当前位置: 首页 > 期刊 > 《眼视光学杂志》 > 2000年第4期
编号:10245140
单眼弱视患者双眼相互作用的空间特性研究
http://www.100md.com 《眼视光学杂志》 2000年第4期
     作者:胡聪 杨先 李慧 付景柯

    单位:胡聪 杨先 付景柯(青岛大学医学院,山东 青岛 266009);李慧(青岛大学医学院附属医院,山东 青岛 266009)

    关键词:视觉诱发电位;双眼分视;双眼相互作用;空间特性;弱视;病理生理学

    眼视光学杂志000409 [摘 要] 目的:研究单眼弱视患者双眼相互作用(binocular interaction,BI)的空间特性,探讨其视觉传入系统的病理生理改变,为客观检查双眼视功能提供依据。方法:利用同视机分视双眼,用计算机产生5种黑-白棋盘格翻转刺激,依次记录正常及单眼弱视患者各30例的稳态视觉诱发电位(visual evoked potential,VEP),进行Fourier分析,通过主导眼或健眼在双、单眼状态下的能量之比(B/M)来评价BI。 结果:①当双眼棋盘格大小(check size,CS)相同时正常人的B/M最小,随CS差异的增加B/M逐渐增大。②单眼弱视者当双眼CS相同时B/M最小,但较正常人明显增大。结论:BI存在空间特性,即双眼CS相同时BI最大,随CS差异的增大BI逐渐减小。而单眼弱视者BI明显减小,其处理空间信息的能力减弱。提出双眼分视下CS为15′~120′,特别是30′时可以作为单眼弱视病人双眼分视VEP检查的理想刺激条件。
, 百拇医药
    [中图分类号] R770.43 [文献标识码] A

    [文章编号] 1008-1801(2000)04-0223-03

    Spatial selectivity of binocular interaction of monocular amblyopes studied with dichoptic VEP

    HU Cong,YANG Xian, LI Hui,et al.

    (The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College,Qingdao 266009)

    Abstract: Objective:The aim of the present study was to determine the spatial selectivity of binocular interaction in monocular amblyopia, to discover the physiopathologic changes of visual system in amblyopia.Methods:Steady-state VEPs elicited by dichoptic reversal checkerboards with check sizes ranging from 10~120 min of arc were recorded on 30 monocular amblyopes and 30 normal subjects. The binocular interaction was measured by the Binocular/monocular VEP amplitude ratio (B/M) in the normal eye of amblyopes or the dominated eye of normal subjects.Results:①In normal subjects, when each eye was stimulated by the same size, the B/M was minimum. The value of B/M increased as the check sizes before each eye were made progressively more unequal. ②In cases of monocular amblyopia the B/M reached its minimum value when each eye was stimulated by the same check size, but it was statistically larger than the normal value.Conclusion:Binocular interaction showed spatial selectivity to pattern stimulus in normal subjects. It was most pronounced when the checkerboard sizes of the stimulus before each eye were identical and the interaction decreased with increasing difference between the sizes of both eyes. In patients with monocular amblyopia, the binocular interaction was obviously decreased or even disappeared, and the ability of processing spatial information decreased. The checkboard sizes 15′~120′ especially 30′ is the ideal stimulus in dichoptic steady-state VEP examination for monocular amblyopia.
, 百拇医药
    Key words: VEP; dichoptic steady-state; binocular interaction; spatial selectivity; amblyopia/physiopathology

    弱视的主要病因是形觉剥夺和异常的双眼相互作用(binocular interaction,BI)[1]。以往学者已对形觉剥夺研究较多,而客观方法评价双眼相互作用成了近年重要研究课题。有学者在双眼分视下用正弦条栅刺激记录了正常人不同空间频率(spatial frequency,SF)的瞬态视觉诱发电位(VEP),或在双眼同视下用棋盘格刺激记录正常人不同SF的稳态VEP。本实验自制在计算机控制下的双眼分视双屏刺激装置,记录了正常人与单眼弱视患者多种SF的稳态VEP。探讨视觉系统的空间特性并提出临床应用条件,认为该研究对弱视异常BI的发病机制及弱视的临床诊断、认识弱视患者处理空间信息过程中存在的缺陷有价值。

    1 对象与方法
, 百拇医药
    1.1 实验对象

    1.1.1 正常人组:30例(男女各15例),年龄16~28岁,矫正视力均≥1.0,无隐性斜视及眼疾,三级视功能良好(同视机),立体视锐度>100″(Titmus立体图)。

    1.1.2 单眼弱视组:30例(男17例,女13例),年龄11~20岁。健眼矫正视力≥1.0,弱视眼矫正视力≤0.6,其中28例为屈光参差性弱视,2例为形觉剥夺性弱视。均无显性斜视,无中心融合(同视机),立体视锐度<600″(Titmus立体图) 。

    1.2 实验方法

    1.2.1 实验设备: ①286型计算机一台,640×480 CASPER彩色显示器两台。自制计算机双屏卡、棋盘格双屏刺激、Fourier分析及异步通讯软件。实现一台计算机控制两台显示器。②NEC 5304K Neuropack Four Mini型电生理仪(日本光电),将计算机与电生理仪连机并发出触发信号,控制电生理仪叠加。 ③改装同视机,镜筒上方装4cm×8cm反光镜2块,并将其置于两显示屏之间,分离双眼。
, 百拇医药
    1.2.2实验条件:①刺激参数:背景照度恒定,各屏平均亮度为25cd/m2,对比度为30%,同视机反光镜距显示屏80cm,刺激野8.5°×8.5°。②记录条件:敏感度20μV,分析时间1s,带通范围0.1~100Hz,叠加50次。作用电极置于O1,Oz,O2,参考电极置于前额(FPz),接地电极置于A1,电极间阻抗≤5kΩ。

    1.2.3 实验步骤:①被检者通过同视机反光镜注视两侧显示屏,调整同视机将两屏视标融合为一。②单眼VEP:遮盖非主导眼或患眼,以30′棋盘格刺激,时间频率为9Hz,记录主导眼或健眼VEP。③双眼VEP:双眼开放,主导眼或健眼,刺激条件同上并以9Hz频率触发电生理仪。非主导眼或患眼时间频率为6Hz,棋盘格刺激有五种条件:10′,15′,30′,60′,120′,记录双眼VEP。结果依次设为第1,2,3,4,5组。④将电生理仪所记录的稳态VEP结果,经异步通讯输入计算机进行Fourier分析。双、单眼状态下主导眼或健眼能量之比作为B/M值。
, 百拇医药
    2 结果

    2.1 正常人组五种CS刺激的B/M值见表1,当双眼CS均为30′时B/M最小(=30.10),随双眼CS差异的增加B/M逐渐增大,直至接近于1。各组方差相等(χ2=5.2200,P=0.2655),除第1组与第5组间差异无显著性意义(P>0.05),其余各组间差异均有显著性意义(P<0.01)。

    表1 正常人组五种CS刺激时的B/M值 (±s)

    Tab.1 The normal B/M value of normal group (±s) group

    1
, 百拇医药
    2

    3

    4

    5

    CS(min)

    10

    15

    30

    60

    120

    B/M(%)

    94.73±4.17

    74.11±5.43
, 百拇医药
    30.10±3.97

    63.38±4.32

    93.84±5.43

    2.2 病人组五种CS刺激时的B/M值见表2。当双眼CS均为30′时B/M最小(=82.54)。各组方差相等(χ2=9.2689,P=0.0547)。各组与第3组间,第1组与第5组间差异有显著性意义(P<0.01),其余各组差异无显著性意义(P>0.05)。表2 病人组五种CS刺激时的B/M (±s)

    Tab.2 The B/M value of patients' group (±s) group
, 百拇医药
    1

    2

    3

    4

    5

    CS(min)

    10

    15

    30

    60

    120

    B/M(%)

    94.83±7.42
, 百拇医药
    98.27±6.29

    82.55±5.26

    98.67±8.78

    100.91±7.37

    2.3 CS相同时,正常人与病人B/M差异的显著性检验(两样本均数的t检验),可见第1组(即主导眼或健眼CS=30′,非主导眼或患眼CS=10′)正常人与病人B/M的差异无显著性意义(P>0.05),其余各CS刺激时,病人B/M较正常人显著增大(P<0.05)。

    3 讨论

    Perry(1968)发现双眼同时注视同一刺激光源时的VEP振幅(B)大于单眼注视时振幅(M)。Whiter和Bonell(1970)将上述现象并称之为加和(summation)。Amigo(1978)认为双眼同视法是一种有实用价值的客观评价双眼视功能的方法。但Nuzzi Giusepper(1983),Wanger和Giusepper认为上述的双眼VEP可能是大量的单眼驱动神经元兴奋的结果而并不代表双眼神经元的兴奋,不能反映三级视功能。另外上述的双眼同视VEP检查法不能保证斜视病人双眼黄斑同时受刺激,用三棱镜矫正斜视角后再检查的VEP结果并不十分可靠。
, http://www.100md.com
    双眼分视法(Dichoptic method)使用两个刺激器分别刺激左、右眼,观察一眼刺激参数的改变对另一眼VEP波幅的影响,通过BI判断双眼视功能,因此这是比较好的客观观察双眼相互作用及客观检查双眼视觉的方法。

    Lehmann D.与Fender D.H(1967,1968)[2~3]首先用同视机分离双眼,使一眼接受闪光刺激,另眼依次以空白、点、十字、条栅等图形刺激,研究双眼视功能。Harter M.R等(1974)的分视法同上,两眼依次接受0′、15′、30′、60′条栅刺激。Van der等(1972)以闪烁图形刺激一眼,静止图形刺激另眼。Gunner(1978)通过用偏振材料制作的圆盘分离眼位。圆盘以不同频率旋转,使两屏幕上棋盘格以不同时间频率翻转,右眼10Hz、左眼7Hz。目前观察到的双眼间抑制包括:①一眼的模式图形刺激被另眼的亮度刺激所抑制。(Harter,1980;Trick,1980)。②一眼的刺激被另眼相同SF的连续刺激所抑制(Spekeijse)。③一眼的刺激被另眼不同大小的模式特别是低或高SF的连续刺激所抑制(Harter 1977)。皮层双眼神经元的活动被认为是分视下所有眼间抑制现象的神经生理学基础。可以认为利用VEP测定双眼竞争抑制功能,不但提供了一个客观检测双眼相互作用的方法,而且用电生理的方法可以证实心理物理研究中关于在视皮层水平存在双眼神经元相互作用的假说。
, 百拇医药
    但是过去多用瞬态VEP研究正常人BI, 瞬态VEP记录得到的波幅包含多种成分(如自发电位,背景噪音等),而不单纯是模式刺激产生的反应,而研究BI主要靠分析反应振幅,因此稳态VEP具有明显的优越性。有学者虽用稳态VEP记录但是没有采用双眼分视法[2]

    本文采用同视机分视双眼,可以自由调整斜视角。采用计算机产生双屏分视二维方格刺激(对比度及亮度均可调),采用电生理仪记录稳态VEP,并通过Fourier分析较准确地提取各眼在刺激频率处的反应能量。

    本实验正常组双眼CS均为30′时,B/M最小(=30.10),随双眼CS差异的增加,B/M逐渐增大,直至接近于1,除第1与第5组间差异无显著性外,其余各组间差异均有显著性,结果与使用棋盘格及正弦条栅分视刺激的瞬态VEP一致[2],说明:当一眼适应于一种刺激模式时,另一眼的图形VEP将受到抑制,而这种眼间竞争抑制机制也具有空间特性,即当双眼刺激的CS相同时其BI最大,双眼CS的差异越大BI越小。这可能是视皮层中双眼神经元的空间特性决定的。这一点在动物实验中得到证实:猫和猴的纹状皮层存在着对双眼刺激起反应的双眼神经元,这些双眼神经元亦具有上述空间特性。
, 百拇医药
    单眼弱视患者各组B/M值均接近于1。除第1组外,其余各组单眼弱视者B/M较正常人显著增大,说明BI减小或丧失。其中当双眼CS相同(均为30′)时B/M最小(=82.54),与其余各组有显著性差异(P<0.01),说明在眼间竞争最显著的条件下(即双眼CS相同时)仅表现微弱的BI,其处理空间信息的能力减弱。

    CS相同时,正常人与病人B/M的差异除第1组无显著性外,其余各CS刺激时差异均有显著性。因此双眼分视下CS为15′~120′,特别是为30′时可以作为单眼弱视病人的VEP检查的理想刺激条件。

    作者简介:胡聪(1942-),男,河北定县人,教授。研究方向:斜视弱视、临床双眼视觉电生理及屈光与斜视、弱视的关系。

    参考文献

    [1] Harweith RS. Effects of enucleation of the fixating eye on strabismic amblyopia in monkey[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci,1986,27:246.
, 百拇医药
    [2] Lehmann D,Fender D. Monocular evoked electroencephalogram potentials:influence of target structure presented to the other eye[J]. Nature,Lond,1967,215:204-205.

    [3] Lehmann D,Fender D. Component analysis of human averaged evoked potentials dichoptic stimuli using different target structure[J]. Electroenceph clin Neurophysiol,1968,24:542-553.

    [4] Harter M.R Binocular Summation and Suppression Visually evoked Cortical responses to dichoptically presented patterns of different spatial frequencies[J]. Vision Res,1974,14:1169-1180.

    [5] Peter Jakobsson,Gunnar Lennerstrand. Binocular interaction in the VEP to grating stimulatiⅡ spatial frequency effects[J]. Acta Ophthalmologica,1985,63:290-296.

    收稿日期:2000-04-13;修回日期:2000-10-07, http://www.100md.com