Estimation of Visual Acuity after Recovery from Different Degrees of Ocular Trauma Using Pattern Visual Evoked Potential

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2023.230407

Abstract

Abstract:

Objective To provide a reference for visual assessment in complex ocular trauma by studying the characteristics of visual evoked potential （VEP） in patients with different degrees of ocular trauma. Methods Based on the severity of ocular trauma, 231 patients with monocular visual impairment were selected and divided into groups A （no open surgery, relatively mild injury）, B （open surgery, which may have a certain impact on the visual acuity after recovery） and C （multiple open surgeries, multiple intraocular surgeries or further treatment after surgery, and serious impact on the visual acuity after recovery）. At the same time, according to the best corrected visual acuity （BCVA） after recovery, they were divided into four grades: Ⅰ, visual<4.0; Ⅱ, 4.0≤visual acuity<4.5; Ⅲ, 4.5≤visual acuity<4.7; Ⅳ, visual acuity≥4.7. The pattern visual evoked potential （PVEP） of these patients with stable visual acuity was collected, and the amplitude and peak time of P100 wave stimulated at 1° and 15′ spatial frequency were recorded. The correlations between the characteristics of VEP and the degree of ocular trauma in different groups were evaluated, and the data of abnormal peak time and amplitude in each group were analyzed. Results The P100 amplitude of injured eyes measured at 1° and 15′ spatial frequency in group C was significantly different from those in groups A and B （P<0.05）. The number of abnormal P100 amplitudes measured in group C under 15′ spatial frequency stimulation was statistically significant compared to groups A and B （P<0.05）. The P100 amplitudes of the injured and healthy eyes in grades Ⅰ and Ⅱ showed significant statistical differences （P<0.05）. There was a correlation （P<0.05） between the grouping of injured eyes and the visual acuity grading after recovery （r=-0.488）. Conclusion The PVEP can be used to distinguish between groups A and C, groups B and C with different degrees of eye trauma, but it cannot distinguish between group A and B at the 1° and 15′ spatial frequency stimulation. The abnormality of the P100 amplitudes after eye trauma can provide a certain basis for the visual evaluation of patients with different degrees of ocular trauma.

Key words: forensic medicine, pattern visual evoked potential, ocular trauma, visual acuity, vision grades

CLC Number:

Hong-xia HAO, Jie-min CHEN, Xiao-ying YU, Meng WANG, Zhi-lu ZHOU, Yan-liang SHENG, Wen-tao XIA. Estimation of Visual Acuity after Recovery from Different Degrees of Ocular Trauma Using Pattern Visual Evoked Potential[J]. Journal of Forensic Medicine, 2024, 40(5): 447-453.

Figures/Tables 6

References 20

1	MORI H， MOMOSE K， NEMOTO N， et al. Application of visual evoked potentials for preoperative estimation of visual function in eyes with dense cataract[J]. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol，2001，239（12）：915-922. doi：10.1007/s00417-001-0390-6 .
2	FIRAN A M， IANCU R C， BUJOR I A， et al. The role of visual evoked potential （VEP） in monitoring the progression and in guiding the treatment of glaucoma patients with poor compliance[J]. Rom J Ophthalmol，2020，64（2）：205-212.
3	RIDDER W H 3rd. A comparison of contrast sensitivity and sweep visual evoked potential （sVEP） acuity estimates in normal humans[J]. Doc Ophthalmol，2019，139（3）：207-219. doi：10.1007/s10633-019-09712-8 .
4	KHARAL A， KHANAL S， SHRESTHA J B， et al. Flash VEP in clinically stable pre-term and full-term infants[J]. Doc Ophthalmol，2020，141（3）：259-267. doi：10.1007/s10633-020-09773-0 .
5	KURTENBACH A， LANGROVÁ H， MESSIAS A， et al. A comparison of the performance of three visual evoked potential-based methods to estimate visual acuity[J]. Doc Ophthalmol，2013，126（1）：45-56. doi：10.1007/s10633-012-9359-5 .
6	SUN I T， LEE J J， HUANG H M， et al. Pattern visual evoked potentials for identifying malingering[J]. Doc Ophthalmol，2015，130（3）：221-229. doi：10.1007/s10633-015-9483-0 .
7	KUHN F， MAISIAK R， MANN L， et al. The ocular trauma score （OTS）[J]. Ophthalmol Clin North Am，2002，15（2）：163-165，vi. doi：10.1016/s0896-1549（02）00007-x .
8	World Health Organization. World report on vision[R/OL].（2019-10-08）[2023-02-20]. .
9	王萌，夏文涛，王旭. 视觉功能检查及客观评定的法医学原则与方法[M].北京：科学出版社，2015：88.
	WANG M， XIA W T， WANG X. Forensic guidelines for examination and subjective assessment of visual function[M]. Beijing： Science Press，2015：88.
10	刘国旗.多重共线性的产生原因及其诊断处理[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2001（4）：607-610.
	LIU G Q. Cause of multi-collinearity and its diagnosis and treatment[J]. Hefei Gongye Daxue Xuebao（Natural sciences），2001（4）：607-610.
11	俞晓英，檀思蕾，唐威仪，等. 应用PRVEP波幅比值评估视力及其法医学意义[J].法医学杂志，2019，35（4）：402-405. doi：10.12116/j.issn.1004-5619.2019.04.004 .
	YU X Y， TAN S L， TANG W Y， et al. Application of PRVEP waveform amplitude ratio to evaluate visual acuity and its forensic significance[J]. Fayixue Zazhi，2019，35（4）：402-405.
12	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. doi：10.1007/BF02951625 .
	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.
13	KNYAZER B， BILENKO N， LEVY J， et al. Open globe eye injury characteristics and prognostic factors in southern Israel： A retrospective epidemiologic review of 10 years experience[J]. Isr Med Assoc J，2013，15（3）：158-162.
14	MORGAN A M， KASAHARA N. Comparative evaluation of the prognostic value between the ocular trauma score and the pediatric penetrating ocular trauma score[J]. J Craniofac Surg，2018，29（7）：1776-1779. doi：10.1097/scs.0000000000004937 .
15	戴定坤，杨丽，孟欢欢，等. 不同部位损伤致视力障碍的视觉诱发电位特征[J].法医学杂志，2021，37（5）：632-638. doi：10.12116/j.issn.1004-5619.2020.201004 .
	DAI D K， YANG L， MENG H H， et al. Characteristics of visual evoked potential in different parts of visual impairment[J]. Fayixue Zazhi，2021，37（5）：632-638.
16	邹玉凌，陈佳，游志鹏. 193例感染性眼内炎患者致病原因及临床特点分析[J].眼科新进展，2021，41（10）：948-951. doi：10.13389/j.cnki.rao.2021.0199 .
	ZOU Y L， CHEN J， YOU Z P. Pathogenic causes and clinical characteristics analysis of 193 patients with infectious endophthalmitis[J]. Yanke Xinjinzhan，2021，41（10）：948-951.
17	KALAMKAR C， MUKHERJEE A. Incidence， clinical profile， and short-term outcomes of post-traumatic glaucoma in pediatric eyes[J]. Indian J Ophthalmol，2019，67（4）：509. doi：10.4103/ijo.ijo_655_18 .
18	夏文涛，董大安，沈彦，等. 视觉诱发电位在客观视力检测中的应用[J].中国司法鉴定，2002（2）：28-33. doi：10.3969/j.issn.1671-2072.2002.02.005 .
	XIA W T， DONG D A， SHEN Y， et al. Measuring real visual acuity with the visual evoked potential[J]. Zhongguo Sifa Jianding，2002（2）：28-33.
19	王旭，于丽丽. 应用PRVEP P100空间频率阈值客观评定视力的价值分析[J].中国法医学杂志，2007，22（3）：176-178. doi：10.13618/j.issn.1001-5728.2007.03.011 .
	WANG X， YU L L. Using spatial frequency of PRVEP to assess visual acuity objectively in the traumatic eyes[J]. Zhongguo Fayixue Zazhi，2007，22（3）：176-178.
20	HUANG W W， LIU S N， LUO B， et al. Automatic conflict monitoring by event-related potentials could be used to estimate visual acuity levels[J]. Neuroscience，2018，374：1-12. doi：10.1016/j.neurosci ence.2018.01.033 .

模型参数	非标准化系数B	标准化系数β	t	P
伤眼1°峰时（IA₁）	0.001	0.063	0.918	0.360
伤眼1°波幅（IP₁）	0.028	0.257	3.029	0.003
伤眼15´峰时（IA₂）	0.001	0.095	1.361	0.175
伤眼15´波幅（IP₂）	0.034	0.358	4.303	<0.001
健眼1°波幅（HP₁）	-0.005	-0.046	-0.570	0.569
健眼15´波幅（HP₂）	-0.015	-0.173	-2.186	0.030
健眼BCVA	0.418	0.148	2.726	0.007

模型参数	非标准化系数B	标准化系数β	t	P
伤眼1°峰时（IA₁）	0.001	0.063	0.918	0.360
伤眼1°波幅（IP₁）	0.028	0.257	3.029	0.003
伤眼15´峰时（IA₂）	0.001	0.095	1.361	0.175
伤眼15´波幅（IP₂）	0.034	0.358	4.303	<0.001
健眼1°波幅（HP₁）	-0.005	-0.046	-0.570	0.569
健眼15´波幅（HP₂）	-0.015	-0.173	-2.186	0.030
健眼BCVA	0.418	0.148	2.726	0.007

级别	例数	1°		15´
级别	例数	伤眼	健眼	伤眼	健眼
Ⅰ	65	3.60（0.00，6.11）^1）	8.53（6.01，11.75）	2.84（0.00，6.27）^1）	11.10（7.58，15.65）
Ⅱ	88	6.85（4.03，10.25）^1）2）	10.06（7.10，11.93）	5.89（3.70，8.57）^1）	10.75（7.75，13.98）
Ⅲ	25	7.60（5.59，9.50）	9.08（7.01，12.90）	7.50（4.95，10.90）^2）	10.70（9.17，13.90）
Ⅳ	53	8.38（6.70，11.20）^2）	9.77（7.11，13.65）	9.71（6.91，12.75）^2）3）	11.40（8.95，14.80）

级别	例数	1°		15´
级别	例数	伤眼	健眼	伤眼	健眼
Ⅰ	65	3.60（0.00，6.11）^1）	8.53（6.01，11.75）	2.84（0.00，6.27）^1）	11.10（7.58，15.65）
Ⅱ	88	6.85（4.03，10.25）^1）2）	10.06（7.10，11.93）	5.89（3.70，8.57）^1）	10.75（7.75，13.98）
Ⅲ	25	7.60（5.59，9.50）	9.08（7.01，12.90）	7.50（4.95，10.90）^2）	10.70（9.17，13.90）
Ⅳ	53	8.38（6.70，11.20）^2）	9.77（7.11，13.65）	9.71（6.91，12.75）^2）3）	11.40（8.95，14.80）

组别	Ⅰ级	Ⅱ级	Ⅲ级	Ⅳ级	合计
合计	65	88	25	53	231
A	5（9.4）	14（26.4）	7（13.3）	27（50.9）	53
B	7（10.5）	34（50.7）	8（11.9）	18（26.9）	67
C	53（47.8）	40（36.0）	10（9.0）	8（7.2）	111