糖尿病性视网膜病变视网膜电图振荡电位的频域和时域分析.pdf

论著糖尿病性视网膜病变视网膜电图振荡电位的频域和时域分析梁小玲余敏忠文峰吴德正罗苔青卫生部眼科学实验室中山医科大学中山眼科中心广州510060为分析早期和晚期DR患者ERG的OPs频域和时域参数,为DR的早期诊断和估计预后提供客观指标。测定和比较了17只?期DR患眼、45只?期DR患眼和40只正常对照眼的OPs频域和时域参数。结果:?期和?期DR患眼与正常对照眼比较,部分平均频谱的幅度、总功率、最大振幅和最大功率均有显著下降;OPs四个子波的潜伏期均显著延长,振幅均显著下降,四个子波振幅总和显著下降;主频率只在?期组显著下降。?期与?期DR患眼比较,部分平均频谱的幅度、最大振幅和最大功率有显著下降;OPs前两个子波的潜伏期有显著延长,四个子波振幅及其振幅总和均有显著下降。结论:OPs的频域和时域参数可作为评价DR不同病程和估计预后的客观指标。关键词糖尿病性视网膜病变视网膜电流图振荡电位频谱富里叶变换Analysis of oscillatory potentials of electroretinogram in frequency doma in andti me doma in in diabetic retinopathy eyesL iang Xiao-ling,YuM in-zhong,W en Feng,W uDe-zheng,Luo Tai-qingNationalOphthalmologicalLaboratories,M inistry of Public Health;Zhongshan Ophthalm ic Centre,Sun Yat2sen U niversity ofM edical Sciences,Guangzhou 510060,P R ChinaPurpose:To analyze theOPs parameters frequency domain and ti me domain in early and lateDR and provide reference for theclinical research,diagnosis and prognosis ofDR.M ethods:TheOPs parameters in frequency domain and ti me domain from 17 eyesof?phase DR,45 eyes of?phase DR and 40 normal control eyeswere tested and compared between groups.Results:Comparing w ith the normal control group,a part ofmagnitudesof themean frequency spectra,the totalpower,themaxi mum mag2nitude,themaxi mum powerwere significantly decreased,the latencies of the fourwavelets ofOPs prolonged significantly,the am2plitudes and the sum of the fourwaveletswere decreased significantly in both?phaseDR and?phaseDR;the dom inantfrequency was significantly decreased only in?phaseDR.Comparingw ith?phaseDR,a part ofmagnitudesof themeanfrequency spectra,the maxi mum magnitude,the maxi mum power were significantly decreased,the latencies of the earlier twowavelets of OPs prolonged significantly,the amplitudes and the sum of the four wavelets were decreased significantly in?phase DR.Conclusion:OPsmay be used as objective index in evaluation of DR w ith different extent and in prognosis of DR.Key words:diabetic retinopathyoscillatory potentialsfrequency spectraFourier transform近年来,随着人民生活水平的提高,我国糖尿病的发病率亦日益上升,已达36%。糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病并发的一种常见致盲眼病,DR微循环的改变主要位于视网膜内层,视网膜电流图(electroretinogram,ERG)的振荡电位(oscillatory potentials,OPs)可反映此层的功能变化。因此,本研究对?期和?期DR患眼和正常对照眼的OPs作频域和时域分析,为DR早期诊断和估计预后提供客观、敏感指标。对象和方法单纯性?期DR患眼17只,年龄5069岁,平均5912岁,矫正视力017110;?期45只,年龄4982岁,平均6019岁,矫正视力011110。DR的分期按1985年第三届全国眼底病学术会议通过并推荐使用的分期法。正常对照眼40只,年龄4868岁,平均5917岁,矫正视力110及以上。以上各组受检者屈光不正均小于1150DS和0150DC,上述受检眼滴1%复方托品酰胺三次作最大散瞳,暗适应30分钟后记录暗适应状态下的OPs。854中国实用眼科杂志第16卷(1998)第8期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/用 美 国Grass公 司 的PS22全 视 野 刺 激 器(Ganzfeld)刺激,刺激光为白色单次闪光,其强度为8cd1s?m2。用日本光电公司的N europack 电生理仪记录ERG,扫描时间为100m s,采样点数为1024。放大器的通频带设为100500Hz。用作者自编的程序对OPs作快速富里叶变换(Fast Fourier T ransform,FFT),得到OPs的频谱、总功率、最大振幅、最大功率和主频率;确定OPs的频率范围,提取OPs的时域波形,测量OPs的时域波形四个子波的潜伏期、振幅以及四个子波的振幅总和。另外,计算每个参数的变异系数,即标准差与平均值的比值。每个频率成分的功率等于该频率成分频谱幅度的平方,最大振幅、最大功率在110250Hz频率范围内求得,总功率取110250Hz频率范围内各个频率的功率之和。主频率为110250Hz频率范围内有最大振幅成分的频率。结果正常对照眼、?期和?期DR患眼ERG的平均频谱如图所示,该ERG是以OPs为主要成分,平均频谱的频率范围从10Hz到250Hz,频谱的分辨率为10Hz,较低频率的成分是a波和b波的成分,是电生理仪滤波不彻底引起的。较高频率的成分是OPs成分。三类ERG的平均频谱在110Hz附近均有一谷,是较高频率的OPs成分与较低频率的a波和b波成分的分界点。表1是正常对照眼、?期和?期DR眼OPs波形的频域参数。方差分析显示,?期和?期DR患眼与正常对照眼比较,平均频谱的幅度有显著性差异的范围主要集中在140210Hz频率内,在该频率范围内两组DR患眼的频谱幅度均有不同程度的下降;总功率、最大振幅和最大功率均有显著下降;主频率只在?期组有显著下降。图正常眼和糖尿病性视网膜病变眼OPs和a、b波残余成分的平均频谱?期与?期DR患眼比较,平均频谱的幅度有显著性下降的范围主要集中在110170Hz频率内;最大振幅和最大功率有显著下降(最大振幅下降910%,最大功率下降1313%)。我们对每一个OPs样本剔除100Hz及以下频率的成分,即把a波和b波的成分剔除,保留110Hz以上频率的成分,再作快速富里叶反变换,得到时域的OPs波形(图2),用自编程序测量每一个OPs样本四个子波的潜伏期、振幅以及四个子波的振幅总和。正常对照眼、?期和?期DR患眼OPs波形的潜伏期、振幅以及四个子波的振幅总和分别如表2和表3所示。与正常对照眼比较,?期和?期DR患眼OPs四个子波的潜伏期均显著延长,振幅均显著下降,四个子波的振幅总和亦显著下降。?期与?期DR患眼比较,OPs前两个子波的潜伏期有显著延长(分别延长611%和410%),四个子波振幅均有显著下降(下降2811%4811%),四个子波振幅总和亦显著下降(下降4118%)。表1正常对照眼、?期和?期DR患眼OPs波形的频域参数参数正常(1)?期DR(2)?期DR(3)ANOVA检验平均值标准差平均值标准差平均值标准差P差异有显著性的组别总功率(x10-12W)22612513184126560100001与2,1与3最大振幅(mV)7117213751671138511611680100001与2,1与3,2与3最大功率(x10-12W)5619381333191611291417170100001与2,1与3,2与3主频率(Hz)151189161461510101411817100101701与3954中国实用眼科杂志第16卷(1998)第8期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/表2正常对照眼、?期和?期DR患眼OPs波形的潜伏期子波正常(1)?期DR(2)?期DR(3)ANOVA检验差异有显著性的组别平均值(m s)标准差(m s)平均值(m s)标准差(m s)平均值(m s)标准差(m s)POP11810901581910301802012021210100001与21与32与3OP22415601592516001802616221390100001与21与32与3OP33016401773211711083216821850100001与21与3OP43713711183818511503912031160100151与21与3表3正常对照眼、?期和?期DR患眼振荡电位波形的振幅子波正常(1)?期DR(2)?期DR(3)ANOVA检验差异有显著性的组别平均值(mV)标准差(mV)平均值(mV)标准差(mV)平均值(mV)标准差(mv)POP133154717826180918119127111040100001与21与32与3OP28113432164531811213430132251740100001与21与32与3OP36911025168521201413027109251920100001与21与32与3OP43918715105291891217018110161730100001与21与32与3振幅总和223184711191621704019394177731830100001与21与32与3讨论ERG的OPs可客观反映视网膜内层的功能,但如何客观、定量而快捷从OPs提取敏感指标进行评价,一直是大家探讨的课题1、2。本研究通过自编计算机软件消除a波和b波成分,提取OPs成分,计算从110到250Hz的频谱和功率谱。我们的频谱分析结果显示,与正常对照眼比较,?期和?期DR眼OPs的多个频率成分的幅度下降有显著性。在140210Hz频谱范围内,DR患眼与正常对照眼比较频谱幅度有显著下降,而其他频谱成份却无明显下降,由于OPs的频率主要在120210Hz(图),说明DR对OPs的大部分频率成份都有一定影响。由于OPs与视网膜内层的活动有十分密切的关系1,34,因此,这些频谱成份的幅度下降反映了DR所致的视网膜内层功能损害。对?期与?期DR频谱幅度的比较,我们观察到两组在110170Hz频谱范围内差异有显著性,?期DR比?期明显下降;而在大于170Hz的较高频区,其差异无显著性。提示在DR后期,频率较低的频谱成份更能反映DR的受累程度;频率的幅度下降越明显,DR的病情越严重。V allabhan等5和Torren等6认为总功率和最高功率可作为OPs的测量指标,但有作者认为该两项指标变异太大7。本研究观察到,尽管OPs的总功率和最高功率变异较大,但在正常对照眼、?期和?期DR患眼之间差异仍然有显著性(见表1)。因此,总功率和最高功率仍然可以作为OPs的测量指标。本研究的结果还表明,?期和?期DR与正常对照眼比较,其最大功率和最大振幅均有明显下降,主频率在?期DR有下降,而在?期DR无明显下降,因此早期DR可不影响主频率。本研究结果显示,OPs潜伏期的变异系数较小,振幅以及四个子波的振幅和的变异系数较大,与Kothe等4和L i等7的结果一致。此外,我们观察到,?期与?期DR比较,它们的OP1和OP2子波的潜伏期差异有显著性意义,而OP3、OP4却无明显差异。有学者认为,OPs的较早成份(OP1和OP2)主要反映视锥细胞系统的活动,而较晚成份(OP3和OP4)主要反映视杆细胞系统的功能。由于DR的病变主要集中在视锥细胞较丰富的视网膜后极部,因此OP1和OP2潜伏期的改变反映了DR的严重程度,是评价DR病变程度的一个较客观、准确指标。值得注意的是,OPs频域和时域参数正常值在不同文献差异极大58,这与实验条件密切相关8,在以后的研究中还需要进一步摸索最合适的实验条件以提高检查的敏感性和特异性。早期对OPs的测量是在时域上进行的1。本研究通过对正常眼和DR患眼的ERG作快速傅立叶变换后,对其作频谱分析,提取OPs成分,通过快速傅立叶反变换在时域上重构OPs波形,从而剔除叠加在OPs上的a波和b波成分,使测量到的OPs时域参数更加准确和更加敏感。另外,快速傅立叶变换也使OPs的频域测量成为可能。频域测量可以从另外一个角度分析OPs,不需逐个判断OPs波形的位置,便于用计算064中国实用眼科杂志第16卷(1998)第8期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/机自动测量,对一些较差的OPs波形也能定量分析。而时域测量便于分别分析各个子波的参数,这有利于研究各个子波的参数对一些眼病的敏感性和特异性。因此,OPs的频域测量和时域测量可互为补充,从而为临床评价提供一些更全面、客观而敏感的观察指标。参考文献1Speros P,et al.Surv Ophthalmol 1981 252372Heynen H,et al.V ision Res 1985 2513653Sabates R,et al.A rch Ophthalmol 1983 1012324Kothe AC,et al.Doc Opthalmol 1989 713815Vallabhan G,et al.Doc Ophthalmol 1988 691456van der Torren K,et al.Doc Ophthalmol 1988 691537L i XX,et al.Doc Ophthalmol 1991 76658Coupland SG.Doc Ophthalmol 1987 66195黄斑裂孔视网膜脱离术后视功能恢复的观察方臻苏兆安陈靖杭州浙江医科大学附属第二医院眼科310009本文对30例单眼罹患视网膜脱离经手术获得成功而另眼为健眼的病人,就黄斑裂孔视网膜脱离术后视功能恢复进行探讨。用Octopus视野分析仪检查,健眼为对照眼。结果:术后30只眼视野的定量值,M S比术前提高,而MD、CLV比术前下降,差异呈显著性(P 010001)。随访6个月以上,术后视力与术前视力对照,有明显提高(P 0105)。结论:黄斑裂孔视网膜脱离术后视功能恢复与裂孔大小、脱离的范围有关。术后黄斑功能不能完全恢复。关键词视功能黄斑裂孔视网膜脱离外科手术视野A study on visual function recovery after retinal detachment with macular hole surgeryFang Zhen,Su Zhao-an,Chen JingDepartment of Ophthalmology,Second Affiliated Hospital,ZhejiangM edicalU niversity,Hangzhou 310009Objective:To investigate the visual function recovery after retinal detachmentw ith macular hole surgery.M ethods:TheOcto2pus Field A nalyzerwas used to measure static centrol visual fields of both eyes in 30 patientsw ith unilateral retinal detachment dueto macular hole after ssuccessful pneumatic retinopexy and vitrectomy.The normal eyeswere the controls.Results:W ith regardto M S,MD,CLV of quantity the visual field,theM S of postoperative eyes showed a significant increase andMD,CLV decreasecompared w ith preoperative eyes(p 010001).Follow2up exam inations(after 6months)disclosed visual acuity in 30 eyes had gettingbetter than before(P 0105).Conclusions:The visual function recovery after retinal detachmentw ith macular hole surgery are re2lated to size of macular hole,range of retinal detachment.The visual function of retinal detachment caused by macular hole istperfectly recoveryed from postoperation.Key words:visual functionmacular holeretinal detachmentsurgeryvisual field本研究采用Octopus视野分析仪检查30例单眼罹患黄斑裂孔视网膜脱离而获得手术成功的病人。检测的定量结果能对术后黄斑功能的恢复进行客观的评价。现将研究结果报告如下。对象与方法病例选择:全部病例符合以下5个条件者作为研究对象:患者单眼罹黄斑裂孔视网膜脱离,另眼为健眼;患眼为单纯性黄斑裂孔视网膜脱离,经手术后使裂孔封闭与视网膜复位;双眼无明显屈光介质异常;双眼屈光呈等效屈光度;双眼无青光眼等眼疾。一般资料:30例黄斑裂孔视网膜脱离,男性12例,女性18例。年龄42岁至65岁,平均55岁。右14眼,左16眼。眼部情况:术前视力、光感、手动、指数24眼(80%);01010108者5眼(16167%);011者1眼(3133%)。黄斑裂孔大小:30眼中,裂孔小圆形25眼(83133%),椭圆形4眼,三角形为1眼。裂孔大小自裂隙状至1?2PD,而1?51?4PD者为23眼。视网膜脱离范围:后极部局限性脱离6眼(20%),波及下方颞侧21眼(70%),3?4象限脱离3眼(10%)。玻璃体与PVR:2眼玻璃体液化混浊,PVRA级。6眼164中国实用眼科杂志第16卷(1998)第8期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/