De geïsoleerde-check visuele opgeroepen potentiële (icVEP) methode wordt hier geïmplementeerd om de magnocellulaire ON pad dat in eerste instantie is beschadigd in glaucoom te beoordelen. De studie toont standaard operatieve procedures met behulp van icVEP om betrouwbare resultaten te verkrijgen. Het is bewezen te dienen als een nuttige objectieve diagnose technologie voor de vroege opsporing van glaucoom.
Onlangs is de geïsoleerde-check visuele opgeroepen potentiële (icVEP) techniek is ontworpen en is gemeld om glaucomatous schade eerder en sneller op te sporen. Het creëert een lage ruimtelijke frequentie / hoge temporele frequentie heldere stimuli en registreert corticale activiteit voornamelijk geïnitieerd door afferents in de magnocellulaire ON-route. Deze route bevat neuronen met grotere volumes en axonale diameters, en het is bij voorkeur beschadigd in het vroege glaucoom, wat kan resulteren in gezichtsveldverlies. De hier gepresenteerde studie maakt gebruik van standaard operatieve procedures (SOP) van icVEP om betrouwbare resultaten te verkrijgen. Het kan visuele functieverlies detecteren met behulp van een signaal-ruisverhouding (SNR) die overeenkomt met de defecten van retinale zenuwvezellaag (RNFL) in een vroeg stadium open-angle glaucoom (OAG). Een instelling van 10 Hz en een toestand van 15% positief contrast (helder) worden geselecteerd om OAG-patiënten te onderscheiden en proefpersonen te controleren, waarbij elke controle acht runs bevat. Elke run duurt 2 s (voor 20 totale cycli). Een stroomdiagram wordt geconstrueerd, die bestaat uit pupilgrootte en intraoculaire druk over een rustperiode van 30 minuten voor elk examen. Daarnaast wordt de testvolgorde van de ogen uitgevoerd om betrouwbare elektro-encefalografische signalen te verkrijgen. VEP’s worden automatisch geregistreerd en geanalyseerd door software, en SNRs worden afgeleid op basis van een multivariate statistiek. Een SNR van ≤ 1 wordt als abnormaal beschouwd. Een ontvanger-operationele-karakteristieke (ROC) curve wordt toegepast om de nauwkeurigheid van de groepsclassificatie te analyseren. Vervolgens wordt de SOP toegepast in een transversale studie, waaruit blijkt dat icVEP glaucomatous visuele functieafwijking in het centrale gezichtsveld in de vorm van SNR kan detecteren. Deze waarde correleert ook met de dikte dunner van RNFL en produceert een hoge classificatie nauwkeurigheid voor het vroege stadium OAG. Zo dient het als een nuttige en objectieve diagnostische technologie voor de vroege opsporing van glaucoom.
Open-hoek glaucoom (OAG) is een chronische, onomkeerbare ziekte en een van de belangrijkste oorzaken van blindheid. Eerdere studies hebben aangetoond dat visuele veldtests, die de huidige gouden standaard zijn voor glaucomatous visuele verliesdetectie, gebaseerd zijn op conventionele standaard geautomatiseerde perimetrie (SAP) niet kan detecteren vroeg glaucomatous functioneel verlies totdat 20%-40% van retinale ganglion cellen (RGCs) zijn beschadigd1,2. Bovendien is ook aangetoond dat SAP slechts een matige testbetrouwbaarheid heeft, omdat het een subjectieve psychofysische test is en een tijdrovende taak voor patiënten3.
Objectieve elektrofysiologische visuele veld functionele maatregelen hebben een betere test-hertest betrouwbaarheid bij het opsporen van glaucoom. Dergelijke maatregelen omvatten het multifocale visuele opgeroepen potentieel (mfVEP) en patroon elektroretinogram (pERG). De pERG kan echter geen topografische informatie verstrekken en het mfVEP is tijdrovender dan SAP4,5,6,7,8. Gelukkig is de geïsoleerde-check visuele opgeroepen potentieel (icVEP) onlangs ontworpen als een extra techniek om glaucomatous schade eerder en sneller9detecteren.
In het netvlies zijn er verschillende RGC-subpopulaties, zoals magnocellulaire cellen (M-cellen), parvocellulaire cellen (P-cellen) en gebistrateerde cellen. Zij vertegenwoordigen parallelle trajecten voor visuele informatie die naar de hersenen wordt doorgegeven(figuur 1)9,10. Om de afzonderlijke waarnemingen van helderheid en duisternis te regelen, is de tweedeling van AAN- en UIT-paden vastgesteldop 11,12. Magnocellulaire ON (M-ON) cellen zijn aanzienlijk groter dan magnocellulaire UIT (M-OFF) cellen, terwijl M-cellen aanzienlijk groter zijn dan P-cellen bij mensen13,14. De M-cel route brengt voornamelijk lage ruimtelijke frequentie / hoge temporele frequentie informatie15. Zo zijn cellen die betrokken zijn bij de M-ON-route gevoelig voor lage luminantiecontrast en niet gevoelig voor chromatische informatie met axonen met een grotere diameter, die bij voorkeur beschadigd zijn in het vroege glaucoom16,17. Daarom produceert het icVEP lage ruimtelijke frequentie/hoge temporele frequentie heldere stimuli en registreert corticale activiteit die voornamelijk door afferents (zoals die in het M-ON-traject wordt aangetroffen) voor de vroegtijdige opsporing van glaucoom18,19,20,21,22,23.
Verschillende instellingen van icVEP kunnen verschillende M-celtrajecten stimuleren en verschillende EEG-signalen creëren. Onder omstandigheden van hoge temporele frequentie (15 Hz) luminantiecontrast van icVEP (16% positief contrast), toonde een studie onder 15 OAG-patiënten en 14 normale waarnemers een gevoeligheid van 73,33% en specificiteit van 100%22. Echter, de helft van deze patiënten had geavanceerde OAG. Daarom kon de gevoeligheid voor de vroege fase van OAG niet worden geschat vanwege de kleine steekproefgrootte.
Tsai’s studie toonde een gevoeligheid van 78% (voorwaarden van 15% positief contrast en 10 Hz temporele modulatie) en specificiteit van 100%, met een nauwkeurigheid van 94% van de ROC-curve. Deze resultaten verbeterden de studie van Greenstein vanwege het lagere contrast en de ruimtelijke frequentie bij eerdere glaucoompatiënten. Toch waren er minder dan 11 okgoompatiënten in een vroeg stadium bij 18 glaucoompatiënten (17 open-hoek, 1 hoeksluiting) en 16 controles in het onderzoek9.
In de huidige studie waren de OAG-patiënten alleen die in een vroeg stadium en bevatten ze een veel grotere steekproefgrootte, wat suggereert dat icVEP inderdaad nuttig is voor het detecteren van OAG in het “echte” vroege stadium. Ongeveer 70% van de vroege steige OAG-ogen werd gedetecteerd door icVEP, en de SNR van patiënten was heel anders dan die van normale proefpersonen.
Een recente studie toonde aan dat de grootte van de pupil icVEP-resultaten bij normale proefpersonen kan beïnvloeden. icVEP-waarden werden beïnvloed door pupillenvernauwing en dilatatie en optische onscherpte33. Dit suggereert dat bij het verkrijgen van icVEP-metingen, de invloed van pupilgrootte en optische onscherpte in gedachten moet worden gehouden voor nauwkeurige interpretaties. In de huidige studie werd de pupilgrootte gemeten en werd ervoor gezorgd dat alle waarden in het normale bereik daalden. Bovendien kunnen alle EEG-signalen zijn beïnvloed door emoties, die meestal fout-positieve fouten oplevert. De huidige studie zorgde voor een IOP van ≤ 30mmHg op de dag van het onderzoek om stemmingswisselingen veroorzaakt door hoge druk te voorkomen. Alle patiënten rustten voor ≥ 30 minuten voor elk onderzoek en herexamen werd ook uitgevoerd om stemmingseffecten te voorkomen.
SNR werd gedefinieerd als de verhouding van de gemiddelde amplitude van de FFC tot de straal van de 95% betrouwbaarheidscirkel. Een SNR van > 1 wees op een significante respons op het niveau van 0,05, wat een normale elektrofysiologische activiteit in de oogzenuw impliceerde. Een SNR van ≤ 1 wees op een reactie die vergelijkbaar is met of zwakker is dan het achtergrondgeluid op het niveau van 0,05, wat abnormale elektrofysiologische activiteit in de oogzenuw impliceert. Een SNR van 0,93 was echter optimaal voor discriminatie van vroege OAG-patiënten en controlepersonen in de huidige studie met behulp van een ROC-curve. Daarom kan een SNR-criterium van 0,93 de ernst van GON onderscheiden bij OAG-patiënten in een vroeg stadium voor deze studie.
Meer dan 50% M cellen bevonden zich in het maculagebied; dus, als de fovea werd gestimuleerd, was er waarschijnlijk een sterk signaal resulterend in SNR > 1. Daarom was het 2 x 2 array fixatiekruis op het midden van het scherm zonder sinusoïdale temporele signalen in staat om een zorgvuldige fixatie te vergemakkelijken en foutieve negatieve fouten met slechte fixatie34te voorkomen. Bovendien hebben recente SD-OCT-studies aangetoond dat GMC’s in het maculagebied zelfs in een vroeg stadium van glaucoom beschadigd raken, omdat proteolyse en secundaire axotomie na schade aan het oogzenuwhoofd kunnen leiden tot RGC-apoptose35,36,37,38.
De analyse van de centrale 16 testpunten in de huidige studie op basis van patroonafwijkingen in HFA kwam overeen met de 5°-10° van bjerrumgebieden, waar bijna de helft van de M-cellen wordt verdeeld10,11,12,13,14. Deze studie toonde de aantallen abnormale testpunten aan waarin verschillende mogelijkheidscriteria negatief gecorreleerd waren met SNR (negatieve R-waarde); hoewel, alleen wanneer p < 0,5% was de correlatie significant, wat suggereert dat icVEP in staat was om functionele afwijkingen op te sporen en weerspiegelen de ernst van het centrale gezichtsveld verlies in een vroeg stadium OAG.
Er is gemeld dat de reacties op stimulatie van de P-cel en M-ON-route ernstig worden verstoord in een vroeg stadium van glaucoom, zelfs zonder functionele betrokkenheid van de centrale gezichtsveldtest26. Een beperking van deze studie is echter dat de icVEP-test patiënten vereist met een BCVA-waarde van meer dan 0,3, sferische breking tussen -6 en +3 diopters en transparante oculaire media. De studie toont alleen het nut van icVEP in de vroege OAG ogen met een betere gezichtsscherpte. Daarom zijn verdere studies nodig om betere stimulaties te creëren en nauwkeurigere criteria voor OAG-ogen met slechtere gezichtsscherpte te definiëren. Dit zal helpen bepalen of het icVEP kan dienen als de optimale functionele test voor het discrimineren van glaucoomverdachten, evenals pre-perimetrische en vroege stadia van OAG. Een andere beperking is bovendien dat de studie geen rekening houdt met verschillen tussen dominante en niet-dominante ogen. Verschillen tussen deze trajecten en het testen van deze twee ogen kunnen de EEG-signalen beïnvloeden. Bovenal zal het stroomdiagram worden verbeterd nadat verdere studies zijn uitgevoerd.
Samengevat is icVEP in staat om glaucomatous visuele functieafwijkingen te detecteren bij bijna 70% van de OAG-patiënten in een vroeg stadium, met een specificiteit van ongeveer 95%. De gemeten functies correleren met zowel de ernst van het centrale 11° gezichtsveldverlies van standaard geautomatiseerde perimetrie als afnames in RNFL-dikte zoals gedetecteerd door OCT. Daarom kan icVEP dienen als een nuttige en objectieve elektrofysiologische visuele veld functionele test voor de diagnose van een vroeg stadium OAG.
The authors have nothing to disclose.
Geen financieringsbronnen voor het werk.
CR-2 AF Digital Non-Mydriatic Retinal Camera | Canon U.S.A., Inc., Melville, NY, USA | Stereoscopic fundus photographs | |
DGH 500 PachetteTM | DGH Technology, Exton, PA, USA | ultrasound pachymetry | |
HFA II 750i | Carl Zeiss Meditec Inc., Dublin, German | Humphrey Field Analyzer II | |
Neucodia novel electrophysiological instrument | Huzhou Medconova Medical Technology Co.Ltd., Zhejiang province, P.R. China | icVEP | |
Spectralis SD-OCT | Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany | OCT |