title: Objective detection of visual field defects with multifrequency VEPs
Creators: name: Crux, Katja
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2024

description: 1.1 Hintergrund &amp; Ziele Für die Glaukomfrüherkennung wird schon seit langem die konventionelle Perimetrie als Goldstandard verstanden. Dabei ist diese Methode stark von der Mitarbeit, des Patienten abhängig. So haben beispielsweise Müdigkeit oder fehlende Aufmerksamkeit einen negativen Einfluss auf die Messungen und führen mitunter zu verfälschten Ergebnissen. Um diese Einflüsse zu minimieren wurden elektrophysiologische Methoden entwickelt, die objektivere Ergebnisse erzeugen. Zu diesen Methoden zählen das VEP, das ERG und die Pupillometry. Insbesondere das Verfahren des VEP wurde dabei in den letzten Jahrzehnten immer wieder weiterentwickelt. Die vorliegende Arbeit untersucht nun, inwieweit das QmfrVEP (Quadranten multifrequenz VEP) für die objektive Erkennung von Gesichtsfelddefekten geeignet ist. Für die Festlegung der optimalen Messparameter wurden dafür zunächst 20 gesunde Probanden unter verschiedenen Einstellungen gemessen. Im Anschluss wurden fünf Patienten mit Gesichtsfelddefekten, mit Hilfe des QmfrVEP und den zuvor bestimmten Parametern untersucht und ausgewertet. 1.2 Methoden Die Stimulation der Netzhaut erfolgte durch einen schachbrettförmigen Musterwechselreiz, der durch vier LED-Monitore (Roland Consult, Brandenburg, Germany) erzeugt wurde. Jeder Monitor bestand aus 10x10 LEDs, wobei, immer im Wechsel, die Hälfte der Dioden Licht erzeugte und die andere Hälfte dunkel erschien. Eine einzelne LED-Diode hatte die Maße 4x4mm, die Leuchtdichte betrug 170cd/m2. Um eine Lichtstreuung zu vermeiden, waren die Dioden durch ein 0,5mm starkes nicht-transparentes Papier getrennt. Vier dieser Monitore waren zu einem Quadrat zusammengesetzt, sodass jeder Monitor einen der vier Gesichtsfeldquadranten stimulierte. Die Monitore wurden durch einen FBGA-Generator gesteuert (Reti-X, Kiessling Components, Chemnitz). In der Mitte der vier Monitore war eine rote Leuchtdiode montiert, die als Fixationshilfe für den Patienten diente. Der Patient selbst saß in einem Abstand von 32cm vor den Monitoren und fixierte mit dem Auge, das den Gesichtsfelddefekt aufwies, die rote Leuchtdiode. Das andere Auge war verdeckt, der Kopf ruhte auf einer Kinn-Stütze. Für die Messungen wurden die Augen nicht weitgetropft. Die Musterwechselfrequenz, zur Stimulation der Retina, wurde im Bereich von 12Hz gewählt, da frühere Studien gezeigt hatten, dass bei dieser Frequenz die Antworten groß sind, während die Frequenzen der Alpha-Wellen noch weitgenug entfernt liegen, um möglichst keinen Einfluss auf die Messungen zu nehmen. Jeder der vier Monitore stimulierte mit einer leicht anderen Frequenz. Dadurch wurde sichergestellt, dass die Antworten im Anschluss den entsprechenden Gesichtsfeldquadranten zugeordnet werden konnten (11,92Hz (OR), 12,00Hz (OL), 12,08Hz (UL) und 12,16Hz (UR)). Die Messzeit betrug 50 Sekunden. Jeder Patient durchlief mehrere Messungen. Um eventuell aufkommender Müdigkeit vorzubeugen, wurde das Raumlicht zwischen den einzelnen Messungen eingeschaltet. Die Antworten wurden mit Hilfe von Elektroden von der Kopfhaut abgeleitet. Die Platzierung der Elektroden war aus vorangegangenen Arbeiten übernommen worden (A, B und C 4cm über, sowie links und rechts des Inions, D 2cm unterhalb des Inions). Zusätzlich wurde hier eine weitere Elektrode E, 8cm über dem Inion positioniert. Aus diesen fünf Elektroden ließen sich vier Kanäle direkt ableiten (CH1: D-A, CH2: D-C, CH3: D-B, CH4: D-E). Drei weitere Kanäle wurden im Anschluss aus den ersten vier Kanälen berechnet (CH5: A-C, CH6: C-B, CH7: A-B). Ein eigens für diese Versuchsreihe entwickeltes Software-Programm (Reti-X, Kiessling Components, Chemnitz) visualisierte die aufgenommenen Antworten in Form von Amplituden. Für weitere Analysen wurden die Amplituden der Kanäle mit dem höchsten SNR (Signal-zu-Rausch-Verhältnis) gewählt. Der SNR ergab sich aus derjenigen Amplitude der stimulierten Frequenz (F), geteilt durch die gemittelten Amplituden der nicht-stimulierten Nachbarfrequenzen zur Linken (NL1) und zur Rechten (NR1) der stimulierten Frequenz (SNR1 = F /(NL1+NR1)/2). 1.3 Ergebnisse und Beobachtungen Durch Vorversuche konnte zunächst gezeigt werden, dass das QmfrVEP reproduzierbare Werte hervorbringt. Die Auswertung der erhobenen Daten der Hauptversuche ergab, dass der SNR in den Bereichen, in denen ein Gesichtsfelddefekt vorlag, im Vergleich zu Normalsichtigen, erniedrigt war. Dabei konnte bei den fünf Glaukompatienten eine umgekehrte Korrelation beobachtet werden. Je größer der zuvor, durch die Perimetrie, ermittelte Gesichtsfelddefekt war, desto kleiner war der im Anschluss gemessene SNR. Der Spearman-Test ergab eine signifikante Korrelation von R = -0,76, p &lt; 0,001. 1.4 Schlussfolgerungen Das QmfrVEP ist zum einen in der Lage, zuverlässig reproduzierbare Gesichtsfelddefekte zu ermitteln. Darüber hinaus zeigt die signifikante Korrelation von Gesichtsfelddefekt und SNR, dass es sich bei dem QmfrVEP um ein objektives Mittel zur Erkennung von Gesichtsfelddefekten handelt, das möglicherweise auch in der klinischen Diagnostik Anwendung finden könnte.