应用视觉事件相关电位Nogo-P3评定屈光不正眼的视敏度

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2020.200406

摘要/Abstract

摘要：

目的分析视敏度加工过程中事件相关电位（event-related potential，ERP）的Nogo-P3，为视敏度的客观评定提供电生理学依据。方法选择除屈光不正外无其他眼病的受试者26名，双眼裸眼视力均为0.1，选用不同视角大小、不同开口方向的“E”图形作为刺激图片，ERP实验采用视觉Go/Nogo范式，Go刺激视角为1°15′，Nogo刺激视角分别为1°15′、55′、24′、15′，对被试者裸眼视力进行测试，分析Nogo-P3的特征。结果 Nogo-P3潜伏期在Nogo刺激视角1°15′与55′、Nogo刺激视角24′与15′相比，差异无统计学意义；Nogo刺激视角1°15′与24′、15′相比，差异有统计学意义（P<0.05）；Nogo刺激视角55′与24′、15′相比，差异有统计学意义（P<0.05）。Nogo-P3波幅在各Nogo刺激视角间差异无统计学意义。结论在Go/Nogo范式下，Nogo-P3能够反映被试者对Nogo刺激的认知反应，可用于视敏度的客观评估。

Abstract:

Objective To analyze the Nogo-P3 component of event-related potential （ERP） in the process of visual acuity processing， to provide electrophysiological evidence for objective evaluation of visual acuity. Methods Twenty-six subjects with no other ocular diseases except for ametropia were recruited， and all subjects had uncorrected visual acuity both eyes 1/10 （evaluated using Monoyer chart）. Block letter E with different visual angles and directions were used as graphic stimuli. The Go/Nogo paradigm was used for ERP studies. The visual angle of Go stimulation angle was 1°15′， Nogo stimuli were 1°15′， 55′， 24′ and 15′. The visual acuity test was performed on each of the two naked eyes separately in all subjects， and the characteristics of the Nogo-P3 component were analyzed. Results The latency of Nogo-P3 showed no difference between the stimuli of 1°15′ and 55′， and between Nogo stimulation angle 24′ and 15′. There was significant difference between Nogo stimulation angle 1°15′ and 24′， and between Nogo stimulation angle 1°15′ and 15′ （P<0.05）. There was significant difference between Nogo stimulation angle 55′ and 24′， and between Nogo stimulation angle 55′ and 15′ （P<0.05）. No significant differences were observed in the Nogo-P3 amplitude among Nogo stimulation. Conclusion In the Go/Nogo paradigm, Nogo-P3 can reflect the cognitive response of subjects to Nogo stimulation， which can be used for objective evaluation of visual acuity.

Key words: forensic medicine, event-related potential, vision, Nogo-P3, visual acuity, ametropia, latency, amplitude

中图分类号:

DF795.1

贾富全, 张馨元, 罗方亮, 熊妍荷, 程龙龙, 刘技辉. 应用视觉事件相关电位Nogo-P3评定屈光不正眼的视敏度[J]. 法医学杂志, 2022, 38(3): 355-359.

Fu-quan JIA, Xin-yuan ZHANG, Fang-liang LUO, Yan-he XIONG, Long-long CHENG, Ji-hui LIU. Evaluation of Visual Acuity of Ametropia with Visual Event-Related Potential Nogo-P3 Component[J]. Journal of Forensic Medicine, 2022, 38(3): 355-359.

图/表 5

图1 视敏度ERP实验的基本刺激图形A：Go刺激图形（视角1°15′）；B：Nogo刺激图形（视角1°15′、55′、24′、15′）。

Fig. 1 Basic stimulus pattern of ERP experimenton visual acuity

图2 刺激图形开口方向及视角

Fig. 2 Direction and visual angle of stimulation patterns

图3 Nogo-P3的波形图黑色表示1°15′，蓝色表示55′，红色表示24′，绿色表示15′。

Fig. 3 Nogo-P3 waveforms

图4 Nogo刺激300~600 ms的脑电地形图A：30~350 ms；B：350~400 ms；C：400~450 ms；D：450~500 ms；E：500~550 ms；F：550~600 ms。绿色为安静状态下的脑电信号空间分布，黄色、橙色、红色为Nogo-P3波的空间分布，标尺显示波幅值。

Fig. 4 Topographical maps within 300~600 ms after Nogo stimulation

表1 Fz电极处各模块Nogo-P3的潜伏期和波幅

Tab. 1 Latency and amplitude of Nogo-P3 in each module of Fz electrode （n=52，xˉ±s）

Nogo刺激视角	潜伏期/ms	波幅/μV
1°15′	495.78±67.93	10.65±3.25
55′	491.17±62.85	9.15±3.86
24′	441.31±54.67^1）2）	9.08±2.89
15′	438.10±52.42^1）2）	8.87±2.32

参考文献 16

1	KATSUMI O， DENNO S， ARAI M， et al. Comparison of preferential looking acuity and pattern reversal visual evoked response acuity in pediatric patients[J]. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol，1997，235（11）：684-690. doi：10.1007/BF01880666 .
2	GHASIA F， BRUNSTOM J， TYCHSEN L. Visual acuity and visually evoked responses in children with cerebral palsy： Gross Motor Function Classification Scale[J]. Br J Ophthalmol，2009，93（8）：1068-1072. doi：10.1136/bjo.2008.156372 .
3	BACH M， MAURER J P， WOLF M E. Visual evoked potential-based acuity assessment in normal vision， artificially degraded vision， and in patients[J]. Br J Ophthalmol，2008，92（3）：396-403. doi：10.1136/bjo.2007.130245 .
4	NAKAMURA A. Pattern visual evoked potentials visual acuity -- The evaluation of visual acuity of less than 0.1[J]. Nippon Ganka Gakkai Zasshi，2000，104（9）：631-637. doi： 10.1016/S0021-5155(00)00365-8 .
5	刘技辉，宋嗣荣. 应用图像视觉诱发电位评价视敏度的法医学研究[J].中国医科大学学报，1996，25（5）：473-475.
	LIU J H， SONG S R. An evaluation of visual acuity by visual evoked potential in forensic medicine[J]. Zhongguo Yike Daxue Xuebao，1996，25（5）：473-475.
6	CHAN H， ODOM J V， COLDREN J， et al. Acuity estimated by visually evoked potentials is affected by scaling[J]. Doc Ophthalmol，1986，62（1）：107-117. doi：10.1007/BF00140553 .
7	罗斌，季萌萌，孟欢欢，等. 事件相关电位客观评估视敏度的法医学应用[J].法医学杂志，2017，33（3）：232-235. doi：10.3969/j.issn.1004-5619.2017.03.003 .
	LUO B， JI M M， MENG H H， et al. Forensic application of objective assessment on visual acuity by ERP[J]. Fayixue Zazhi，2017，33（3）：232-235.
8	HEINRICH S P， MARHÖFER D， BACH M. “Cognitive” visual acuity estimation based on the event-related potential P300 component[J]. Clin Neurophysiol，2010，121（9）：1464-1472. doi：10.1016/j.clinph. 2010.03.030 .
9	SUTTON S， BRAREN M， ZUBIN J， et al. Evoked-potential correlates of stimulus uncertainty[J]. Science，1965，150（3700）：1187-1188. doi：10.1126/science.150 .
	3700.1187.
10	PATEL S H， AZZAM P N. Characterization of N200 and P300： Selected studies of the event-related potential[J]. Int J Med Sci，2005，2（4）：147-154. doi：10.7150/ijms.2.147 .
11	KIMURA M， KATAYAMA J， MUROHASHI H. Positive difference in ERPs reflects independent processing of visual changes[J]. Psychophysiology，2005，42（4）：369-379. doi：10.1111/j.1469-8986.2005.00297.x .
12	HEINRICH S P， LÜTH I， BACH M. Event-related potentials allow for optotype-based objective acuity estimation[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，2015，56（4）：2184-2191. doi：10.1167/iovs.14-16228 .
13	MARHÖFER D J， BACH M， HEINRICH S P. Objective measurement of visual resolution using the P300 to self-facial images[J]. Doc Ophthalmol，2015，131（2）：137-148. doi：10.1007/s10633-015-9502-1 .
14	孟欢欢，罗斌，特拉提·赛依提，等. 不同注意状态对视敏度ERP检测的影响[J].法医学杂志，2017，33（2）：125-128. doi：10.3969/j.issn.1004-5619.2017.02.004 .
	MENG H H， LUO B， SIYIT T， et al. Effect of different attentional conditions on ERP detection of visual acuity[J]. Fayixue Zazhi，2017，33（2）：125-128.
15	HOU C， PETTET M W， NORCIA A M. Acuity-independent effects of visual deprivation on human visual cortex[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2014， 111（30）：E3120-E3128. doi：10.1073/pnas.1404361111 .
16	魏景汉，罗跃嘉. 事件相关电位原理与技术[M].北京：科学出版社，2010：52-55.
	WEI J H， LUO Y J. Principle and technique of event-related brain potentials[M]. Beijing： Science Press，2010：52-55.

[1]	安永明, 张志威, 关国鹏. 肺挫裂伤合并多发假性囊肿法医学鉴定1例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(5): 519-522.
[2]	马安全, 马晓晨, 方俊杰. 会阴部外伤致睾丸萎缩鉴定1例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(5): 528-530.
[3]	夏晴, 陈捷敏. 垂直压缩型踝关节骨折成伤机制分析2例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(5): 525-527.
[4]	李强, 付志浩, 孙晓东, 黄效宇. 利用CT扫描测量法判断眼球内陷残疾评定1例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(5): 516-518.
[5]	朱琨, 高东, 范利华. 腓骨骨纤维结构不良并骨折因果关系鉴定1例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(5): 522-524.
[6]	林丹丹, 赵莉莉, 施芳芳, 陈雅婷, 潘国南. 二次交通伤致伤方式探讨1例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(5): 530-534.
[7]	郝虹霞, 陈捷敏, 王荣荣, 俞晓英, 王萌, 周智露, 盛延良, 夏文涛. 虚拟现实-图像视觉诱发电位用于客观评定单眼屈光不正视觉损伤的价值[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 382-387.
[8]	宋爱英, 赵翌博, 杨利君. 液相色谱-串联质谱法检验氟乙酸致死1例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 428-430.
[9]	张韦屹, 周旻. 岩斜区脑膜瘤切除术后长期昏迷医疗损害鉴定1例[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 421-423.
[10]	白洁, 孙晶, 程晓光, 刘凡, 刘华, 王旭. 基于YOLOv3算法的肋骨骨折诊断模型的构建及应用[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 343-349.
[11]	范飞, 武娟, 邓振华. 听力学客观检测技术在法医临床学中的应用进展[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 360-366.
[12]	项剑, 王旭, 于丽丽, 靳康佳, 杨英恺. 视交叉及其后部视路损伤所致视野缺损的客观评定[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 350-359.
[13]	王飞翔, 朱广友. 男性性功能障碍鉴定标准的研制及相关解读[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 367-372.
[14]	高章明, 石景瑜, 曾皓, 张学军. UPLC-MS/MS快速测定血液中布桂嗪[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 388-392.
[15]	曹宇奇, 施妍, 向平, 郭寅龙. 机器学习辅助非靶向筛查策略用于芬太尼类物质识别鉴定的研究进展[J]. 法医学杂志, 2023, 39(4): 406-416.