论文部分内容阅读
背景与目的弱视是指在视觉发育期最佳矫正视力(Best corrected visual acuity,BCVA)低于相应年龄正常视力的下限。临床上弱视患者的视觉缺陷除了视力下降以外,还有立体视觉缺失、对比敏感度下降、视觉拥挤现象以及手眼协调能力、阅读能力、轮廓整合能力等多感官整合缺陷,这些缺陷影响患者的学习、生活、就业等各个方面。既往研究认为弱视的主要致病部位可能位于视网膜(外周学说),但外周学说难以解释弱视患者视觉缺陷的形成原因。近年来的研究认为弱视的致病部位可能与初级、高级视觉皮层和相应的视觉传导通路有关(中枢学说),弱视的中枢改变是目前的研究热点。脑电图(Electroencephalograph,EEG)作为一种探究大脑神经活动的方法已被广泛应用于癫痫的诊断,在偏头痛、神经性耳聋、抑郁症等神经和精神疾病中也有应用,但使用EEG方法研究弱视的中枢改变的报道较少。本课题将应用EEG技术研究弱视的中枢改变,探索屈光参差性弱视患儿视觉信息传导的时间与空间异常。方法本研究前瞻性选取2020年7月-2022年3月在郑州大学第一附属医院眼科就诊的轻中度屈光参差性弱视患儿40例(弱视眼40只,对侧眼40只),同时社会招募同年龄段正常对照儿童40例(正常眼40只),年龄均为6~10岁。所有受试者入组前均在郑州大学第一附属医院眼科门诊常规进行裂隙灯显微镜、直接检眼镜检查,并行裸眼视力、眼压、扩瞳验光、眼轴长度、角膜曲率、眼球运动和眼位的检查。根据验光处方配戴框架镜或角膜接触镜。所有受试者入组后均在郑州大学电气工程学院脑机接口实验室接受EEG信号的采集。在2Hz棋盘模式翻转的视觉刺激下,使用32导联有线脑电采集帽(model C190型,Neuroscan公司,美国)和Scan4.5软件分别在弱视眼、对侧眼和正常眼注视下进行全脑EEG信号采集;使用MATLAB平台下的EEGLAB工具箱对EEG信号进行预处理获取事件相关电位(Event-related potential,ERP),分析三组ERP成分在峰值时刻的波形特征,绘制单一试次频谱功率密度图;并分析弱视眼BCVA(logMAR)与P100成分潜伏期、波幅的相关性;溯源研究使用LORETA软件,通过标准化的低分辨率层析成像算法(standard Low-Resolution Tomography Algorithm,sLORETA)计算弱视眼、对侧眼和正常眼ERP峰值时刻大脑皮层各个体素的标准电流源密度,并分别绘制sLORETA源定位模拟影像图,以分析P100成分峰值时刻的脑区激活情况。源定位结果以加拿大蒙特利尔神经病学研究所坐标(Montreal Neurological Institute,MNI)和布罗德曼分区(Brodmann area,BA)表示。使用SPSS 21.0软件对各组的一般资料进行统计学分析。年龄、BCVA、眼压、眼轴长度、平均角膜曲率、等效球镜度数、P100的波幅和潜伏期为定量资料,以X±S或M(Q2,Q3)表示。性别为定性资料,用χ2检验进行比较。对弱视眼、对侧眼和正常眼的眼部一般资料两两进行比较。弱视眼和正常眼比较采用独立样本t检验或Wilcoxon秩和检验,弱视眼和对侧眼比较采用配对样本t检验或Wilcoxon秩和检验,对侧眼和正常眼比较采用独立样本t检验或Wilcoxon秩和检验。弱视眼BCVA(log MAR)与P100成分的潜伏期、波幅的相关分析采用Pearson相关分析。以双侧P<0.05为差异有统计学意义。弱视眼、对侧眼和正常眼源定位结果的统计学检验使用LORETA软件进行,采用非参数映射法(Statistical non-Parametric Mapping,SnPM)对峰值时刻的脑区激活情况两两进行比较。弱视眼和正常眼比较采用独立样本SnPM检验,弱视眼和对侧眼比较采用配对样本SnPM检验,对侧眼和正常眼比较采用独立样本SnPM检验。分别将小于log-F(0.05)的体素的检验统计量(log-F值)标注至脑MRI模板上,绘制统计学检验模拟影像图,再调整颜色比例尺,显示单侧P<0.05的体素。结果弱视眼的P100平均潜伏期为135.33±11.09ms,平均波幅10.03±3.47μV;对侧眼的P100平均潜伏期为120.74±5.01ms,平均波幅15.76±4.78μV;正常眼的P100平均潜伏期为122.49±4.46ms,平均波幅15.07±5.72μV。弱视眼和正常眼比较,潜伏期延长,波幅下降,差异均具有统计学意义(t=6.799,P<0.001;t=-4.760,P<0.001);弱视眼和对侧眼比较,潜伏期延长,波幅下降,差异均具有统计学意义(t=7.437,P<0.001;t=-7.588,P<0.001);对侧眼的潜伏期、波幅与正常眼相比,差异均无统计学意义(t=-1.509,P=0.135;t=0.622,P=0.536)。弱视眼BCVA(log MAR)与P100成分的潜伏期、波幅均不相关(r=0.231,P=0.151;r=-0.143,P=0.378)。单一试次频谱功率密度图示正常眼及对侧眼的P100频谱条带较为陡峭,弱视眼的P100条带较为平缓。弱视眼在第131ms(峰值时刻)时,激活最强的脑区位于楔叶[MNI(X=15,Y=-90,Z=35),BA 19区],最大激活强度值为12.8μA/mm2,其次为BA17区和BA18区;对侧眼在第120ms(峰值时刻)时,激活最强的脑区位于楔叶[MNI(X=15,Y=-85,Z=35),BA 19 区],最大激活强度值为 30.1μA/mm2,其次为BA17区、BA18区和BA31区;正常眼在第117ms(峰值时刻)时,激活最强的脑区位于楔前叶[MNI(X=-10,Y=-80,Z=50),BA7区],最大激活强度值为45.5μA/mm2,其次为BA19区。在P100峰值时刻,弱视眼部分脑区激活弱于正常眼,差异有统计学意义[单侧log-F(0.05)=-1.968,Pmin=0.037],其中,电流密度差异最大的脑区位于顶叶下回[MNI(X=25,Y=-45,Z=55),BA 40 区](log-F=-2.01,P=0.037),其次为BA5区和BA7区;弱视眼部分脑区激活弱于对侧眼,差异有统计学意义[单侧log-F(0.05)-1.3 12,Pmin=0.04],其中,电流密度差异最大的脑区位于边缘叶扣带回[MNI(X=0,Y=-30,Z=35),BA 31区](log-F=-1.34,P=0.04),其次为BA19区和BA37区;对侧眼部分脑区激活强于正常眼,差异有统计学意义[单侧log-F(0.05)= 1.742,Pmin=0.021],其中,电流密度差异最大的脑区位于额中回[MNI(X=25,Y=40,Z=-5),BA 11区](log-F=1.87,P=0.021),其次为 BA10 区、BA46 区和 BA47 区。结论1.屈光参差性弱视患儿的弱视眼P100成分试次变异度高,平均潜伏期延长、波幅下降,且潜伏期、波幅与BCVA均不相关。2.屈光参差性弱视患儿的弱视眼与正常眼相比,顶叶下回(BA40区、BA7区),中央后回(BA5区、BA7区、BA40区),中央旁小叶(BA5区),顶上小叶和楔前叶(BA7区)的激活减弱,提示背侧视觉信息传导通路受损。3.屈光参差性弱视患儿的弱视眼与对侧眼相比,枕叶梭状回(BA37区、BA19区),边缘叶扣带回(BA31区),边缘叶海马旁回(BA19区)的激活减弱,提示腹侧视觉信息传导通路,尤其是负责人脸面部识别和记忆的皮层功能缺陷。4.屈光参差性弱视患儿的对侧眼与正常眼相比,额中回(BA10区、BA11区、BA46区),额上回(BA10区、BA11区),额下回(BA47区)的激活代偿性增强。