戴定坤,楊麗,孟歡歡,3,陳溪萍,陶陸陽
1.蘇北人民醫(yī)院司法鑒定所,江蘇 揚州 225001;2.蘇州大學法醫(yī)學系(司法鑒定中心),江蘇 蘇州 215123;3.濟寧醫(yī)學院法醫(yī)學與醫(yī)學檢驗學院法醫(yī)系,山東 濟寧272000
視覺的形成是外界視覺信息經(jīng)由視器、視覺傳導通路和視覺中樞綜合感知的復雜過程。其中視覺傳導通路包括視神經(jīng)、視交叉、視束、外側(cè)膝狀體、視放射等,視覺中樞由初級視覺中樞和高級視覺中樞組成。參與視覺形成的結(jié)構(gòu)及功能復雜,是人類感知外界信息最重要的來源。視覺功能障礙是由于視器、視覺傳導通路、視覺中樞損傷造成,對于其中最為常見的視力障礙的客觀評定,一直以來都是司法鑒定科學研究的難點問題之一[1]。在法醫(yī)臨床學鑒定實踐中,視力損害的原因各不相同,根據(jù)損傷部位與視覺形成解剖位置關系,可以將視覺功能障礙分為外周損傷視力障礙(extracranial injury visual impairment,EIVI)、中樞腦損傷視力障礙(brain injury visual impairment,BIVI)和顱內(nèi)合并損傷視力障礙(intracranial injury visual impairment,IIVI)等情形。EIVI 包括視器和(或)視神經(jīng)損傷(眼內(nèi)段、管內(nèi)段等)導致的視覺功能障礙。外周損傷較為常見,對其造成的視力障礙相關電生理學研究較多,包括運用視覺誘發(fā)電位(visual evoked potential,VEP)、視網(wǎng)膜電圖(electroretinogram,ERG)對眼外傷后視力障礙程度進行評估和預后判斷[2-4],或比較不同眼外傷后的VEP 表現(xiàn)差異[5]。BIVI 是由于顱腦創(chuàng)傷以及繼發(fā)性損傷(腦水腫、腦積水)等原因所致視力障礙。IIVI 是腦損傷同時合并視交叉、視束、視放射等顱內(nèi)段視覺傳導通路而引起的視覺功能障礙。由于顱內(nèi)段視路較外周段視路解剖結(jié)構(gòu)及功能復雜,在法醫(yī)學實踐中亦較常見顱內(nèi)段視路臨近部位合并視覺中樞的多發(fā)性損傷案例。目前,視力障礙特別是合并損傷視力障礙的原因和部位難以確定,主要依據(jù)顱腦損傷的病理學基礎以及主觀檢查結(jié)果聯(lián)合多種視覺電生理技術,綜合推斷因果關系并評估視力損害程度,缺乏針對其特征的系統(tǒng)分析以及視力損害的客觀評估指標。少數(shù)對顱腦外傷伴發(fā)視覺功能障礙的研究側(cè)重于視野缺損的客觀評估[6],或側(cè)重急性輕型顱腦損傷(mild traumatic brain injury,mTBI)后出現(xiàn)的注意缺陷(主要為初級視覺中樞功能)的診斷及預后評估[7]。
VEP 是目前國內(nèi)針對視力障礙應用最為廣泛的視覺電生理技術之一,主要包括圖形翻轉(zhuǎn)視覺誘發(fā)電位(pattern-reversal visual evoked potential,PRVEP)和閃光視覺誘發(fā)電位(flash visual evoked potential,F(xiàn)-VEP)。VEP 能夠反映眼外傷后整個視覺傳導通路包括屈光介質(zhì)、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、視覺枕葉初級皮層的功能狀態(tài)。與此同時,VEP 也被用于腦卒中、腦腫瘤及顱腦損傷后合并高壓監(jiān)測等領域[8],表明VEP 作為神經(jīng)電生理學檢查手段能夠一定程度上反映顱內(nèi)病情的病理生理學變化。本研究旨在通過對包括視器、視覺傳導通路、視覺中樞等損傷所致視力損害的VEP 特征進行比對,探討VEP 進行視覺損傷定位以及損傷轉(zhuǎn)歸評估的可行性,為探索中樞性視力障礙的客觀評定提供思路。
選取2015—2020 年江蘇省蘇北人民醫(yī)院司法鑒定所、蘇州大學司法鑒定中心受理的視覺損傷鑒定案件受試者,共計91 人(傷眼91 眼)。所有受試者均存在傷后單眼中心視力矯正值下降或盲目主訴,健眼中心視力矯正后達0.6 以上,并排除存在視野缺損主訴及固視障礙的病例。參照以往文獻[9]的分組方式及視力障礙的致傷部位將受試者分為眼內(nèi)屈光介質(zhì)-視網(wǎng)膜損傷組(簡稱“眼球損傷組”)、視神經(jīng)損傷組、中樞腦損傷組、顱內(nèi)合并損傷組,受試者基本信息見表1。本研究中受試者雙眼視力均取最佳矯正視力,鑒于受試者在進行法醫(yī)學主觀視力檢查時可能存在偽盲情形,傷眼視力結(jié)合臨床檢查確認的視力與鑒定時檢見的視力表視力綜合確定,凡視力資料不完整或者與損傷基礎不相吻合的,均不納入受試組。所有受試者均簽署知情同意書。
表1 受試者分組及基本情況Tab.1 Information of subjects in different injury groups
1.1.1 眼球損傷組篩選
納入標準:(1)單眼視器損傷累及屈光間質(zhì);(2)眼底視網(wǎng)膜震蕩或出血等致視力障礙者穩(wěn)定期。
排除標準:(1)眼外傷后恢復期;(2)存在眼科既往病史;(3)雙眼視器損傷存在視力障礙者;(4)視神經(jīng)損傷者;(5)同時伴有器質(zhì)性顱腦損傷或既往腦外科手術者;(6)其他可能導致視覺功能障礙的精神或全身性疾病。
1.1.2 視神經(jīng)損傷組篩選
納入標準:單側(cè)視神經(jīng)挫(裂)傷致視力障礙者穩(wěn)定期。
排除標準:(1)眼外傷后恢復期;(2)存在眼科既往病史;(3)雙眼視神經(jīng)(外周段)損傷存在視力障礙者;(4)同時伴有視器損傷累及屈光間質(zhì)和或眼底視網(wǎng)膜者;(5)同時伴有器質(zhì)性顱腦損傷或既往腦外科手術者;(6)其他可能導致視覺功能障礙的精神或全身性疾病。
1.1.3 中樞腦損傷組篩選
納入標準:(1)視交叉以上部位腦挫(裂)傷;(2)同時可合并血腫或腦干出血等經(jīng)治療后穩(wěn)定期。
排除標準:(1)損傷后恢復期;(2)外周性視路損傷;(3)蝶鞍區(qū)損傷或受壓表現(xiàn);(4)存在眼科、腦外科及神經(jīng)科既往病史者;(5)其他可能導致視覺功能障礙的精神或全身性疾病。
1.1.4 顱內(nèi)合并損傷組篩選
納入標準:損傷符合中樞腦損傷組標準外,尚合并以下常見致視力障礙部位任何之一者。(1)顱底骨折累及蝶鞍區(qū);(2)蝶鞍區(qū)受壓表現(xiàn);(3)蝶竇積液;(4)顱底多發(fā)性骨折。
排除標準:(1)損傷后恢復期;(2)既往存在眼科疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病或精神疾病病史者;(3)其他可能導致視覺功能障礙的精神或全身性疾病。
應用神經(jīng)電生理參數(shù)檢測儀(上海諾誠電氣股份有限公司)進行VEP 信號的采集。受試者取坐姿,距離刺激器70 cm,雙眼與刺激器屏幕中心點高度持平。刺激器為21 in(53.34 cm)純平高分辨率顯示屏,圖像對比度100%,翻轉(zhuǎn)頻率為1.3 Hz。所有受試者均按先健眼、后傷眼的順序進行實驗,換眼時適當休息。傷眼矯正視力≥0.1 者行PR-VEP 和F-VEP,矯正視力<0.1 者行F-VEP。F-VEP 采用明視白色閃光刺激;PR-VEP 采取全視野刺激方法,5 種不同空間頻率的方格視角和方格數(shù)分別是3°(3 格×4 格)、1.5°(6 格×8 格)、45'(12 格×16 格)、23'(24 格×32 格)、11'(48 格×64 格),疊加次數(shù)為100 次。
腦電信號采集以Oz(枕骨隆突上2 cm)為記錄電極,F(xiàn)z(額中央)為參考電極,A1 或A2(一側(cè)乳突)為接地電極,所有電極阻抗≤5 kΩ。
采用SPSS 26.0 軟件(美國IBM 公司)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,包括對各組受試者男女性別比例進行Fisher檢驗,以及對PR-VEP P100 及F-VEP P2 波數(shù)據(jù)進行定量和定性分析。2×2 四格表的檢驗水準α=0.05,2×4 列聯(lián)表的檢驗水準α'經(jīng)Bonferroni 方法重新計算,α'=0.008 3。
定量分析:對組內(nèi)雙眼PR-VEP P100 及F-VEP P2 波參數(shù)(峰時及波幅)進行配對t檢驗。對組間健眼、傷眼PR-VEP P100 或F-VEP P2 峰時及波幅的比較,若數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布、方差齊,則采用獨立樣本t檢驗;若數(shù)據(jù)非正態(tài)分布、方差不齊,則采用多個獨立樣本的Kruskal-WallisH檢驗統(tǒng)計分析。
定性分析:包括VEP 閾值頻數(shù)分析及VEP 閾值P波波形異常頻數(shù)分析。VEP 閾值指標為PR-VEP 空間頻率閾值和F-VEP 閾值??臻g頻率閾值是指能夠引出傷眼P100 波的最小PR-VEP 空間頻率,當視角在3°,PR-VEP 無法引出有效P100 波形時,將有效的F-VEP P2 波視為傷眼閾值;頻數(shù)是對各組間能夠進行VEP 閾值分析的人數(shù)統(tǒng)計,并進行Fisher 確切概率統(tǒng)計分析。參考此前國內(nèi)學者[1]對PR-VEP P100 波形異常的評判標準,本研究評判傷眼VEP閾值P波(包括PR-VEP P100 和F-VEP P2 波)波形異常的標準為:(1)傷眼P100 或P2 波幅較健側(cè)同一空間頻率PRVEP P100 或F-VEP P2 波幅降低30%及以上;(2)傷眼P100 或P2 峰時較健側(cè)同一空間頻率PR-VEP P100 或F-VEP P2 峰時延長10 ms 及以上。按照上述標準,將VEP 閾值P 波波形異常分為P 波波幅降低超30%、P 波峰時延長超10 ms 以及兩者均異常3 種情況;進行頻數(shù)統(tǒng)計后,通過Fisher 確切概率法進行多個組間的整體對比,統(tǒng)計結(jié)果示各組間總體存在差異后,再進行多個組間的兩兩比較。
對分組后男女性別比例進行Fisher 檢驗,結(jié)果顯示,組間性別構(gòu)成之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。組間健眼、傷眼PR-VEP P100 或F-VEP P2 峰時及波幅的數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布,但方差不齊,故采用多個獨立樣本的Kruskal-WallisH檢驗分析組間差異。
受試者組內(nèi)和組間雙眼F-VEP P2、PR-VEP P100 波有效峰時及波幅統(tǒng)計結(jié)果如表2~3 所示,其中因中樞腦損傷組與顱內(nèi)合并損傷組傷眼在部分空間頻率下未引出有效PR-VEP P100 波形,故無峰時及波幅數(shù)據(jù)。4 組受試者雙眼峰時組內(nèi)配對t檢驗分析顯示,眼球損傷組雙眼PR-VEP P100 峰時在3°、1.5°、45'及23'空間頻率刺激下差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),在11'空間頻率刺激下差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),而視神經(jīng)損傷組雙眼F-VEP P2 峰時之間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表2 各組受試者F-VEP P2 及PR-VEP P100 峰時Tab.2 Latencies of F-VEP P2 and PR-VEP P100 waves of subjects in different groups(,ms)
表2 各組受試者F-VEP P2 及PR-VEP P100 峰時Tab.2 Latencies of F-VEP P2 and PR-VEP P100 waves of subjects in different groups(,ms)
注:1)與同組健眼比,P<0.05?!?”表示該空間頻率下傷眼未引出明確PR-VEP P100 波形。
表3 各組受試者F-VEP P2 及PR-VEP P100 波幅Tab.3 Amplitudes of F-VEP P2 and PR-VEP P100 waves of subjects in different groups(,μV)
表3 各組受試者F-VEP P2 及PR-VEP P100 波幅Tab.3 Amplitudes of F-VEP P2 and PR-VEP P100 waves of subjects in different groups(,μV)
注:1)與同組健眼比,P<0.05;2)與眼球損傷組健眼比,P<0.05;3)與眼球損傷組傷眼比,P<0.05?!?”表示傷眼未引出明確PR-VEP P100 波形。
4 組受試者雙眼PR-VEP P100 波幅組內(nèi)配對t檢驗顯示,眼球損傷組雙眼P100 波幅在全空間頻率的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),雙眼波形的特征性表現(xiàn)如圖1 所示。視神經(jīng)損傷組僅在1.5°和45'空間頻率的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);因部分空間頻率未引出有效P100 波形,中樞腦損傷組雙眼P100 波幅在3°、1.5°空間頻率下差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),顱內(nèi)合并損傷組雙眼P100 波幅在3°空間頻率下差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。4 組受試者雙眼F-VEP P2 波幅組內(nèi)配對t檢驗顯示,視神經(jīng)損傷組和中樞腦損傷組、顱內(nèi)合并損傷組組內(nèi)雙眼F-VEP P2 波幅之間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而眼球損傷組雙眼間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
對4 組間健眼或傷眼PR-VEP P100 峰時和波幅進行分析比較,其中峰時在各組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。組間健眼波幅比較結(jié)果顯示,眼球損傷組與中樞腦損傷組所有空間頻率PR-VEP P100 波幅之間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),眼球損傷組和顱內(nèi)合并損傷組在3°、1.5°、45'空間頻率下PR-VEP P100 波幅之間的差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),眼球損傷組與視神經(jīng)損傷組波幅之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。各組間傷眼波幅比較結(jié)果顯示:眼球損傷組與顱內(nèi)合并損傷組波幅在3°空間頻率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其他組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
2.3.1 主波達到閾值的頻數(shù)分析
4 組達到F-VEP P2 和PR-VEP P100 閾值的頻數(shù)Fisher 確切概率統(tǒng)計分析結(jié)果(表4)顯示,通過兩兩組間比較,眼球損傷組與中樞腦損傷組、顱內(nèi)合并損傷組達到閾值的頻數(shù)間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.008 3),視神經(jīng)損傷組與顱內(nèi)合并損傷組之間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.008 3),其余兩兩組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.008 3)。
表4 各組傷眼VEP P 波達到閾值的頻數(shù)Tab.4 Frequency of VEP P wave reaching threshold in injured eyes of each group(例)
2.3.2 傷眼閾值水平VEP 波形異常分析
各組傷眼閾值水平下雙眼VEP P 波波形異常頻數(shù)組間分析結(jié)果(表5)顯示,4 組的雙眼P 波波形異常頻數(shù)在組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。此外根據(jù)閾值水平波形的異常情況進行頻數(shù)統(tǒng)計,各組傷眼波幅異常降低例數(shù)普遍多于峰時延長例數(shù),但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。兩兩組間波幅比較顯示,眼球損傷組和視神經(jīng)損傷組的波幅異常降低頻數(shù)分別與中樞腦損傷組之間比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.008 3)。
表5 各組受試者(傷眼)閾值水平雙眼P 波波形差異Tab.5 The difference of P waveform between two eyes at the threshold level of injured eyes in each group(例)
VEP 最常用模式包括F-VEP 和PR-VEP,前者反映的是視覺傳導通路的整體情況,范圍包括周邊部視網(wǎng)膜,而后者代表黃斑中心凹區(qū)域的形覺視功能。有研究[5,10]通過雙眼視力比值與P100 波波幅比值得到回歸線性方程,用以推測受試者的客觀視力水平,為包括眼鈍挫傷、低位視路水平視覺通路損傷導致的周圍性視力障礙的客觀評估提供了技術手段和科學依據(jù)。以往對中樞性損傷視覺障礙的VEP 研究關注于包括合并腫瘤、中樞性視覺障礙(cerebral visual impairment,CVI)等疾病所致的視覺功能異常[11-15],通過對CVI 的神經(jīng)電生理學研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)-VEP 的P100 成分和PR-VEP 的P100 成分一定程度上可以作為CVI預后良好的生物學指標[12,16]。
本研究針對司法鑒定中視力障礙常見損傷部位進行較為全面的分組,囊括了外周性視力障礙的眼球損傷組與視神經(jīng)損傷組、累及視覺中樞的中樞腦損傷組以及作為中樞腦損傷組的對照顱內(nèi)合并損傷組,并對各組的PR-VEP 及F-VEP 指標進行定量及定性對比分析,探討不同損傷部位視力障礙的VEP 特征差異,并為合并損傷及視覺中樞損傷后遺留視力障礙的評估提供客觀參考指標。
VEP指標定量分析表明,眼球損傷組多個空間頻率傷眼PR-VEP P100峰時較健眼延長、波幅降低。結(jié)合眼球損傷組主觀視力水平,認為由于屈光介質(zhì)-視網(wǎng)膜損傷致傳入視覺通路的生物電信號減弱,光敏神經(jīng)元興奮數(shù)量較少,顯示出視力障礙程度與PR-VEP P100 指標有較高的相關性[9],傷眼VEP 較健眼表現(xiàn)為典型的峰時延長、波幅下降。視神經(jīng)損傷組雙眼PRVEP P100 峰時之間差異無統(tǒng)計學意義,而雙眼在FVEP P2 峰時及波幅上差異均有統(tǒng)計學意義,這可能與視神經(jīng)損傷組損傷機制有關。視神經(jīng)損傷組受試者因周圍組織血腫、出血及血管壓迫,造成微循環(huán)障礙,繼發(fā)視神經(jīng)炎性反應及細胞凋亡,導致脫髓鞘及軸索損傷,或因骨折片直接導致部分視神經(jīng)離斷等,從而影響視覺傳導功能[17]。故視神經(jīng)損傷后視力障礙與PR-VEP P100 相關性小[5,9],而體現(xiàn)視覺傳導通路整體情況的F-VEP P2 峰時及波幅呈現(xiàn)出顯著的特征性。
與外周損傷所致視力障礙的特征表現(xiàn)不同的是,累及中樞損傷的中樞腦損傷組和顱內(nèi)合并損傷組組內(nèi)傷眼與健眼的PR-VEP P100 及F-VEP P2 峰時之間差異均無統(tǒng)計學意義,僅各組眼間F-VEP P2 波幅差異有統(tǒng)計學意義,考慮與峰時對視覺光化學傳導的敏感性較波幅低[17],且中樞損傷者傷眼殘存視力低、波形不明確及峰時穩(wěn)定性差等有關。
在中樞損傷與外周損傷之間VEP 定量及定性結(jié)果也存在一定差異。其中定量結(jié)果表明,中樞腦損傷組和顱內(nèi)合并損傷組健眼PR-VEP P100 波幅分別較眼球損傷組降低,由于中樞腦損傷組及顱內(nèi)合并損傷組均累及視覺中樞,雖臨床表現(xiàn)為單眼(傷眼)中心視力下降,但可能因顱內(nèi)壓增高導致對側(cè)健眼的視覺信息傳導結(jié)構(gòu)如軸索等一定程度的擠壓或微循環(huán)損害,故較眼球損傷組健眼PR-VEP P100 波幅降低。在定性分析中,組間VEP 閾值頻數(shù)和閾值VEP 波幅異常頻數(shù)兩個指標均一致表明了中樞損傷和外周損傷視力障礙的差異特征,其根本原因與視覺形成參與的不同解剖結(jié)構(gòu)和特定功能具有內(nèi)在的關聯(lián)。
在法醫(yī)臨床學鑒定實踐中,顱腦損傷或顱腦合并視神經(jīng)損傷致視力障礙者均較為常見,常因癥狀隱匿、損傷機制復雜、診斷困難等原因錯失最佳治療時機,往往損傷程度及后遺視力障礙程度較重[18],加之被鑒定人不同程度的偽裝或夸大傷情,使中樞性損傷或合并視路損傷所致視力障礙的評定變得更加復雜,已成為法醫(yī)臨床鑒定中長期存在、亟待解決的疑難問題之一。本研究涵蓋了視覺傳導通路4 個不同階段損傷類型的VEP 結(jié)果,結(jié)果表明,VEP 對外周損傷所致視力障礙有較好的特異性,而中樞損傷視力障礙者VEP 表現(xiàn)一定程度上與外周損傷存在差異,但尚未發(fā)現(xiàn)其存在特異性定量或定性指標,也未能體現(xiàn)中樞腦損傷組和顱內(nèi)合并損傷組的差異。由于VEP 信息采集的限制,存在個體變異性較大,且波幅與注視程度直接相關[19],同時提示伴有中樞性視力損害將一定程度地改變VEP 波成分與刺激空間翻轉(zhuǎn)頻率的關系,影響對視敏度的評估推斷。
傳統(tǒng)VEP 技術有著無創(chuàng)、客觀、便捷、通用等獨特電生理學技術優(yōu)勢,可以連續(xù)、客觀地記錄大腦對視覺信息的傳導過程。但鑒于方法本身信號采集未及初級視皮層外其他視覺中樞的遠場信息,致使在中樞性損傷視力障礙客觀評估的應用受到一定限制,目前鑒定實踐中主要以多焦視覺誘發(fā)電位(multifocal visual evoked potential,mF-VEP)、視網(wǎng)膜電流圖(electroretinogram,ERG)等技術與傳統(tǒng)VEP 檢查及主觀視力檢查相結(jié)合,對視通路不同部位視功能進行定位、定量評估[20]。本研究應用VEP 技術探討不同節(jié)段損傷致視力障礙的外周和中樞性的差異,得到了一些啟示,但精細區(qū)分和定位尚存在很大困難。因此,未來可以從以下幾個方面進行深入探索:進一步擴大受試者數(shù)量,建立相關數(shù)據(jù)庫;結(jié)合多種視覺電生理技術以及虛擬現(xiàn)實成像技術[21]等,綜合研究以及全面評估視覺功能;運用如視覺事件相關電位(visual event related potential,vERP)等技術手段為損傷后視力障礙的定位、定量評估提供新思路。已有研究證實vERP 技術在客觀視力檢測中的應用價值[22-23],vERP因能實現(xiàn)連續(xù)、實時、客觀反映大腦對視覺信息加工的全過程,且非注意加工模式不受被試者主觀配合程度的影響,預示其在神經(jīng)科學、視覺科學、法醫(yī)學等客觀評估領域具有廣闊的應用前景。同時隨著神經(jīng)科學研究的進步,視覺電生理技術有望進行整合,成為全面客觀評定視覺功能障礙,特別是包括顱腦損傷在內(nèi)的中樞性損傷后視覺功能障礙的客觀評價體系和技術手段,為法醫(yī)學眼科及視覺相關疑難問題的鑒定實踐提供科學客觀、全面可靠的依據(jù)。