應(yīng)用PRVEP波形振幅比值評估視力及其法醫(yī)學(xué)意義

俞曉英，檀思蕾，唐威儀，2，陳捷敏，王萌，劉瑞玨，夏文濤

（1.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點實驗室 上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，上海 200063；2.佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154000）

圖像翻轉(zhuǎn)視誘發(fā)電位（pattern reversal visual evoked potential，PRVEP）是眼外傷法醫(yī)臨床學(xué)鑒定實踐中最常用的視覺電生理技術(shù)，主要用于推斷電生理視力水平[1]。MARG等[2]于1976年最早將圖像視誘發(fā)電位（pattern visual evoked potential，PVEP）用于視力測定。國內(nèi)法醫(yī)學(xué)者劉技輝等[3]最先提出，雖然PRVEP在視力推斷方面仍存在準(zhǔn)確率不夠高等問題，但依然不失為客觀評估視力水平的有效方法。梅軍等[4]報道了應(yīng)用圖像視誘發(fā)電位（visual evoked potential，VEP）可以引出有效波形的最小方格從而推斷受試眼視力的方法，認(rèn)為最小方格的視角與視力對應(yīng)視角之間具有良好的相關(guān)性，但組內(nèi)差異較大。國際視覺電生理協(xié)會2016版《臨床視誘發(fā)電位標(biāo)準(zhǔn)》[5]推薦PRVEP檢查時以1°和15′作為常規(guī)刺激視角。

考慮到法醫(yī)臨床學(xué)鑒定實踐中多以單眼受傷為主的事實，若能夠就上述刺激視角下的PRVEP波形特點與受試眼視力的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行深入研究，可能提高PRVEP在視功能障礙鑒定實踐中的適用性。本研究試圖從PRVEP所獲得的雙眼P100波形振幅比值，探索推斷受試眼視力水平的可行性。

1 對象與方法

1.1 實驗對象

選取受試者47名，其中男性40名，女性7名，年齡25～67歲，平均43歲。采用視力表投影儀測量受試眼的矯正視力。所有受試者均簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：視力較好眼的矯正視力須達(dá)5分記錄法4.85以上（小數(shù)視力0.7以上）；視力較差眼系因各種外傷導(dǎo)致視力有不同程度的下降，但矯正視力須高于5分記錄法4.20（小數(shù)視力0.15以上）。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）6.00 DS以上高度近視、弱視等眼病患者；（2）眼外傷后傷情尚未完全恢復(fù)和（或）視力尚未穩(wěn)定者；（3）青光眼等眼疾的急性發(fā)作期；（4）伴有嚴(yán)重的器質(zhì)性顱腦損傷以及曾行腦外科手術(shù)者；（5）不能完全理解與耐受本實驗者。

1.2 主要儀器

RETI-PORT GAMMA視覺電生理儀購自德國羅蘭公司。

1.3 PRVEP記錄方法

受試者坐于刺激屏正前方，雙眼距離刺激屏100cm，雙眼高度平齊刺激屏中央圖標(biāo)。刺激器為21英寸純平高分辨率顯示器，圖像對比度100%，翻轉(zhuǎn)頻率為1.9Hz，平均疊加80次。選用1°、15′刺激視角的黑白棋盤格作為刺激圖像。采用金杯電極，將記錄電極置于Oz位，參考電極置于Fz位，地電極置于一側(cè)乳突處，電極間阻抗≤5 kΩ。按照先健側(cè)、后傷側(cè)的順序交替進(jìn)行，每次檢查期間閉目休息2～3min。

1.4 P100波形振幅比值的計算

分析同一受試者雙眼注視同一刺激視角下獲得的PRVEP波形，取潛伏期為75ms附近的負(fù)波波谷標(biāo)記為N75，另取潛伏期為100ms附近的正波波峰標(biāo)記為P100，測量波谷到波峰的距離，即P100波形的振幅。

計算視力較差眼與較好眼在同一刺激視角下所獲得的P100波形的振幅比值。當(dāng)視力比值為1時，將P100波形振幅較高的一眼視為視力較好眼。

1.5 數(shù)據(jù)處理及回代檢驗

將所測得的小數(shù)視力采用5分記錄法進(jìn)行換算，并計算視力較差眼與較好眼的視力比值。采用SPSS 20.0軟件對雙眼視力比值分別與其1°、15′刺激視角下獲得P100波形的振幅比值進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，以雙眼P100波形的振幅比值為自變量（x）、雙眼視力比值為因變量（y）擬合線性回歸方程。之后，隨機(jī)選取本組中5例受試者的相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)擬合的方程進(jìn)行回代檢驗，對方程推斷所得視力與實際測量視力進(jìn)行配對樣本t檢驗。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 視力與振幅的實驗結(jié)果

視力比值較為接近（＞0.9）的受試者共計33例，當(dāng)1°視角刺激時，振幅比值＞1的為9例，振幅比值≤1的為24例，而當(dāng)15′視角刺激時，振幅比值＞1的為8例，振幅比值≤1的為25例；視力比值相差較大（≤0.9）的受試者共計14例，當(dāng)1°視角刺激時，振幅比值＞1的為4例，振幅比值≤1的為10例，而當(dāng)15′視角刺激時，振幅比值＞1的為3例，振幅比值≤1的為10例（其中1例在該視角刺激下未引出有效的PRVEP波形）。

2.2 視力比值與P100波形振幅比值的相關(guān)性

雙眼視力比值與15′刺激視角下雙眼P100波形振幅比值之間存在明顯正相關(guān)（Pearson相關(guān)系數(shù)為0.62，P=0.000），見圖1A。隨著雙眼視力比值的增大，15′刺激視角下雙眼P100波形振幅比值呈現(xiàn)增大的趨勢。以雙眼P100波形的振幅比值為自變量（x）、雙眼視力比值為因變量（y）擬合線性回歸方程為y=0.090x+0.846（F=20.954，r=0.568，P=0.000）。

雙眼視力比值與1°刺激視角下雙眼P100波形振幅比值之間無明顯相關(guān)性（P＞0.05），見圖1B。

2.3 回代檢驗結(jié)果

隨機(jī)選取本組中5例受試者的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行回代檢驗，結(jié)果顯示，根據(jù)回歸方程推斷所得視力與實際檢測視力間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），詳見表1。

圖1 雙眼視力比值與不同刺激視角下雙眼P100波形振幅比值之間的關(guān)系

表1 5例受試者回代檢驗結(jié)果

3 討 論

3.1 本研究的理論基礎(chǔ)

用PRVEP評估視力時，P100波形的潛伏期與振幅為重要的觀察指標(biāo)。周鑫等[6]綜述既往文獻(xiàn)認(rèn)為，黑白棋盤格作為PRVEP的刺激圖像具有適宜性，P100波形振幅與視力具有良好相關(guān)性，在視力降低的同時潛伏期也有延遲，但兩者相關(guān)性較低。據(jù)劉瑞玨等[7]綜述，應(yīng)用PRVEP推斷視力的方法包括直接測量法、外推計算法等，前者實際是測量刺激視角的閾值，后者是測量波形與噪聲最為接近而即將消失的最小分辨閾值。李倩倩等[8]應(yīng)用不同空間頻率測量不同視敏度受試眼PRVEP的P100潛伏期和振幅，發(fā)現(xiàn)在較佳刺激視角下潛伏期、振幅與視敏度之間存在相關(guān)性。

在現(xiàn)行有效的視功能障礙法醫(yī)學(xué)鑒定技術(shù)規(guī)范[9-10]中，規(guī)定應(yīng)采用多個刺激視角且在PRVEP結(jié)果評價時應(yīng)觀察P100波形的振幅與潛伏期。

振幅主要反映黃斑部視網(wǎng)膜的感受功能[11]。PRVEP是視覺通路傳入沖動所激發(fā)的視皮質(zhì)神經(jīng)元興奮的總和，P100波形振幅的異常與視神經(jīng)損傷造成軸索數(shù)量減少有關(guān)，與參與興奮的神經(jīng)元與軸索數(shù)量減少密切相關(guān)；如果殘存的軸索仍然能以正常的速度進(jìn)行傳導(dǎo)，可以不引起潛伏期的改變[12-13]。因此可以認(rèn)為，對于視神經(jīng)損害的敏感度，振幅的改變要優(yōu)于潛伏期。該觀點與李東璟等[13]在一組創(chuàng)傷性視神經(jīng)挫傷受試者的實驗結(jié)果高度一致。由此可見，VEP可以反映視網(wǎng)膜到視皮質(zhì)整個通路的功能。P100波形的潛伏期延長與振幅降低，都可以反映視力降低，但前者因個體差異性較大且敏感度低，故一般難以直接用于評估視力水平；而后者對視覺模糊極敏感，且穩(wěn)定性較強(qiáng)，對視力評估更有價值[13]。筆者進(jìn)一步分析認(rèn)為，PRVEP波形的振幅與以下因素有關(guān)：（1）與受試眼辨認(rèn)棋盤格圖像的清晰程度有關(guān)。當(dāng)受試眼能夠辨認(rèn)棋盤格圖像時，才能形成有效刺激，若無法辨認(rèn)，黑白棋盤格圖像就會變成無變化的灰色圖像，成為無效刺激，也就不能引出有效的波形。而當(dāng)刺激圖像的視角逐漸變小，視網(wǎng)膜受到的刺激增強(qiáng)，所得到的波形振幅也會增大，對視力的要求也就更高。（2）與受到有效刺激的視網(wǎng)膜視錐細(xì)胞的數(shù)量有關(guān)。視錐細(xì)胞集中于視網(wǎng)膜黃斑區(qū)，視錐細(xì)胞數(shù)量越多，接收有效光刺激的總和越大，神經(jīng)電生理反應(yīng)也就越大，即P100波形的振幅就越高。已有研究[12]表明，個體間PRVEP振幅的絕對值變異較大，其絕對值的臨床意義有限。而檢測時將傷側(cè)與健側(cè)的振幅進(jìn)行對照可能更有實際意義。

3.2 PRVEP振幅比值與視力的相關(guān)性

本研究結(jié)果表明，視力較差眼與較好眼的視力比值與1°刺激視角下雙眼P100波形的振幅比值之間無明顯相關(guān)性，而雙眼視力比值與15′刺激視角下雙眼P100波形的振幅比值之間存在正相關(guān)，即在15′刺激視角下，雙眼視力差異越大，振幅差距也就越大。分析原因，15′刺激視角比1°刺激視角小，視網(wǎng)膜對其產(chǎn)生的刺激應(yīng)答更強(qiáng)，且更接近P100波形的閾刺激視角及最佳有效刺激視角[14]，所得出的振幅比值更明顯、可靠。這與以往研究[8]認(rèn)為PRVEP所測得的P100波形振幅與視力具有相關(guān)性的結(jié)果具有較高的一致性。

本研究根據(jù)雙眼視力比值與振幅比值得到回歸線性方程（r值為0.568），說明本次回歸方程擬合可，且回代檢驗后方程推斷所得視力與實際測得視力差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但該線性回歸方程并不能全然概括所有實驗室檢測所得視力結(jié)果，原因包括：（1）本研究選取的樣本量較少，對于低視力眼的樣本數(shù)量不足，得出的數(shù)據(jù)具有一定差異；（2）VEP波形與受試眼的固視程度密切相關(guān)，需要受試者高度集中注意力，但視覺疲勞同樣影響波形；（3）皮膚的清潔、電極安放的位置、電極與皮膚間的接觸、周圍環(huán)境的電磁干擾、受試者的心理活動等均會干擾電阻；（4）視器與神經(jīng)傳導(dǎo)通路結(jié)構(gòu)的損傷或者疾病乃至先天發(fā)育的不同也會導(dǎo)致VEP波形的個體差異；（5）對于雙眼視力的獲取，特別是視力較差眼客觀矯正視力的測量受到受試者主觀因素等影響。

在PRVEP推斷視力的實際運(yùn)用中需要注意：（1）因?qū)嶒炇覘l件與所選設(shè)備各有差異，不建議直接引用本研究數(shù)據(jù)結(jié)果，而應(yīng)建立實驗室正常值，再對本研究數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的驗證；（2）盡可能采用多種VEP分析技術(shù)對受試眼的視力進(jìn)行分析、評估，避免采用單一方法，如本文所述的比值法，建議結(jié)合閾刺激視角推斷法進(jìn)行綜合分析；（3）在實踐中逐漸摸索出更適用于本實驗室的電生理技術(shù)與結(jié)果分析方法。

3.3 PRVEP振幅比值推斷視力的法醫(yī)學(xué)應(yīng)用

在單眼損傷的法醫(yī)臨床學(xué)鑒定中，健側(cè)眼視力較易明確，此時采用雙眼P100波形振幅的比值，有助于推斷、評估傷側(cè)眼的視力水平。例如某受檢者左眼遭受鈍性外力，小數(shù)視力為0.2（5分記錄法4.30），但眼球結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果僅顯示左眼晶狀體輕度混濁，余未見異常，其眼球結(jié)構(gòu)異常程度與主觀視力水平不相吻合，故其真實視力有待查證。受檢者測得右眼小數(shù)視力為1.5（5分記錄法5.20），此時行雙眼PRVEP檢測，在15′刺激視角下雙眼均引出P100波形，其右眼P100波形振幅為18.00 μV，左眼P100波形振幅為10.30 μV。根據(jù)本研究擬合的方程，推斷其左眼視力為4.60～4.70（相當(dāng)于小數(shù)視力0.4～0.5）。據(jù)此可說明，其左眼視力表視力檢查結(jié)果難以直接作為鑒定依據(jù)。

在PRVEP檢查中，15′刺激視角最為常用，采用本研究推導(dǎo)的擬合方程，有助于更好、更客觀地評價傷眼的視力水平。當(dāng)然，如已有文獻(xiàn)[7]所述，人眼PRVEP的變異較大，且每次測量均與注視程度直接相關(guān)，且現(xiàn)有研究多基于健康眼，對于患有各種疾病或外傷的受試眼，其PRVEP波形可能還會受到眼球結(jié)構(gòu)改變的影響，故據(jù)此所獲得的電生理視力水平與受檢眼的視力水平可能存在一定的差異，在實際應(yīng)用時尤需謹(jǐn)慎，仍需綜合眼球結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果作出綜合判斷，切忌過度依賴PRVEP檢驗結(jié)果，避免引起誤判。最后有必要指出，有條件的機(jī)構(gòu)若行PRVEP檢查以協(xié)助評估視力水平，應(yīng)遵循現(xiàn)行視功能障礙鑒定的法醫(yī)學(xué)技術(shù)規(guī)范[9-10]，重點關(guān)注刺激圖像的閾空間頻率，注意雙眼的對照觀察，另并應(yīng)與實驗室正常參考值進(jìn)行比較。