Den isolerade-check visuella framkallat potential (icVEP) metod genomförs här för att bedöma magnocellular ON väg som ursprungligen är skadad i glaukom. Studien visar standard operativa förfaranden med icVEP för att få tillförlitliga resultat. Det har visat sig fungera som ett användbart mål diagnos teknik för tidig upptäckt av glaukom.
Nyligen har den isolerade kontroll visuella framkallat potential (icVEP) teknik utformades och har rapporterats att upptäcka glaukomatös skada tidigare och snabbare. Det skapar låg rumslig frekvens/hög tidsmässig frekvens ljusa stimuli och registrerar när aktivitet som initieras främst av afferenter i magnocellular ON utbildningsavsnitt. Denna väg innehåller nervceller med större volymer och axonal diametrar, och det är företrädesvis skadad i tidig glaukom, vilket kan resultera i synfält förlust. Den studie som presenteras här använder standard operativa förfaranden (SOP) av icVEP för att få tillförlitliga resultat. Det kan upptäcka visuell funktion förlust med hjälp av en signal-brus förhållande (SNR) som motsvarar defekterna i retinal nervfiber skikt (RNFL) i ett tidigt skede öppen vinkel glaukom (OAG). En inställning på 10 Hz och tillstånd på 15% positiv kontrast (ljus) väljs för att skilja OAG patienter och kontroll ämnen, med varje kontroll som innehåller åtta körningar. Varje körning kvarstår i 2 s (för 20 totala cykler). Ett flödesschema konstrueras, som består av pupillstorlek och intraokulärt tryck under en 30 minuters viloperiod före varje undersökning. Dessutom utförs testordningen av ögon för att erhålla tillförlitliga elektroencefalografiska signaler. VEPs registreras och analyseras automatiskt av programvara, och SNRs härleds baserat på en multivariat statistik. En SNR på ≤ 1 anses vara onormal. En mottagar-drift-karakteristiska (ROC) kurva tillämpas för att analysera noggrannheten i gruppklassificering. Därefter tillämpas SOP I en tvärsnittsstudie som visar att icVEP kan upptäcka glaukomatös visuell funktionsavvikelse i det centrala synfältet i form av SNR. Detta värde korrelerar också med tjockleksgallringen av RNFL och ger hög klassificeringsnoggrannhet för tidigt OAG. Således fungerar det som en användbar och objektiv diagnostisk teknik för tidig upptäckt av glaukom.
Öppenvinkelglaukom (OAG) är en kronisk, irreversibla sjukdom och en av de främsta orsakerna till blindhet. Tidigare studier har visat att synfältstester, som är den nuvarande guldmyntfoten för glaukomatös visuell förlust detektion, är baserade på konventionell standard automatiserad perimetri (SAP) inte kan upptäcka tidig glaukomatös funktionell förlust tills 20%-40% av retinal ganglion celler (RGCs) är skadade1,2. Dessutom har SAP också visat sig ha endast måttlig test-retest tillförlitlighet, eftersom det är ett subjektivt psykofysiskt test och en tidskrävande uppgift för patienter3.
Objektiva elektrofysiologiska visuella området funktionella åtgärder har bättre test-retest tillförlitlighet vid upptäcka glaukom. Sådana åtgärder omfattar den multifokala visuella framkallat potential (mfVEP) och mönsterelektronogram (pERG). PERG kan dock inte tillhandahålla topografisk information och mfVEP är mer tidskrävande än SAP4,,5,6,7,8. Lyckligtvis, den isolerade-check visuella framkallat potential (icVEP) var nyligen utformad som en extra teknik för att upptäcka glaukomatös skada tidigare och snabbare9.
I näthinnan finns det flera RGC subpopulationer såsom magnocellulära celler (M-celler), parvocellulära celler (P-celler) och bistratifierade celler. De representerar parallella vägar för visuell information som överförs till hjärnan (figur 1)9,10. För att styra de separata uppfattningarna om ljusstyrka och mörker har dikotomi av ON och OFF-vägar etablerats11,12. Magnocellular ON (M-ON) celler är betydligt större än magnocellular OFF (M-OFF) celler, medan M-celler är betydligt större än P-celler hos människor13,14. M-cellsvägen förmedlar huvudsakligen låg rumslig frekvens/hög tidsfrekvensinformation15. Således celler som deltar i M-ON vägen är känsliga för låga nivåer av luminans kontrast och inte känsliga för kromatisk information med större diameter axoner, som företrädesvis skadas i tidig glaukom16,17. Därför producerar icVEP låg rumslig frekvens/hög temporal frekvens ljusa stimuli och registrerar när aktivitet som främst initieras av afferenter (t.ex. de som finns i M-ON-vägen) för tidig detektion av glaukom18,19,20,21,22,23.
Olika inställningar för icVEP kan stimulera olika M-cells vägar och skapa olika EEG-signaler. Under förhållanden med hög tidsfrekvens (15 Hz) luminanskontrast av icVEP (16% positiv kontrast) visade en studie med 15 OAG-patienter och 14 normala observatörer en känslighet på 73,33% och specificitet på 100%22. Hälften av dessa patienter hade dock avancerade OAG. För tidigt OAG kunde känsligheten därför inte uppskattas på grund av den lilla urvalsstorleken.
Tsai studie visade en känslighet på 78% (villkor för 15% positiv kontrast och 10 Hz tidsmässig modulering) och specificitet på 100%, med en noggrannhet på 94% från ROC kurvan. Dessa resultat förbättrades på Greensteins studie på grund av den lägre kontrasten och rumsliga frekvens som finns i tidigare glaukom patienter. Det fanns dock mindre än 11 tidiga OAG-patienter bland 18 glaukompatienter (17 öppna vinklar, 1 vinkelstängning) och 16 kontroller i studien9.
I den aktuella studien var OAG-patienterna endast de i ett tidigt skede och inkluderade en mycket större urvalsstorlek, vilket tyder på att icVEP verkligen är användbart för att upptäcka OAG i det “riktiga” tidiga skedet. Om 70% av tidigt stadium OAG ögon upptäcktes av icVEP, och SNR av patienter var mycket annorlunda än för normala försökspersoner.
En nyligen genomförd studie visade att elevstorlek kan påverka icVEP-resultat hos normala försökspersoner. icVEP-värden påverkades av pupillarykontrikering och utvidgning samt optisk oskärpa33. Detta tyder på att när du får icVEP mätningar, bör påverkan av elevstorlek och optisk oskärpa hållas i åtanke för korrekta tolkningar. I den aktuella studien mättes elevstorleken och det säkerställdes att alla värden föll i det normala intervallet. Dessutom kan alla EEG-signaler ha påverkats av känslor, vilket ger mestadels falska positiva fel. Den aktuella studien säkerställde en IOP på ≤ 30 mmHg på undersökningsdagen för att undvika humörsvängningar orsakade av högt tryck. Alla patienter vilade i ≥ 30 min före varje undersökning, och omprövning utfördes också för att undvika humöreffekter.
SNR definierades som förhållandet mellan den genomsnittliga amplituden för FFC och radien för 95% konfidenscirkeln. En SNR på > 1 indikerade ett signifikant svar på 0,05-nivån, vilket innebar normal elektrofysiologisk aktivitet i synnerven. En SNR på ≤ 1 indikerade ett svar som liknar eller varar svagare än bakgrundsljudet på 0,05-nivån, vilket innebär onormal elektrofysiologisk aktivitet i synnerven. En SNR på 0,93 var dock optimal för diskriminering av tidiga OAG-patienter och kontrollpersoner i den aktuella studien med hjälp av en ROC-kurva. Därför kan ett SNR-kriterium på 0,93 skilja svårighetsgraden av GON i ett tidigt skede OAG patienter för denna studie.
Mer än 50% M celler var i makularegionen; Således, om fovea stimulerades, det fanns sannolikt en stark signal som resulterar i SNR > 1. Därför var 2 x 2 array fixering kors i mitten av skärmen utan sinusformade tidsmässiga signaler kunna cue-underlätta noggrann fixering samt undvika falska negativa fel med dålig fixering34. Dessutom visade nyligen SD-OCT studier att RGCs i makularegionen skadas även i tidiga stadier av glaukom, eftersom proteolys och sekundär axotomy efter skador på synnerven huvudet kan resultera i RGC apoptos35,36,37,38.
Analysen av centrala 16 testpunkter i den aktuella studien baserat på mönsteravvikelser i HFA motsvarade 5°-10° av Bjerrumområden, där nästan hälften av M-celler fördelas10,,11,12,13,14. Denna studie visade antalet onormala testpunkter där olika möjlighetskriterier korrelerades negativt med SNR (negativt R-värde); men endast när p < 0,5% var korrelationen betydande, vilket tyder på att icVEP kunde upptäcka funktionella avvikelser och återspeglar svårighetsgraden av centrala synfält förlust i ett tidigt skede OAG.
Det har rapporterats att svaren på stimulering av P-cell och M-ON väg är allvarligt störs i tidiga stadier av glaukom, även utan funktionell inblandning av den centrala synfältet test26. En begränsning av denna studie är dock att icVEP-testet kräver patienter med ett BCVA-värde på större än 0,3, sfärisk refraktion mellan -6 och +3 dioptrier och transparent okulära medier. Studien visar endast nyttan av icVEP i tidiga OAG ögon med bättre synskärpa. Därför behövs ytterligare studier för att skapa bättre stimuleringar och definiera mer exakta kriterier för OAG ögon med sämre synskärpa. Detta kommer att bidra till att avgöra om icVEP kan fungera som det optimala funktionstestet för att diskriminera glaukom misstänkta samt pre-perimetrical och tidiga stadier av OAG. En annan begränsning är dessutom att studien inte tar hänsyn till skillnader mellan dominerande och icke-dominerande ögon. Skillnader mellan dessa vägar och testning av dessa två ögon kan påverka EEG-signalerna. Framför allt kommer flödesschemat att förbättras efter att ytterligare studier har utförts.
Sammanfattningsvis är icVEP kunna upptäcka glaukomatös visuella funktion avvikelser i nästan 70% av tidigt stadium OAG patienter, med en specificitet om 95%. De uppmätta funktionerna korrelerar med både svårighetsgraden av centrala 11° synfältsförlust av standardautomatisk perimetri och minskar i RNFL-tjocklek som detekteras av OCT. Därför kan icVEP fungera som ett användbart och objektivt elektrofysiologiskt synfält funktionellt test för att diagnostisera tidigt stadium OAG.
The authors have nothing to disclose.
Inga finansieringskällor för arbetet.
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 |