不同光譜刺激對不同年齡段正常眼圖形視覺誘發電位的影響

忽俊，唐建明，王麗，熊毅，黃潔，顧永順

臨床已發現傳統黑白翻轉刺激圖像視覺誘發電位不能辨別早期的中心視力未受損的視神經功能異常。但這些早期中心視力尚好的視神經系統疾病多數已出現色覺異常。彩色圖形視覺誘發電位（Chromatic pattern visual evoked potential,CP-VEP）是采用彩色光譜刺激達到分離視覺系統色覺通路的電生理技術[1]。CP-VEP檢查可以對色覺功能神經通路的完整性進行評估，因而有助于在中心視力尚未受損的視路疾?。ㄈ缭缙谇喙庋?，輕度的眼視神經鈍挫傷，色覺異常的嬰幼兒等）早期發現、診斷和鑒別診斷先天性色覺異常以及某些疾病所致的色覺改變[2,3]。本研究中應用黑-白、紅-黑及綠-黑三種不同色彩刺激模式檢查不同年齡段受檢者正常視力眼，以比較所得峰時及振幅情況，通過圖形分析確定不同年齡段正常視力人群CP-VEP正常參考值及對CP-VEP的檢測方法的臨床應用可行性。

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22.22歲，其中 15～18歲 4人，18～30歲 5人；中年組（31～60歲）11人21只眼，其中1人因1眼為弱視眼而只納入1眼，平均年齡42.45歲；老年組（61～90歲）11人22只眼，平均73.27歲。所有被納入者進行裸眼視力（國際標準視力表）、色覺、眼球活動、注視性質及常規前后節檢查。

納入標準：（1）無全身性疾病，排除被檢查眼的眼科疾患；（2）國際視力表檢查被檢查眼裸眼視力均≥1.0；（3）眼前節、眼底、眼球活動度、中心注視、視網膜對應均正常；（4）色覺檢查采用 《色覺檢查圖》，排除色覺異常者；（5）了解臨床試驗情況并簽訂知情同意書。

排除標準：（1）存在全身系統性疾病，如高血壓病、糖尿病、其他心腦血管病病等；（2）被檢查眼存在眼部疾病，角結膜病，白內障，青光眼、視神經病變、視網膜病變等；（3）視力表檢查被檢眼裸眼視力<1.0；（4）存在色覺異常者；（5）中途要求退出臨床實驗者；（6）檢查配合困難者。

1.2 P-VEP檢查方法

檢查設備及設置：采用ROLAND CONSULT Stasche&Finger GmbH公司生產的視覺電生理檢查系統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，翻轉頻率3.2 Hz，背景光照度3~5 lx，平均疊加次數為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定為100 cm。測試房間平均光亮度80 cd/m2。

刺激條件設定：用計算機軟件編輯設置紅、綠兩種純色，亮度為30 cd/m2，用PR-650分光測色計標定紅光波長624 nm，綠光波長544 nm分別為長波長及中波長光，同時選用最高亮度白色（亮度為130 cd/m2）、最低亮度黑色（亮度為10 cd/m2）。將上述四色制成黑-白、黑-紅、黑-綠三種棋盤格翻轉圖形刺激模式，并將三種刺激模式亮度對比度均調至99%，以消除亮度對比因素的影響，而觀察單純色覺刺激特點。

棋盤格翻轉的時間頻率為1 Hz，空間頻率為32.4′，受檢者距離刺激屏63 cm，屏幕水平視角為32°。接受檢查時，受試者身處安靜、相對封閉的正常熒光燈照明檢查室，室內光照度約為300 lux。

檢測方法：在屏蔽良好的專用電生理檢查室接受檢查。暗室環境自然瞳孔。電極的放置采用國際電生理協會建議使用的標準10-20系統電極放置法，記錄電極為金箔盤狀電極，單極導聯記錄，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際線下5 mm，接地電極放置于耳后乳突區皮膚面，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。讓受檢眼分別接受黑-白、黑-紅、黑-綠三種棋盤格翻轉圖形模式刺激，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，分別記錄所誘發的波形。檢測時單眼檢測，對側眼遮蓋，注視屏幕中央紅色十字交叉線中心點，每只眼測試均重復3次，由同一熟練技術人員進行檢查，觀察受試者是否有良好的可重復性，重復性差者被篩除。

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

1.3 統計學方法

本實驗所有數據均采用SPSS 20.0統計軟件包進行分析。不同刺激模式比較采用重復測量資料方差分析，計量資料采用均數±標準差（xˉ±s）表示，差異比較采用t檢驗，同一空間頻率的組間比較采用單因素方差分析，以p＜0.05為差異有統計學意義，當p＜0.05時進行兩兩比較，采用LSD法。

2 結果

2.1 不同色彩刺激模式對四個年齡組P-VEP的P100波潛伏期的影響

四組不同年齡志愿者在三種不同色彩刺激模式下所誘發的P-VEP波形相似而穩定，其中P100波潛伏期在不同年齡段以及不同色彩刺激模式下均存在顯著統計學差異 （重復測量資料的方差分析：F分組=12.273，p＜0.001;F色彩刺激模式=37.67，p＜0.001;F交互作用=2.125，P=0.052）。從整體看，老年組 P100波潛伏期＞青少年組＞中年組＞兒童組（兩兩比較法，LSD法）；同時黑紅刺激模式P100波潛伏期＞黑綠刺激模式＞黑白刺激模式（不同色彩刺激模式兩兩比較，LSD法）（見表1）。兩兩比較采用LSD法，在黑白模式下青少年組與中年組比較P=0.059，余其它年齡組兩兩比較，P均＜0.05；在黑綠模式下青少年組與與中年組相比，P=0.098，余其它年齡組兩兩比較，均為p＜0.05；在黑紅模式下各年齡組兩兩比較，均為P＞0.05。

表1 三種色彩刺激模式下不同年齡正常眼P-VEP P100波潛伏期比較,ms)

表1 三種色彩刺激模式下不同年齡正常眼P-VEP P100波潛伏期比較,ms)

注：*在黑白模式下青少年組與中年組比較P=0.059，余其它年齡組兩兩比較，均為p＜0.05；#在黑綠模式下青少年組與與中年組相比，P=0.098，余其它年齡組兩兩比較，均為p＜0.05。P-VEP：圖形視覺誘發電位

組別 眼數 色彩刺激模式黑白 黑綠 黑紅116.05±16.64 116.50±5.45 115.38±5.41 121.41±6.52 F值P值兒童組（3～14 歲）青少年組（15～30 歲）中年組（31～60 歲）老年組（61～90 歲）38 18 21 22 103.29±3.82 111±2.03*108.38±4.01 114.82±6.14 107.79±3.57#113.55±5.1 109.85±3.88 116.45±5.99 1.342 0.265 37.1＜0.001 19.06＜0.001

2.2 不同色彩刺激模式對四個年齡組P-VEP的P100波振幅的影響

四組不同年齡志愿者在三種不同色彩刺激模式下所誘發的P-VEP波形中P100波振幅在不同年齡段以及不同色彩刺激模式下均存在顯著統計學差異（重復測量資料的方差分析：F分組=227.537，p＜0.001;F色彩刺激模式=492.923，p＜0.001;F交互作用=87.832，p＜0.001）。從整體看來，兒童組P100波振幅＞青少年組＞中年組＞老年組（兩兩比較法，LSD法）；同時黑白刺激模式P100波振幅＞黑綠刺激模式＞黑紅刺激模式（不同色彩刺激模式兩兩比較，LSD 法，p＜0.05）（見表2）

表2 三種色彩刺激模式下不同年齡正常眼P-VEP P100波振幅比較(,μv)

表2 三種色彩刺激模式下不同年齡正常眼P-VEP P100波振幅比較(,μv)

注：*在黑白模式下，中年組與老年組比較P=0.154，余其它年齡組兩兩比較，均為p＜0.05。P-VEP：圖形視覺誘發電位

組別 眼數 色彩刺激模式黑白 黑綠 黑紅23.03±4.71 10.95±2.25 8.31±2.75 6.18±1.99 F值P值兒童組（3～14 歲）青少年組（15～30 歲）中年組（31～60 歲）老年組（61～90 歲）38 18 21 22 45.16±8.54 19.85±3.12 14.33±3.99*11.71±3.13 33.12±5.62 14.84±2.96 10.75±2.76 8.02±1.99 205.503＜0.001 243.329＜0.001 147.818＜0.001

3 討論

色覺是十分重要的一種視覺功能，其通路在人類出生后早期即開始發育，直至青年時期趨于穩定[4]。多種累及視神經或視覺通路的疾病在早期即可出現色覺功能的障礙，但這種早期障礙通常難以通過色盲檢查表檢測出來，在無法用語言表達的嬰幼兒患者，色覺功能的檢查存在更大的難度。既往已有研究發現在青光眼、眼外傷等視神經損傷疾病中，單純應用黑白翻轉刺激模式的P-VEP檢查以P100波峰潛時延長或和波幅降低為觀察診斷指標陽性率較低[5]。為提高P-VEP檢測的陽性率，應用尋找最佳圖像刺激空間頻率和時間頻率的方法陽性檢查率仍不理想[6]。近年來的研究提示，在尚未發現視野異常的青光眼早期病變以及輕度視神經挫傷眼即存在獲得性色覺缺陷[7]，并證實視神經病變時紅光刺激反應較敏感[8]。為進一步診斷眼病異常彩色P-VEP提供參考，本研究納入了不同年齡組人群，建立黑白、黑綠、黑紅三種色彩刺激模式分別對不同年齡組人群進行刺激，觀察并分析比較所獲波形的特點，既往研究中尚未見有相同研究方式。

在研究中我們發現無論哪種色彩刺激模式下，不同年齡組所獲波形的P100潛伏期以及振幅的變化趨勢相同，這一點可以用視覺系統隨年齡增長的發育特點進行解釋。但在同年齡組內不同色彩刺激模式所獲得的P100潛伏期以及振幅則存在顯著差異，在研究設定三種刺激模式有色光亮度相同且對比度相同的情況下，黑紅刺激模式所獲波形潛伏期較黑綠模式延長，而黑綠刺激模式所獲潛伏期又較黑白刺激模式延長，而振幅變化則表現出黑白刺激模式大于黑綠模式，而黑綠刺激模式所獲振幅大于黑紅刺激模式的特點。三種刺激模式間的波形差異均存在顯著的統計學意義，這提示本研究中所設計的三種對比度、亮度相同的色彩刺激模式有效的分離了色覺通路，也同時提示波長越長的有色光刺激所獲P-VEP的P100波潛伏期越長而振幅越低。

CP-VEP是研究人類色覺的一種客觀檢測方法，對于早期累及色覺功能的多種眼病可能起到早期診斷的作用，使其發揮最大作用關鍵還在于方法學本身的進一步發展和完善，本研究所獲不同年齡組人群的彩色P-VEP不同模式正常值將為臨床提供方法學及數據方面參考。