Summary
Den isolerede-check visuelle fremkaldte potentiale (icVEP) metode er implementeret her for at vurdere den magnocellulære ON vej, der oprindeligt er beskadiget i grøn stær. Undersøgelsen viser standard operative procedurer ved hjælp af icVEP at opnå pålidelige resultater. Det er vist sig at tjene som et nyttigt mål diagnosticering teknologi til tidlig påvisning af grøn stær.
Abstract
For nylig, den isolerede-check visuelle fremkaldte potentiale (icVEP) teknik blev designet og er blevet rapporteret til at opdage glaucomatous skader tidligere og hurtigere. Det skaber lav rumlig frekvens / høj tidsmæssig frekvens lyse stimuli og registrerer kortikal aktivitet initieret primært af afferents i magnocellulære ON vej. Denne vej indeholder neuroner med større mængder og axonale diametre, og det er fortrinsvis beskadiget i begyndelsen af grøn stær, hvilket kan resultere i synsfelt tab. Den undersøgelse, der præsenteres her, anvender standardoperative procedurer (SOP) af icVEP til at opnå pålidelige resultater. Det kan detektere synsfunktion tab ved hjælp af et signal-støj-forhold (SNR) svarende til defekter af retinal nerve fiber lag (RNFL) i den tidlige fase åben-vinkel grøn stær (OAG). En indstilling på 10 Hz og tilstand på 15% positiv kontrast (lys) er valgt for at differentiere OAG patienter og kontrolpersoner, med hver kontrol, der indeholder otte kørsler. Hver kørsel fortsætter i 2 s (for 20 samlede cyklusser). Et rutediagram er konstrueret, som består af pupilstørrelse og intraokulære tryk over en 30 minutters hvileperiode før hver undersøgelse. Derudover udføres testrækkefølgen af øjne for at opnå pålidelige elektroencefalografiske signaler. VEP'er registreres og analyseres automatisk af software, og SNR'er er afledt baseret på en multivariatstatistik. En SNR på ≤ 1 anses for at være unormal. Der anvendes en roc-kurve (receiver-operating-characteristic) til at analysere nøjagtigheden af gruppeklassificeringen. Derefter anvendes SOP i et tværsnitsstudie, der viser, at icVEP kan detektere glaukomøm visuel funktion abnormitet i det centrale synsfelt i form af SNR. Denne værdi korrelerer også med tykkelse udtynding af RNFL og producerer høj klassificering nøjagtighed for tidlige fase OAG. Således, Det tjener som en nyttig og objektiv diagnostisk teknologi til tidlig påvisning af grøn stær.
Introduction
Open-vinkel grøn stær (OAG) er en kronisk, irreversibel sygdom og en af de førende årsager til blindhed. Tidligere undersøgelser har vist, at visuelle felt test, som er den nuværende guld standard for glaucomatous visuelle tab påvisning, er baseret på konventionelle standard automatiseret perimetri (SAP) kan ikke opdage tidlig glaucomatous funktionelle tab indtil 20% -40% af retinale ganglion celler (RGCs) er beskadiget1,2. Endvidere har SAP også vist sig kun at have moderat test-retest pålidelighed, fordi det er en subjektiv psykofysisk test og en tidskrævende opgave for patienter3.
Objektive elektrofysiologiske visuelle felt funktionelle foranstaltninger har bedre test-retest pålidelighed, når detektering grøn stær. Sådanne foranstaltninger omfatter multifokale visuelle fremkaldte potentiale (mfVEP) og mønster elektroretinogram (pERG). PERG kan dog ikke give topografiske oplysninger , og mfVEP er mere tidskrævende end SAP4,5,6,7,8. Heldigvis, den isolerede-check visuelle fremkaldtpotentiale (icVEP) blev for nylig udformet som en ekstra teknik til at opdage glaucomatous skader tidligere og hurtigere9.
I nethinden er der flere RGC-delpopulationer såsom magnocellulære celler (M-celler), parvocellulære celler (P-celler) og bistratificerede celler. De repræsenterer parallelle veje for visuel information , der overføres til hjernen (Figur 1)9,10. For at styre de forskellige opfattelser af lysstyrke og mørke er dikotomien af ON- og OFF-veje blevet etableret11,12. Magnocellulære ON-celler (M-ON) er betydeligt større end magnocellulære OFF-celler (M-OFF), mens M-celler er betydeligt større end P-celler hos mennesker13,14. M-cellevejen formidler hovedsagelig lav rumlig frekvens-/høj tidsfrekvensinformation15. Således celler, der er involveret i M-ON vej er følsomme over for lave niveauer af luminans kontrast og ikke følsomme over for kromatiske oplysninger med større diameter axoner, som er fortrinsvis beskadiget i begyndelsen af grøn stær16,17. IcVEP producerer derfor lav rumlig frekvens/høj tidsmæssigt lys stimuli og registrerer kortikal aktivitet , der primært initieres af afferente (f.eks. dem , der findes i M-ON-pathwayn) til tidlig påvisning af grøn stær18,19,20,21,22,23.
Protocol
Undersøgelsen blev godkendt af Den Etiske Komité Review Board af Peking University Tredje Hospital og i overensstemmelse med erklæringen fra Helsinki.
1. Indstillinger
BEMÆRK: ICVEP hardware kræver en fornyet undersøgelse af stimulus betingelser for at favorisere M-ON vej ved hjælp af en standard grafikkort med en 8-bit digital-til-analog konverter pr elektron pistol.
- Klik på knappen Test CFG, og vælg icvep-bc-8.cfg.
- Klik på knappen System, vælg Konfiguration → Test konfiguration, og klik derefter på knappen Rediger stimulering. Sørg for, at billedhastigheden er 60 Hz, luminansen af skærmens statiske baggrund er 51 cd/m2, og de samlede cyklusser er 20.
- For at differentiere OAG patienter og kontrolpersoner, sikre følgende betingelser: sinusformet tidsmæssige signaler på 10 Hz (6 rammer pr cyklus) og 15% positiv kontrast (lyse, Kontrast 7,50%, Luminans Offset 7,50%, Kontrast Offset 0,00%).
2. Undersøgelse
- Vælg Øje til test og sikre, at det rumlige mønster er en 24 x 24 vifte af isolerede-kontrol til at subtend en 11 ° synsfelt, med en 2 x 2 array fiksering kors uden sinusformet tidsmæssige signaler, for at cue lettet og omhyggelig fiksering på midten af skærmen (Figur 2)9.
- Guldkoplektroderne, der er fyldt med elektrolytisk vandopløselig pasta, anbringes på følgende midterlinjesteder på hovedbunden baseret på det internationale 10-20-system (Figur 3)24. Sørg for, at testafstanden er 114 cm.
- Klik på knappen Start test. En kørsel sidste for 2 s: den første anden af denne periode præsenterer halvdelen af testen kontrast niveau (7,50%) som en tilpasningsbetingelse, og i det følgende sekund præsenteres den fulde testkontrast (15,0 %).
- Bemærk prompten Fejl:Outlier fra programmet og gentag kørslen, når der registreres støj, og når elektroencefalografien (EEG) er afvist.
- Bemærk de EEG-data, der vises på operatørens skærm, når kørslen bestemmes som gyldig, og når operatøren bliver bedt om at klikke på knappen Stop test for at afvise dataene baseret på pålidelighed.
3. Automatisk databehandling ved hjælp af software
BEMÆRK: Dataene beregnes ved hjælp af en diskret Fourier-transformering, når EEG-signaler er registreret.
- Bemærk, at når dataene er accepteret, vil programmet instruere operatøren af en Ding-lyd og automatisk starte den næste kørsel, indtil et sæt af 8 gyldige kørsler er akkumuleret.
- Bemærk, at hver kørsel producerer en grundlæggende frekvenskomponent (FFC), og hvis en af FFC'erne er en outlier i forhold til de resterende 7, vil programmet kassere, at FFC og vil bede operatøren om at gentage kørslen, indtil 8 kvalificerede kørsler er indsamlet.
- Vent til programmet til at beregne den gennemsnitlige FFC og radius af en 95% tillid cirkel ved hjælp af T2circ statistik25, der automatisk produceres fra 8 FFC inden for et par sekunder.
- Sørg for, at de individuelle og gennemsnitlige FFC-værdier, konfidenscirklen og signal-støj-forholdet (SNR) automatisk vises på skærmen inden for mindre end 1 minut efter testens afslutning (Figur 4A).
4. Rutediagram til vurdering af resultaternes pålidelighed
- Sørg for, at brydningsfejlen er rettet for at tilpasse sig en afstand på 114 cm.
- Sørg for, at intraokulært tryk (IOP) er ≤ 30 mmHg på undersøgelsesdagen.
- Sørg for, at pupildiametrene er ≥ 2 mm og uden mydriasis.
- Sørg for, at hvert emne hviler og er stille ≥ 30 min før undersøgelsen.
- For at undgå påvirkning af en undersøgelse kurve, først kontrollere højre øje, derefter venstre øje; derefter skal du kontrollere højre og venstre øjne igen, og optage dette andet resultat.
- Start en nytest efter mindst 30 min hvile, når R-værdien (nosing ring radius) mellem begge øjne viser en forskel på > 0,2, hvilket betyder, at resultatet er upålidelige som humørsvingninger.
Representative Results
Nylige undersøgelser viste , at nøjagtigheden af icVEP for grøn stær diagnose spænder fra 91%-100%9,22,26. Tværsnitsundersøgelser i Kina præsenteres her for yderligere at evaluere den potentielle diagnostiske værdi af icVEP for tidlig OAG.
Emner
Forsøgspersoner var OAG-patienter og raske frivillige rekrutteret af Institut for Oftalmologi, Peking University Third Hospital i 2015 og 2016. Inklusionskriterier for OAG-patienter omfattede følgende: 25-75 år; bedst korrigeret synsstyrke (BCVA) < 0,3 (logaritme for den mindste opløsningsvinkel, log MAR); sfærisk brydning mellem -6 og +3 dioptrier; gennemsigtige okulære medier. Derudover viste patienterne tilstedeværelsen af OAG (forsøgspersoner med åben vinkel, synsfeltdefekter svarende til glaukommøtisk optisk neuropati [GON] og med normal eller forhøjet IOP uden sekundære årsager), hvor IOP var lægeligt velkontrolleret og havde pålidelige synsfelttestresultater (falske positive fejl ≤ 20%, falske negative fejl ≤ 20%, fikseringstab ≤ 30%) der viste tidlige glaucomatous synsfelt fejl på SAP.
Inklusionskriterier for kontrolpersoner omfattede følgende: ingen okulære abnormiteter, især ingen gon i øjet; og en normal IOP, der aldrig blev forhøjet over 21 mmHg. Udelukkelseskriterierne omfattede følgende: diabetes eller enhver anden systemisk sygdom; tidligere sygdom i øjen- eller neurologisk sygdom ulige pupildiametre og pupildiametre på < 2,0 mm; dårlig fiksering; nuværende brug af medicin, der kan påvirke synsfelt følsomhed (dvs. ethambutol, hydroxychloroquine, chlorpromazin); og tidligere har været genstand for intraokulær kirurgi eller ildfast kirurgi.
Undersøgelser for OAG diagnose
For alle patienter blev brillekorrektioner brugt til at reducere mulige virkninger af en sløring på synsfeltfølsomheden. Mindst to pålidelige SAP-test blev udført af Humphrey Field Analyzer II 30-2 SITA standardprogram ved baseline. Det andet pålidelige resultat af synsfeltet blev anvendt i denne undersøgelse til at minimere indlæringseffekter27. Et tidligt stadium af glaucomatous synsfelttab blev defineret som en gennemsnitlig afvigelse (MD) på ≥ -6,00 dB, og med mindst et af følgende: 1) eksisterede der en klynge på ≥ 3 punkter på en forventet placering af synsfeltet deprimeret < 5% niveau, hvoraf mindst én var < 1% niveau på mønsterafvigelse plot; 2) korrigeret mønster standard afvigelse eller mønster standard afvigelse signifikant var på p < 0,05; 3) grøn stær hemifield testresultat var "uden for normale grænser"28.
Baseline undersøgelse bestod af test for synsskarphed og brydning, elev-diameter-måling med en lineal i naturligt lys, spalte-lampe biomikroskopi, gonioscopy, Goldmann applanation tonometri (GAT), og udvidet stereoskopisk fundus undersøgelse i alle.
Baseline IOP blev målt af GAT under glaukomservice (08:00 til 11.00 lokal tid) dagen efter at have modtaget icVEP-testrapporter. Hver patient blev også udsat for en central hornhindetykkelse (CCT) måling ved hjælp af ultralyd pachymetri under topisk anæstesi29. Der blev i gennemsnit registreret fem på hinanden følgende aflæsninger.
Stereoskopisk fundus fotografier blev indhentet fra hver patient efter elev dilatation og evalueret på en maskeret måde af to erfarne læger. Uoverensstemmelser mellem de to læger blev enten løst ved konsensus eller afgørelse af en tredje erfaren læge. GON blev defineret som mindst en af følgende: 1) rim-til-skive forholdet var < 0,1 i de øvre eller nedre fælge; 2) der eksisterede retinal nerve fiber lag (RNFL) defekter; 3) optisk disk viste skinne blødninger30,31.
Hver patient blev også underkastet en optisk kohærenstomografi (OCT) test for at bekræfte RNFL-defekter svarende til både stereoskopiske fotografier og HFA-resultater. Ændringen af RNFL tykkelse i tidsmæssig overlegen (TS) kvadrant og tidsmæssig ringere (TI) kvadrant blev beregnet som følger: ændring af RNFL tykkelse = RNFL tykkelse værdi - standardværdi fra database over normale mennesker (Figur 4B).
Statistisk analyse
Det ene øje blev tilfældigt udvalgt til at blive analyseret, når begge øjne opfyldte inklusionskriterierne. Alle data skulle fastlægges inden for 3 måneder for hvert emne. Den statistiske PAKKE SPSS 22.0 med statistiske test blev anvendt på følgende måde: uafhængig t-test af prøver blev anvendt til normalt distribuerede variabler; Mann-Whitney U-testen blev brugt til numeriske variabler, der normalt ikke blev distribueret; og binomialvariabler blev sammenlignet med en Chi-kvadreret test eller Fishers nøjagtige test, når det var nødvendigt. Modtager-drifts-karakteristiske (ROC) kurve analyse blev brugt til at vurdere forudsigelse nøjagtighed for tilstedeværelsen af glaucomatous skader32. Pearson korrelation koefficient blev brugt til at analysere korrelationer mellem SNR og parametre på OLT samt mellem SNR og abnormiteter i det centrale 11° felt på SAP. Hvis p < 0,05, forskelle blev anset for betydelige.
Resultater
I alt 44 OAG-patienter og 39 kontrolpersoner blev inkluderet med fuldstændige data. Ingen af disse forsøgspersoner klagede under icVEP-testen. Alle 83 forsøgspersoner var kinesere (48 hanner og 35 kvinder) med en gennemsnitsalder på 48,54 ± 16,70 år (interval på 25-74 år). Der var ingen statistiske forskelle i alder, køn, højre/venstre øje, BCVA, sfærisk ækvivalent eller elevdiameter mellem patienter og kontroller (Tabel 1,p > 0,05), men SNR var signifikant lavere hos patienter end i kontroller (Tabel 1, p < 0,05).
Med hensyn til icVEP-resultaterne var der 30 øjne hos tidlige OAG-patienter, som var SNR-positive (68,18 %) og kun to øjne i kontrolgruppen (5,13 %). Ved hjælp af et SNR-kriterium på 1 viste icVEP en følsomhed på 68,18 % og en specificitet på 94,87 % for diagnosticering af tidlig OAG (beregning af en nøjagtighed på 67/83 [80,72%]). Roc-analysen viste imidlertid, at et a priori SNR-kriterium på 0,93 var optimalt for forskelsbehandling mellem patienter og kontrolpersoner (figur 5). Ved hjælp af et SNR-kriterium på 0,93 nåede testens specificitet op på 100 % med en følsomhed på 65,90 % (beregning af en nøjagtighed på 82,10 %).
For patienterne, abnormiteter i den centrale 11° synsfelt test (HFA, mønsterafvigelse, centrale 16 testpunkter; Figur 4C) blev beregnet ud fra antallet af unormale punkter med forskellige mulighedskriterier. Med et kriterium niveau på p < 0,5, mængden af unormale testpunkter i det centrale 11 ° synsfelt var signifikant negativt korreleret med SNR (p < 0,05, r = -0,332, tabel 2). Tykkelse ændring af RNFL i den tidsmæssige overlegne kvadrant var betydeligt positivt korreleret med SNR (p < 0,05, r = 0,370, tabel 2), mens SAP-MD, SAP-MD for det andet øje, tykkelse ændring af RNFL i den tidsmæssige ringere kvadrant, og baseline IOP og CCT var alle ikke korreleret med SNR (p > 0,05, tabel 3).
Figur 1: Repræsentation af det isolerede visuelle fremkalder potentiale til evaluering af M-celle-stien. Lag 1 og 2 er involveret i den magnocellulære vej. Lag 3, 4, 5 og 6 er involveret i den parvocellulære vej. Mellemrummene mellem disse seks lag er involveret i den bistratificerede cellesti. RGC = retinal ganglion celle. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: Lyse forhold (positiv kontrast) på skærmen af isoleret-check visuelle fremkaldtpotentiale. Dette tal er blevet ændret i forbindelse med en tidligere publikation24. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3: Diagram over isoleret-check visuel fremkaldt potentiel undersøgelse. GND = jordforbindelse elektrode; Cz = central midterline elektrode; Pz = parietal midterline elektrode; Oz = occipital midterelektrode. Dette tal er blevet ændret i forbindelse med en tidligere publikation24. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4: Typiske resultater fra en tidlig fase åben vinkel glaukom patient. (A) Unormal isoleret-check visuelle fremkaldt potentielle resultater. (B) Resultater af peripapillary retinal nerve fiber lag tykkelse (RNFLT) klassificering på rapporten af optisk kohærens tomografi. Ændring af RNFLT = RNFLT-værdi (sort tal). Standardværdien fra en database over normale emner. (grønt tal i parentes). G = global; N = nasal; T = tidsmæssig; NS = nasal overlegen; TS = tidsmæssig overlegen; NI = nasal ringere; TI = tidsmæssig underlegen. (C) Centrale 16 testpunkter for mønsterafvigelse på Humphrey Field Analyzer 30-2 SITA-programmet svarende til det centrale 11° synsfelt. Dette tal er blevet ændret i forbindelse med en tidligere publikation24. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5: ROC-kurve. Vist er en ROC kurve (blå) for data indsamlet fra signal-støj-forhold af isoleret-check visuelle fremkaldt potentiale i åben-vinkel grøn stær patienter og kontrolpersoner. Klik her for at se en større version af dette tal.
| OAG-patienter (n=44) | Kontrolpersoner (n=39) | P | |
| Alder (år) | 51,59±14,98 | 44,72±16,88 | 0.053* |
| Køn (mand/kvinde) | 28/16 | 20/19 | til 177 kr. |
| Højre øjne / Venstre øjne | 20/24 | 19/20 | kr. |
| BCVA (log MAR) | 0,04±0,06 | 0,01±0,04 | 0.093 # |
| Sfærisk ækvivalent (D) | -1,80±2,16 | -1,30±2,00 | 0.276 # |
| Pupildiametre (mm) | 3,43±0,50 | 3,46±0,51 | 0.789 # |
| icVEP-SNR | 0,85±0,53 | 1,44±0,57 | 0.000 # |
| * Uafhængig prøve t test, $Chi-kvadrat test, #Mann-Whitney U test | |||
| OAG: åben-vinkel grøn stær, BCVA: bedst korrigeret synsstyrke; log MAR: logaritme for den mindste opløsningsvinkel icVEP: isoleret-check visuelle fremkaldtpotentiale; SNR: signal-støj-forhold | |||
Tabel 1: OAG-patienters kliniske karakteristika og kontrolpersoner ved baseline.
| Antal unormale testpunkter | Gennemsnit ± Std (n=44) | R | p* |
| Når P<5% | 4,20±2,60 | -0.264 | 0.099 |
| Når P<2% | 2,83±2,34 | -0.298 | 0.061 |
| Når P<1% | 2,08±2,12 | -0.266 | 0.097 |
| Når P<0,5% | 1,48±1,80 | -0.332 | 0.037 |
| * Pearson korrelation test | |||
| icVEP: isoleret-check visuelle fremkaldtpotentiale; SNR: signal-støj-forhold; SAP: standard automatiseret perimetri | |||
Tabel 2: Korrelation mellem icVEP-SNR og abnormiteter i det centrale 11° synsfelt af SAP hos åbne glaukompatienter.
| Gennemsnit ± Std (n=44) | R | p* | |
| SAP-MD (dB) | -3,83±1,26 | 0.115 | 0.457 |
| SAP-MD af det andet øje (dB) | -4,86±3,94 | -0.15 | 0.33 |
| OKT-tykkelse ændring af RNFL (μm) | |||
| Tidsmæssig overlegen kvadrant | -39,31±29,89 | 0.37 | 0.016 |
| Tidsmæssig ringere kvadrant | -43,64±29,83 | -0.22 | 0.161 |
| Baseline IOP (mmHg) | 15,48±2,80 | -0.121 | 0.435 |
| CCT (μm) | 523,24±29,64 | 0.171 | 0.333 |
| * Pearson korrelation test | |||
| icVEP: isoleret-check visuelle fremkaldtpotentiale; SNR: signal-støj-forhold; SAP: standardautomatisk perimetri (HFA 30-2 SITA); MD: gennemsnitlig afvigelse OLT: tomografi med optisk sammenhæng RNFL: retinal nerve fiber lag; IOP: intraokulært tryk; CCT: central hornhinde tykkelse | |||
Tabel 3: Korrelation mellem icVEP-SNR og relaterende faktorer hos patienter med åben vinklet grøn stær.
Discussion
Forskellige indstillinger af icVEP kan stimulere forskellige M-celle veje og skabe forskellige EEG-signaler. Under forhold med høj tidsmæssig frekvens (15 Hz) luminanskontrast i icVEP (16% positiv kontrast) viste en undersøgelse med 15 OAG-patienter og 14 normale observatører en følsomhed på 73,33 % og specificitet på 100 %22. Men, halvdelen af disse patienter havde fremskreden OAG. For OAG's tidlige stadium kunne følsomheden derfor ikke estimeres på grund af den lille stikprøvestørrelse.
Tsais undersøgelse viste en følsomhed på 78% (betingelser på 15% positiv kontrast og 10 Hz tidsmæssig graduering) og specificitet på 100%, med en nøjagtighed på 94% fra ROC kurven. Disse resultater forbedret på Greenstein's undersøgelse på grund af den lavere kontrast og rumlige frekvens findes i tidligere grøn stær patienter. Ikke desto mindre var der mindre end 11 tidlige OAG-patienter blandt 18 glaukompatienter (17 åbne vinkler, 1 vinkellukning) og 16 kontroller i studie9.
I den aktuelle undersøgelse var OAG-patienterne kun dem i de tidlige stadier og omfattede en meget større stikprøvestørrelse, hvilket tyder på, at icVEP faktisk er nyttig til påvisning af OAG i den "rigtige" tidlige fase. Omkring 70% af de tidlige OAG øjne blev opdaget af icVEP, og SNR af patienter var meget anderledes end for normale forsøgspersoner.
En nylig undersøgelse viste, at elevstørrelse kan påvirke icVEP-resultater hos normale forsøgspersoner. icVEP-værdierne var påvirket af pupillary konstriktion og dilatation samt optisksløring 33. Dette tyder på, at når man opnår icVEP-målinger, bør indflydelsen af pupilstørrelse og optisk sløring holdes for øje for nøjagtige fortolkninger. I den aktuelle undersøgelse blev elevstørrelsen målt, og det blev sikret, at alle værdier faldt i normalområdet. Desuden kan alle EEG-signaler være blevet påvirket af følelser, som giver for det meste falske positive fejl. Den nuværende undersøgelse sikrede en IOP på ≤ 30mmHg på undersøgelsesdagen for at undgå humørsvingninger forårsaget af højt tryk. Alle patienter hvilede i ≥ 30 minutter før hver undersøgelse, og der blev også foretaget fornyet undersøgelse for at undgå humøreffekter.
SNR blev defineret som forholdet mellem den gennemsnitlige amplitude af FFC og radius af 95% tillid cirkel. En SNR på > 1 indikerede en signifikant respons på 0,05-niveauet, hvilket indebar normal elektrofysioologisk aktivitet i synsnerven. En SNR på ≤ 1 indikerede en respons, der lignede eller var svagere end baggrundsstøjen på 0,05-niveauet, hvilket indebar unormal elektrofysiologisk aktivitet i synsnerven. En SNR på 0,93 var imidlertid optimal for forskelsbehandling af patienter i det tidlige stadium af OAG og kontrolpersoner i den aktuelle undersøgelse ved hjælp af en ROC-kurve. Derfor kan et SNR-kriterium på 0,93 skelne mellem sværhedsgraden af GON hos OAG-patienter i den tidlige fase i dette studie.
Mere end 50% M celler var i makularegionen; hvis foveaen blev stimuleret, var der sandsynligvis et stærkt signal, der resulterede i SNR > 1. Derfor 2 x 2 array fiksering tværs på midten af skærmen uden sinusformet tidsmæssige signaler var i stand til cue-lette omhyggelig fiksering samt undgå falske negative fejl med dårlig fiksering34. Desuden viste nylige SD-OCT-undersøgelser, at RGC'er i makularegionen bliver beskadiget selv i de tidlige stadier af grøn stær, fordi proteolyse og sekundær axotomy efter beskadigelse af synsnerven hovedet kan resultere i RGC apoptose35,36,37,38.
Analysen af centrale 16 testpunkter i den aktuelle undersøgelse baseret på mønsterafvigelser i HFA svarede til 5-10° bjerrumområder, hvor næsten halvdelen af M-cellerne er fordelt10,11,12,13,14. Denne undersøgelse viste antallet af unormale testpunkter, hvor forskellige mulighedskriterier var negativt korreleret med SNR (negativ R-værdi); men kun når p < 0,5% var korrelationen signifikant, hvilket tyder på, at icVEP var i stand til at opdage funktionelle abnormiteter og afspejler sværhedsgraden af centrale synsfelt tab i den tidlige fase OAG.
Det er blevet rapporteret, at reaktionerne på stimulering af P-celle og M-ON vej er alvorligt forstyrret i de tidlige stadier af grøn stær, selv uden funktionel inddragelse af den centrale synsfelt test26. En begrænsning af denne undersøgelse er imidlertid, at icVEP-testen kræver patienter med en BCVA-værdi på mere end 0,3, sfærisk brydning mellem -6 og +3 dioptrier og gennemsigtige okulære medier. Undersøgelsen viser kun nytten af icVEP i tidlige OAG øjne med bedre synsstyrke. Derfor er yderligere undersøgelser er nødvendige for at skabe bedre stimuleringer og definere mere præcise kriterier for OAG øjne med dårligere synsstyrke. Dette vil hjælpe med at afgøre, om icVEP kan tjene som den optimale funktionelle test for diskriminerende glaukom mistænkte samt præ-perimetriske og tidlige stadier af OAG. En anden begrænsning er desuden, at undersøgelsen ikke tager højde for forskelle mellem dominerende og ikke-dominerende øjne. Forskelle mellem disse veje og testning af disse to øjne kan påvirke EEG-signalerne. Frem for alt vil rutediagrammet blive forbedret efter yderligere undersøgelser.
Sammenfattende, icVEP er i stand til at opdage glaucomatous visuelle funktion abnormiteter i næsten 70% af tidlige fase OAG patienter, med en specificitet omkring 95%. De målte funktioner korrelerer med både sværhedsgraden af det centrale 11° synsfelttab af standardautomatisk perimetri og fald i RNFL-tykkelse som detekteret af OCT. Derfor kan icVEP tjene som en nyttig og objektiv elektrofysisk synsfelt funktionelle test til diagnosticering af tidlige fase OAG.
Disclosures
Alle forfatterne har intet at afsløre.
Acknowledgments
Ingen finansieringskilder til arbejdet.
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 |
References
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Klistorner, A. I., Graham, S. L. Objective perimetry in glaucoma. Ophthalmology. 107, 2299 (2000).
- 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).
- Porciatti, V., Ventura, L. M. Normative data for a user-friendly paradigm for pattern electroretinogram recording. Ophthalmology. 111, 161-168 (2004).
- Ventura, L. M., Porciatti, V., Ishida, K. Pattern electroretinogram abnormality and glaucoma. Ophthalmology. 112, 10-19 (2005).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Zemon, V., Gordon, J. Spatial tuning characteristics of functional subsystems in the visual pathways of humans. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 29 (Suppl), 297 (1988).
- 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).
- 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).
- 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).
- Zemon, V., Gordon, J. Luminance contrast mechanisms in humans: visual evoked potentials and a nonlinear model. Vision Research. 46, 4163-4180 (2006).
- 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).
- Victor, J. D., Mast, J. A new statistic for steady-state evoked potentials. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 78 (5), 378-388 (1991).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Pollack, I., Norman, D. A. A non-parametric analysis of experiments. Psychonomic Science. 1, 125-126 (1964).
- 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).
- 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).
- Hood, D. C., et al. Initial arcuate defects within the central 10 degrees in glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (2), 940-946 (2011).
- 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).
- 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).
- Pescosolido, N., et al. Role of Protease-Inhibitors in Ocular Diseases. Molecules. 19 (12), 20557-20569 (2014).
