Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

تقييم المرحلة المبكرة من الزرق المفتوح الزاوية في المرضى عن طريق التحقق من إمكانات استحضار البصرية

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

يتم تنفيذ طريقة الرؤية المُثارة (icVEP) المعزولة للتحقق من إمكاناتها هنا لتقييم مسار ماغنوسيالي على الذي تلف في البداية في الزرق. وتظهر الدراسة الإجراءات العملية القياسية باستخدام icVEP للحصول على نتائج موثوقة. ثبت أن تكون بمثابة هدف مفيد تشخيص التكنولوجيا للكشف المبكر عن الجلوكوما.

Abstract

في الآونة الأخيرة، تم تصميم تقنية إمكانات استحضار البصرية القابلة للتحقق من العزلة (icVEP) وتم الإبلاغ عنها للكشف عن تلف الزرق في وقت مبكر وأسرع. فإنه يخلق التردد المكاني المنخفض / ارتفاع التردد الزمني المحفزات مشرق ويسجل النشاط القشرية التي بدأت في المقام الأول من قبل afferents في مسار على مارجوسيلاري. يحتوي هذا المسار على خلايا عصبية ذات أحجام أكبر وأقطار محور عصبي ، ويتلف بشكل تفضيلي في الزرق المبكر ، مما قد يؤدي إلى فقدان المجال البصري. تستخدم الدراسة المعروضة هنا الإجراءات العملية المعيارية (SOP) من icveP للحصول على نتائج موثوقة. ويمكن الكشف عن فقدان وظيفة بصرية باستخدام نسبة إشارة إلى الضوضاء (SNR) المقابلة لعيوب طبقة الألياف العصبية الشبكية (RNFL) في مرحلة مبكرة من الزرق الزاوية المفتوحة (OAG). يتم اختيار إعداد 10 هرتز وحالة 15٪ تباين إيجابي (مشرق) للتمييز بين المرضى OAG ومراقبة الموضوعات، مع كل شيك يحتوي على ثمانية أشواط. كل تشغيل يستمر لمدة 2 s (ل 20 مجموع الدورات). تم بناء مخطط انسيابي، والذي يتكون من حجم التلميذ وضغط العين على مدى فترة راحة 30 دقيقة قبل كل فحص. بالإضافة إلى ذلك، يتم تنفيذ ترتيب اختبار العينين للحصول على إشارات كهربائية الدماغية الموثوقة. يتم تسجيل وتحليل VEPs تلقائيًا بواسطة البرامج، ويتم اشتقاق SNRs استنادًا إلى إحصائية متعددة المتغيرات. ويعتبر SNR ≤ 1 غير طبيعي. يتم تطبيق منحنى خصائص التشغيل (ROC) مستقبل لتحليل دقة تصنيف المجموعة. ثم يتم تطبيق SOP في دراسة مقطعية، تبين أن الـ icVEP يمكن أن يكتشف شذوذ الوظائف البصرية الزرق في المجال البصري المركزي في شكل SNR. هذه القيمة ترتبط أيضا مع رقيق سمك RNFL وتنتج دقة عالية تصنيف ل OAG المرحلة المبكرة. وبالتالي، فإنه بمثابة تكنولوجيا تشخيصية مفيدة وموضوعية للكشف المبكر عن الزرق.

Introduction

الزرق المفتوح الزاوية (OAG) هو مرض مزمن لا رجعة فيه وأحد الأسباب الرئيسية للعمى. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الاختبارات الميدانية البصرية، والتي هي المعيار الذهبي الحالي للكشف عن فقدان البصرية الجلوكوماتو، تستند إلى القياس الآلي القياسي التقليدي (SAP) لا يمكن الكشف عن فقدان وظيفية في وقت مبكر من الجلوكوماتو حتى 20٪ -40٪ من خلايا القنب الشبكية (RGCs)معطوبة 1،2. وعلاوة على ذلك، وقد ثبت أيضا أن SAP لديها فقط معتدلة اختبار إعادة اختبار الموثوقية، لأنه هو اختبار ذاتي ومهمة تستغرق وقتا طويلا للمرضى3.

إن القياسات الوظيفية البصرية البصرية للفيزياء الكهربائية الموضوعية تكون أفضل لموثوقية الاختبار عند اكتشاف الجلوكوما. وتشمل هذه التدابير إمكانات الرؤية متعددة البؤرة (mfVEP) ونقش الأقطاب الكهربائية (pERG). ومع ذلك، فإن pERG لا يمكن أن توفر معلومات الطبوغرافية، و mfVEP هو أكثر استهلاكا للوقت من SAP4،5،6،7،8. لحسن الحظ ، تم تصميم إمكانات استحضار البصرية المعزولة (icVEP) مؤخرًا كتقنية إضافية للكشف عن تلف الجلوكوماتو في وقت سابق وأسرع9.

في شبكية العين، هناك العديد من الاكتظاظ الفرعي لـ RGC مثل الخلايا ماغنوسيلية (الخلايا المتعددة الخلايا)، والخلايا البُلَية (P-cells)، والخلايا bistratified. وهي تمثل مسارات متوازية للمعلومات البصرية التي تنتقل إلى الدماغ (الشكل 1)9،10. وتحكم تصورات منفصلة للسطوع والظلام، وقد تم إنشاء الانقسام من على و قبالة المسارات11،12. خلايا ماغنوسيلار على (M-ON) أكبر بكثير من خلايا MAGNOCELLULAR OFF (M-OFF)، في حين أن الخلايا M أكبر بكثير من الخلايا P-في البشر13،14. مسار الخلية M ينقل أساسا التردد المكاني المنخفض / التردد الزمني العالي المعلومات15. وهكذا، فإن الخلايا المشاركة في مسار M-ON حساسة لمستويات منخفضة من تباين الإنارة وغير حساسة للمعلومات اللونية ذات المحاور ذات القطر الأكبر، والتي تضررت بشكل تفضيلي في الزرق المبكر16،17. لذلك، فإن icVEP تنتج التردد المكاني المنخفض / ارتفاع المحفزات ذات التردد الزمني مشرق وسجلات النشاط القشري بدأت في المقام الأول من قبل afferents (مثل تلك الموجودة في مسار M-ON) للكشف المبكر عن الجلوكوما18،19،20،21،22،23.

Protocol

وقد وافق على الدراسة مجلس استعراض لجنة الأخلاقيات في المستشفى الثالث لجامعة بكين، وهي مطابقة لإعلان هلسنكي.

1. الإعدادات

ملاحظة: يتطلب جهاز icVEP إعادة النظر في شروط التحفيز لتفضيل مسار M-ON باستخدام بطاقة فيديو قياسية مع محول رقمي إلى تناظري 8 بت لكل مدفع إلكترون.

  1. انقر فوق الزر اختبار CFG وحدد icvep-bc-8.cfg.
  2. انقر فوق زر النظام، وحدد التكوين → تكوين الاختبار ثم انقر فوق زر تحرير التحفيز. يرجى التأكد من أن معدل الإطار هو 60 هرتز، والإنارة من خلفية الشاشة الثابتة هو 51 cd/m2،والدورات الإجمالية هي 20.
  3. للتمييز بين المرضى والسيطرة على OAG، تأكد من الظروف التالية: إشارات زمنية الجيوب الأنفية من 10 هرتز (6 إطارات لكل دورة) و 15٪ تباين إيجابي (مشرق، التباين 7.50٪، إزاحة الإنارة 7.50٪، Contrast Offset 0.00٪).

2- الفحص

  1. حدد العين لاختبار والتأكد من أن النمط المكاني هو 24 × 24 مجموعة من الشيكات المعزولة ل subtend حقل بصري 11 درجة، مع 2 × 2 مجموعة التثبيت عبر دون إشارات زمنية sinusoidal، من أجل جديلة يسهل و تثبيت دقيق على مركز الشاشة (الشكل 2)9.
  2. ضع أقطاب الكأس الذهبية المملوءة بلصق قابل للذوبان في الماء في مواقع خط الوسط التالية على فروة الرأس بناءً على النظام الدولي 10-20 (الشكل 3)24. تأكد من أن مسافة الاختبار هي 114 سم.
  3. انقر فوق الزر بدء اختبار. تشغيل واحد آخر ل2 s: الثانية الأولى من هذه الفترة يقدم نصف مستوى التباين اختبار (7.50%) كحالة التكيف، والثانية التالية تقدم التباين اختبار كامل (15.0٪).
  4. لاحظ الخطأ الموجه: Outlier من البرنامج وكرر تشغيل عند الكشف عن الضوضاء وعندما يتم رفض عصر تخطيط الدماغ (EEG).
  5. لاحظ بيانات EEG التي يتم عرضها على جهاز العرض عامل التشغيل عند تحديد التشغيل لتكون صالحة وعندما تتم مطالبة عامل التشغيل بالنقر فوق الزر إيقاف اختبار من أجل رفض البيانات استناداً إلى الوثوقية.

3. معالجة البيانات التلقائية باستخدام البرمجيات

ملاحظة: يتم حساب البيانات بواسطة تحويل فورير منفصل بعد تسجيل إشارات EEG.

  1. لاحظ أنه بمجرد قبول البيانات، سيقوم البرنامج بتوجيه المشغل بواسطة صوت Ding ثم بدء التشغيل التالي تلقائياً حتى يتم تجميع مجموعة من 8 عمليات تشغيل صالحة.
  2. لاحظ أن كل تشغيل ينتج مكون تردد أساسي (FFC) ، وإذا كان أحد FFCs غير نسبة إلى 7 المتبقية البرنامج سيتم تجاهل FFC ثم سيطلب المشغل لتكرار تشغيل حتى يتم تجميع 8 تشغيل مؤهل.
  3. انتظر البرنامج لحساب متوسط FFC ونصف قطرها من دائرة ثقة 95% باستخدام T2circ2 الإحصائية التي يتم إنتاجها تلقائياً من 8 FFCs في غضون ثوان قليلة.
  4. تأكد من أن الفرد ومتوسط FFC القيم ، دائرة الثقة ، وإشارة إلى نسبة الضوضاء (SNR) يتم عرضها تلقائيا على جهاز العرض في غضون أقل من 1 دقيقة بعد نهاية الاختبار (الشكل 4أ).

4. مخطط انسيابي لتقييم موثوقية النتائج

  1. تأكد من تصحيح الخطأ الانكساري للتكيف لمسافة 114 سم.
  2. تأكد من أن ضغط العين (IOP) هو ≤ 30 مم زئبق في يوم الفحص.
  3. تأكد من أن أقطار التلميذ هي ≥ 2 ملم ودون mydriasis.
  4. تأكد من أن كل موضوع بقية وهادئة ≥ 30 دقيقة قبل الفحص.
  5. لتجنب تأثير منحنى الدراسة ، تحقق أولاً من العين اليمنى ، ثم العين اليسرى ؛ ثم، تحقق من العينين اليمنى واليسرى مرة أخرى، وسجل هذه النتيجة الثانية.
  6. بدء إعادة اختبار بعد 30 دقيقة على الأقل من الراحة عندما R-قيمة (دائرة نصف قطرها حلقة لا ينف) بين كلتا العينين يظهر الفرق من > 0.2، مما يعني أن النتيجة غير موثوق بها كما تقلب المزاج.

Representative Results

أظهرت الدراسات الحديثة أن دقة الـ icVEP لتشخيص الجلوكوما تتراوح بين 91% -100%9,22,26. يتم تقديم الدراسات المقطعية في الصين هنا لمواصلة تقييم القيمة التشخيصية المحتملة لـ icveP للمرحلة المبكرة OAG.

المواضيع
وكانت المواضيع المرضى OAG والمتطوعين الأصحاء الذين تم تعيينهم من قبل قسم طب العيون، جامعة بكين المستشفى الثالث خلال 2015 و 2016. وشملت معايير الإدماج لمرضى الـ OAG ما يلي: 25-75 سنة من العمر؛ و 20 عاماً من العمر؛ و 20 عاماً من العمر؛ و 20 عاماً من العمر؛ و 20 عاماً من العمر 2000-200 أفضل تصحيح حدة البصر (BCVA) < 0.3 (لوغاريتم من زاوية الحد الأدنى من الدقة، سجل MAR)؛ الانكسار الكروي بين -6 و +3 ديوبتر؛ والوسائط البصرية الشفافة. بالإضافة إلى ذلك، أظهر المرضى وجود OAG (مواضيع ذات زاوية مفتوحة، عيوب ميدانية بصرية مقابلة لاعتلال الأعصاب البصرية الزرق [GON]، ووجود IOP عادي أو مرتفع دون أسباب ثانوية)، حيث كان IOP مسيطرًا عليه جيدًا طبيًا وكان لديه نتائج اختبار بصرية موثوقة (أخطاء إيجابية خاطئة ≤ 20٪، أخطاء سلبية كاذبة ≤ 20٪، فقدان التثبيت ≤ 30٪) التي أظهرت في وقت مبكر الجلوكوماتوس البصرية عيوب الحقل على SAP.

وشملت معايير الاشتمال لمواضيع المراقبة ما يلي: عدم وجود تشوهات في العين، ولا سيما لا توجد GON في أي عين؛ وعدم وجود تشوهات في العين؛ وعدم وجود تشوهات في العين؛ وتشوهات في العين؛ وعدم وجود تشوهات في العين؛ وتشوهات في العين؛ وتشوهات في العين؛ وتشوهات في العين؛ وتشوهات و IOP العادي الذي لم يكن مرتفعًا أكثر من 21 مم زئبق. وشملت معايير الاستبعاد ما يلي: مرض السكري أو أي مرض جهازي آخر؛ والأمراض المعدية؛ والأمراض المعدية؛ والأمراض المعدية؛ والأمراض المعدية؛ والأمراض المعدية؛ و تاريخ أمراض العين أو الأمراض العصبية. الأقطار غير متساوية للتلاميذ وقطرات التلاميذ من < 2.0 مم; سوء التثبيت ؛ الاستخدام الحالي للأدوية التي يمكن أن تؤثر على حساسية المجال البصري (أي الإيثامبوتول، هيدروكسي كلوروكوين، الكلوربرومازين)؛ والتاريخ السابق لجراحة داخل العين أو الجراحة الانكسارية.

فحوصات تشخيص OAG
بالنسبة لجميع المرضى ، تم استخدام تصحيحات المشهد لتقليل الآثار المحتملة لطمس على حساسية المجال البصري. تم إجراء اختبارين على الأقل من اختبارات SAP الموثوقة من قبل برنامج محلل حقل Humphrey Field Analyzer II 30-2 SITA عند خط الأساس. تم استخدام النتيجة الميدانية البصرية الموثوقة الثانية التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة لتقليل تأثيرات التعلم27. تم تعريف مرحلة مبكرة من فقدان الحقل البصري الجلوكوماتو بأنه انحراف متوسط (MD) من ≥ -6.00 ديسيبل، ومع واحد على الأقل من التالي: 1) كانت هناك مجموعة من ≥ 3 نقاط في موقع متوقع من الحقل البصري الاكتئاب < 5٪ مستوى، واحد على الأقل منها كان < 1٪ على مؤامرة انحراف النمط؛ 2) تصحيح نمط الانحراف المعياري أو نمط الانحراف المعياري كبيرة كانت عند p < 0.05؛ 3) وكان الجلوكوما هيميفيلد نتيجة اختبار "خارج الحدود الطبيعية"28.

تألف الفحص الأساسي من اختبارات حدة البصر والانكسار ، وقياس القطر للتلاميذ مع مسطرة في الضوء الطبيعي ، والتنظير الحيوي للمصباح الشقي ، وتنظير gonioscopy ، وقياس التخويل Goldmann (GAT) ، وفحص التلقين المجسم المتوسع في جميع الموضوعات.

تم قياس IOP الأساسي بواسطة الاتفاق العام بشأن التجارة في المياه أثناء خدمة الجلوكوما (8 صباحاً إلى 11 صباحاً بالتوقيت المحلي) في اليوم التالي لتلقي تقارير اختبار الـ ICVEP. كما خضع كل مريض لقياس سمك القرنية المركزية (CCT) باستخدام قياس باتشيمتر الموجات فوق الصوتية تحت التخدير الموضعي29. وسُجل ما متوسطه خمس قراءات متتالية.

تم الحصول على صور مجسّد من كل مريض بعد تمدد التلميذ وتقييمها بطريقة ملثمة من قبل طبيبين من ذوي الخبرة. أما التناقضات بين الطبيبين فقد تم حلها بتوافق الآراء أو بالفصل في آراء طبيب ثالث من ذوي الخبرة. تم تعريف GON على أنها واحدة على الأقل من التالي: 1) كانت نسبة الحافة إلى القرص < 0.1 في الحافات العليا أو السفلية؛ 1) كانت نسبة الحافة إلى القرص. 2) هناك وجود طبقة الألياف العصبية الشبكية (RNFL) عيوب; 3) وأظهرت القرص البصري النزف جبيرة30،31.

كما خضع كل مريض لاختبار التصوير المقطعي التناسق البصري (OCT) لتأكيد عيوب RNFL المقابلة لكل من الصور المجسمة ونتائج HFA. تم حساب تغيير سمك RNFL في الربع السفلي الصدغي (TS) ورباعي السفلي (TI) على النحو التالي: تغيير سمك RNFL = قيمة سمك RNFL - القيمة القياسية من قاعدة بيانات الأشخاص العاديين(الشكل 4B).

التحليل الإحصائي
تم اختيار عين واحدة عشوائياً لتحليلها عندما تفي كلتا العينين بمعايير التضمين. جميع البيانات اللازمة التي يتعين إنشاؤها في غضون 3 أشهر لكل موضوع. واستُخدمت الحزمة الإحصائية 22.0 SPSS مع الاختبارات الإحصائية على النحو التالي: تم استخدام عينة مستقلة من اختبار t للمتغيرات الموزعة عادة؛ تم استخدام اختبار مان - ويتني U للمتغيرات الرقمية التي لم تكن توزع عادة؛ ومتغيرات ذات حدين تمت مقارنتها باختبار تشي-تربيع أو اختبار فيشر الدقيق، عند الضرورة. واستُخدم تحليل منحنى المستقبل والتشغيل (ROC) لتقدير دقة التنبؤ بوجود تلف الزرق32. تم استخدام معامل ارتباط Pearson لتحليل الارتباطات بين SNR والمعلمات في أكتوبر وكذلك بين SNR والتشوهات في الحقل المركزي 11 درجة على SAP. إذا p < 0.05، اعتبرت الاختلافات كبيرة.

نتائج
تم تضمين ما مجموعه 44 مريضًا من مرضى OAG و 39 من مواضيع التحكم مع بيانات كاملة. لم يشتكي أي من هذه الموضوعات أثناء اختبار icVEP. وكانت جميع المواد الدراسية البالغ عددها 83 مادة صينية (48 ذكرا و 35 أنثى) بمتوسط عمر يبلغ 48.54 ± 16.70 سنة (يتراوح بين 25 و 74 سنة). لم توجد فروق إحصائية في العمر أو الجنس أو العين اليمنى/اليسرى أو BCVA أو المعادل الكروي أو قطر التلميذ بين المرضى والضوابط(الجدول 1، p> 0.05) ، ولكن SNR كان أقل بكثير في المرضى مما كان عليه في الضوابط(الجدول 1، p < 0.05).

وفيما يتعلق بنتائج الـ ICVEP، كان هناك 30 عينًا من المرضى الأوائل من OAG الذين كانوا إيجابيين من SNR (68.18%) واثنين فقط من العينين في مجموعة التحكم (5.13٪). باستخدام معيار SNR من 1، أظهر icVEP حساسية 68.18٪ وخصوصية 94.87٪ لتشخيص OAG المبكر (حساب دقة 67/83 [80.72٪]). ومع ذلك، أشار تحليل ROC إلى أن معيار 0.93 SR المسبق هو الأمثل للتمييز بين المرضى وموضوعات التحكم(الشكل 5). وباستخدام معيار SNR 0.93، وصلت خصوصية الاختبار إلى 100% بحساسية تبلغ 65.90% (حساب دقة 82.10%).

للمرضى, شذوذ في المركزية 11° البصرية اختبار المجال (HFA, نمط الانحراف, مركزية 16 نقاط الاختبار; تم حساب الشكل 4ج)بعدد النقاط غير الطبيعية مع معايير إمكانية مختلفة. مع مستوى معيار p < 0.5، كان مقدار نقاط الاختبار غير الطبيعية في المجال المرئي المركزي 11 درجة مرتبطًا بشكل سلبي كبير مع SNR (p < 0.05، r = -0.332، الجدول 2). وكان تغيير سمك RNFL في الربع العلوي الزمني يرتبط بشكل إيجابي كبير مع SNR (p < 0.05، r = 0.370، الجدول 2)، في حين أن SAP-MD، SAP-MD للعين الأخرى، تغيير سمك RNFL في الربع السفلي الزجري، ولم تكن كل IOP الأساسية وCCT مرتبطة بـ SNR (p> 0.05، الجدول 3).

Figure 1
الشكل 1: أثار تمثيل المرئية المُنَقَّدة إمكانية تقييم مسار الخلية M. الطبقات 1 و 2 تشارك في مسار ماغنوسيلاري. الطبقات 3 و 4 و 5 و 6 تشارك في المسار parvocellular. وتشارك المسافات بين هذه الطبقات الست في مسار الخلية bistratified. RGC = خلية العقد الشبكية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: ظروف ساطعة (إيجابي التباين) على الشاشة من معزولة الاختيار البصرية أثار المحتملة. وقد تم تعديل هذا الرقم من منشور سابق24. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: الرسم التخطيطي للتدقيق البصري المعزول أثار الفحص المحتمل. GND = القطب أسس; CZ = قطب خط الوسط المركزي؛ Pz = القطب خط الوسط الجداري; أوز = قطب خط الوسط القذالي. وقد تم تعديل هذا الرقم من منشور سابق24. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: النتائج النموذجية من مرحلة مبكرة مفتوحة زاوية زرق المريض. (أ) غير طبيعي معزولة الاختيار البصرية أثار النتائج المحتملة. (ب)نتائج حول شبكية العين الشبكية سمك طبقة الألياف العصبية (RNFLT) تصنيف على تقرير التصوير المقطعي التناسق البصري. تغيير RNFLT = قيمة RNFLT (رقم أسود). القيمة القياسية من قاعدة بيانات الموضوعات العادية. (رقم أخضر بين قوسين). زاي = عالمي؛ N = الأنف; T = مؤقت؛ NS = متفوقة الأنف; TS = متفوق زمني؛ NI = أدنى من الأنف; TI = أقل من أدنى الزمنية. (C)المركزية 16 نقاط اختبار انحراف نمط على همفري حقل محلل 30-2 SITA برنامج المقابلة للحقل المرئي 11 درجة المركزية. وقد تم تعديل هذا الرقم من منشور سابق24. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: منحنى ROC. يظهر منحنى ROC (الأزرق) للبيانات التي تم جمعها من نسب الإشارة إلى الضوضاء لإمكانية استحضار المرئية المنفصلة للتحقق في مرضى الزرق المفتوحة الزاوية وموضوعات التحكم. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

OAG المرضى (ن = 44) مواضيع التحكم (n= 39) ف
العمر (السنة) 51.59 ± 14.98 44.72 ± 16.88 0.053*
الجنس (ذكر/أنثى) 28/16 20/19 0.175 دولار
العيون اليمنى / العيون اليسرى 20/24 19/20 0.770 دولار
BCVA (سجل مارس) 0.04± 0.06 0.01 ± 0.04 0.093 #
مكافئ كروي (D) -1.80 ± 2.16 -1.30 ± 2.00 0.276 #
الأقطار التلميذ (مم) 3.43 ± 0.50 3.46 ± 0.51 0.789 #
icVEP-SNR 0.85 ± 0.53 1.44 ± 0.57 0.000 #
* مستقل عينة t اختبار، $Chi مربع اختبار، #Mann ويتني يو اختبار
OAG: الزرق مفتوح الزاوية، BCVA: أفضل تصحيح حدة البصرية; سجل MAR: لوغاريتم من زاوية الحد الأدنى من القرار؛ icVEP: معزولة التحقق البصرية أثار المحتملة؛ SNR: نسبة الإشارة إلى الضوضاء

الجدول 1: الخصائص السريرية لمرضى OAG والموضوعات الخاضعة للمراقبة عند خط الأساس.

عدد نقاط الاختبار غير الطبيعية متوسط ± Std (n = 44) R ع*
عند P<5% 4.20 ± 2.60 -0.264 0.099
عند P<2% 2.83 ± 2.34 -0.298 0.061
عند P<1% 2.08 ± 2.12 -0.266 0.097
عند P<0.5% 1.48 ± 1.80 -0.332 0.037
* بيرسون اختبار الارتباط
icVEP: معزولة التحقق البصرية أثار المحتملة؛ SNR: نسبة الإشارة إلى الضوضاء؛ SAP: قياس المقاييس التلقائي القياسي

الجدول 2: العلاقة بين icVEP-SNR والتشوهات في المجال البصري المركزي 11 درجة من SAP في مرضى الزرق المفتوح الزاوية.

متوسط ± Std (n = 44) R ع*
SAP-MD (ديسيبل) -3.83 ± 1.26 0.115 0.457
SAP-MD للعين الأخرى (ديسيبل) -4.86 ± 3.94 -0.15 0.33
OCT-سمك تغيير RNFL (μm)
رباعية فائقة مؤقتة -39.31 ± 29.89 0.37 0.016
رباعي أدنى زمني -43.64 ± 29.83 -0.22 0.161
خط أساس IOP (مم زئبق) 15.48 ± 2.80 -0.121 0.435
CCT (ميكرومتر) 523.24 ± 29.64 0.171 0.333
* بيرسون اختبار الارتباط
icVEP: معزولة التحقق البصرية أثار المحتملة؛ SNR: نسبة الإشارة إلى الضوضاء؛ SAP: قياس المقاييس الآلي القياسي (HFA 30-2 SITA)؛ MD: الانحراف المتوسط; OCT: التصوير المقطعي التناسق البصري؛ RNFL: طبقة الألياف العصبية الشبكية; IOP: ضغط العين; CCT: سمك القرنية المركزية

الجدول 3: العلاقة بين icVEP-SNR والعوامل ذات الصلة في المرضى الذين يعانون من الزرق ذو الزاوية المفتوحة.

Discussion

يمكن أن تهيئات مختلفة من icVEP حفز مسارات مختلفة الخلية M وخلق إشارات مختلفة EEG. في ظل ظروف من التردد الزمني عالية (15 هرتز) تباين الإنارة من icVEP (16٪ إيجابية التباين)، وأظهرت دراسة شملت 15 من المرضى OAG و 14 المراقبين العاديين حساسية من 73.33٪ وخصوصية 100٪22. ومع ذلك ، كان نصف هؤلاء المرضى متقدمين في OAG. لذلك ، بالنسبة للمرحلة المبكرة OAG ، لا يمكن تقدير الحساسية بسبب حجم العينة الصغير.

وأظهرت دراسة تساي حساسية من 78٪ (ظروف 15٪ إيجابية التباين و 10 هرتز تعديل زمني) وخصوصية 100٪، مع دقة 94٪ من منحنى ROC. تحسنت هذه النتائج على دراسة غرينشتاين بسبب انخفاض التباين والتردد المكاني وجدت في مرضى الجلوكوما في وقت سابق. ومع ذلك، كان هناك أقل من 11 مرحلة مبكرة OAG المرضى بين 18 مرضى الزرق (17 زاوية مفتوحة، 1 زاوية الإغلاق) و 16 ضوابط في الدراسة9.

في الدراسة الحالية ، كان مرضى OAG فقط أولئك الذين في المراحل المبكرة وشملوا حجم عينة أكبر بكثير ، مما يشير إلى أن icVEP مفيد بالفعل للكشف عن OAG في المرحلة المبكرة "الحقيقية". تم الكشف عن حوالي 70٪ من عيون OAG في مرحلة مبكرة من قبل ICVEP ، وكان SNR للمرضى مختلفًا جدًا عن الأشخاص العاديين.

أظهرت دراسة حديثة أن حجم التلميذ يمكن أن يؤثر على نتائج icVEP في المواد العادية. تأثرت قيم icVEP من خلال انقباض وتمدد التلاميذ بالإضافة إلى الضباب البصري33. وهذا يشير إلى أنه عند الحصول على قياسات الـ ICVEP، ينبغي أن يوضع في الاعتبار تأثير حجم التلميذ وطمسه البصرية للحصول على تفسيرات دقيقة. وفي الدراسة الحالية، تم قياس حجم التلميذ، وتم ضمان أن جميع القيم تقع في المعدل الطبيعي. وعلاوة على ذلك، قد تكون جميع إشارات تخطيط الدماغ قد تأثرت بالعواطف، مما يؤدي إلى أخطاء إيجابية كاذبة في الغالب. الدراسة الحالية ضمان IOP من ≤ 30mmHg في يوم الفحص لتجنب تقلب المزاج الناجم عن ارتفاع الضغط. جميع المرضى يستريح ل ≥ 30 دقيقة قبل كل فحص، كما تم إجراء إعادة النظر لتجنب آثار المزاج.

تم تعريف SNR على أنه نسبة السعة الوسطية FFC إلى نصف قطر دائرة الثقة 95٪ . أشار SNR من > 1 استجابة كبيرة في مستوى 0.05، مما يعني النشاط الكهربائي الطبيعي في العصب البصري. وأشار SNR من ≤ 1 استجابة مماثلة أو أضعف من الضوضاء الخلفية في مستوى 0.05، مما يعني نشاط كهربائي غير طبيعي في العصب البصري. ومع ذلك ، كان SNR من 0.93 الأمثل للتمييز في مرحلة مبكرة من المرضى OAG والمواضيع الخاضعة للمراقبة في الدراسة الحالية باستخدام منحنى ROC. ولذلك، قد تميز معيار SNR من 0.93 شدة GON في مرحلة مبكرة من المرضى OAG لهذه الدراسة.

أكثر من 50٪ كانت الخلايا M في المنطقة البقعية; وهكذا، إذا كان fovea حفز، كان هناك إشارة قوية على الأرجح مما أدى إلى SNR > 1. ولذلك، فإن 2 × 2 مجموعة تثبيت الصليب على وسط الشاشة دون إشارات زمنية الجيوب الأنفية كانت قادرة على جديلة لتسهيل التثبيت الدقيق وكذلك تجنب الأخطاء السلبية الكاذبة مع سوء التثبيت34. وعلاوة على ذلك، أثبتت الدراسات الأخيرة SD-OCT أن RGCs في المنطقة البقعية تصبح معطوبة حتى في المراحل المبكرة من الزرق، وذلك لأن تحلل البروتيو و axotomy الثانوية بعد تلف رئيس العصب البصري قد يؤدي إلى موتا بروتوزير RGC35،36،37،38.

تحليل المركزية 16 نقاط الاختبار في الدراسة الحالية على أساس أنماط الانحرافات في HFA تتوافق مع 5°-10° من مناطق Bjerrum، حيث يتم توزيع ما يقرب من نصف الخلايا M10،,11،,12،,13،,14. وأظهرت هذه الدراسة أعداد نقاط الاختبار غير الطبيعية التي كانت فيها معايير الاحتمالات المختلفة مرتبطة بشكل سلبي مع SNR (القيمة R -سالبة)؛ على الرغم من ذلك ، فقط عندما p < 0.5 ٪ كان الارتباط كبير ، مما يشير إلى أن icVEP كان قادرا على الكشف عن تشوهات وظيفية وتعكس شدة فقدان المجال البصري المركزي في مرحلة مبكرة OAG.

وقد أفيد أن الاستجابات لتحفيز الخلية P و M-ON المسار تعطلت بشدة في المراحل المبكرة من الزرق، حتى من دون المشاركة الوظيفية من اختبار المجال البصري المركزي26. ومع ذلك ، فإن الحد من هذه الدراسة هو أن اختبار icVEP يتطلب المرضى الذين يعانون من قيمة BCVA أكبر من 0.3 ، والانكسار الكروي بين -6 و +3 ديوبترات ، والوسائط البصرية الشفافة. تظهر الدراسة فقط فائدة icVEP في عيون OAG في وقت مبكر مع تحسين حدة البصر. لذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لخلق تحفيزات أفضل وتحديد معايير أكثر دقة للعيون OAG مع ضعف حدة البصر. وسيساعد ذلك على تحديد ما إذا كان يمكن أن يكون الاختبار الوظيفي الأمثل للمشتبه بهم في الجلوكوما والتمييز، وكذلك المراحل المبكرة من OAG قبل perimetrical. وعلاوة على ذلك، هناك قيد آخر هو أن الدراسة لا تأخذ في الحسبان الاختلافات بين العين السائدة والعيون غير المهيمنة. قد تؤثر الاختلافات بين تلك المسارات واختبار هاتين العينين على إشارات EEG. قبل كل شيء، سيتم تحسين المخطط الانسيابي بعد إجراء المزيد من الدراسات.

باختصار ، فإن icVEP قادر على اكتشاف تشوهات الوظائف البصرية الزرق في ما يقرب من 70٪ من مرضى OAG في المراحل المبكرة ، مع خصوصية حول 95٪. ترتبط الوظائف المقاسة بكل من شدة فقدان المجال المرئي المركزي 11 درجة للمتر القياسي الآلي القياسي وانخفاض في سمك RNFL كما تم الكشف عنه بواسطة OCT. لذلك، يمكن أن يكون icVEP بمثابة اختبار وظيفية المجال البصرية الكهربائية مفيدة وموضوعية لتشخيص المرحلة المبكرة OAG.

Disclosures

جميع أصحاب البلاغ ليس لديهم ما يكشفون عنه.

Acknowledgments

لا توجد مصادر تمويل للعمل.

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

علم الأعصاب، العدد 159، البصرية أثار المحتملة، معزولة الاختيار، خلية العقد الشبكية، الخلايا ماغنوكلية، M-الخلايا، مسار، الزرق مفتوح الزاوية، نسبة الإشارة إلى الضوضاء، دراسة مقطعية
تقييم المرحلة المبكرة من الزرق المفتوح الزاوية في المرضى عن طريق التحقق من إمكانات استحضار البصرية
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