Evokovaná odpoveď

Zrakovo evokovaný potenciál (VEP) je bioelektrická odpoveď mozgu na podráždenie zrakových receptorov presne definovaným podnetom. VEP odráža činnosť štruktúr zrakových analyzátorov a môže slúžiť ako zdroj informácii o stave týchto štruktúr za fyziologických i patologických okolnosti. Kedže evokované po­tenciály majú na povrchu hlavy približne rovnakú alebo dokonca nižšiu amplitúdu ako nepretržite prebiehajúca základná elektro­encefalografická aktivita, nie sú okrem výnimíek (napríklad epi­lepsia myoclonica progressiva) viditeľné v natívnom elektroence­falografickom zápise. Na detekciu odpovede na zmyslový podnet (signál) v základnej bioelektrickej aktivite mozgu, ktorú budeme v tejto súvislosti pokladať za rušivý šum, preto treba použiť účinnú metodiku. Elektronika a najmä výpočtová technika umož­ňujú využívať nové a dokonalejšie spôsoby detekcie, merania a vyhodnocovania evokovaných potenciálov. Výskum v oblasti evo­kovaných potenciálov sa stal úplne závislý od výpočtovej techni­ky

K získaniu VEP sa väčšinou používajú podnety adekvátne pre podráždenie zrakového analyzátoru t.j. podnety optické. Je ich možne rozdeliť na dva základne typy:

štruktúrovaný podnet


difúzny podnet ( zábleskový )



U záblesku je stimulujúcim faktorom zmena osvietenia sietnice. Pri použití štruktúrovaného podnetu je stimulujúcim faktorom kontrast medzi rôzne osvetlenými časťami sietnice. Priemerný jas stimulačnej plochy pritom zostáva konštantný. Najbežnejšie druhy štruktúrovaného podnetu sú: obraz čiernobielej šachovnice a tzv. mrežový, ktoré spočívajú na sinusoidnej modulácii jasu stimulačnej plochy. Štruktúrované podnety aktivujú optický systém účinnejšie ako prostý záblesk. Receptorové pole každej gangliovej bunky sietnice je tvorené centrom a perifériou. Podráždením centra má opačný účinok ako podráždenie periférie. Preto súčasné osvietenie centra i periférie receptorového pola nevedie k aktivácii gangliovej bunky. Kontrastné rozhranie, ak prebieha medzi centrom a perifériou receptorového pola, aktiváciu vyvolá.


2. Zosilnenie a spracovanie nameraných užitočných signálov 2.1 Zosilnenie signálu
K záznamu bioelektrickej aktivity sa vo všeobecnosti používajú predzosilňovače s diferenciálnymi stupňami. Ich základnou vlastnosťou je, že zosilňujú výhradne algebrickú diferenciáciu, teda rozdiel medzi oboma členmi elektródy. Rušenie akéhokoľvek pôvodu, ktoré má na obidvoch elektródach rovnakú polaritu, zosilňované nie je, naopak je zrušené. Podmienkou zosilnenia signálu je výhodný pomer kontaktnej a vstupnej impedancie. Kontaktná impedancia kože - snímacia elektróda má byť čo najmenšia , pričom vstupná impedancia zosilňovača má byť aspoň o tri rády vyššia.



Diskriminačný pomer, tzv. činiteľ potlačenia sufázového signálu je index vyjadrujúci, s akou účinnosťou zosilňovač rozlišuje, diskriminuje vstupujúce signály zhodné s fázou prúdu v sieti od signálov vstupujúcich mimo fázu. Signál zhodný s fázou musí byť najmenej desaťtisíckrát väčší než signál mimo fázu, aby boli zaznamenané ako rovnako veľké.



Vysoká vstupná impedancia zaisťuje, že pri vysokých frekvenciách bioelektrického signálu nedochádza ku skresleniu. So zväčšujúcou sa vzdialenosťou elektród od zosilňovača sa diskriminačný pomer znižuje. Diskriminačný pomer je na niektorých prístrojoch možno nastavovať ovládačom umiestneným na panelu.



Zosilnenie stanovuje pomer veľkosti výstupného signálu ku vstupnému. Dnešné zosilňovače umožňujú zosilniť signál až niekoľko stotisíckrát. Zosilnenie vhodné pre snímanie evokovaných odpovedí je zvyčajne také, že vstupné napätie 10 μV dáva na výstupe 1 V. Citlivosť prístroja možno definovať ako veľkosť signálu, ktorý spôsobuje jednotkovú výchylku na monitore.



Obvody zosilňovača sú zdrojom náhodného kolísania napätia (šumu), ktoré možno zmerať pri skratovanom vstupe. Šum zosilňovača sa udáva výrobcom v ekvivalentoch vstupného napätia činí 0,5 až 2,0 μVrms. Po spriemernení signálu je takýto šum zanedbateľný a nemôže kvalitu znížiť. Pokiaľ je šum vyšší , svedčí to o poruche prístroja.



Veľmi dôležitá je pásmová priepust, v ktorej bude zosilňovač pracovať. U jednosmerných zosilňovačov sú zosilňované nielen predchádzajúce fluktuačné zmeny napätia, ale aj zmeny napätí, ktoré nastanú a ďalej sa nemenia, zachovávajú stálu hladinu. Preto sa hodia pre záznam veľmi pomalých dejov. Naopak zosilňovače striedavého prúdu blokujú stacionárnu rovnosmernú zmenu podľa zvolenej pásmovej priepusti a umožňujú, že rýchle zmeny nepodliehajú skresleniu a že sú zosilnené viac-menej lineárne, v závislosti na pásmovej priepusti. Pásmová priepust ma hornú a dolnú hranicu. Filtre úplne nevyraďujú signály ani nad hornou , ani pod dolnou hraničnou frekvenciou. Iba znižujú ich amplitúdu, trochu menia tvar a latenciu. Postupne sa znižujúce zosilnenie signálu za hranicou pásmovej priepuste nazýva pokles frekvenčnej charakteristiky. Strmosť frekvenčnej charakteristiky má byť špecifikovaná, stupeň zaťaženia sa vyjadruje v decibeloch na oktávu. 6 db/oktávu predstavuje 50 percentné zníženie amplitúdy.



Účinnosť filtrov záleží na tom, ako sa mení časový vzťah medzi vstupom a výstupom týchto signálov, ktoré sú nad a pod určenou hranicou (teda biosignálov , ktoré sú menej zosilňované a teda relatívne oslabované). Čím väčšie je ich oslabenie, tým väčší je fázový posun, zníženie amplitúdy je sprevádzané zmenou latencie.



Pásmovú priepust treba teda vymedziť s ohľadom na očakávanú odpoveď. Všeobecne platí pravidlo, že čím rýchlejšia, kratšia a diferencovanejšia odpoveď, tým väčšia má byť zvolená priepust. Medzi najrýchlejšie a zložené z väčšieho počtu (7-10) napäťových zmien patrí kmeňová sluchová evokovaná odpoveď (BAEP), trvajúca necelých 10 ms. Pre ňu je vhodná pásmová priepust v rozmedzí 100 Hz-10 kHz. Medzi najpomalšie a najmenej diferencované patrí korová zraková evokovaná odpoveď (VEP), ktorá v analyzačnom čase 300ms obsahuje menší počet (3-5) napäťových zmien. Vhodná pásmová priepust ( 20 Hz-5 kHz), pomalšie a relatívne menej diferencované kôrové SEP nižšia priepust( 2 Hz-2 kHz).



V poslednej dobe sa používa digitálna filtrácia, ktorej hlavným zmyslom je zabrániť odpovedi spôsobenej fázovým posunom, aký nastáva pri použití konvenčných filtrov. Digitálna filtrácia predpokladá počítačové spracovanie evokovanej odpovedi, ktorou sa zo spriemernenej odpovedi vylúčia definované frekvenčné zložky. Je to vyhladzovacia technika, ktorá má postihnúť rušenie bioelektrického signálu vnútornou aj vonkajšou interferenciou. Umožňuje spracovať signál off-line ( po skončení vyšetrenia) v inej pásmovej priepusti a tak zabrániť strate informácie v čase ich akvizície.



2.2 Spriemernenie
Evokované odpovede sú diskrétne zmeny elektrickej aktivity nervového systému vybudené kvantifikovaným štylizovaným podnetom. Podiel na evokovanej odpovede na súčasnej základnej aktivite CNS sa odhaduje na 0,1-10%. Bez počítačového spracovania nie sú evokované odpovede zreteľné. Mnohopočetným vybavením rovnakého podnetu a registráciami mnohých odpovedí je možno pomocou počítača so spriemerňovacím programom extrahovať evokované odpovede z náhodnej EEG a EMG aktivity.



Potrebná početnosť podnetov je priamo úmerná amplitúde náhodnej EEG a zvlášť EMG aktivite, prípade amplitúde elektrostatického, magnetického alebo radiofrekvenčného rušenia. Jednoducho, čím väčšia je evokovaná odpoveď a čím menšie je jej rušenie vonkajšími a vnútornými vplyvmi, tým menši počet spriemernených priebehov je nutný. V niektorých situáciách stačí 50 epoch. Inokedy, ak je signál z väčšej vzdialenosti, je nutných i niekoľko tisíc epoch. No nie vždy vysoký počet epoch je vhodný na skvalitnenie záznamu! Nemocný, ktorý je dlho vyšetrovaný prestane počas vyšetrenia relaxovať čo môže spôsobiť rušenie. Pre vyšetrenie je potreba stanoviť si postup aby čas vyšetrovania nebol príliš dlhý ale zas musí byt dostatočné dlhy kvôli presnosti záznamu.



Spriemerňovače uvádzane v dnešnej dobe na trh poskytujú možnosť ďalšieho priameho alebo nepriameho spracovanie spriemerneného signálu. Spriemernenie môže byt analógové alebo i digitálne. Analógové signáli zobrazené na 2, 4 i viacej kanáloch je možne vzájomne sčítať, odčítať, invertovať a vyhladiť. Jeden bežec na abscise umožňuje digitálne odčítanie latencie, dva bežce k odčítaniu medzi vrcholových latencii, dva bežce na ordináte odčítanie medzi vrcholových amplitúd.



Podobne ako je podmienka úspešnej funkcie predzosilňovača aby snímacie elektródy mali nízku impedanciu vzhľadom ku vstupu predzosilňovača, tak je podmienkou úspešnej činnosti spriemerňovača aby výstupná impedancia zosilňovača bola nízka vzhľadom k vstupnej impedancii spriemerňovača.



Súčasné digitálne spriemerňovače sú vybavené 8-12bit AD prevodníkom a pamäťou obsahujúcou najmenej 512 adries. Amplitúda signálu je AD prevodníkom zmenená do digitálnej formy a hodnota každého bodu uložená na príslušnej adrese. Hustota vzorkovania je obmedzená počtom zapojených vstupných kanálov a jednak analyzačnym časom. Čim väčší je počet kanálov tým menši je počet vzorkovacích bodov v jednom kanále. Hustota vzorkovanie ma byť určená z rýchlosti a diferenciálnej evokovanej odpovede a má byt týmto vlastnostiam odpovede úmerná. Hustota vzorkovanie musí byť úmerná hornej medze zvolenej pásmovej priepusti. Minimálna hustota vzorkovanie ma byť najmenej dva krát väčšia ako najväčšia frekvencia obsiahnutá vo vstupnom signály.



Podľa odporučenia Americkej EEG asociácie /1984/ má byť horizontálna rozlišovacia schopnosť určená maximálnou vzdialenosťou dvoch vzoriek, 5 mikrosekund.



2.3 Interfacing a ďalšia manipulácia s dátami
Výraz interfacing znamená zariadenie, ktoré umožňuje operatívny prenos dát k ďalšiemu spracovaniu. V našom prípade ku komunikácii zosilňovača alebo spriemerňovača s počítačom.

2.4 Záznam evokovanej odpovede
Spriemernené EP možno zobraziť na obrazovke katódového osciloskopu a z nej ich fotografovať. V súčasnosti sa však zobra­zujú najčastejšie súradnicovými zapisovačmi spolu s kalibračným záznamom. Súčasne sa bežne uchováva buď celý nespriemernený zápis so stimulačným impulzom (možno ho dodatočne - off line – spracovávať rôznymi spôsobmi), alebo aspoň spriemerne­né EP na pamäťových médiách, najčastejšie magnetických pás­kach alebo diskoch alebo v súčasnosti na optických diskoch, a tak sa vytvárajú údajové základne pre naj­rôznejšie účely.

Záznam na monitore i na papieri musí byť kvalitný. Kvalita záznamu má spĺňať tieto predpoklady:

1. Stimulačný artefakt /SA/ má byť zreteľný, ale nemá rušiť evokovanú odpoveď.

2. Zo záznamu musia byť kompletne vylúčené všetky druhy vonkajšieho rušenia 50Hz ale i vyššie frekvencie

3. V zázname majú byť únosne potlačené všetky druhy vnútorného rušenia /fyziologické artefakty/

4. Záznam musí byť podmienečne opakovaný

5. Záznam má byť tak čitateľný a tak konzistentný, aby mohol byť publikovaný

6. V zázname musí byť zmerané latencie hlavných vrcholov s presnosťou na 1 ms

7. Zaznám musí byť opatrený s kalibráciou

8. Polarita napäťovej výchylky nemusí byť vyznačená na zázname

9. Záznamy je treba následne popísať

2.5 Matematické vyhodnocovanie a mapovanie evokovanej odpovede
Živý organizmus je otvorený dynamický systém, takže vo vzorovom usporiadaní vystupuje čas ako nezávislá premenná. V čase prebiehajúce procesy sú ďalej ovplyvňované mnohými premenlivými veličinami, takže vznikajú zložité kauzálne vzťahy. Tieto vzťahy so vo väčšine s nelineárnou charakteristikou. Ich analýza vyžaduje náročne merania a výpočty.



Evokovanú odpoveď je možne kvantifikovať v jednotkách napätia proti jednotkám času. Najjednoduchším spôsobom je vzorkovanie napäťovo-časovej funkcie v krátkych intervaloch. Táto málo technicky náročná metóda je však neuspokojivá tým, že poskytuje veľké množstvo dát, čiže sama o sebe je málo zrozumiteľná a vyžaduje ďalšie statické spracovanie. K tomu cieľu sa doporučujú rôzne metódy zahŕňajúce multifaktorovú analýzu. Podmienkou použitia multifaktorovej analýzy je dostatočný výkon počítača.


Kvantifikácia evokovanej odpovede planimetrickou integráciu vyžaduje súčinnosť počítača ale výsledok matematickej operácie uvádza veľmi jednoducho vo Volt sekundách pre stanovený analyzačný čas. Vyhodnocuje určitý integrál absolútnej hodnoty časovej funkcie, ktorá reprezentuje evokovanú odpoveď. Integrujeme dva najvyznanejšie časové úseky a ďalej vyhodnocujeme pomerový koeficient daný pomerom oboch dielčích integrálov. Spracovávame naraz tri evokované odpovede snímané z troch bodov. Digitalizovaný údaj odpovedajúci hodnote jednej Volt-sekunde umožňuje ľahkú kvantifikáciu výsledkov. Evokovaný potenciál najprv prevediem pomocou FFT z časovej oblasti do frekvenčnej oblasti, prevedieme digitálnu filtráciu nežiaducich zložiek pásma a spätný prevod do časovej oblasti. Tu vypočítame príslušne integrály.



Iným druhom kvantifikácie je topografická analýza, založená na simultánnom snímaní veľkého počtu evokovaných odpovedí z mnohých miest skalpu alebo stereo-taktických etáž /brain mapping/. Ako premenná nie je pri tom hodnotená latencia ani amplitúda evokovaných odpovedí ale ich časová priestorová charakteristika. Rozdiely napätia na rôznych miestach skalpu sa znázorňujú ako priestorové funkcie napr. mape, ktorá ma toľko priestorových koordinátou, koľko je snímacích miest. Miesta rovnakého napätia potom vynikajú ako izopotencialove oblasti, pričom ich prelievanie po povrchu skalpu po celú dobu trvania evokovanej odpovede je dobre viditeľné. Viac-kanálove simultánne zapojenie je problematické, pokiaľ nie sú mnohopočetné časovo-priestorové informácie spracované počítačom.



Validita mapovania je však vždy závysi od voľby základnej premennej veličiny, a tou je elektrická nula, izoelektrická rovina, baseline. Táto nebola ešte ani normalizovaná ani konvenčne prijatá.



Pre určenie elektrickej nuly sú dva základne postupy. V prvom prípade, ktorý je najjednoduchší, je izoelektrická rovina definovaná ako podmienená základňa elektrického poľa, kde medzi hociktorými dvoma elektródami je nulové napätie. Z toho vyplýva predpoklad, že vo všetkých registračných kanáloch tohto izoelektrického poľa je výstupné napätie, ktoré je určite závislé na technických okolnostiach, hlavné na kolísaní jednosmernej hladiny predzosilňovačov alebo AD prevodníkov. Izoeletrické pole je možne pre kalibračne účely možné nahradiť skratovaním vstupov všetkých predzosilňovačov. Praktický to znamená že elektrická nula sa stanový stredom medzi napäťovými vrcholmi kalibračnej krivky, a ten sa transponuje do záznamov. Výsledne meranie na koncovom výstupe zariadenia, technická nulová línia, odpovedá „nulovému napätiu“ medzi dvoma elektródami, čiže izoelektrickému poľu. Tento spôsob ma výhody nespornej fyzikálnej determinácie, ale všetky nevýhody nefyziologického prístupu.



Druhou najpoužívanejšou cestou pre získanie nulovej hodnoty je vypočítanie strednej hodnoty všetkých nameraných hodnôt z teoreticky nekonečného počtu záznamov. Teda ak je spriemernená celá epocha medzi následnými nenáhodnými podnetmi je nulou stredná hodnota všetkých spriemernených bodov. Meranie sa samozrejme stane nespoľahlivým ak do záznamu vniknú artefakty.



Zaujímavé a klinicky dobre využiteľné je napríklad stanovenie strednej hodnoty elektrického poľa z rady meracích bodov predchádzajúce podnetu. To znamená, že stredná hodnota sa stanovuje z kludovej aktivity: usporiadanie elektrického poľa v okamžiku testu sa porovnáva s jeho usporiadaním v predchádzajúcej dobe. Nie je možne samozrejme predpokladať, že kludová aktivita systému odpovedá izoelektrickej línii. A však oba stavy môžu byť vyjadrené ako odchýlky od ekvipotencialového pola.



Ďalšou možnosťou kvantifikácie bio-elektrického signálu je jeho prevedenie z analógovej do diskrétnej hodnoty a z časovej oblasti do frekvenčnej oblasti s konečným cieľom vyjadrenia jeho intenzity. Výhodná veličina tohto druhu výkonová spektrálna hustota DSA. Predstavuje sumu základných fyzikálnych charakteristík signálu a je považovaná za veľmi spoľahlivý ukazovateľ. V niektorých nových zariadeniach je program DSA už zabudovaný.



Protagonistom všetkých postupov, ktoré sú analýzami evokovaných odpovedí ako signálu nervovej sústavy, sú metódy systémovej analýzy. Evokovaná odpoveď je tu skúmaná ako výstup systému, kde na jeho vstup pôsobí kvantifikovaný podnet. Metódy systémovej analýzy nemajú význam klinický ale teoretický. Evokovaná odpoveď je definovaná v pojmoch obecných fyzikálnych vlastností elektrických obvodov: časových konštánt, časových zdržaní, rezonancie, spätnej väzby a zosilnenia. Systémová analýza je užitočná pri aplikácii na lineárne systémy. Systémová analýza má význam pre formuláciu hypotéz a teoretických modelov.

3 Spôsob stimulácie
Zrakové (vizuálne) evokované potenciály (VEP) sa líšia zásad­ne druhom podnetu, ktorý ich vyvoláva. Odlišujú sa tvarom, ale predovšetkým fyziologickým mechanizmom vzniku. Ich fyziolo­gický výklad a význam pre patofyziológiu a pre klinické využitie sú tiež odlišné.

Sú to:
a) VEP vyvolané zábleskom,

b) VEP vyvolané štruktúrovaným podnetom (pattern) a

c) tzv. steady state VEP (VEP v ustálenom stave).

3.1 VEP vyvolané štruktúrovaným podnetom
Priekopnícke práce H u b e I a a W i e s e 1 a (1959 a ďalšie), odmenené Nobelovou cenou, ukázali, že sietnica oka je zložitý a dômyselný systém, ktorý pred spracováva zrakové podnety ešte pred ich príchodom do mozgovej kôry. Sietnica rozpoznáva nielen jas a jeho stupeň, ale aj kontrasty. hranice kontrastov a ich orien­táciu, kríženie kontrastov, dokonca aj ich pohyb. Z toho hľadiska začalo byt zrejmé, že svetelný záblesk ako podnet je pre evoko­vanie VEP hraničný fenomén, ktorý sa uplatňuje v každodennom procese zrakovej percepcie len výnimočne a nemôže odhaliť činnosť zrakového analyzátora v celom jej rozsahu. Od tohto kon­štatovania sa začal používať ako stimul štruktúrovaný podnet (SP, pattern stimulus), t. j. na sietnicu sa začal premietať určitý vzorec svetelných kontrastov.

3.2 Metóda stimulácie
Štruktúrovaný podnet sa používa v zásade v troch variantoch:
A. Zjavenie sa štruktúry (pattern appearance): vyšetrovaná osoba pozerá (oči otvorené) v zatemnenej miestnosti na ľubovolný vzorec osvetľovaný zdrojom svetla spoza jej hlavy;



B. Zmiznutie štruktúry (pattern disappearance) : pred­ tým trvale osvetlená štruktúra v zornom poli sa zatemní. Obidve odpovede sú čiastočne odlišné za predpokladu, že medzi zažatím a zhasnutím svetelného zdroja uplynie aspoň 600 ms. Pri inter­vale 25 ms a kratšom sa obidve odpovede zlievajú do jednej. Rov­naký je aj výsledok pri ožiarení vzorca veľmi krátkym zábleskom stroboskopu;



C. Zvrat štruktúry (pattern reversal, PR): pomocou nie­ktorej z metód opísaných nižšie sa náhle zmení najčastejšie čier­no-biela štruktúra v tom zmysle, že jej predtým biele časti sa zmenia na čierne a naopak. Tento spôsob, ktorý zapája do stimu­lácie v istom smere prvok pohybu, je najúčinnejší a najčastejšie sa používa
.

Na roz­diel od jednoduchého záblesku poskytuje SP a stimulácia pomo­cou zvratu štruktúry možnosti mnohých variácií a sťažuje tým štandardizáciu.



Meniť možno najmä tieto parametre podnetu: tvar a veľkosť prvkov vzorca, intenzitu svetla (jas), farbu vzorca, stupeň kontrastu, t, j. pomer medzi svetelnosťou obidvoch obvyklých prvkov vzorca, čiernych a bielych, opakovaciu frekvenciu, celkový tvar a veľkosť plochy podnetu, orientáciu prvkov vzorca v priestore.


Pre štruktúrované podnety typu zvrat štruktúry (pattern re­versal PR) sa používajú dva typy stimulátorov:
A. V podstate opticko-mechanický stimulátor používa bežný projektor, ktorý premieta vybraný vzorec z diapozitívu na pohyb­livé zrkadielko. Zrkadielko je otočné na zvislej osi. Premieta ob­raz stimulujúceho vzorca zozadu na matnicu. ktorú spredu v za­temnenej miestnosti fixuje vyšetrovaná osoba. Os zrkadielka sa rytmicky otáča v uhle, ktorý spôsobí na matnici vystriedanie čiernych štvorčekov bielymi a naopak. Frekvencia je spravidla 0.3-1 Hz. Zariadenie je komerčne ťažko dosažiteľné, ale dá sa vyrobiť po domácky v laboratóriu, resp. v jeho elektromechanickej dielni.



B. V súčasnosti sa omnoho častejšie používa podnet z obra­zovky komerčného televízneho (TV) prijímača alebo monitoru pomocou príslušných elektronických obvodov. V porovnaní s opticko-mechanickým stimulátorom má však aj svoje nevýho­dy. Maximálne dosažiteľný jas TV stimulátora je spravidla až desaťkrát nižší ako pri opticko-mechanickom stimulátore, odpo­vede môžu byt' menšie, variabilnejšie a s dlhšou latenciou.



4 Spôsob stimulácie šachovnicovým podnetom 4.1 Vplyv niektorých fyzikálnych vlastností podnetov na PR VEP 4.1.1 Vek
Štúdie závislosti latencie vlny P100 podali nejednotné výsledky. ALLISON a spol. (1979) a STOCKGARD zo spolupracovníkmi (1979) uvádzajú, že do 5. dekády sa latencia vlny P100 nemení a až neskôr sa predlžuje o 2-5ms. Na rozdiel CELESIA a DALY (1977) zachytili predĺžené latencie už od konca druhého desaťročia s prírastkom 2ms za desať rokov. Podobne aj SHEARER a DUSTMAN (1980) našli koreláciu medzi latenciou vlny P100 a vekom.



SOKOL a spol. (1981) objasnili rozdiely uvedených výskumov. Ukázali, že závislosť latencie od veku je ovplyvnená veľkosťou štvorcov. Predpokladá sa, že s vekom sa mení schopnosť zrakového systému spracovať informáciu o priestorovej frekvencii (hustota čiar). Latencie odpovedí pre veľké štvorce (30min.) dosahujú hodnoty pre dospelých už vo veku 20 týždňov. Pre malé štvorce latencia nedosahuje tieto hodnoty ani do 5-6 rokov. Najviac sa latencie skracujú počas 1. roku. KJAER (1980) dokonca uvádza, že latencie 10-19 ročných sú dlhšie ako u dospelých.



Aj iní autori zistili, že vplyv veku sa neuplatňuje k premenným hodnotám stimulácie. SHAW a CANT (1980) zistili predlžovanie latencie v piatej dekáde len pri nízkych hodnotách iluminácie. K významnému zníženiu amplitúdy nedochádza do veku 80 rokov. Výnimkou je skupina najmladších jedincov s priemerným vekom 7 rokov a skupina najstarších s priemerom 76 rokov. To demonštruje koreláciu medzi znižovaním amplitúdy a vekom. Dospievajúce dievčatá majú väčšiu amplitúdu ako chlapci. MOSKOWITZ a SOKOL (1980) tiež uvádzajú vzťah medzi frekvenciou stimulácie a vekom.



4.1.2 Pohlavie
Ženy majú obvykle mierne kratšie latencie vlny P100 ako muži. STOCKARD so spolupracovníkmi (1979) uvádzajú rozdiel 2,7ms. Len u dievčat od 10 do 19 rokov boli latencie väčšie (KJAER 1980). Predpokladá sa, že podstatou rozdielu v latenciách u obidvoch pohlaví by mohla byť veľkosť hlavy (STOCKARD a spol. 1979), ale uvádza sa aj vyššia vnútorná teplota tela.



Ženy majú kratšie absolútne latencie aj medzi vrcholové hodnoty BAEP. Najviac amplitúda väčšiny vĺn je u žien väčšia. U nedonosených novorodencoch vo veku 33 a 33 týždňov je bimodálna distribúcia asymetrická a obidva vrcholy splývajú v období termínu pôrodu. K opätovnej divergencii hodnôt latencií dochádza vo veku okolo 8 rokov. Interval I-V sa u žien mení aj behom menštruačného cyklu.



4.1.3 Zraková ostrosť
Znižovanie zrakovej ostrosti vedie predovšetkým ku zníženiu amplitúdy VEP, niekedy až k vyhasnutiu odpovede. Túto závislosť možno využiť k vyšetreniu zrakovej ostrosti, napr. u mladých detí (SOKOL 1990, FRANK a spol. 1992). Pritom sa väčšinou pracuje so steady – state VEP. Hľadá sa najmenšia veľkosť štvorcov, ktorá je potrebná k vybaveniu VEP, zreteľne odlíšiteľného od šumu. MARECHAL a spol. (1985) odhadujú presnosť stanovenia zrakovej ostrosti pomocou VEP na ± 0,5 D.



Zníženie zrakovej ostrosti môže viesť tiež k predĺženiu latencie VEP a ku zväčšeniu interokulárneho rozdielu latencií. Zmeny sú tým výraznejšie, čím je veľkosť štvorcov menšia. Dopad zníženej zrakovej ostrosti na VEP možno zmierniť použitím štvorcov o dostatočnej uhlovej veľkosti (nad 35¢). Potom by nemalo dôjsť k predĺženiu latencií VEP ani pri zrakovej ostrosti 3/60 (CHIAPPA 1985). Pri horšom zraku je možné použiť stimuláciu zábleskom.

4.1.4 Stav zornice
Pri vyšetrení VEP na štruktúrovaný podnet sa pracuje s prirodzenou veľkosťou zorníc, mydriáza a mióza môžu mať vplyv na latenciu aj amplitúdu VEP, ktorý by sa mohol uplatniť pri anizokorii (HAWKES a STOW 1981).


4.1.5 Spolupráca vyšetrovanej osoby
LUEDRES a spol. (1980) uvádzajú, že znížená pozornosť, únava a habituácia neovplyvňujú latenciu VEP, iba znižujú jeho amplitúdu. Príčinu vidia v nedokonalej fixácii. Iní autori však zistili, že vyšetrovaná osoba môže vedomou manipuláciou s vnímaním stimulačného obrazca ovplyvniť aj latenciu VEP (TAN a spol. 1984). Významná je hlavne excentrická fixácia pohľadu a zmena akomodácie v zmysle zaostrenia pred obrazovú a za ňu.



Možnosť ovplyvnenia VEP vyšetrovanou osobou je treba mať na pamäti predovšetkým vtedy, keď sa VEP vyšetruje za účelom získania tzv. objektívnych informácií o stave zrakovej funkcie, napr. u osôb podozrivých zo simulácie či s hysterickou poruchou zraku. Pokiaľ nevznikne podozrenie, že pacient ovplyvnil VEP, odporúča sa použiť veľké stimulačné pole, štvorce s veľkou uhlovou veľkosťou a eventuálne binokulárnu stimuláciu. Súčasné sledovanie očných pohybov dovolí odkryť excentrickú fixáciu pohľadu a upozorní na akomodáciu do blízka, pretože je spojená s konvergenciou očných buliev.


4.2.1 Veľkosť stimulačného poľa
Rozsah a tvar stimulačného poľa určujú časť sietnica, ktorá bude stimulovaná. Sietnica nie je funkčne jednotný systém. Pri stimulácii jej rôznych častí dochádza k aktivácii rôznych subsystémov zrakového analyzátora a ku vzniku odpovede, ktorá sa líši svojou topografickou distribúciou na povrchu hlavy. Pri registrácii štandardne lokalizovanými elektródami majú tieto odpovede rôzne tvary, latenciu a amplitúdu. Základné typy funkčnej anizotropie sietnice spočívajú v rozdiely medzi centrom a perifériami sietnice a v rozdiely medzi ich hornou a dolnou polovicou.



Podľa lokalizácie podnetu v zornom poli možno rozlíšiť dve základné možnosti:
1) Stimulačná plocha je umiestnená v zornom poli tak, že vyšetrovaná osoba fixuje pohľad do jej stredu. Dochádza ku stimulácii centra a rôznej veľkej časti periférii sietnice, zhruba symetricky do všetkých strán. Tento spôsob stimulácie sa nazýva ako „stimulácia celým poľom“, full – field stimulation (FF typ stimulácie).

2) Stimulačná plocha je umiestnená v zornom poli asymetricky vzhľadom k fixačnému bodu. Dochádza ku stimulácii excentrických častí sietnice (polovice, kvadranty alebo ešte menšie sektory). Stimulácia polovice sietnice sa nazýva half – field stimulation (HF typ stimulácie).

4.2.2 Stimulácia celým poľom (FF typ stimulácie)
Sietnicu možno rozdeliť na časť centrálnu a periférnu. Centrum je tvorené oblasťou foveálnou (asi do 4° od stredu) a parafoveálnou (asi 4°-8°). Hustota receptorových elementov sa od centra k perifériám znižuje. V centre sú zastúpené predovšetkým elementy X-systému. Jeho gangliové bunky sú malé, s tenkými axónmi, s pomalou rýchlosťou vedenia. Funkčne májú charakter tonických neurónov. Sú citlivé predovšetkým na kontrast. Smerom k perifériám pribúdajú elementy Y-systému. Bunky sú väčšie, axóny silnejšie, s väčšou rýchlosťou vedenia. Sú citlivé predovšetkým na osvit a pohyb.



Zvýhodnenie centra zorného poľa pred jeho perifériami je na retinálnej úrovni uskutočnené väčšou hustotou bunečných elementov, na korovej úrovni potom projekcia centra sietnice na podstatne väčšej ploche primárnej zrakovej kôry, ako je to u perifériách. U ľudí odpovedá centrálnym 8° zorného poľa asi 50% primárnej zrakovej kôry. So zmenou vzdialeností od centra sietnice sa mení aj veľkosť recepčných polí.

4.2.3 Stimulácia polovicami zorných polí (HF typ stimulácie)
a) Stimulácia nazálnej a temporálnej polovice sietnice

Odpovede získané stimuláciou nazálnej a temporálnej polovice sietnice sú pri registrácii zo zvodu O2 – F2 podobného vzhľadu ako VEP na FF stimulácii. Líši sa však od nej výrazne svojou topografickou distribúciou nad zadnými kvadrantmi lebky. Odpoveď na stimuláciu ľavej polovice sietnice je spravidla významne vyššia ako odpoveď na stimuláciu pravej polovice sietnice. Súvisí to s asymetriou veľkosti okcipitálnych lalokov – vľavo býva objemnejší ako vpravo. Stimulácia nazálnej a temporálnej polovice sietnice sa používa pri vyšetrení VEP chiazmatickej a retrochiazmatickej časti zrakovej dráhy.



HF typ stimulácie prináša aj problémy. Amplitúda VEP je zhruba o polovicu nižšia ako pri FF type stimulácie a diferenciácia odpovede sa zhoršuje.

b) Stimulácia hornej a dolnej polovice sietnice

Odpovede získané stimuláciou hornej a dolnej polovice sietnice sa pri bežnom spôsobe zaznamenávania výrazne líšia. Odpoveď na stimuláciu hornej polovice sietnice je podobná odpovedi na FF typ stimulácie. Odpoveď z dolnej polovice sietnice je voči odpovedi z hornej polovice približne v proti fáze, jej latencia je dlhšia a amplitúda nižšia. Súvisí s rôznou lokalizáciou generátorov oboch odpovedí vo vzťahu k zaznamenávacím elektródam. Systémy hornej a dolnej polovice sietnice sú odlišné aj štruktúrovo a funkčne.

4.2.4 Veľkosť štvorcov
Veľkosť štvorcov sa udáva buď ako uhlová veľkosť, t.j. ako uhol, pod ktorým vyšetrovaná osoba vidí stranu štvorca, alebo ako priestorová frekvencia, t.j. počtom cyklov na 1° zorného uhla. Veľkosť štvorcov možno meniť buď nastavením na prístroji, alebo zmenou vzdialenosti pacienta od obrazovky. Uhol a, pod ktorým pacient vidí 1 štvorec, možno vypočítať pomocou vzorca: tg a = a/d, kde a – je strana štvorca a d – je vzdialenosť pacienta od obrazovky v cm.



Optimálna veľkosť štvorcov, pri ktorých je amplitúda VEP najväčšia, sa od centra k periférii sietnice zväčšuje úmerne s tým, ako sa zväčšuje veľkosť recepčných polí a klesá zraková ostrosť.



Štvorce malej uhlovej veľkosti sú vhodným podnetom na stimuláciu centra sietnice. Pri zväčšovaní veľkosti štvorca nad 25´ sa popri kontraste začína uplatňovať aj faktor jasu. Preto sú väčšie štvorce výhodnejšie na stimuláciu periférie sietnice, kde luminenčné mechanizmy prevažujú nad kontrastnými. Pri zväčšovaní veľkosti štvorcov sa vyšetrenie VEP stáva menej závislé na zrakovej ostrosti a je menej ovplyvnené zníženou pozornosťou vyšetrovanej osoby.

4.2.5 Jas podnetu
Podľa úrovne jasu stimulačnej polohy možno rozlišovať dve základné situácie: Pri nízkom jase (pod 0,003cd/m2) je v činnosť skotopický systém videný, pri vyšších hodnotách jasu sa postupne zapája systém fotopický. VEP sa väčšinou vyšetruje vo fotopickej oblasti. Ako minimálna priemerná hodnota jasu sa doporučuje 10cd/m2.

4.2.6 Kontrast
Vzorec na výpočet kontrastu:
Lmax – je jas svetlých štvorcov,



Lmin – je jas tmavých štvorcov.



Latencia VEP sa pri znižovaní kontrastu predlžuje.



Amplitúda VEP je zmenou kontrastu ovplyvňovaná tak, že s logaritmom kontrastu stúpa približne lineárne, až do saturačného stropu, ktorý je medzi 20 – 30 % kontrastu.

4.2.7 Frekvencia opakovania podnetov
Pri pomalej frekvencii stimulácie je interval medzi jednotlivými podnetmi tak dlhý, že behom neho VEP odznie a excitabilita zrakového systému sa vráti do východzieho stavu. Vznikne tzv. transientná evokovaná odpoveď. Pre jej získanie sa používa stimulačná frekvencia 1-2Hz.



Ak sa stimulačná frekvencia zvyšuje, skracuje sa interval medzi stimulmi, až je kratší ako trvanie odpovede. Rytmické opakovanie stimulácie s frekvenciou vyššou ako 6-8Hz vedie k rovnovážnemu stavu, keď odpovede navzájom interferujú a vzniká VEP vzhľadu úplne odlišného od transientnej odpovede. Označuje sa ako steady-state VEP. Má charakter sínusoidného vlnenia s frekvenciou, ktorá sa blíži frekvencii stimulácie.