAG (n = 44) נושאי בקרה (n = 39) p
גיל (שנה) 51.59 ± 14.98 44.72 ± 16.88 0.053 *
סקס (זכר/נקבה) 28/16 20/19 $0.175
עיניים ימין/עיניים שמאל 20/24 19/20 $0.770
BCVA (log MAR) 0.04 ± 0.06 0.01 ± 0.04 0.093 #
מקבילה כדורית (D) -1.80 ± 2.16 -1.30 ± 2.00 0.276 #
מטרים לתלמידים (ממ) 3.43 ± 0.50 3.46 ± 0.51 0.789 #
icVEP-SNR 0.85 ± 0.53 1.44 ± 0.57 0.000 #
* מבחן המדגם לא עצמאי, מבחן $Chi רבוע, #Mann-ויטני U מבחן
OAG: גלאוקומה בזווית פתוחה, BCVA: חדות חזותית מתוקן; MAR log: לוגריתם של זווית הרזולוציה המינימלית; icVEP: מבודד לבדוק פוטנציאל ויזואלי מעורר; SNR: יחס אות לרעש

טבלה 1: מאפיינים קליניים של חולים OAG ונושאי בקרה בתוכנית הבסיסית.

מספרים של נקודות בדיקה חריגות ממוצע ± Std (n = 44) r p
כאשר P < 5% 4.20 ± 2.60 -0.264 0.099
כאשר P < 2% 2.83 ± 2.34 -0.298 0.061
כאשר P < 1% 2.08 ± 2.12 -0.266 0.097
כאשר P < 0.5% 1.48 ± 1.80 -0.332 0.037
* בדיקת מתאם פירסון
icVEP: מבודד לבדוק פוטנציאל ויזואלי מעורר; SNR: יחס אות לרעש; SAP: התקן ממוחשב סטנדרטי

שולחן 2: מתאם בין icVEP-SNR וחריגות במרכז השדה החזותי 11 ° SAP בחולי גלאוקומה בזווית פתוחה.

ממוצע ± Std (n = 44) r p
SAP-MD (dB) -3.83 ± 1.26 0.115 0.457
SAP-MD של העין האחרת (dB) -4.86 ± 3.94 -0.15 0.33
OCT-עובי שינוי של RNFL (μm)
רביע מפואר -39.31 ± 29.89 0.37 0.016
רבע הנחות זמני -43.64 ± 29.83 -0.22 0.161
IOP בסיסי (mmHg) 15.48 ± 2.80 -0.121 0.435
CCT (μm) 523.24 ± 29.64 0.171 0.333
* בדיקת מתאם פירסון
icVEP: מבודד לבדוק פוטנציאל ויזואלי מעורר; SNR: יחס אות לרעש; SAP: הפרימטריה האוטומטית הסטנדרטית (HFA 30-2 סיטה); MD: סטייה מרושעת; OCT: טומוגרפיה אופטית קוהרנטית; RNFL: סיבים עצביים ברשתית שכבה; IOP: לחץ פנים-עינית; בדיקת הקרניות המרכזית

שולחן 3: מתאם בין icVEP-SNR והקשורים גורמים בחולים עם גלאוקומה בזווית פתוחה.

Discussion

הגדרות שונות של icVEP יכול לעורר מסלולים שונים של תא M וליצור אותות EEG שונים. בתנאים של תדירות גבוהה (15 Hz) ניגודיות בוהק של icVEP (16% חיובי-ניגודיות), מחקר מעורבים 15 חולים OAG ו 14 משקיפים נורמליים הראו רגישות של 73.33% וספציפיות של 100%22. עם זאת, חצי מהחולים האלה היה מתקדם OAG. לכן, עבור השלב המוקדם OAG, הרגישות לא יכול להיות מוערך בשל גודל המדגם הקטן.

המחקר של tsai הראה רגישות של 78% (התנאים של 15% חיובי-הניגודיות 10 הרץ הזמני) וספציפיות של 100%, עם דיוק של 94% מעקומת ROC. תוצאות אלה שופרו על המחקר של גרינשטיין בגלל הניגודיות הנמוכה ותדירות מרחבית נמצא בחולים גלאוקומה מוקדם יותר. עם זאת, היו פחות מ 11 השלב המוקדם OAG חולים בקרב 18 חולי גלאוקומה (17 פתוח זווית, 1 זווית סגירה) ו 16 שולטת במחקר9.

במחקר הנוכחי, המטופלים OAG היו רק אלה בשלבים המוקדמים וכללה גודל הרבה יותר לדוגמה, אשר מציע icVEP הוא אכן שימושי לגילוי OAG ב-"real" בשלב מוקדם. כ 70% של השלב המוקדם OAG עיניים זוהו על ידי icVEP, ו SNR של חולים היה שונה מאוד מזה של נושאים נורמליים.

מחקר שנערך לאחרונה הראה כי גודל התלמיד יכול להשפיע על תוצאות icVEP בנושאים נורמליים. הערכים icVEP הושפעו על ידי מכווץ התרחבות הנפיחות, כמו גם טשטוש אופטי33. זה מרמז כי בעת קבלת מדידות icVEP, ההשפעה של גודל התלמיד וטשטוש אופטי יש לזכור פרשנויות מדויקות. במחקר הנוכחי, גודל התלמיד נמדד, והוא הבטיח כי כל הערכים נפלו בטווח הנורמלי. יתר על כן, אותות EEG אולי הושפעו על ידי רגשות, אשר מניב שגיאות חיוביות שווא בעיקר. המחקר הנוכחי הבטיח IOP של ≤ 30mmHg ביום הבדיקה כדי למנוע תנודות במצב הרוח הנגרמת על ידי לחץ גבוה. כל המטופלים נחו על ≥ 30 דקות לפני כל בדיקה, ובחינה חוזרת בוצעה גם כדי למנוע אפקטים במצב הרוח.

SNR הוגדרה כיחס של משרעת ממוצע של FFC לרדיוס של 95% מעגל הביטחון. SNR של > 1 הצביע על תגובה משמעותית ברמה 0.05, אשר משתמעת פעילות אלקטרולוגית נורמלית בעצב הראייה. SNR של ≤ 1 הצביע על תגובה דומה או חלשה יותר רעש הרקע ברמה 0.05, רומז פעילות אלקטרולוגית חריגה בעצב הראייה. עם זאת, SNR של 0.93 היה אופטימלי לאפליה של חולים בשלב מוקדם OAG ונושאים בקרה במחקר הנוכחי באמצעות עקומת ROC. לכן, קריטריון SNR של 0.93 עשוי להבחין את חומרת GON בשלב מוקדם OAG חולים עבור מחקר זה.

יותר מ 50% תאים M היו באזור מקולרי; לפיכך, אם הגירוי היה מגורה, סביר להניח שהיה סימן חזק שנוצר ב-SNR > 1. לכן, את 2 x 2 מערך הקיבעון לחצות על מרכז המסך ללא אותות הזמני sinusoidal היה מסוגל cue-להקל קיבעון זהיר, כמו גם להימנע שגיאות שליליות שווא עם קיבעון עניים34. יתר על כן, SD לאחרונה מחקרים הוכיחו כי rgcs באזור מקולרי להיפגע גם בשלבים המוקדמים של גלאוקומה, משום פרוטפוליזיס ו axotomy משני לאחר נזק הראש עצבי הראייה עלולה לגרום rgc אפופטוזיס35,36,37,38.

ניתוח של מרכז 16 נקודות מבחן במחקר הנוכחי מבוסס על סטיות דפוס ב hfa התכתב 5 °-10 ° של אזורים bjerrum, שם כמעט חצי של M-תאים מופצים10,11,12,13,14. מחקר זה הראה את המספרים של נקודות בדיקה נורמלי שבו קריטריונים האפשרויות השונות היו בקורלציה שלילית עם SNR (R-ערך שלילי); למרות, רק כאשר p < 0.5% היה המתאם משמעותי, הרומז כי icVEP היה מסוגל לזהות חריגות תפקודית ולשקף את חומרת אובדן השדה החזותי המרכזי בשלב מוקדם OAG.

דווח כי התגובות לגירוי של תא P ו-M-ON מסלול מופרת באופן חמור בשלבים המוקדמים של גלאוקומה, גם ללא מעורבות תפקודית של מבחן שדה הראייה המרכזי26. עם זאת, מגבלה של מחקר זה היא כי מבחן icVEP דורש מטופלים עם ערך BCVA של גדול מ 0.3, שבירה כדורית בין-6 ו +3 הדיוטרים, ומדיה עינית שקופה. המחקר רק מראה את השימושיות של icVEP בעיניים OAG מוקדם עם חדות חזותית טובה יותר. לכן, מחקרים נוספים נחוצים כדי ליצור מגירוי טוב יותר ולהגדיר קריטריונים מדויקים יותר לעיני OAG עם חדות ראייה עניים יותר. זה יעזור לקבוע אם icVEP יכול לשמש כמבחן פונקציונלי אופטימלי להפלות חשודים גלאוקומה, כמו גם pre-perimetrical ובשלבים המוקדמים של OAG. יתרה מזאת, מגבלה נוספת היא שהמחקר אינו מסביר את ההבדלים בין העיניים הדומיננטיים והלא-דומיננטיים. הבדלים בין מסלולים אלה ובדיקות של שתי עיניים אלה עשויים להשפיע על אותות EEG. מעל הכל, תרשים הזרימה יהיה שיפור לאחר מחקרים נוספים יבוצעו.

לסיכום, icVEP הוא מסוגל לזהות glaucomatous מומים פונקציה חזותית כמעט 70% של השלב המוקדם OAG חולים, עם ספציפיות על 95%. פונקציות נמדד לתאם הן את חומרת מרכזית 11 ° אובדן שדה חזותי של הפרימטריה אוטומטי רגיל ופוחתת בעובי RNFL כפי שזוהה על ידי OCT. לכן, icVEP יכול לשמש שימושי ואובייקטיבי אלקטרולוגי שדה חזותי בדיקה תפקודית לאבחון שלב מוקדם OAG.

Disclosures

. לכל הסופרים אין מה לגלות

Acknowledgments

. אין מקורות מימון לעבודה

Materials

Name Company Catalog Number Comments
CR-2 AF Digital Non-Mydriatic Retinal Camera Canon U.S.A., Inc., Melville, NY, USA Stereoscopic fundus photographs
DGH 500 PachetteTM DGH Technology, Exton, PA, USA ultrasound pachymetry
HFA II 750i Carl Zeiss Meditec Inc., Dublin, CA Humphrey Field Analyzer II
Neucodia novel electrophysiological instrument Huzhou Medconova Medical Technology Co.Ltd., Zhejiang province, P.R. China icVEP
Spectralis SD-OCT Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany OCT

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

מדעי המוח סוגיה 159 פוטנציאל ויזואלי מעורר מבודדים-לבדוק תא גנגליון רשתית תאים סלולריים המגנדים M-תאים מסלול פתוח זווית גלאוקומה האות אל הרעש מחקר צולבות החתך
הערכת השלב המוקדם פתיחת גלאוקומה בחולים על ידי מבודדים-בדוק פוטנציאל ויזואלי מעורר
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fan, X., Wu, L., Ding, A. Assessing… More

Fan, X., Wu, L., Ding, A. Assessing Early Stage Open-Angle Glaucoma in Patients by Isolated-Check Visual Evoked Potential. J. Vis. Exp. (159), e60673, doi:10.3791/60673 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter