唐威儀，陳捷敏，王榮榮，檀思蕾，劉冬梅，俞曉英，李慧華，張群峰，盛延良，夏文濤，

（1.佳木斯大學基礎(chǔ)醫(yī)學院，黑龍江 佳木斯 154007；2.司法鑒定科學研究院 上海市法醫(yī)學重點實驗室司法部司法鑒定重點實驗室 上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，上海 200063；3.上海諾誠電氣股份有限公司，上海 200245）

損傷后視功能障礙，特別是視力水平的客觀評定一直都是法醫(yī)臨床學鑒定的難點問題，目前仍需結(jié)合視力表視力、全面的眼科檢查與客觀電生理檢查，尤其是圖像視誘發(fā)電位（pattern visual evoked potential，PVEP）等來綜合評估被鑒定人的真實視力水平，并將其作為損傷程度和殘疾等級鑒定的主要依據(jù)[1]。

PVEP檢查所獲P100波的振幅和潛伏期是評價的主要指標，其影響因素包括圖像對比度、刺激野大小、背景光、眼屈光以及受試者的注意力等，對于正常健眼而言，視誘發(fā)電位（visual evoked potential，VEP）在左、右眼間無明顯差異[2]。在PVEP的記錄過程中要求受試者注意力集中，保持良好的固視是成功記錄的關(guān)鍵[2-3]。但在傳統(tǒng)PVEP的法醫(yī)學檢驗中，存在受試者主觀固視不良的情況，為此本研究在原有PVEP技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)了以虛擬現(xiàn)實圖像作為刺激源的虛擬現(xiàn)實技術(shù)圖像視誘發(fā)電位（virtual reality-pattern visual evoked potential，VR-PVEP）儀，并開發(fā)了雙眼同時不同步刺激模式和單眼分別刺激模式，希望有助于克服法醫(yī)學檢驗中主觀固視不良帶來的不利影響，為視功能障礙法醫(yī)臨床學鑒定提供更多方法。

1 對象與方法

1.1 設(shè)備與操作方法

本研究采用自行研發(fā)的VR-PVEP儀（司法鑒定科學研究院與上海諾誠電氣股份有限公司共同研發(fā)）對受試者進行檢驗。該設(shè)備是在上海諾誠電氣股份有限公司現(xiàn)有神經(jīng)電生理儀檢查技術(shù)的基礎(chǔ)上，對電生理技術(shù)的軟、硬件進行針對性設(shè)計、升級和改造，結(jié)合虛擬現(xiàn)實（visual reality，VR）眼鏡，采用類似球幕的刺激野，對受檢眼而言，其刺激覆蓋范圍遠大于傳統(tǒng)的陰極射線顯像管（cathode ray tube，CRT）刺激器，并可對雙眼獨立地輸出黑白棋盤格刺激圖像。佩戴VR眼鏡后，可避免受檢眼受周圍景象的干擾?；谏鲜鎏攸c，可有效提高檢查效率，避免采用傳統(tǒng)CRT刺激器時受檢眼注視不良需重新采集信號的問題。VR-PVEP儀的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下兩方面：（1）分屏顯示功能；（2）隨機切換左、右眼刺激圖像的功能。上述兩項功能主要依賴于VR技術(shù)。VR技術(shù)的工作原理主要有交替顯示、畫面交換、視差融合等。

設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由神經(jīng)電位記錄電極與連接線、神經(jīng)電信號放大采集器、主控計算機、刺激計算機、同步器、雙眼刺激VR眼鏡以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析軟件、刺激管理軟件組成。目前已開發(fā)以下兩種刺激模式：（1）雙眼同時不同步刺激模式（以下簡稱“雙眼模式”），檢查過程中受試者雙眼同時但不同步地分別接受黑白棋盤格翻轉(zhuǎn)圖像的刺激，雙眼刺激隨機切換，并分別記錄左、右眼的誘發(fā)電位；（2）單眼分別刺激模式（以下簡稱“單眼模式”），與傳統(tǒng)的視覺電生理檢查方式一致，檢查過程中先后刺激左、右眼并分別記錄各自的誘發(fā)電位。

圖1 VR-PVEP系統(tǒng)示意圖Fig.1 Diagrammatic sketch of VR-PVEP

1.2 實驗對象

選取志愿受試者34例（68眼），其中男性15例，女性19例，年齡為20～40歲，能理解并配合檢查，裸眼視力在-0.25 DS～-5.25 DS，單眼視力均可矯正至0.8以上，散光度均在1.5DC以下，排除屈光不正以外的其他影響視覺功能的眼科疾病及眼科手術(shù)史，排除患有如嚴重糖尿病、高血壓病等可能引起眼底病變的全身性疾病。所有受試者在檢查前均知情同意，本研究符合相關(guān)醫(yī)學倫理法律條款規(guī)定。

1.3 視力測試方法

在鑒定實踐中，一眼損傷并視力障礙的情況更多見?；诖?，本研究通過對受試者進行屈光誘導，使其一眼視力在正常視力水平，另一眼視力降低至中度視力障礙范圍。

首先采用投影儀視力表測試法，在暗適應(yīng)環(huán)境下檢查受試者的裸眼視力與矯正視力。采用插片法在受試者被檢眼前放置試驗透鏡以誘導屈光性近視，調(diào)節(jié)受試眼屈光鏡片度數(shù)，使受試者一眼視力水平在0.8以上（正常視力水平），另一眼視力達中度損害水平（0.1≤視力<0.3[4]）。分別記錄誘導各被檢眼至相應(yīng)視力水平的屈光鏡片度數(shù)，為雙眼VR-PVEP檢查過程中插片提供依據(jù)。

1.4 VR-PVEP檢查方法

受試者在檢查前閉眼休息0.5h，使眼睛處于自然放松狀態(tài)。

檢查前準備：貼緊頭皮剪去額中點（Fz，地電極）和中央點（Cz，參考電極）處頭發(fā)，用磨砂膏清理Fz、Cz和枕點（Oz，活動電極）3個電極放置位置的皮屑和油脂，再用乙醇棉片擦拭，待乙醇揮發(fā)，將盤狀電極凹面填滿電極膏，膠帶固定于Oz和Cz，皮膚電極貼于Fz。

視力測試過程中，將視力檢查時記錄的鏡片內(nèi)置固定于VR眼罩內(nèi)。受試者取舒適的坐姿，放松頭面部肌肉，戴上VR眼罩，測試電阻抗。當活動電極和參考電極的電阻抗均小于5 Ω時，開始檢查，囑受試者全程雙眼注視屏幕中央的紅色小叉。每位受試者均進行兩種模式的檢查，先行雙眼模式刺激，再行單眼模式刺激。每種模式均依次按照8×8、16×16、24×24和32×32 4種空間頻率進行檢查。兩種模式檢查中途閉目休息15min，防止視疲勞對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，檢查過程中全程要求受試者高度配合。進行單眼模式刺激時，為避免雙眼視像融合影響實驗結(jié)果，未被檢查的眼用黑布遮蓋。

本研究中所有檢查均由同一位熟練操作者按操作規(guī)程完成。

1.5 統(tǒng)計分析

為研究雙眼模式與單眼模式刺激下PVEP的區(qū)別及關(guān)聯(lián)，運用SPSS 20.0軟件對波形數(shù)據(jù)進行分析，選擇基線穩(wěn)定、干擾小的波形數(shù)據(jù)，采用配對樣本t檢驗及相關(guān)性回歸分析，檢驗水準α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 不同空間頻率下兩種模式的比較

配對樣本t檢驗結(jié)果顯示，8×8空間頻率下，單眼模式與雙眼模式的P100波振幅差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），16×16、24×24、32×32空間頻率下，單眼模式與雙眼模式的P100波振幅差異均具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），說明在一眼視力正常、一眼視力中度損害的情況下，除8×8空間頻率外，隨著空間頻率的逐步增高，VR-PVEP雙眼模式與單眼模式的P100波振幅仍具有差異，即同一眼在單眼模式下的振幅高于雙眼模式下的振幅，提示雙眼模式下雙眼之間存在一定相互作用，結(jié)果見表1。

表1 4種空間頻率下單眼模式與雙眼模式的P100波振幅Tab.1 The amplitude of P100 wave in monocular mode and binocular mode at 4 spatial frequencies（±s，振幅/μV）

表1 4種空間頻率下單眼模式與雙眼模式的P100波振幅Tab.1 The amplitude of P100 wave in monocular mode and binocular mode at 4 spatial frequencies（±s，振幅/μV）

注：1）選擇基線穩(wěn)定、干擾小的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計；2）與相同空間頻率雙眼模式比較，P<0.05。

單眼模式6.81±3.25 5.95±3.582）5.48±3.022）5.09±3.412）n1）空間頻率8×8 16×16 24×24 32×32 66 67 64 59雙眼模式7.11±2.79 7.30±2.97 6.97+3.27 6.68±3.76

2.2 不同空間頻率下兩種模式的相關(guān)性

通過相關(guān)性分析，得出各空間頻率下單眼模式的P100波振幅和雙眼模式的P100波振幅均呈中度相關(guān)（r>0.4），結(jié)果見表2。

表2 4種空間頻率下單眼模式與雙眼模式P100波振幅的相關(guān)性Tab.2 Correlation of the amplitude of P100 wave in monocular mode and binocular mode at 4 spatial frequencies

3 討 論

眼外傷后視力障礙者視功能的客觀評定一直是法醫(yī)學鑒定的難點，也是法醫(yī)學研究人員一直努力的方向。近年來，在法醫(yī)臨床學眼外傷鑒定中，涌現(xiàn)出一些新的有助于客觀評定視力水平的方法，如事件相關(guān)電位（event-related potential，ERP）[5]、雙通道客觀視覺質(zhì)量分析系統(tǒng)Ⅱ（optical quality analysis system Ⅱ，OQASⅡ）[6]等，每種方法均有其自身優(yōu)勢。相較新技術(shù)而言，傳統(tǒng)的PVEP技術(shù)由于其在眼科和法醫(yī)學領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，目前仍然是推斷受試者真實視力最常用且相對成熟、有效、便捷的方法[7-9]。在眼外傷的法醫(yī)臨床學鑒定實踐中，仍以單眼損傷多見，往往需要通過對傷眼與健眼PVEP之間的比較來判斷、分析其傷眼的視功能障礙程度，但由于受注視或固視等因素影響，被檢者往往在檢查健眼時會高度注意并良好固視，從而獲得較為理想的波形，而在檢查傷眼時，往往存在故意分散注意力如“視而不見”或增加眼動、固視不良等情況。研究[10-11]結(jié)果表明，若受試眼偏離屏幕中心約10°，視網(wǎng)膜中心視野10°區(qū)域難以有效接受屏幕給出的刺激信號，將導致P100波的潛伏期延長、振幅下降，給辨別偽盲和偽裝視力障礙帶來明顯影響。目前眼外傷的法醫(yī)臨床學鑒定實踐中常用的視覺電生理儀都基于分別獨立檢查單眼VEP的原理和程序，獲得的都是屏蔽另一眼、僅單眼注視的PVEP波形，并用于評估受檢眼的視力水平，傷眼檢查時注視不能得到有效保證。由于上述視覺電生理儀器主要用于臨床眼科的診療，臨床實踐中受試者的配合度往往較高，并不存在辨別真?zhèn)蔚那闆r，而在法醫(yī)學鑒定實踐中，去偽存真則是鑒定人關(guān)注的重點。如何優(yōu)化VEP技術(shù)、最大程度地減少人為注視等因素對PVEP結(jié)果的影響，更加科學、準確、有效地將臨床電生理技術(shù)運用到法醫(yī)學鑒定實踐中，一直是法醫(yī)臨床學研究的目的和任務(wù)。

由于人眼具有協(xié)同作用，在雙眼同時注視的前提下，當一眼高度注意或注視時，另一眼也必然注視良好，正是基于這一原理，本研究團隊考慮在同一次檢查中分別給予單眼不同步的圖形刺激，使得枕葉中樞能交替接收分別來自左、右眼的視覺信號，并分別記錄電生理波形的方法。從理論上講，為了使健眼呈現(xiàn)較好的波形，必然需要健眼的高度配合，而在雙眼模式下，由于被檢者無法獲悉刺激的眼別，而雙眼的協(xié)同作用使所謂存在視力損害的被檢眼也“不得不”高度注視，可以獲得更加接近真實情況的傷眼PVEP波形。另外，在雙眼同時不同步的刺激下，理論上講，即使存在主觀或非主觀“故意”固視不良情況，在最終波形的反映上雙眼均會受影響，在法醫(yī)學鑒定中主要基于對雙眼波形之間的比較來分析和判斷傷眼的情況。

本研究中，VR-PVEP的核心方法系雙眼隨機PVEP，從本質(zhì)上來講，VR-PVEP的雙眼模式仍是對單眼PVEP的檢測，只是將傳統(tǒng)的左、右眼分別進行的檢測步驟改進為雙眼同時進行，但該雙眼隨機PVEP與傳統(tǒng)單眼PVEP之間是否存在區(qū)別系本次研究的重點，故本研究仍是基于正常志愿者高度配合的情況下進行兩種模式的檢查。在對受試者進行傳統(tǒng)方式的單眼PVEP和雙眼PVEP的檢查后，通過配對樣本t檢驗，發(fā)現(xiàn)在8×8空間頻率下（大格子翻轉(zhuǎn)），單眼模式與雙眼模式P100波的振幅并無顯著差異，其余3種空間頻率下單眼模式與雙眼模式P100波的振幅差異均具有統(tǒng)計學意義，即在較低空間頻率下，雙眼同時不同步刺激獲得的單眼P100波與先后分別刺激單眼所獲得的P100波并無明顯差異，而隨著空間頻率的增高，雙眼同時刺激模式下的單眼P100波振幅較先后刺激單眼的P100波振幅降低，提示高空間頻率下，在一眼視力正常、另一眼視力中度損害的情況下，雙眼之間可能存在相互影響，且以抑制傾向為主。在日常生活中，人們依靠雙眼的協(xié)同視功能來工作和生活，前期研究[12]結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若單眼損傷致視力下降，則雙眼視功能也將受到不同程度的影響，本研究基于VR技術(shù)的雙眼模式PVEP研究也發(fā)現(xiàn)雙眼之間存在相互影響，但鑒于目前樣本量有限，且對視力差異的分組仍不夠細化，今后仍需進一步擴充實驗對象及實驗數(shù)據(jù)，以完善實驗。

通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，即使在較高空間頻率下，雙眼模式下PVEP的P100波振幅與單眼模式存在一定差異，但兩者之間仍存在一定相關(guān)性，然而，兩者之間具體的相互關(guān)系仍有待進一步研究。

另外，通過受試者反饋，在雙眼模式下固視穩(wěn)定性良好。

作為一種具有潛在應(yīng)用價值的視覺電生理檢查方法，VR-PVEP在法醫(yī)臨床學視功能障礙評估中存在以下優(yōu)勢：（1）雙眼隨機切換刺激，使受試者主觀上無法判斷正在被動接受黑白棋盤格圖像刺激的眼是左眼還是右眼，從而難以進行單眼注視不良；（2）目前的VEP仍屬于諸多眼科檢查方法中用時較長的一項檢查，雙眼同時不同步的檢查方法將極大地縮短檢查時間，節(jié)約時間成本并提高工作效率，且更為便捷有效；（3）本研究通過對比雙眼同時不同步刺激（雙眼模式）與現(xiàn)有的雙眼先后分別刺激（單眼模式）兩種方法，將有助于研究雙眼的相互作用，即明確同時刺激雙眼后是否會產(chǎn)生視覺通路的增強、平均或抑制作用，更有助于客觀地評價日常生活視力情況。

當然，本設(shè)備和方法也存在一定的不足之處：人眼所看到的VR眼罩內(nèi)的黑白棋盤格圖像是通過透鏡放大的虛擬圖像，僅能通過焦距推測被測試眼到圖像之間的距離，并且難以測得黑白棋盤格的邊長，因此無法準確計算各空間頻率下黑白棋盤格所對應(yīng)的視角，故僅依據(jù)現(xiàn)有研究也難以直接推斷單眼視力水平，需要進一步擴大樣本量明確其規(guī)律；另外，在疲勞狀態(tài)下進行長時間測試對P100波的波形有較大影響。上述不足仍需要通過后續(xù)研究加以改進。本研究對受試者采用了屈光誘導獲得被檢眼視力的方法，然而屈光是VEP的影響因素之一，并且通過屈光誘導所獲得的視力下降與病理、外傷情況下的真實視力下降的VEP也可能存在不同，但考慮到目前研究仍處于對方法的前期探索階段，為保證較好的配合性，選取正常志愿者進行屈光誘導仍是目前相對可行的途徑。同時，本研究目前主要是對同一眼（同一屈光度）兩種方法（單眼刺激與雙眼隨機交替刺激）的比較，即研究對象的所有屬性都是相似的，故并不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生實質(zhì)性影響，而新方法下雙眼之間是否存在相互影響，是今后研究的內(nèi)容之一。