空间频率变化对不同年龄段正常眼图形视觉诱发电位的影响

忽 俊，唐建明，王 丽，熊 毅，黄 洁，顾永顺

空间频率变化对不同年龄段正常眼图形视觉诱发电位的影响

忽 俊，唐建明，王 丽，熊 毅，黄 洁，顾永顺

目的观察不同空间频率变化对不同年龄段正常视力志愿者眼的图形视觉诱发电位（P-VEP）的影响。方法纳入正常视力者50人（99只眼），男26人，女24人，年龄3～90岁。按年龄大小分为儿童组（3～14岁，19人38只眼）、青少年及青年组（15～30岁，9人18只眼）、中年组（31～60岁，11人21只眼）和老年组（61～90岁，11人22只眼）。分别采用方格大小为1017′、65.4′、32.4′、16.2′的黑白翻转棋盘格刺激模式，对纳入眼进行P-VEP检查，记录P100波潜伏期及振幅，比较各年龄组在不同空间频率刺激下的差异。结果1.潜伏期：P100波潜伏期在不同年龄段以及不同空间频率刺激下均存在统计学意义的差异（重复测量资料的方差分析，F分组=61.695，P＜0.001；F空间频率=95.362，P＜0.001；F交互作用=0.961，P=0.472）。整体上看，老年组P100波潜伏期＞青少年及青年组＞中年组＞儿童组（两两比较，均有P＜0.05）；同时随着空间频率的升高，潜伏期亦有逐渐延长的趋势（不同空间频率两两比较，均有P＜0.05）。2.振幅：不同年龄段正常人在不同空间频率刺激下的P100波振幅总体差异不同（重复测量资料的方差分析，F分组=256.390，P＜0.001；F空间频率=65.202，P＜0.001；F交互作用=4.582，P＜0.001）。儿童组的P100波振幅明显高于其他年龄段，而由青少年青年组至老年组，P100波振幅亦逐渐降低。在由低至高的不同空间频率刺激下，儿童组与青少年及青年组P100波振幅均为先升高（1017′至32.4′）再下降（16.2′），中年组与老年组的P100波振幅变化不大；总体上32.4′方格刺激下的P100波振幅相对较高。结论年龄及空间频率对P-VEP P100波潜伏期、振幅均有影响，在视诱发电位检查时应考虑年龄差异选择最佳刺激模式进行检查，并根据不同年龄段设立电生理检查室正常参考值。

视诱发电位；年龄；正常

图形视觉诱发电位（pattern visual evoked potential，P-VEP）是一种研究人类视觉发育及视功能发展的重要无创检查方法[1]。综合P-VEP对不同发育阶段视功能研究的报道可以发现其检测结果存在差异。人类的视觉系统具有特殊的空间频率调制特性，对不同空间频率刺激会出现不同潜伏期及振幅的反应，所以在不同的视觉发育阶段能引出最大P-VEP反应的最佳空间频率可能也不尽相同[2]。本研究通过改变空间频率的刺激参数，来研究在视觉发育的四个阶段P-VEP的波形变化，探讨视觉发育的电生理特点及机制，以期为临床视觉发育异常疾病的诊断、治疗及疗效评定提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

纳入50名正常视力眼志愿者（共99只眼），年龄3～90岁，平均31.84岁，其中男26人，女24人。儿童组（3～14岁）19人38只眼，平均年龄6.26岁；青少年及青年组（15～30岁）9人18只眼，平均年龄22.2岁，其中15～18岁4人，18～30岁5人；中年组（31～60岁）11人21只眼，平均年龄42.45岁；老年组（61～90岁）11人22只眼，平均73.27岁。所有被纳入者进行裸眼视力（国际标准视力表）、色觉、眼球活动、注视性质及常规前后节检查。

纳入排除标准：无全身性疾病，排除被检查眼的眼科疾患，国际视力表检查被检查眼裸眼视力≥1.0，眼前节、眼底、眼球活动度、中心注视、视网膜对应均正常，色觉检查采用《色觉检查图》，排除色觉异常者。

1.2 P-VEP检查方法

检查设备及设置：采用ROLAND CONSULT Stasche&Finger GmbH公司生产的视觉电生理检查系统RETI-scan（型号ISCEV60）。视觉刺激器为24英寸显示器，屏幕亮度100 cd/m2，对比度99%，分辨率800×600。刺激模式：全视野模式刺激，黑白格图形翻转，翻转频率3.2 Hz，背景光照度3～5 lx，平均叠加次数为128次，分析时间为250 ms，滤波通频带宽为0.1～500 Hz。阴极射线管（CRT）显示器与受检眼的距离设定为100 cm。测试房间平均光亮度80 cd/m2。

检测方法：在屏蔽良好的专用电生理检查室接受检查，暗室环境自然瞳孔。电极的放置采用国际电生理协会建议使用的标准10-20系统电极放置法，记录电极为金箔盘状电极，单极导联记录，作用电极1个，记录电极安放在枕骨粗隆上1 cm处皮肤面，参考电极放置于前额正中发际线下5 mm，接地电极放置于耳后乳突区皮肤面，安置电极前用75%乙醇及电极膏擦洗皮肤，阻抗控制在10 kΩ以下。让受检眼分别接受方格视角为1017′、65.4′、32.4′、16.2′的空间频率由低到高四种类型黑白翻转棋盘格刺激，一种模式刺激后让受检眼闭目休息1 min，再行另一模式刺激，分别记录所诱发的波形。检测时单眼检测，对侧眼遮盖，注视屏幕中央红色十字交叉线中心点，每只眼测试均重复3次，由同一熟练技术人员进行检查，观察受试者是否有良好的可重复性，重复性差者被筛除。

观察指标：以P-VEP波形的P100波的潜伏期和振幅为观察指标。本实验室中所记录到的P-VEP波形显示为负波朝下，正波朝上，潜伏期单位为ms，测量从刺激开始到相关成分波的波峰（或波谷）的顶点，振幅的单位是μV，该视觉电生理检测系统采用从基线到波峰或波谷顶点的测量方式。

1.3 统计学方法

本实验所有数据均采用SPSS 20.0统计软件包进行分析。计量资料采用x±s表示。各年龄段在不同刺激模式下的P-VEP P100波潜伏期、振幅比较采用重复测量资料方差分析，同一空间频率下各组总体差异比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同空间频率对四个年龄组P-VEP的P100波潜伏期的影响

四组不同年龄志愿者在四种不同空间频率的刺激条件下所诱发的P-VEP波形相似而稳定，其P100波潜伏期在不同年龄段以及不同空间频率刺激下均存在统计学意义的差异（重复测量资料的方差分析，F分组=61.695，P＜0.001；F空间频率=95.362，P＜0.001；F交互作用=0.961，P=0.472）。整体上看，老年组P100波潜伏期＞青少年及青年组＞中年组＞儿童组（两两比较，LSD法，均有P＜0.05）；同时随着空间频率的升高，潜伏期亦有逐渐延长的趋势（不同空间频率两两比较，LSD法，均有P＜0.05）（表1，图1）。

表1 四种空间频率刺激模式下不同年龄正常眼P-VEP P100波潜伏期比较（x±s，ms）

图1 不同年龄组正常志愿者在不同空间频率刺激下的P-VEP（图形视觉诱发电位）P100波潜伏期

2.2 不同空间频率对四个年龄组P-VEP的P100波振幅的影响

不同年龄段志愿者在不同空间频率刺激下的P100波振幅总体差异不同（重复测量资料的方差分析，F分组=256.390，P＜0.001；F空间频率=65.202，P＜0.001；F交互作用=4.582，P＜0.001）。整体上看，儿童组的P100波振幅明显高于其他年龄段，而由青少年青年组至老年组，P100波振幅亦逐渐降低。在由低至高的不同空间频率刺激下，儿童组与青少年及青年组P100波振幅均为先升高（1017′至32.4′）再下降（16.2′），中年组与老年组的P100波振幅则变化不大（表2，图2）。

表2 四种空间频率刺激模式下不同年龄正常眼P-VEP P100波振幅比较（x±s，μV）

图2 不同年龄组正常志愿者在不同空间频率刺激下的P-VEP（图形视觉诱发电位）P100波振幅

3 讨论

3.1 最佳空间频率

本研究在时间频率及检查距离等其它刺激参数固定的前提下，仅改变空间频率对各年龄段被检查者进行视觉刺激，得到P-VEP波形。研究结果显示所得P-VEP图像波形的P100潜伏期随空间频率的增高而延长，而振幅先随空间频率的增高而增大，在32.4′方格空间频率刺激所得波形振幅达到最大，16.2′方格所得波形振幅又有降低，故推论在我院眼科视觉电生理检查室对不同年龄正常视力人群瞬态图像VEP检测时，在检查距离为100 cm、翻转频率3.2 Hz的刺激参数固定前提下，所得P-VEP波形数据中，最佳空间频率为视角32.4′的方格。

3.2 不同空间频率刺激与年龄的相关性

既往研究表明视觉系统中可能存在两个分别对高空间频率和低空间频率敏感的独立信息通道[3]，称之为持续通道与瞬时通道。持续通道对高空间频率的静止图形较敏感，而瞬时通道对低空间频率、高时间频率或移动的图形较敏感。黄斑中心凹区域的信息主要由持续通道传递，因此采用高空间频率的图形刺激（如小方格）可较敏感地反映黄斑中心凹的功能改变[4]，而中心凹旁区域的信息主要由瞬时通道传递，因此采用低空间频率刺激（如大方格）可较好反映中心凹旁区域的功能状态。这与本研究所得结果相符。采用视角32.4′的方格能诱发出振幅最高的图形翻转VEP。随着空间频率的增高（如方格由大变小），P100潜伏时间延长。

既往研究认为新生儿的VEP潜伏期较长，但随年龄增长而迅速前移，但平均振幅较低，在3岁时接近成人水平[5]。在对VEP发育的既往研究认为，出生后VEP的潜伏期和振幅是随年龄增加而逐渐前移并增大的[6]。但在本研究中发现在儿童组内P-VEP在刺激条件相同时所获振幅在3～14岁儿童中P100振幅随年龄增大而呈逐渐降低状态，从神经系统发育角度分析，0～3岁脑及神经系统尚未发育完全，故P100波振幅起初较低，潜伏期延迟，后随着神经系统发育，P100振幅也逐渐增高，潜伏期缩短，但3岁时神经系统基本发育完全，且具有非常良好的敏锐感知力及传导性能，故此阶段表现出P100振幅最大，后随年龄增长，神经传导速度有所减退，中老年时因神经系统退行性变而出现P100振幅降低，以及神经传导速度减慢，潜伏期延迟等表现。

综上所述，图形视诱发电位的波形变化可以很好显示人类视觉发育的不同阶段的视功能的发展情况，在本电生理研究室各年龄段检查者均可采用32.4′方格空间频率刺激来获得最大反应波形，不同空间频率在不同年龄组正常眼P-VEP检查中所获参数可作为个性化正常参考值来评估临床眼科疾病的诊断和疗效。

[1]吴乐正，吴德正.临床视觉电生理学[M].北京：北京科技出版社，1999：311-326.

[2]李海生，潘家普.视觉电生理的原理与实践[M].上海：上海科学普及出版社，2002：207-208.

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[4]Kromer R，Serbecic N，Krastel H，et al.Comparison of VEP with contrast sensitivity and other measurements of central visual function[J].Acta Ophthalmol，2014，92（2）：141-146.

[5]张振平.正常婴幼儿视觉诱发电位P1波发育的研究[J].中华眼科杂志，1994，（2）：95.

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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

上海市卫生局青年科研基金项目（20114Y060）

上海市宝山区中西医结合医院（曙光医院宝山分院）眼科，上海201999

唐建明，E-mail：13916977039@163.com