应用PRVEP波形振幅比值评估视力及其法医学意义

俞晓英，檀思蕾，唐威仪，2，陈捷敏，王萌，刘瑞珏，夏文涛

（1.司法鉴定科学研究院 上海市法医学重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海 200063；2.佳木斯大学基础医学院，黑龙江 佳木斯 154000）

图像翻转视诱发电位（pattern reversal visual evoked potential，PRVEP）是眼外伤法医临床学鉴定实践中最常用的视觉电生理技术，主要用于推断电生理视力水平[1]。MARG等[2]于1976年最早将图像视诱发电位（pattern visual evoked potential，PVEP）用于视力测定。国内法医学者刘技辉等[3]最先提出，虽然PRVEP在视力推断方面仍存在准确率不够高等问题，但依然不失为客观评估视力水平的有效方法。梅军等[4]报道了应用图像视诱发电位（visual evoked potential，VEP）可以引出有效波形的最小方格从而推断受试眼视力的方法，认为最小方格的视角与视力对应视角之间具有良好的相关性，但组内差异较大。国际视觉电生理协会2016版《临床视诱发电位标准》[5]推荐PRVEP检查时以1°和15′作为常规刺激视角。

考虑到法医临床学鉴定实践中多以单眼受伤为主的事实，若能够就上述刺激视角下的PRVEP波形特点与受试眼视力的对应关系进行深入研究，可能提高PRVEP在视功能障碍鉴定实践中的适用性。本研究试图从PRVEP所获得的双眼P100波形振幅比值，探索推断受试眼视力水平的可行性。

1 对象与方法

1.1 实验对象

选取受试者47名，其中男性40名，女性7名，年龄25～67岁，平均43岁。采用视力表投影仪测量受试眼的矫正视力。所有受试者均签署知情同意书。

纳入标准：视力较好眼的矫正视力须达5分记录法4.85以上（小数视力0.7以上）；视力较差眼系因各种外伤导致视力有不同程度的下降，但矫正视力须高于5分记录法4.20（小数视力0.15以上）。

排除标准：（1）6.00 DS以上高度近视、弱视等眼病患者；（2）眼外伤后伤情尚未完全恢复和（或）视力尚未稳定者；（3）青光眼等眼疾的急性发作期；（4）伴有严重的器质性颅脑损伤以及曾行脑外科手术者；（5）不能完全理解与耐受本实验者。

1.2 主要仪器

RETI-PORT GAMMA视觉电生理仪购自德国罗兰公司。

1.3 PRVEP记录方法

受试者坐于刺激屏正前方，双眼距离刺激屏100cm，双眼高度平齐刺激屏中央图标。刺激器为21英寸纯平高分辨率显示器，图像对比度100%，翻转频率为1.9Hz，平均叠加80次。选用1°、15′刺激视角的黑白棋盘格作为刺激图像。采用金杯电极，将记录电极置于Oz位，参考电极置于Fz位，地电极置于一侧乳突处，电极间阻抗≤5 kΩ。按照先健侧、后伤侧的顺序交替进行，每次检查期间闭目休息2～3min。

1.4 P100波形振幅比值的计算

分析同一受试者双眼注视同一刺激视角下获得的PRVEP波形，取潜伏期为75ms附近的负波波谷标记为N75，另取潜伏期为100ms附近的正波波峰标记为P100，测量波谷到波峰的距离，即P100波形的振幅。

计算视力较差眼与较好眼在同一刺激视角下所获得的P100波形的振幅比值。当视力比值为1时，将P100波形振幅较高的一眼视为视力较好眼。

1.5 数据处理及回代检验

将所测得的小数视力采用5分记录法进行换算，并计算视力较差眼与较好眼的视力比值。采用SPSS 20.0软件对双眼视力比值分别与其1°、15′刺激视角下获得P100波形的振幅比值进行Pearson相关分析，以双眼P100波形的振幅比值为自变量（x）、双眼视力比值为因变量（y）拟合线性回归方程。之后，随机选取本组中5例受试者的相关数据，根据拟合的方程进行回代检验，对方程推断所得视力与实际测量视力进行配对样本t检验。检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 视力与振幅的实验结果

视力比值较为接近（＞0.9）的受试者共计33例，当1°视角刺激时，振幅比值＞1的为9例，振幅比值≤1的为24例，而当15′视角刺激时，振幅比值＞1的为8例，振幅比值≤1的为25例；视力比值相差较大（≤0.9）的受试者共计14例，当1°视角刺激时，振幅比值＞1的为4例，振幅比值≤1的为10例，而当15′视角刺激时，振幅比值＞1的为3例，振幅比值≤1的为10例（其中1例在该视角刺激下未引出有效的PRVEP波形）。

2.2 视力比值与P100波形振幅比值的相关性

双眼视力比值与15′刺激视角下双眼P100波形振幅比值之间存在明显正相关（Pearson相关系数为0.62，P=0.000），见图1A。随着双眼视力比值的增大，15′刺激视角下双眼P100波形振幅比值呈现增大的趋势。以双眼P100波形的振幅比值为自变量（x）、双眼视力比值为因变量（y）拟合线性回归方程为y=0.090x+0.846（F=20.954，r=0.568，P=0.000）。

双眼视力比值与1°刺激视角下双眼P100波形振幅比值之间无明显相关性（P＞0.05），见图1B。

2.3 回代检验结果

随机选取本组中5例受试者的相关数据进行回代检验，结果显示，根据回归方程推断所得视力与实际检测视力间差异无统计学意义（P＞0.05），详见表1。

图1 双眼视力比值与不同刺激视角下双眼P100波形振幅比值之间的关系

表1 5例受试者回代检验结果

3 讨 论

3.1 本研究的理论基础

用PRVEP评估视力时，P100波形的潜伏期与振幅为重要的观察指标。周鑫等[6]综述既往文献认为，黑白棋盘格作为PRVEP的刺激图像具有适宜性，P100波形振幅与视力具有良好相关性，在视力降低的同时潜伏期也有延迟，但两者相关性较低。据刘瑞珏等[7]综述，应用PRVEP推断视力的方法包括直接测量法、外推计算法等，前者实际是测量刺激视角的阈值，后者是测量波形与噪声最为接近而即将消失的最小分辨阈值。李倩倩等[8]应用不同空间频率测量不同视敏度受试眼PRVEP的P100潜伏期和振幅，发现在较佳刺激视角下潜伏期、振幅与视敏度之间存在相关性。

在现行有效的视功能障碍法医学鉴定技术规范[9-10]中，规定应采用多个刺激视角且在PRVEP结果评价时应观察P100波形的振幅与潜伏期。

振幅主要反映黄斑部视网膜的感受功能[11]。PRVEP是视觉通路传入冲动所激发的视皮质神经元兴奋的总和，P100波形振幅的异常与视神经损伤造成轴索数量减少有关，与参与兴奋的神经元与轴索数量减少密切相关；如果残存的轴索仍然能以正常的速度进行传导，可以不引起潜伏期的改变[12-13]。因此可以认为，对于视神经损害的敏感度，振幅的改变要优于潜伏期。该观点与李东璟等[13]在一组创伤性视神经挫伤受试者的实验结果高度一致。由此可见，VEP可以反映视网膜到视皮质整个通路的功能。P100波形的潜伏期延长与振幅降低，都可以反映视力降低，但前者因个体差异性较大且敏感度低，故一般难以直接用于评估视力水平；而后者对视觉模糊极敏感，且稳定性较强，对视力评估更有价值[13]。笔者进一步分析认为，PRVEP波形的振幅与以下因素有关：（1）与受试眼辨认棋盘格图像的清晰程度有关。当受试眼能够辨认棋盘格图像时，才能形成有效刺激，若无法辨认，黑白棋盘格图像就会变成无变化的灰色图像，成为无效刺激，也就不能引出有效的波形。而当刺激图像的视角逐渐变小，视网膜受到的刺激增强，所得到的波形振幅也会增大，对视力的要求也就更高。（2）与受到有效刺激的视网膜视锥细胞的数量有关。视锥细胞集中于视网膜黄斑区，视锥细胞数量越多，接收有效光刺激的总和越大，神经电生理反应也就越大，即P100波形的振幅就越高。已有研究[12]表明，个体间PRVEP振幅的绝对值变异较大，其绝对值的临床意义有限。而检测时将伤侧与健侧的振幅进行对照可能更有实际意义。

3.2 PRVEP振幅比值与视力的相关性

本研究结果表明，视力较差眼与较好眼的视力比值与1°刺激视角下双眼P100波形的振幅比值之间无明显相关性，而双眼视力比值与15′刺激视角下双眼P100波形的振幅比值之间存在正相关，即在15′刺激视角下，双眼视力差异越大，振幅差距也就越大。分析原因，15′刺激视角比1°刺激视角小，视网膜对其产生的刺激应答更强，且更接近P100波形的阈刺激视角及最佳有效刺激视角[14]，所得出的振幅比值更明显、可靠。这与以往研究[8]认为PRVEP所测得的P100波形振幅与视力具有相关性的结果具有较高的一致性。

本研究根据双眼视力比值与振幅比值得到回归线性方程（r值为0.568），说明本次回归方程拟合可，且回代检验后方程推断所得视力与实际测得视力差异无统计学意义。但该线性回归方程并不能全然概括所有实验室检测所得视力结果，原因包括：（1）本研究选取的样本量较少，对于低视力眼的样本数量不足，得出的数据具有一定差异；（2）VEP波形与受试眼的固视程度密切相关，需要受试者高度集中注意力，但视觉疲劳同样影响波形；（3）皮肤的清洁、电极安放的位置、电极与皮肤间的接触、周围环境的电磁干扰、受试者的心理活动等均会干扰电阻；（4）视器与神经传导通路结构的损伤或者疾病乃至先天发育的不同也会导致VEP波形的个体差异；（5）对于双眼视力的获取，特别是视力较差眼客观矫正视力的测量受到受试者主观因素等影响。

在PRVEP推断视力的实际运用中需要注意：（1）因实验室条件与所选设备各有差异，不建议直接引用本研究数据结果，而应建立实验室正常值，再对本研究数据进行必要的验证；（2）尽可能采用多种VEP分析技术对受试眼的视力进行分析、评估，避免采用单一方法，如本文所述的比值法，建议结合阈刺激视角推断法进行综合分析；（3）在实践中逐渐摸索出更适用于本实验室的电生理技术与结果分析方法。

3.3 PRVEP振幅比值推断视力的法医学应用

在单眼损伤的法医临床学鉴定中，健侧眼视力较易明确，此时采用双眼P100波形振幅的比值，有助于推断、评估伤侧眼的视力水平。例如某受检者左眼遭受钝性外力，小数视力为0.2（5分记录法4.30），但眼球结构检查结果仅显示左眼晶状体轻度混浊，余未见异常，其眼球结构异常程度与主观视力水平不相吻合，故其真实视力有待查证。受检者测得右眼小数视力为1.5（5分记录法5.20），此时行双眼PRVEP检测，在15′刺激视角下双眼均引出P100波形，其右眼P100波形振幅为18.00 μV，左眼P100波形振幅为10.30 μV。根据本研究拟合的方程，推断其左眼视力为4.60～4.70（相当于小数视力0.4～0.5）。据此可说明，其左眼视力表视力检查结果难以直接作为鉴定依据。

在PRVEP检查中，15′刺激视角最为常用，采用本研究推导的拟合方程，有助于更好、更客观地评价伤眼的视力水平。当然，如已有文献[7]所述，人眼PRVEP的变异较大，且每次测量均与注视程度直接相关，且现有研究多基于健康眼，对于患有各种疾病或外伤的受试眼，其PRVEP波形可能还会受到眼球结构改变的影响，故据此所获得的电生理视力水平与受检眼的视力水平可能存在一定的差异，在实际应用时尤需谨慎，仍需综合眼球结构检查结果作出综合判断，切忌过度依赖PRVEP检验结果，避免引起误判。最后有必要指出，有条件的机构若行PRVEP检查以协助评估视力水平，应遵循现行视功能障碍鉴定的法医学技术规范[9-10]，重点关注刺激图像的阈空间频率，注意双眼的对照观察，另并应与实验室正常参考值进行比较。