郝虹霞，陳捷敏，王榮榮，俞曉英，王萌，周智露，4，盛延良，夏文濤

1.佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 微生態(tài)-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 佳木斯 154007；2.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 司法部司法鑒定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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；4.貴州醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院，貴州 貴陽 550009

法醫(yī)臨床鑒定中對于眼損傷[1-3]案件，如何高效、準(zhǔn)確地對眼損傷患者的視力水平作出準(zhǔn)確評估是關(guān)鍵所在，但也是法醫(yī)臨床鑒定領(lǐng)域的難點(diǎn)和重點(diǎn)問題。目前，通常使用全面的眼科檢查以及視覺電生理等技術(shù)手段，從視覺功能損傷基礎(chǔ)以及主、客觀方法綜合應(yīng)用的角度，對傷眼的視力進(jìn)行評估。采用刺激屏分別給予左右眼圖像刺激并記錄各眼的圖像視覺誘發(fā)電位（pattern visual evoked potential，PVEP）是眼外傷鑒定中最常用的電生理方法，可以通過閾刺激視角、最佳刺激視角等對受檢眼進(jìn)行視力評估[4]。有研究[5]表明，受檢眼視網(wǎng)膜中心視野的偏離會導(dǎo)致P100 波形的異常，這對客觀評定視力和鑒別夸大視覺損傷的眼外傷鑒定提出了挑戰(zhàn)。目前，法醫(yī)臨床采用的視覺電生理檢查都是采用單眼分別注視刺激屏的方式，在鑒定過程中傷眼的注視程度會對檢查結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，從而干擾鑒定人對波形的分析和判斷，實(shí)踐中需要鑒定人針對傷者的受傷程度、診療過程、眼部結(jié)構(gòu)檢查等多方面對傷眼視覺功能障礙程度進(jìn)行綜合分析，這就增加了結(jié)果判斷的主觀性，使之成為長期困擾法醫(yī)臨床視覺功能評定的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

本研究擬通過虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）技術(shù)與傳統(tǒng)PVEP相結(jié)合的方式，探索針對嚴(yán)重視覺功能障礙患者更精確的視力評估方法，利用虛擬現(xiàn)實(shí)-圖像視覺誘發(fā)電位（visual reality-pattern visual evoked potential，VR-PVEP）技術(shù)[6]進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的視力評估。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取青年志愿者55名，其中男性22名，女性33名，年齡范圍為20～33 歲，平均年齡24 歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：雙眼散光度數(shù)均≤1.5 DC，最佳矯正遠(yuǎn)視力均≥0.8、近視力均≥0.5（本研究均采用小數(shù)記錄法）；無眼外傷病史，無青光眼、白內(nèi)障、黃斑病變等眼科疾病或遺傳病史，無影響視覺功能的全身性疾病，無顱腦器質(zhì)性損傷，除屈光不正外無影響視力的其他疾病。使用投影式視力表、標(biāo)準(zhǔn)近視力表對遠(yuǎn)、近視力分別進(jìn)行檢測。

所有志愿者均能了解并配合本研究的所有操作，并在了解本研究內(nèi)容和流程后簽署知情同意書。本研究遵循《赫爾辛基宣言》，已通過司法鑒定科學(xué)研究院倫理委員會審查。

1.2 儀器介紹

使用基于實(shí)用新型專利“視力客觀評定和/或視覺誘發(fā)電位的檢測系統(tǒng)”[7]研發(fā)的VR-PVEP 儀（上海諾誠電氣股份有限公司和司法鑒定科學(xué)研究院聯(lián)合研發(fā)），將傳統(tǒng)視覺誘發(fā)電位與VR 技術(shù)相結(jié)合。VRPVEP 儀由VR 眼鏡、誘發(fā)電位儀、主控計(jì)算機(jī)、刺激計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)分析軟件等部分組成，通過佩戴VR 眼鏡可以最大程度地減少外界環(huán)境對受檢者的影響，有效降低受檢者注視不良情況的發(fā)生，進(jìn)一步減少實(shí)驗(yàn)損耗時(shí)間[6]。

該儀器目前已研發(fā)3 種刺激模式，分別為單眼獨(dú)立刺激模式、雙眼同時(shí)刺激模式和雙眼同時(shí)不同步刺激模式。與傳統(tǒng)PVEP 相比，新增的雙眼同時(shí)不同步刺激模式是在同一次檢查過程中使左、右眼分別隨機(jī)接受黑白棋盤格刺激，并分別記錄左、右眼的視覺誘發(fā)電位圖像[6]。本研究主要采用單眼獨(dú)立刺激模式和雙眼同時(shí)刺激模式，記錄雙眼同時(shí)視和單眼視時(shí)VRPVEP 的P100 波形，研究不同視覺損傷程度下單眼視與雙眼同時(shí)視的P100 波形變化。

1.3 實(shí)驗(yàn)分組

使用屈光誘導(dǎo)法，在受檢者的一眼前放置不同的透鏡，模擬單眼不同程度屈光不正視覺損傷的情形。根據(jù)2019 年WHO 提出的盲及視覺損傷分級標(biāo)準(zhǔn)[8]，設(shè)置3個(gè)誘導(dǎo)性屈光不正遠(yuǎn)視力，分別為矯正視力0.05、矯正視力0.1 和矯正視力0.3，通過上述遠(yuǎn)視力誘導(dǎo)，相當(dāng)于收集模擬單眼視覺損傷者共165 例。同時(shí)記錄受檢者健眼和模擬視覺損傷眼各自的近視力，把遠(yuǎn)視力與近視力相加，將模擬單眼視覺損傷者分為3組：A 組（即重度視覺損傷），近視力與遠(yuǎn)視力之和≤0.2，共31 例；B 組（即中度視覺損傷），0.2＜近視力與遠(yuǎn)視力之和＜0.8，共74 例；C 組（即輕度視覺損傷），近視力與遠(yuǎn)視力之和≥0.8，共60 例。將雙眼視力均正常者設(shè)置為對照組，共55 例。

1.4 VR-PVEP 檢查方法

檢查前準(zhǔn)備：將作用電極置于枕骨粗隆上2 cm處（Oz），參考電極置于中央點(diǎn)（Cz），地電極置于額前（Fz）。Oz 和Cz 處均使用金盤電極，F(xiàn)z 采用皮膚電極。先用磨砂膏清理電極放置位置，然后用乙醇棉片清潔，待乙醇揮發(fā)后再將盤狀電極和皮膚電極置于相應(yīng)部位。

檢查過程：囑受檢者端坐于椅子上，頭部和肩膀保持放松。佩戴VR 眼鏡進(jìn)行電阻測試，電極間阻抗均需小于5 kΩ。選取空間頻率為16×16、24×24、32×32、64×64 的黑白棋盤格，刺激模式分別按照雙眼、視覺損傷眼、健眼的順序交替進(jìn)行，不同空間頻率實(shí)驗(yàn)間隔為3 min。為了防止視覺疲勞，將每例受檢者的4 次實(shí)驗(yàn)分成兩個(gè)部分進(jìn)行，即先對矯正視力0.05、0.1 的情形進(jìn)行測試，再對矯正視力0.3 和正常視力的情形進(jìn)行測試，兩部分實(shí)驗(yàn)需要間隔6 h 以上，各視力情形下實(shí)驗(yàn)間隔為10 min，期間囑受檢者閉目休息，防止眼疲勞影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所有實(shí)驗(yàn)過程均由同一名熟練操作者按流程規(guī)范實(shí)施。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采集各視覺損傷情形時(shí)受檢者在不同刺激模式下16×16、24×24、32×32、64×64空間頻率誘發(fā)出的VRPVEP 波形數(shù)據(jù)，對P100 峰時(shí)進(jìn)行分析。采用SPSS 26.0 軟件（美國IBM 公司）分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行正態(tài)分布和方差齊性檢驗(yàn)：若符合正態(tài)分布和方差齊性，使用單因素方差分析；若不符合，使用非參數(shù)檢驗(yàn)法（Kruskal-WallisH檢驗(yàn)）。用中位數(shù)（median，M）及四分位數(shù)（P25，P75）顯示偏態(tài)分布資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，采用Bonferroni 校正調(diào)整多重檢驗(yàn)的顯著性值。

2 結(jié)果

2.1 單眼視覺損傷的VR-PVEP P100 峰時(shí)特征

A 組視覺損傷眼和健眼的VR-PVEP P100 峰時(shí)不符合正態(tài)分布，Kruskal-WallisH檢驗(yàn)結(jié)果（表1）顯示：視覺損傷眼與雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)在24×24、32×32 和64×64 空間頻率下的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），視覺損傷眼與健眼測得的P100峰時(shí)在64×64 空間頻率下的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），健眼與雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)在全空間頻率下的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；健眼在64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)與16×16、24×24空間頻率下測得的P100 峰時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 A 組受檢眼在不同空間頻率下的VR-PVEP P100 峰時(shí)Tab.1 The peak times of VR-PVEP P100 waves of subjects in Group A at different spatial frequencies［n=31，M（P25，P75），ms］

B組視覺損傷眼和健眼的VR-PVEP P100峰時(shí)不符合正態(tài)分布，Kruskal-WallisH檢驗(yàn)結(jié)果（表2）顯示：視覺損傷眼與雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)在16×16、24×24 和64×64 空間頻率下的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），視覺損傷眼與健眼測得的P100 峰時(shí)在64×64 空間頻率下的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），健眼與雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)在16×16 空間頻率下的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；雙眼同時(shí)視在64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)與16×16、24×24、32×32 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

C 組視覺損傷眼和健眼的VR-PVEP P100 峰時(shí)不符合正態(tài)分布，Kruskal-WallisH檢驗(yàn)結(jié)果（表3）顯示：視覺損傷眼與健眼測得的P100 峰時(shí)在32×32 和64×64 空間頻率下的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），視覺損傷眼與雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)在全空間頻率下的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），健眼與雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)在全空間頻率下的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；視覺損傷眼在64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)與24×24、32×32 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），健眼在64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)與16×16、24×24、32×32 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 C 組受檢眼在不同空間頻率下的VR-PVEP P100 峰時(shí)Tab.3 The peak times of VR-PVEP P100 waves of subjects in Group C at different spatial frequencies［n=60，M（P25，P75），ms］

2.2 視力正常的VR-PVEP P100 峰時(shí)特征

對照組（即視力正常者，雙眼遠(yuǎn)視力均≥0.8且近視力≥0.5）中單眼視和雙眼同時(shí)視的VR-PVEP P100 峰時(shí)不符合正態(tài)分布，Kruskal-WallisH檢驗(yàn)結(jié)果（表4）顯示：單眼視與雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)在全空間頻率下的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；單眼視在64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)與16×16、24×24、32×32 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），雙眼同時(shí)視在64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)與16×16、24×24、32×32 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表4 對照組受檢眼在不同空間頻率下的VR-PVEP P100 峰時(shí)Tab.4 The peak times of VR-PVEP P100 waves of subjects in the control group at different spatial frequencies［M（P25，P75），ms］

3 討論

3.1 研究基礎(chǔ)

雙眼視是視覺的正常功能狀態(tài)，研究雙眼視與像差之間的關(guān)系有助于對視覺系統(tǒng)功能中像差作用大小進(jìn)行評估[9]。在對屈光手術(shù)后的患者進(jìn)行傳統(tǒng)PVEP檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，術(shù)后雙眼總和指數(shù)平均在1.0 以上，這說明雙眼同時(shí)視在屈光手術(shù)后仍優(yōu)于單眼視[10]。雙眼視覺對弱對比度視覺信號更容易感知，同時(shí)當(dāng)兩眼視網(wǎng)膜呈現(xiàn)不相容的圖像時(shí)，會出現(xiàn)雙眼競爭，即兩眼圖像會爭奪知覺優(yōu)勢[11-12]。因此，雙眼同時(shí)視PVEP波形參數(shù)與視力之間關(guān)系的研究也有助于對患者日常生活視力的評價(jià)。VR-PVEP 技術(shù)在傳統(tǒng)PVEP 單眼檢查的基礎(chǔ)上，增加了雙眼同時(shí)視刺激模式，可以有效避免視覺損傷眼固視不良對波形帶來的影響。

3.2 模擬屈光不正所致視力減退的VR-PVEP 特征

本研究根據(jù)VR-PVEP 的成像原理采用近視力與遠(yuǎn)視力相結(jié)合的方式進(jìn)行分組。研究結(jié)果表明，在模擬單眼重度視覺損傷即近視力和遠(yuǎn)視力均顯著下降的情況下，雙眼同時(shí)視在24×24、32×32、64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)較視覺損傷眼提前；對于單眼中度視覺損傷者，其雙眼同時(shí)視在16×16、24×24、64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)較視覺損傷眼提前；而在單眼輕度視覺損傷者中，雙眼同時(shí)視測得的P100峰時(shí)與視覺損傷組相比，均未表現(xiàn)出此種趨勢，且正常者雙眼同時(shí)視峰時(shí)與單眼視峰時(shí)之間亦無明顯變化，提示使用VR-PVEP 區(qū)分視覺損傷的程度具有可行性。在遠(yuǎn)視力和近視力均顯著下降的情況下，不同刺激頻率的黑白棋盤格對視覺損傷眼及雙眼同時(shí)視測得的P100 峰時(shí)具有一定的影響，有助于單眼視力損傷程度的評估。

在重度和中度視覺損傷者中，視覺損傷眼在64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)較健眼有一定的延遲；單眼輕度視覺損傷者中，視覺損傷眼在32×32、64×64 空間頻率下測得的P100 峰時(shí)較健眼稍延長。此外，不同程度視覺損傷以及正常者在4 種空間頻率下測得的P100 峰時(shí)，均存在64×64 空間頻率下與其他3 種空間頻率下組內(nèi)比較部分差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的情況，說明在VR 技術(shù)這一同時(shí)受到近視力與遠(yuǎn)視力影響的視覺評估方式中，64×64 空間頻率對視力的評估具有重要作用。

此外，對于近視力和遠(yuǎn)視力之和≤0.2 的重度視覺損傷者，VR-PVEP 可以普遍有效地誘發(fā)出P100 波形，相較于傳統(tǒng)PVEP 有時(shí)在最佳矯正視力＜0.1 時(shí)無法引出明顯波形相比，更有助于對視覺功能嚴(yán)重障礙者的視力評估。雙眼同時(shí)視的峰時(shí)較視覺損傷眼和健眼普遍有所提前，這可能與VR-PVEP 眼前虛擬成像原理和雙眼近視力的共同作用有關(guān)。由于PVEP信息采集的限制，個(gè)體表現(xiàn)差異較大，傳統(tǒng)PVEP 受到被鑒定人注視程度的制約，而VR-PVEP 有效地降低了這一因素的影響，可以顯著提升效率。

3.3 VR-PVEP 的優(yōu)缺點(diǎn)及后續(xù)研究方向

VR-PVEP 在既往研究[6]中開發(fā)出了雙眼隨機(jī)切換模式，使受檢者無法主觀判斷接受視覺刺激的眼別，有力地解決了單眼注視不良的難題。本研究是在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步擴(kuò)展，在實(shí)踐中具有以下優(yōu)勢：（1）通過開發(fā)雙眼同時(shí)注視模式，可以更有效地避免視覺損傷眼導(dǎo)致的注視不良問題，這對法醫(yī)臨床鑒定具有重要意義；（2）研究在單眼不同程度視覺功能障礙的情況下雙眼同時(shí)視時(shí)VR-PVEP 波形的變化規(guī)律，有助于對視力下降程度進(jìn)行評估；（3）VR-PVEP有利于視覺功能嚴(yán)重障礙者的視覺電生理檢查，可以進(jìn)一步探索在近視力和遠(yuǎn)視力均顯著下降情況下的波形特點(diǎn)。與傳統(tǒng)PVEP 技術(shù)相比，視力重度下降者采用VR-PVEP 技術(shù)可以引出較為明顯的波形，這表明VR-PVEP 有助于視覺重度損傷者的視覺功能檢查以及對偽盲和夸大視力障礙者的鑒別。由于法醫(yī)臨床鑒定的特殊性，被鑒定人存在不配合或者偽裝真實(shí)情況的可能，這一直是鑒定過程中存在且亟待解決的難題之一，VR-PVEP 可以降低被鑒定人主觀因素的影響，有效避免注視不良問題。

本研究通過插片法模擬屈光不正導(dǎo)致的視覺損傷，但在實(shí)際臨床鑒定中眼外傷患者受傷原因及表現(xiàn)類型眾多，且伴有各種眼部結(jié)構(gòu)改變帶來的影響，在實(shí)際應(yīng)用中需要謹(jǐn)慎。本研究只模擬了一類人群，對于各種眼外傷類型患者缺乏相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在后續(xù)研究中需要增加各類眼外傷患者行進(jìn)一步研究，同時(shí)可以增加對比敏感度來進(jìn)行視覺損傷程度的評估[13]。

本實(shí)驗(yàn)僅考慮到不同空間頻率對P100 波形的影響，未對透鏡色彩、深淺程度以及視標(biāo)亮度等方面進(jìn)行研究。已有研究[14]發(fā)現(xiàn)，患有大腦視覺功能障礙的兒童經(jīng)常畏光，亮度的增加會導(dǎo)致視力的降低，在低亮度觀察條件下會表現(xiàn)出更好的視力水平，而這在正常兒童中卻沒有表現(xiàn)出顯著性差異。當(dāng)受檢者通過黃色透鏡檢查時(shí)，藍(lán)光的過濾操作會對視覺處理過程產(chǎn)生影響，特定皮層活躍程度有所加強(qiáng)，視網(wǎng)膜活動延遲，這將有助于彩色鏡片顏色和深度的選擇和對視覺功能客觀影響指標(biāo)的研究[15]。在后續(xù)研究中，VRPVEP 可以增加色彩透鏡檢查，研究彩色鏡片不同色彩、深淺程度以及亮度對視覺功能的影響，這可能對紅綠色盲等患者的檢查具有一定的參考價(jià)值。

本研究通過對模擬屈光不正視覺損傷者進(jìn)行單眼視和雙眼同時(shí)視在4 個(gè)空間頻率下的比較，發(fā)現(xiàn)VR-PVEP 有利于視覺功能嚴(yán)重障礙者的視覺電生理檢查，可以反映出不同視覺障礙程度下雙眼同時(shí)視與單眼視測得的P100 峰時(shí)之間的變化趨勢。此外，雙眼同時(shí)視模式的開發(fā)有利于提高眼外傷患者的注視程度，在視覺功能客觀評定及法醫(yī)臨床鑒定過程中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。