Den isolerte-sjekk visuelle fremkalt potensial (icVEP) metoden er implementert her for å vurdere magnocellulær ON banen som i utgangspunktet er skadet i glaukom. Studien viser standard operative prosedyrer ved hjelp av icVEP for å oppnå pålitelige resultater. Det er bevist å tjene som en nyttig objektiv diagnosting teknologi for tidlig påvisning av glaukom.
Nylig ble den isolerte kontrollens visuelle fremkalt potensial (icVEP) teknikk designet og har blitt rapportert å oppdage glaukomøs skade tidligere og raskere. Det skaper lav romlig frekvens / høy temporal frekvens lyse stimuli og registrerer kortikale aktivitet initiert hovedsakelig av afferents i magnocellular ON banen. Denne veien inneholder nevroner med større volumer og axonaldiameter, og den er fortrinnsvis skadet i tidlig glaukom, noe som kan føre til tap av synsfelt. Studien som presenteres her bruker standard operative prosedyrer (SOP) av icVEP for å oppnå pålitelige resultater. Det kan oppdage tap av visuell funksjon ved hjelp av et signal-til-støy-forhold (SNR) som tilsvarer feilene i retinal nervefiberlag (RNFL) i tidlig stadium åpenvinkelglaukom (OAG). En innstilling på 10 Hz og tilstand på 15% positiv kontrast (lys) er valgt for å skille OAG-pasienter og kontrollpersoner, med hver kontroll som inneholder åtte kjøringer. Hvert løp vedvarer i 2 s (for 20 totale sykluser). Et flytskjema er konstruert, som består av elevstørrelse og intraokulært trykk over en 30 min hvileperiode før hver undersøkelse. I tillegg utføres testrekkefølgen for øyne for å oppnå pålitelige elektroencefalografiske signaler. VEPer registreres og analyseres automatisk av programvare, og SNRs er avledet basert på en multivariat statistikk. En SNR på ≤ 1 anses som unormal. En mottaker-drifts-karakteristisk (ROC) kurve brukes for å analysere nøyaktigheten av gruppeklassifisering. Deretter brukes SOP i en tverrsnittsstudie, som viser at icVEP kan oppdage glaukomøs visuell funksjon abnormitet i det sentrale visuelle feltet i form av SNR. Denne verdien korrelerer også med tykkelsen tynning av RNFL og gir høy klassifisering nøyaktighet for tidlig stadium OAG. Dermed fungerer det som en nyttig og objektiv diagnostisk teknologi for tidlig påvisning av glaukom.
Åpenvinklet glaukom (OAG) er en kronisk, irreversibel sykdom og en av de viktigste årsakene til blindhet. Tidligere studier har vist at visuelle felttester, som er den nåværende gullstandarden for glaukommatøs visuell tapsdeteksjon, er basert på konvensjonell standard automatisert perimetry (SAP) ikke kan oppdage tidlig glaukommatøs funksjonstap før 20% -40% av retinal ganglion celler (RGCer) er skadet1,2. Videre har SAP også vist seg å ha bare moderat test-retest pålitelighet, fordi det er en subjektiv psykofysisk test og en tidkrevende oppgave for pasienter3.
Objektive elektrofysiologiske visuelle felt funksjonelle tiltak har bedre test-retest pålitelighet når du oppdager glaukom. Slike tiltak inkluderer multifokalt visuelt fremkalt potensial (mfVEP) og mønsterelektroretinogram (pERG). PERG kan imidlertid ikke gi topografisk informasjon, og mfVEP er mer tidkrevende enn SAP4,5,6,7,8. Heldigvis ble det isolerte kontrollvisualet fremkalt potensial (icVEP) nylig utformet som en ekstra teknikk for å oppdage glaukomøs skade tidligere og raskere9.
I netthinnen er det flere RGC-underpopulasjoner som magnocellulære celler (M-celler), parvocellulære celler (P-celler) og bistratifiserte celler. De representerer parallelle veier for visuell informasjon som overføres til hjernen (Figur 1)9,10. For å styre de separate oppfatningene av lysstyrke og mørke, er dikotomien til ON og OFF-banene etablert11,,12. Magnocellular ON (M-ON) celler er betydelig større enn magnocellulære OFF (M-OFF) celler, mens M-celler er betydelig større enn P-celler hos mennesker13,,14. M-cellebanen formidler hovedsakelig lav romlig frekvens/høy temporal frekvensinformasjon15. Dermed er celler som er involvert i M-ON-banen følsomme for lave nivåer av luminanskontrast og ikke følsomme for kromatisk informasjon med større diameteraksoner, som fortrinnsvis er skadet i tidlig glaukom16,17. Derfor produserer icVEP lav romlig frekvens / høy temporal frekvens lyse stimuli og registrerer kortikale aktivitet primært initiert av afferents (for eksempel de som finnes i M-ON-banen) for tidlig påvisning av glaukom18,19,20,21,22,23.
Ulike innstillinger for icVEP kan stimulere ulike M-cellebaner og skape forskjellige EEG-signaler. Under forhold med høy temporal frekvens (15 Hz) luminanskontrast av icVEP (16% positiv kontrast), viste en studie som involverte 15 OAG-pasienter og 14 normale observatører en følsomhet på 73,33% og spesifisitet på 100%22. Imidlertid hadde halvparten av disse pasientene avansert OAG. Derfor, for tidlig stadium OAG, kan følsomheten ikke anslås på grunn av den lille prøvestørrelsen.
Tsai’s studie viste en følsomhet på 78% (tilstander på 15% positiv kontrast og 10 Hz temporal modulasjon) og spesifisitet på 100%, med en nøyaktighet på 94% fra ROC-kurven. Disse resultatene forbedret seg på Greensteins studie på grunn av den lavere kontrasten og romlige frekvensen som finnes hos tidligere glaukompasienter. Likevel var det mindre enn 11 tidlig stadium OAG pasienter blant 18 glaukom pasienter (17 åpenvinkel, 1 vinkel-lukking) og 16 kontroller i studien9.
I den nåværende studien var OAG-pasientene bare de i tidlige stadier og inkluderte en mye større utvalgsstørrelse, noe som tyder på at icVEP faktisk er nyttig for å oppdage OAG i det “virkelige” tidlige stadiet. Omtrent 70 % av OAG-øynene i tidlig stadium ble påvist av icVEP, og SNR hos pasientene var svært annerledes enn for normale forsøkspersoner.
En fersk studie viste at elevstørrelse kan påvirke icVEP-resultater hos normale forsøkspersoner. icVEP verdier ble påvirket av pupillary innsnevring og dilatasjon samt optisk uskarphet33. Dette tyder på at når du får icVEP målinger, bør påvirkning av elevstørrelse og optisk uskarphet holdes i tankene for nøyaktige tolkninger. I den nåværende studien ble elevstørrelsen målt, og det ble sikret at alle verdier falt i normalområdet. Videre kan alle EEG-signaler ha blitt påvirket av følelser, noe som gir for det meste falske positive feil. Den nåværende studien sikret en IOP på ≤ 30mmHg på undersøkelsesdagen for å unngå humørsvingninger forårsaket av høyt trykk. Alle pasienter hvilte i ≥ 30 minutter før hver undersøkelse, og reekaminering ble også utført for å unngå humøreffekter.
SNR ble definert som forholdet mellom gjennomsnittlig amplitude av FFC til radiusen av 95% konfidenssirkelen. En SNR på > 1 indikerte en signifikant respons på 0,05-nivå, noe som innebar normal elektrofysiologisk aktivitet i synsnerven. En SNR på ≤ 1 indikerte et svar som ligner eller svakere enn bakgrunnsstøyen på 0,05-nivå, noe som innebærer unormal elektrofysiologisk aktivitet i synsnerven. En SNR på 0,93 var imidlertid optimal for diskriminering av oagpasienter i tidlig stadium og kontrollpersoner i den nåværende studien ved hjelp av en ROC-kurve. Et SNR-kriterium på 0,93 kan derfor skille alvorlighetsgraden av GON i tidlig stadium OAG-pasienter for denne studien.
Mer enn 50% M celler var i makula regionen; Hvis fovea ble stimulert, var det derfor sannsynligvis et sterkt signal som resulterte i SNR > 1. Derfor, 2 x 2 array fiksering krysse på midten av skjermen uten sinusoidal temporal signaler var i stand til å cue-lette forsiktig fiksering samt unngå falske negative feil med dårlig fiksering34. Videre viste nyere SD-OCT-studier at RGCer i makula regionen blir skadet selv i tidlige stadier av glaukom, fordi proteolyse og sekundær axotomi etter skade på synsnerven hodet kan resultere i RGC apoptose35,36,37,38.
Analyse av sentrale 16 testpunkter i den nåværende studien basert på mønsteravvik i HFA tilsvarte 5°-10° av Bjerrum-områdene, hvor nesten halvparten av M-cellene distribueres10,11,12,13,14. Denne studien viste antall unormale testpunkter der ulike mulighetskriterier var negativt korrelert med SNR (negativ R-verdi); Men bare når p < 0,5% var korrelasjonen signifikant, noe som tyder på at icVEP var i stand til å oppdage funksjonelle abnormiteter og reflektere alvorlighetsgraden av sentrale visuelle felttap i tidlig stadium OAG.
Det har blitt rapportert at svarene på stimulering av P-cellen og M-ON banen er alvorlig forstyrret i tidlige stadier av glaukom, selv uten funksjonell involvering av den sentrale visuelle felttest26. En begrensning av denne studien er imidlertid at icVEP-testen krever pasienter med en BCVA-verdi på større enn 0,3, sfærisk brytning mellom -6 og +3 diopters og gjennomsiktige okulære medier. Studien viser bare nytten av icVEP i tidlige OAG øyne med bedre synsskarphet. Derfor er det nødvendig med videre studier for å skape bedre stimuleringer og definere mer nøyaktige kriterier for OAG-øyne med dårligere synsskarphet. Dette vil bidra til å avgjøre om icVEP kan tjene som den optimale funksjonelle testen for diskriminerende glaukom mistenkte samt pre-perimetriske og tidlige stadier av OAG. Videre er en annen begrensning at studien ikke tar høyde for forskjeller mellom dominerende og ikke-dominerende øyne. Forskjeller mellom disse banene og testing av disse to øynene kan påvirke EEG-signalene. Fremfor alt vil flytskjemaet bli forbedret etter at videre studier er utført.
Oppsummert er icVEP i stand til å oppdage glaukomøse visuelle funksjonsforstyrrelser hos nesten 70% av tidlige OAG-pasienter, med en spesifisitet ca 95%. De målte funksjonene korrelerer med både alvorlighetsgraden av sentrale 11° visuelle felttap av standard automatisert perimetry og reduseres i RNFL tykkelse som oppdaget av OCT. Derfor kan icVEP tjene som en nyttig og objektiv elektrofysiologisk visuell feltfunksjonell test for diagnostisering av tidlig stadium OAG.
The authors have nothing to disclose.
Ingen finansieringskilder for arbeidet.
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, German | 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 |