空間頻率變化對不同年齡段正常眼圖形視覺誘發(fā)電位的影響

忽 俊，唐建明，王 麗，熊 毅，黃 潔，顧永順

空間頻率變化對不同年齡段正常眼圖形視覺誘發(fā)電位的影響

忽 俊，唐建明，王 麗，熊 毅，黃 潔，顧永順

目的觀察不同空間頻率變化對不同年齡段正常視力志愿者眼的圖形視覺誘發(fā)電位（P-VEP）的影響。方法納入正常視力者50人（99只眼），男26人，女24人，年齡3～90歲。按年齡大小分為兒童組（3～14歲，19人38只眼）、青少年及青年組（15～30歲，9人18只眼）、中年組（31～60歲，11人21只眼）和老年組（61～90歲，11人22只眼）。分別采用方格大小為1017′、65.4′、32.4′、16.2′的黑白翻轉(zhuǎn)棋盤格刺激模式，對納入眼進(jìn)行P-VEP檢查，記錄P100波潛伏期及振幅，比較各年齡組在不同空間頻率刺激下的差異。結(jié)果1.潛伏期：P100波潛伏期在不同年齡段以及不同空間頻率刺激下均存在統(tǒng)計學(xué)意義的差異（重復(fù)測量資料的方差分析，F(xiàn)分組=61.695，P＜0.001；F空間頻率=95.362，P＜0.001；F交互作用=0.961，P=0.472）。整體上看，老年組P100波潛伏期＞青少年及青年組＞中年組＞兒童組（兩兩比較，均有P＜0.05）；同時隨著空間頻率的升高，潛伏期亦有逐漸延長的趨勢（不同空間頻率兩兩比較，均有P＜0.05）。2.振幅：不同年齡段正常人在不同空間頻率刺激下的P100波振幅總體差異不同（重復(fù)測量資料的方差分析，F(xiàn)分組=256.390，P＜0.001；F空間頻率=65.202，P＜0.001；F交互作用=4.582，P＜0.001）。兒童組的P100波振幅明顯高于其他年齡段，而由青少年青年組至老年組，P100波振幅亦逐漸降低。在由低至高的不同空間頻率刺激下，兒童組與青少年及青年組P100波振幅均為先升高（1017′至32.4′）再下降（16.2′），中年組與老年組的P100波振幅變化不大；總體上32.4′方格刺激下的P100波振幅相對較高。結(jié)論年齡及空間頻率對P-VEP P100波潛伏期、振幅均有影響，在視誘發(fā)電位檢查時應(yīng)考慮年齡差異選擇最佳刺激模式進(jìn)行檢查，并根據(jù)不同年齡段設(shè)立電生理檢查室正常參考值。

視誘發(fā)電位；年齡；正常

圖形視覺誘發(fā)電位（pattern visual evoked potential，P-VEP）是一種研究人類視覺發(fā)育及視功能發(fā)展的重要無創(chuàng)檢查方法[1]。綜合P-VEP對不同發(fā)育階段視功能研究的報道可以發(fā)現(xiàn)其檢測結(jié)果存在差異。人類的視覺系統(tǒng)具有特殊的空間頻率調(diào)制特性，對不同空間頻率刺激會出現(xiàn)不同潛伏期及振幅的反應(yīng)，所以在不同的視覺發(fā)育階段能引出最大P-VEP反應(yīng)的最佳空間頻率可能也不盡相同[2]。本研究通過改變空間頻率的刺激參數(shù)，來研究在視覺發(fā)育的四個階段P-VEP的波形變化，探討視覺發(fā)育的電生理特點(diǎn)及機(jī)制，以期為臨床視覺發(fā)育異常疾病的診斷、治療及療效評定提供參考依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

納入50名正常視力眼志愿者（共99只眼），年齡3～90歲，平均31.84歲，其中男26人，女24人。兒童組（3～14歲）19人38只眼，平均年齡6.26歲；青少年及青年組（15～30歲）9人18只眼，平均年齡22.2歲，其中15～18歲4人，18～30歲5人；中年組（31～60歲）11人21只眼，平均年齡42.45歲；老年組（61～90歲）11人22只眼，平均73.27歲。所有被納入者進(jìn)行裸眼視力（國際標(biāo)準(zhǔn)視力表）、色覺、眼球活動、注視性質(zhì)及常規(guī)前后節(jié)檢查。

納入排除標(biāo)準(zhǔn)：無全身性疾病，排除被檢查眼的眼科疾患，國際視力表檢查被檢查眼裸眼視力≥1.0，眼前節(jié)、眼底、眼球活動度、中心注視、視網(wǎng)膜對應(yīng)均正常，色覺檢查采用《色覺檢查圖》，排除色覺異常者。

1.2 P-VEP檢查方法

檢查設(shè)備及設(shè)置：采用ROLAND CONSULT Stasche&Finger GmbH公司生產(chǎn)的視覺電生理檢查系統(tǒng)RETI-scan（型號ISCEV60）。視覺刺激器為24英寸顯示器，屏幕亮度100 cd/m2，對比度99%，分辨率800×600。刺激模式：全視野模式刺激，黑白格圖形翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)頻率3.2 Hz，背景光照度3～5 lx，平均疊加次數(shù)為128次，分析時間為250 ms，濾波通頻帶寬為0.1～500 Hz。陰極射線管（CRT）顯示器與受檢眼的距離設(shè)定為100 cm。測試房間平均光亮度80 cd/m2。

檢測方法：在屏蔽良好的專用電生理檢查室接受檢查，暗室環(huán)境自然瞳孔。電極的放置采用國際電生理協(xié)會建議使用的標(biāo)準(zhǔn)10-20系統(tǒng)電極放置法，記錄電極為金箔盤狀電極，單極導(dǎo)聯(lián)記錄，作用電極1個，記錄電極安放在枕骨粗隆上1 cm處皮膚面，參考電極放置于前額正中發(fā)際線下5 mm，接地電極放置于耳后乳突區(qū)皮膚面，安置電極前用75%乙醇及電極膏擦洗皮膚，阻抗控制在10 kΩ以下。讓受檢眼分別接受方格視角為1017′、65.4′、32.4′、16.2′的空間頻率由低到高四種類型黑白翻轉(zhuǎn)棋盤格刺激，一種模式刺激后讓受檢眼閉目休息1 min，再行另一模式刺激，分別記錄所誘發(fā)的波形。檢測時單眼檢測，對側(cè)眼遮蓋，注視屏幕中央紅色十字交叉線中心點(diǎn)，每只眼測試均重復(fù)3次，由同一熟練技術(shù)人員進(jìn)行檢查，觀察受試者是否有良好的可重復(fù)性，重復(fù)性差者被篩除。

觀察指標(biāo)：以P-VEP波形的P100波的潛伏期和振幅為觀察指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)室中所記錄到的P-VEP波形顯示為負(fù)波朝下，正波朝上，潛伏期單位為ms，測量從刺激開始到相關(guān)成分波的波峰（或波谷）的頂點(diǎn)，振幅的單位是μV，該視覺電生理檢測系統(tǒng)采用從基線到波峰或波谷頂點(diǎn)的測量方式。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

本實(shí)驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行分析。計量資料采用x±s表示。各年齡段在不同刺激模式下的P-VEP P100波潛伏期、振幅比較采用重復(fù)測量資料方差分析，同一空間頻率下各組總體差異比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同空間頻率對四個年齡組P-VEP的P100波潛伏期的影響

四組不同年齡志愿者在四種不同空間頻率的刺激條件下所誘發(fā)的P-VEP波形相似而穩(wěn)定，其P100波潛伏期在不同年齡段以及不同空間頻率刺激下均存在統(tǒng)計學(xué)意義的差異（重復(fù)測量資料的方差分析，F(xiàn)分組=61.695，P＜0.001；F空間頻率=95.362，P＜0.001；F交互作用=0.961，P=0.472）。整體上看，老年組P100波潛伏期＞青少年及青年組＞中年組＞兒童組（兩兩比較，LSD法，均有P＜0.05）；同時隨著空間頻率的升高，潛伏期亦有逐漸延長的趨勢（不同空間頻率兩兩比較，LSD法，均有P＜0.05）（表1，圖1）。

表1 四種空間頻率刺激模式下不同年齡正常眼P-VEP P100波潛伏期比較（x±s，ms）

圖1 不同年齡組正常志愿者在不同空間頻率刺激下的P-VEP（圖形視覺誘發(fā)電位）P100波潛伏期

2.2 不同空間頻率對四個年齡組P-VEP的P100波振幅的影響

不同年齡段志愿者在不同空間頻率刺激下的P100波振幅總體差異不同（重復(fù)測量資料的方差分析，F(xiàn)分組=256.390，P＜0.001；F空間頻率=65.202，P＜0.001；F交互作用=4.582，P＜0.001）。整體上看，兒童組的P100波振幅明顯高于其他年齡段，而由青少年青年組至老年組，P100波振幅亦逐漸降低。在由低至高的不同空間頻率刺激下，兒童組與青少年及青年組P100波振幅均為先升高（1017′至32.4′）再下降（16.2′），中年組與老年組的P100波振幅則變化不大（表2，圖2）。

表2 四種空間頻率刺激模式下不同年齡正常眼P-VEP P100波振幅比較（x±s，μV）

圖2 不同年齡組正常志愿者在不同空間頻率刺激下的P-VEP（圖形視覺誘發(fā)電位）P100波振幅

3 討論

3.1 最佳空間頻率

本研究在時間頻率及檢查距離等其它刺激參數(shù)固定的前提下，僅改變空間頻率對各年齡段被檢查者進(jìn)行視覺刺激，得到P-VEP波形。研究結(jié)果顯示所得P-VEP圖像波形的P100潛伏期隨空間頻率的增高而延長，而振幅先隨空間頻率的增高而增大，在32.4′方格空間頻率刺激所得波形振幅達(dá)到最大，16.2′方格所得波形振幅又有降低，故推論在我院眼科視覺電生理檢查室對不同年齡正常視力人群瞬態(tài)圖像VEP檢測時，在檢查距離為100 cm、翻轉(zhuǎn)頻率3.2 Hz的刺激參數(shù)固定前提下，所得P-VEP波形數(shù)據(jù)中，最佳空間頻率為視角32.4′的方格。

3.2 不同空間頻率刺激與年齡的相關(guān)性

既往研究表明視覺系統(tǒng)中可能存在兩個分別對高空間頻率和低空間頻率敏感的獨(dú)立信息通道[3]，稱之為持續(xù)通道與瞬時通道。持續(xù)通道對高空間頻率的靜止圖形較敏感，而瞬時通道對低空間頻率、高時間頻率或移動的圖形較敏感。黃斑中心凹區(qū)域的信息主要由持續(xù)通道傳遞，因此采用高空間頻率的圖形刺激（如小方格）可較敏感地反映黃斑中心凹的功能改變[4]，而中心凹旁區(qū)域的信息主要由瞬時通道傳遞，因此采用低空間頻率刺激（如大方格）可較好反映中心凹旁區(qū)域的功能狀態(tài)。這與本研究所得結(jié)果相符。采用視角32.4′的方格能誘發(fā)出振幅最高的圖形翻轉(zhuǎn)VEP。隨著空間頻率的增高（如方格由大變?。?，P100潛伏時間延長。

既往研究認(rèn)為新生兒的VEP潛伏期較長，但隨年齡增長而迅速前移，但平均振幅較低，在3歲時接近成人水平[5]。在對VEP發(fā)育的既往研究認(rèn)為，出生后VEP的潛伏期和振幅是隨年齡增加而逐漸前移并增大的[6]。但在本研究中發(fā)現(xiàn)在兒童組內(nèi)P-VEP在刺激條件相同時所獲振幅在3～14歲兒童中P100振幅隨年齡增大而呈逐漸降低狀態(tài)，從神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育角度分析，0～3歲腦及神經(jīng)系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，故P100波振幅起初較低，潛伏期延遲，后隨著神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育，P100振幅也逐漸增高，潛伏期縮短，但3歲時神經(jīng)系統(tǒng)基本發(fā)育完全，且具有非常良好的敏銳感知力及傳導(dǎo)性能，故此階段表現(xiàn)出P100振幅最大，后隨年齡增長，神經(jīng)傳導(dǎo)速度有所減退，中老年時因神經(jīng)系統(tǒng)退行性變而出現(xiàn)P100振幅降低，以及神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢，潛伏期延遲等表現(xiàn)。

綜上所述，圖形視誘發(fā)電位的波形變化可以很好顯示人類視覺發(fā)育的不同階段的視功能的發(fā)展情況，在本電生理研究室各年齡段檢查者均可采用32.4′方格空間頻率刺激來獲得最大反應(yīng)波形，不同空間頻率在不同年齡組正常眼P-VEP檢查中所獲參數(shù)可作為個性化正常參考值來評估臨床眼科疾病的診斷和療效。

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Influence of spatial frequency variation on visual evoked potentials of normal eyes in different ages

HU Jun,TANG Jianming,WANG Li,et al.
Baoshan District Hospital of Integrated Traditional and Western Medicine, Shanghai 201999,China

OBJECTIVE To observe effect of spatial frequency changes on visual evoked potentials of normal eyes in different ages.METHODS Fifty volunteers(99 eyes)with normal eyesight including 26 male and 24 female aged from 3 to 90 were included and assigned into four groups by age:children group(aged 3～14,19 cases 38 eyes), youth group(aged 15～30,9 cases18 eyes),middle-aged group(aged 31～60,11 cases 21 eyes)and elderly group (aged 61～90,11cases 22 eyes).The pattern visual evoked potential was tested after stimulation of switching checkerboard with squares sized 1017′,65.4′,32.4′and 16.2′respectively for latency time and amplitude of P100wave in all groups.Then the result of different groups wascompared.RESULTS1.Latency:ThereweresignificantdifferencesofP100wavelatencyinagegroupsunderdifferent spatial frequencies.(Repeated measures of general linear model:Fgroup=61.695,P＜0.001;Ffrequency=95.362,P＜0.001;Fin-teration=0.961,P=0.472).Generally,the P100wave latency of groups from high to low were elderly group,youth group, middle-aged group,children group and the comparisons between each two groups showed statistical difference(P＜0.05).Moreover,with the increase of spatial frequency,the latency indicated an enlarging trend and paired comparisons all demonstrated significant difference(P＜0.05).2.Amplitude:There were significant differences in the amplitude of P100 wave in different ages under different spatial frequencies.(Repeated measures of general linear model: Fgroup=256.390,P＜0.001;Ffrequency=65.202,P＜0.001;Finteraction=4.582,P＜0.001).Amplitude of P100wave in the children group was higher than that in the other groups.Stimulated by spatial frequencies from low to high,the amplitude of P100wave of the children group and youth groups increased(1017'to 32.4')initially and then decreased(16.2').The change of P100wave amplitude of middle-aged group and elderly group was not significant.In general,the amplitude under the stimulation of the 32.4'squares was relatively higher.CONCLUSION Age and spatial frequency had influence on the latency and amplitude of P100wave,the age difference should be considered for selection of optimum stimulation mode for visual evoked potential examination,and the normal reference value of electrophysiology examination room should be set up according to the different age groups.

pattern visual evoked potential(PVEP)；age；normal

R770.43

B

1002-4379（2016）06-0372-04

10.13444/j.cnki.zgzyykzz.2016.06.006

上海市衛(wèi)生局青年科研基金項(xiàng)目（20114Y060）

上海市寶山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院（曙光醫(yī)院寶山分院）眼科，上海201999

唐建明，E-mail：13916977039@163.com