Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Оценка ранней стадии открыто-угол глаукомы у пациентов по изолированным-Проверить визуальный evoked потенциал

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

Для оценки магноклеточного пути ON, который первоначально поврежден при глаукоме, реализован метод изолированной проверки визуального (icVEP). Исследование показывает стандартные оперативные процедуры с использованием icVEP для получения надежных результатов. Доказано, что он служит полезной технологией диагностики раннего выявления глаукомы.

Abstract

В последнее время, изолированные проверить визуальный вызвал потенциал (icVEP) техника была разработана и, как сообщается, для обнаружения глаукоматных повреждений раньше и быстрее. Он создает низкую пространственную частоту/высокую височной частоты ярких стимулов и записывает корковую активность, инициированную в первую очередь афферентами в магноклеточном пути ON. Этот путь содержит нейроны с большими объемами и аксональными диаметрами, и он преимущественно поврежден при ранней глаукоме, что может привести к потере поля зрения. В представленном здесь исследовании используются стандартные оперативные процедуры (SOP) ICVEP для получения надежных результатов. Он может обнаружить потерю зрительной функции с помощью соотношения сигнала к шуму (SNR), соответствующего дефектам слоя нервного волокна сетчатки (RNFL) на ранней стадии глаукомы с открытым углом (OAG). Параметр 10 Гц и состояние 15% положительного контраста (яркий) выбраны для дифференцировать OAG пациентов и контроль субъектов, с каждой проверки, содержащей восемь работает. Каждый запуск сохраняется в течение 2 с (для 20 полных циклов). Построена диаграмма, состоящая из размера зрачка и внутриглазного давления в течение 30 минут периода отдыха перед каждым обследованием. Кроме того, проводится проверка порядка работы глаз для получения надежных электроэнцефалографических сигналов. VEPs регистрируются и анализируются автоматически с помощью программного обеспечения, а СНН - на основе многовариантной статистики. SNR No 1 считается ненормальным. Для анализа точности групповой классификации применяется кривая сиверяющей-операционной характеристикой (ROC). Затем, SOP применяется в поперечном исследовании, показывая, что ICVEP может обнаружить глаукоматозной аномалии зрительной функции в центральном поле зрения в виде SNR. Это значение также коррелирует с истончением толщины RNFL и обеспечивает высокую точность классификации для ранней стадии OAG. Таким образом, он служит полезной и объективной диагностической технологией для раннего выявления глаукомы.

Introduction

Открытый угол глаукомы (OAG) является хроническим, необратимым заболеванием и одной из ведущих причин слепоты. Предыдущие исследования показали, что визуальные полевые тесты, которые являются текущим золотым стандартом для обнаружения глаукомтозной потери зрения, основаны на обычной стандартной автоматизированной периметрии (SAP) не может обнаружить раннюю глаукоматную функциональную потерю до 20%-40% клеток ганглия сетчатки (RGCs) повреждены1,2. Кроме того, было показано, что SAP имеет только умеренную надежность тестирования, потому что это субъективный психофизический тест и трудоемкая задача для пациентов3.

Объективные электрофизиологические функциональные полевые мероприятия имеют лучшую надежность тестирования при обнаружении глаукомы. Такие меры включают мультифокальный визуальный потенциал (mfVEP) и электроретинограмму шаблона (PERG). Тем не менее, PERG не может предоставить топографическую информацию, и mfVEP занимает большевремени,чем SAP4,5,6,7,8. К счастью, изолированные проверить визуальный вызванный потенциал (icVEP) был недавно разработан в качестве дополнительного метода для обнаружения глаукоматных повреждений раньше и быстрее9.

В сетчатке существует несколько субпопуляций RGC, таких как магноцеллюлярные клетки (М-клетки), парвоцеллюлярные клетки (P-клетки) и бистратифицированные клетки. Они представляют собой параллельные пути для визуальной информации передается в мозг (Рисунок 1)9,10. Для управления отдельными восприятиями яркости и темноты, дихотомия ON и OFF путей была создана11,12. Магноцеллюлярные ON (M-ON) клетки значительно больше, чем магноклеточные клетки OFF (M-OFF), в то время как M-клетки значительно больше, чем P-клетки у людей13,14. Путь M-клеток в основном передает информацию о низкой пространственной частоте/высокой временной частоте15. Таким образом, клетки, участвующие в пути M-ON чувствительны к низким уровням контраста яркости и не чувствительны к хроматической информации с более крупными аксонами диаметра, которые преимущественно повреждены при ранней глаукоме16,17. Таким образом, ICVEP производит низкую пространственную частоту/ высокую височной частотой яркие стимулы и записи корковой активности в первую очередь инициированы афферентами (например, те, которые находятся в пути M-ON) для раннего выявления глаукомы18,19,20,21,22,23.

Protocol

Исследование было одобрено Советом по обзору Комитета по этике Третьей больницы Пекинского университета и соответствовало Хельсинкской декларации.

1. Настройки

ПРИМЕЧАНИЕ: Оборудование ICVEP требует пересмотра условий стимулирования для благоприятствования пути M-ON с помощью стандартной видеокарты с 8-битным цифровым преобразовательом на электронную пушку.

  1. Нажмите кнопку Test CFG и выберите icvep-bc-8.cfg.
  2. Нажмите кнопку System, выберите конфигурацию и конфигурацию теста, а затем нажмите кнопку Edit Stimulus. Пожалуйста, убедитесь, что частота кадров составляет 60 Гц, яркость статического фона дисплея составляет 51 cd/m2,а общие циклы 20.
  3. Чтобы дифференцировать пациентов OAG и контроля субъектов, обеспечить следующие условия: синусоидальные височные сигналы 10 Гц (6 кадров за цикл) и 15% положительного контраста (яркий, Контраст 7,50%, Luminance Offset 7.50%, Контрастная смещение 0,00%).

2. Экспертиза

  1. Выберите глаз для тестирования и убедитесь, что пространственный шаблон 24 х 24 массив изолированных проверок, чтобы subtend 11 "визуальное поле, с 2 х 2 массива фиксации крест без синусоидальных височных сигналов, для того, чтобы сигнал облегчил и тщательной фиксации в центре экрана (Рисунок 2)9.
  2. Поместите электроды золотой чашки, наполненные электролитической водорастворимой пастой, на следующих участках средней линии на кожу головы на основе международной системы 10-20(рисунок 3)24. Убедитесь, что расстояние тестирования составляет 114 см.
  3. Нажмите кнопку "Пуск-тест". Один запуск последний в течение 2 с: первая секунда этого периода представляет половину уровня контрастности теста (7.50%) в качестве адаптационного состояния, а следующая секунда представляет полный контраст теста (15,0%).
  4. Обратите внимание на быструю ошибку: Выпустить из программы и повторить запуск при обнаружении шума и при отклонении эпохи электроэнцефалографии (ЭЭГ).
  5. Обратите внимание на данные ЭЭГ, отображаемые на мониторе оператора, когда запуск будет признан действительным и когда оператору предлагается нажать кнопку Stop Test, чтобы отклонить данные на основе надежности.

3. Автоматическая обработка данных с использованием программного обеспечения

ПРИМЕЧАНИЕ: Данные рассчитываются с помощью дискретного преобразования Фурье после записи сигналов ЭЭГ.

  1. Обратите внимание, что после принятия данных программа проинструктирует оператора по звуку Ding и автоматически инициирует следующий запуск до тех пор, пока не будет накоплен набор из 8 действительных запусков.
  2. Обратите внимание, что каждый запуск производит основной компонент частоты (FFC), и если один из FFCs является выбросом по отношению к остальным 7, программа отбросит, что FFC и будет побуждать оператора повторить запуск до тех пор, пока 8 квалифицированных запусков собраны.
  3. Подождите, пока программа вычислит средний FFC и радиус 95% круга доверия, используя статистику T2circ 25, которая автоматически производится из 8 FFCs в течение нескольких секунд.
  4. Убедитесь, что индивидуальные и средние значения FFC, круг доверия и соотношение сигнала к шуму (SNR) автоматически отображаются на мониторе менее чем через 1 мин после окончания теста(рисунок 4A).

4. Flowchart для оценки надежности результатов

  1. Убедитесь, что рефракционная ошибка исправлена, чтобы адаптироваться на расстояние 114 см.
  2. Убедитесь, что внутриглазное давление (IOP) составляет 30 мм рт. ст. в день обследования.
  3. Убедитесь, что диаметры зрачка составляют 2 мм и без мидриаза.
  4. Убедитесь, что каждый предмет отдыхает и является тихим 30 минут до экзамена.
  5. Чтобы избежать влияния кривой исследования, сначала проверьте правый глаз, затем левый глаз; затем снова проверьте правый и левый глаза и запишите второй результат.
  6. Инициировать повторный тест после по крайней мере 30 мин отдыха, когда R-значение (носовое кольцо радиус) между обоими глазами показывает разницу в 0,2, что означает, что результат является ненадежным, как перепады настроения.

Representative Results

Недавние исследования показали, что точность ICVEP для диагностики глаукомы колеблется от 91%-100%9,22,26. Перекрестные исследования в Китае представлены здесь для дальнейшей оценки потенциальной диагностической ценности ICVEP для ранней стадии OAG.

Предметы
Испытуемыми были пациенты ОАГ и здоровые добровольцы, нанятые кафедрой офтальмологии Третьей больницы Пекинского университета в 2015 и 2016 годах. Критерии включения для пациентов ОАГ включали следующие: 25-75 лет; лучше всего исправлена острота зрения (BCVA) ЗЛТ; 0,3 (логаритм минимального угла разрешения, журнал MAR); сферическая преломление между -6 и 3 диоптриями; и прозрачные глазные носители. Кроме того, пациенты показали наличие OAG (субъекты с открытым углом, дефекты поля зрения, соответствующие глаукоматозной оптической невропатии (GON), и имеющие нормальные или повышенные IOP без вторичных причин), в котором IOP был медицинско хорошо контролируется и имел надежные результаты визуальных полевых тестов (ложные положительные ошибки 20%, ложные отрицательные ошибки 20%, фиксация потерь 30%) которые показали ранние глаукометные дефекты поля зрения на SAP.

Критерии включения для контрольных предметов включали следующее: нет глазных аномалий, особенно нет GON в любом глазу; и нормальный IOP, который никогда не поднимался более чем на 21 мм рт. ст. Критерии исключения включали следующие: диабет или любое другое системное заболевание; история глазных или неврологических заболеваний; неравные диаметры зрачка и диаметры зрачка в 2,0 мм; плохая фиксация; текущее применение препаратов, которые могут повлиять на чувствительность поля зрения (т.е. этхамбутол, гидроксихлорохин, хлорпромазин); и предыдущая история внутриглазной хирургии или огнеупорной хирургии.

Экзамены на диагностику OAG
Для всех пациентов, спектакль коррекции были использованы для уменьшения возможных эффектов размытия на чувствительность поля зрения. По крайней мере два надежных теста SAP были проведены Хамфри Филд Анализатор II 30-2 SITA стандартной программы на базовом уровне. Второй надежный результат поля зрения получен был использован в этом исследовании, чтобы свести к минимуму эффекты обучения27. Ранняя стадия глаукомтозной потери поля зрения была определена как среднее отклонение (MD) в размере -6,00 дБ, и по крайней мере с одним из следующих: 1) существовал кластер из 3 баллов в ожидаемом месте поля зрения депрессии ЗЛТ; 5% уровень, по крайней мере один из которых был q lt; 1% уровень на участке отклонения шаблона; 2) исправленное стандартное отклонение шаблона или стандартное отклонение шаблона значительное было на p q lt; 0.05; 3) результат теста на гемифилд глаукомы был "вне нормальных пределов"28.

Базовое обследование состояло из тестов на остроту зрения и преломление, зрачок-диаметр-измерение с линейкой в естественном свете, щело-ламповой биомикроскопии, гониоскопии, тонометрии аппланации гольдмана (GAT), а также расширенного стереоскопического исследования фонда во всех субъектах.

Базовый IOP был измерен GAT во время службы глаукомы (с 8:00 до 11:00 по местному времени) на следующий день после получения отчетов о тестах ICVEP. Каждый пациент был также подвергнут центральной толщины роговицы (CCT) измерения с помощью ультразвуковой пахиметрии под актуальным анестезии29. Было зарегистрировано в среднем пять последовательных показаний.

Стереоскопические фотографии fundus были получены от каждого пациента после расширения ученика и оценены в масках двумя опытными врачами. Разногласия между двумя врачами были либо урегулированы консенсусом, либо решением третьего опытного врача. GON был определен как по крайней мере один из следующих: 1) соотношение обода к диску было q lt; 0.1 в верхних или нижних ободах; 2) существовали дефекты нервного слоя сетчатки (RNFL); 3) оптический диск показал шины кровоизлияния30,31.

Каждый пациент был также подвергнут оптической согласованности томографии (OCT) тест для подтверждения дефектов RNFL, соответствующих как стереоскопические фотографии и результаты HFA. Изменение толщины RNFL в височном верхней (TS) квадранте и височном нижнем (TI) квадранте были рассчитаны следующим образом: изменение толщины RNFL и значения толщины RNFL - стандартное значение из базы данных нормальных людей(рисунок 4B).

Статистический анализ
Один глаз был выбран случайным образом для анализа, когда оба глаза соответствовали критериям включения. Все данные должны быть установлены в течение 3 месяцев для каждого субъекта. Статистический пакет SPSS 22.0 со статистическими тестами использовался следующим образом: для обычно распределенных переменных использовался независимый выборка т-тест; Тест Mann-Whitney U использовался для числовых переменных, которые обычно не распределялись; и биномиальные переменные были сопоставлены с тестом Чи-квадрата или точным тестом Фишера, когда это необходимо. Приемник-операционный характеристика (ROC) анализ кривой был использован для оценки точности прогнозирования на наличие глаукоматного повреждения32. Коэффициент корреляции Пирсона использовался для анализа корреляций между SNR и параметрами на OCT, а также между SNR и аномалиями в центральном поле на SAP. Если р-lt; 0,05, различия были сочтены значительными.

Результаты
В общей сложности 44 пациента OAG и 39 контрольных субъектов были включены с полными данными. Ни один из этих субъектов не жаловался во время теста ICVEP. Все 83 испытуемых были китайцами (48 мужчин и 35 женщин) со средним возрастом 48,54 и 16,70 лет (диапазон 25-74 лет). Статистических различий в возрасте, полу, правом/левом глазу, BCVA, сферическом эквиваленте или диаметре зрачка между пациентами и контролем не существовало(таблица 1,стр; 0,05), но SNR был значительно ниже у пациентов, чем в элементах управления(Таблица 1,стр. 0,05).

Что касается результатов ICVEP, было 30 глаз ранних пациентов OAG, которые были SNR-положительные (68,18%) и только два глаза в контрольной группе (5,13%). Используя критерий SNR 1, icVEP показал чувствительность 68,18% и специфичность 94,87% для диагностики раннего OAG (расчет точности 67/83 (80,72%). Тем не менее, анализ РПЦ показал, что априорный критерий SNR 0,93 является оптимальным для дискриминации между пациентами и субъектами контроля(рисунок 5). Используя критерий SNR 0,93, специфика теста достигла 100% при чувствительности 65,90% (расчет точности 82,10%).

Для пациентов, аномалии в центральном 11 "визуальный полевой тест (HFA, отклонение шаблона, центральные 16 тестовых точек; Рисунок 4C) были рассчитаны по количеству аномальных точек с различными критериями возможности. С уровнем критерия p q lt; 0.5, количество аномальных точек испытания в центральном поле зрения 11 «было значительно отрицательно коррелировано с SNR (p s lt; 0.05, r -0.332, Таблица 2). Изменение толщины RNFL в височном суперкранте было значительно положительно коррелирует с SNR (p q lt; 0.05, r 0.370, Таблица 2), в то время как SAP-MD, SAP-MD другого глаза, толщина изменения RNFL в височном нижнем квадранте, и базовые IOP и CCT были все не коррелируют с SNR (p.gt; 0.05, 3, 3.

Figure 1
Рисунок 1: Представление изолированной проверки визуального вызвало потенциал оценки пути M-клеток. Слои 1 и 2 участвуют в магноцеллюлярном пути. Слои 3, 4, 5 и 6 участвуют в парвоцеллюлярном пути. Пространства между этими шестью слоями участвуют в двухстратифицированном клеточном пути. RGC - ганглия сетчатки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2: Яркие условия (положительный контраст) на экране изолированно-проверить визуальный пробудил потенциал. Эта цифра была изменена из предыдущей публикации24. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3: Диаграмма изолированной проверки визуального вызвало потенциального обследования. GND - заземление электрода; Cz - центральный электрод средней линии; ПЗ - темный электрод средней линии; Оз и затылочной средней линии электрода. Эта цифра была изменена из предыдущей публикации24. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4: Типичные результаты ранней стадии открытого угла глаукомы пациента. () Аномальныеизолированные проверить визуальные вызвали потенциальные результаты. (B) Результаты перипапиллярной толщины нервных волокон сетчатки (RNFLT) классификации в докладе оптической согласованности томографии. Изменение значения RNFLT и RNFLT (черный номер). Стандартное значение из базы данных нормальных предметов. (зеленый номер в скобках). G - глобальный; N и носовой; T и временно; NS - носовой начальник; TS - временное превосходство; NI - носовой низший; TI и временное неполноценный. (C) Центральный 16 тестовых точек отклонения шаблона на Хамфри Филд Анализатор 30-2 SITA программы, соответствующей центральной 11 "визуальное поле. Эта цифра была изменена из предыдущей публикации24. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5: Кривая РПЦ. Показана кривая ROC (синий) для данных, собранных из сигнала к шуму отношения изолированных проверить визуальный вызвал потенциал в открытых угловых пациентов глаукомы и контроля субъектов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой фигуры.

Пациенты ОАГ (n 44) Контрольные объекты (n-39) P
Возраст (год) 51,59-14,98 44,72–16,88 0.053*
Секс (мужчина/женщина) 28/16 20/19 0,175$
Правые глаза / Левые глаза 20/24 19/20 0,770$
BCVA (журнал MAR) 0,04 х 0,06 0,01-0,04 0.093 #
Сферический эквивалент (D) -1,80–2,16 -1.30–2.00 0.276 #
Диаметры зрачок (мм) 3,43 х 0,50 3,46-0,51 0.789 #
ICVEP-SNR 0,85 х 0,53 1,44 х 0,57 0.000 #
«Независимый тест t образца, тест на $Chi квадратный, тест #Mann-Уитни U
OAG: глаукома с открытым углом, BCVA: наиболее исправленная острота зрения; log MAR: логарифм минимального угла разрешения; icVEP: изолированный-проверить визуальный пробуждается потенциал; SNR: соотношение сигналов к шуму

Таблица 1: Клинические характеристики пациентов OAG и контрольных субъектов на базовом уровне.

Количество аномальных тестовых точек Средний и Std (n'44) R рЗ
Когда Пзлт;5% 4,20–2,60 -0.264 0.099
Когда Пзлт;2% 2,83–2,34 -0.298 0.061
Когда Пзлт;1% 2,08–2,12 -0.266 0.097
Когда Пцт;0,5% 1,48-1,80 -0.332 0.037
«Тест корреляции Пирсона
icVEP: изолированный-проверить визуальный пробуждается потенциал; SNR: соотношение сигнала к шуму; SAP: стандартная автоматизированная периметрия

Таблица 2: Корреляция между icVEP-SNR и аномалиями в центральном 11 -дюймовом визуальном поле SAP у пациентов с открытым углом глаукомы.

Средний и Std (n'44) R рЗ
SAP-MD (dB) -3,83–1,26 0.115 0.457
SAP-MD другого глаза (dB) -4,86–3,94 -0.15 0.33
OCT-Толщина изменения RNFL (м)
Временный Верхний квадрант -39.31–29.89 0.37 0.016
Временный нижний квадрант -43.64–29.83 -0.22 0.161
Базовый IOP (mmHg) 15,48–2,80 евро -0.121 0.435
CCT (мкм) 523.24–29.64 0.171 0.333
«Тест корреляции Пирсона
icVEP: изолированный-проверить визуальный пробуждается потенциал; SNR: соотношение сигнала к шуму; SAP: стандартная автоматизированная периметрия (HFA 30-2 SITA); MD: среднее отклонение; OCT: оптическая когерентная томография; RNFL: слой нервного волокна сетчатки; IOP: внутриглазное давление; CCT: толщина центральной роговицы

Таблица 3: Корреляция между icVEP-SNR и связанными факторами у пациентов с глаукомой с открытым углом.

Discussion

Различные настройки ICVEP могут стимулировать различные пути M-клеток и создавать различные сигналы ЭЭГ. В условиях высокой временной частоты (15 Гц) контраста яркости ICVEP (16% положительного контраста), исследование с участием 15 пациентов OAG и 14 нормальных наблюдателей показало чувствительность 73,33% и специфичность 100%22. Тем не менее, половина из этих пациентов были передовые OAG. Поэтому на ранней стадии OAG чувствительность не может быть оценена из-за небольшого размера выборки.

Исследование Цай показало чувствительность 78% (условия 15% положительного контраста и 10 Гц височной модуляции) и специфичность 100%, с точностью 94% от кривой РПЦ. Эти результаты улучшились после исследования Гринштейна из-за более низкого контраста и пространственной частоты, обнаруженных у более ранних пациентов с глаукомой. Тем не менее, было меньше, чем 11 пациентов ранней стадии OAG среди 18 пациентов глаукомы (17 открытых углов, 1 угол-закрытие) и 16 элементов управления в исследовании9.

В текущем исследовании, OAG пациенты были только на ранних стадиях и включены гораздо больший размер выборки, что свидетельствует о том, что icVEP действительно полезно для обнаружения OAG в "реальной" ранней стадии. Около 70% глаз ранней стадии OAG были обнаружены ICVEP, и SNR пациентов сильно отличается от обычных субъектов.

Недавнее исследование показало, что размер зрачка может повлиять на результаты ICVEP в нормальных субъектах. icVEP значения были под влиянием зрачных сужения и расширения, а также оптическое размытие33. Это говорит о том, что при получении измерений ICVEP следует учитывать влияние размера зрачка и оптического размытия для точных интерпретаций. В текущем исследовании был измерен размер зрачка, и было обеспечено, что все значения упали в нормальном диапазоне. Кроме того, на все ЭЭГ-сигналы могут повлиять эмоции, которые дают в основном ложноположительные ошибки. Текущее исследование обеспечило IOP в размере 30mmHg в день обследования, чтобы избежать перепадов настроения, вызванных высоким давлением. Все пациенты отдыхали в течение 30 минут до каждого обследования, и повторное обследование было также выполнено, чтобы избежать воздействия настроения.

SNR был определен как отношение средней амплитуды FFC к радиусу 95% круга доверия. SNR из йgt; 1 указал значительный ответ на уровне 0,05, что подразумевает нормальную электрофизиологическую активность в зрительном нерве. SNR No 1 указал ответ похож на или слабее, чем фоновый шум на уровне 0,05, подразумевая аномальную электрофизиологическую активность в зрительном нерве. Тем не менее, SNR 0,93 был оптимальным для дискриминации пациентов ранней стадии OAG и контроля субъектов в текущем исследовании с использованием кривой ROC. Таким образом, SNR критерий 0,93 может различать тяжесть ГОН на ранней стадии OAG пациентов для этого исследования.

Более 50% M-клеток находились в макулярной области; Таким образом, если fovea был стимулирован, то, вероятно, сильный сигнал, в результате чего SNR Таким образом, 2 х 2 массива фиксации крест на центре экрана без синусоидальных височных сигналов удалось кий-облегчить тщательную фиксацию, а также избежать ложных негативных ошибок с плохой фиксации34. Более того, недавние исследования SD-OCT доказали, что РГК в макулярной области повреждаются даже на ранних стадиях глаукомы, так как протеолиз и вторичная актотомия после повреждения головки зрительного нерва может привести к RGC апоптоз35,36,,37,38.

Анализ центральных 16 тестовых точек в текущем исследовании, основанном на отклонениях шаблонов в HFA, соответствовал 5-10 "bjerrum областях, где почти половина М-клеток распределены10,11,12,13,14. Это исследование показало количество аномальных точек тестирования, в которых различные критерии возможности были негативно коррелированы с SNR (отрицательное R-значение); однако, только тогда, когда р-лт; 0,5% была корреляция значительным, предполагая, что ICVEP удалось обнаружить функциональные аномалии и отражать тяжесть центральной потери поля зрения на ранней стадии OAG.

Сообщалось, что реакции на стимуляцию P-клеток и M-ON пути серьезно нарушены на ранних стадиях глаукомы, даже без функционального участия центрального визуального поля испытания26. Тем не менее, ограничение этого исследования является то, что тест ICVEP требует пациентов с BCVA значение больше, чем 0,3, сферической преломления между -6 и No 3 диоптрий, и прозрачные глазные средства массовой информации. Исследование только показывает полезность icVEP в ранних глазах OAG с лучшей остротой зрения. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования, чтобы создать лучшие стимуляции и определить более точные критерии для глаз OAG с более низкой остротой зрения. Это поможет определить, может ли ICVEP служить оптимальным функциональным тестом для дискриминационных подозреваемых в глаукоме, а также предлиметрических и ранних стадиях ОАГ. Кроме того, еще одно ограничение заключается в том, что в исследовании не учитываются различия между доминирующими и не доминирующей глаз. Различия между этими путями и тестирование этих двух глаз может повлиять на сигналы ЭЭГ. Прежде всего, flowchart будет улучшен после дальнейших исследований.

Таким образом, ICVEP способен обнаруживать глаукометозные нарушения зрительной функции почти у 70% пациентов ранней стадии ОАГ, со специфичностью около 95%. Измеренные функции коррелируют как с тяжестью центральной 11 -1 "визуальной потери поля стандартной автоматизированной периметрии и уменьшается в толщине RNFL, как обнаружено OCT. Таким образом, ICVEP может служить полезным и объективным электрофизиологическим визуальным полем функционального теста для диагностики ранней стадии OAG.

Disclosures

Все авторы не имеют ничего, чтобы раскрыть.

Acknowledgments

Нет источников финансирования для работы.

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

Нейронаука Выпуск 159 визуальный вызывающий потенциал изолированный чек клетка ганглия сетчатки магноклеточные клетки М-клетки путь открытая угловая глаукома соотношение сигнала к шуму поперечное исследование
Оценка ранней стадии открыто-угол глаукомы у пациентов по изолированным-Проверить визуальный evoked потенциал
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