Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Multifocal Electroretinograms

Published: December 4, 2011 doi: 10.3791/3176

Summary

Udviklingen af ​​multifokal elektroretinogrammet (mfERG) er et vigtigt fremskridt i diagnosticering og karakterisering af retinopati. Multifocal electroretinograms er et matematisk gennemsnit af en tilnærmelse af en b-bølge. Software-programmer kan udlede ergs fra mere end hundrede retinal områder i et par minutter pr øje. Scotomas og retinal dysfunktion kan kortlægges og kvantificeres.

Abstract

En begrænsning af traditionelle full-feltet electroretinograms (ERG) til diagnosticering af retinopati er manglende følsomhed. Generelt ERG resultater er normale, medmindre mere end ca 20% af nethinden er ramt. I praksis kan en patient være juridisk blind som følge af makuladegeneration eller andre scotomas og stadig synes normalt, ifølge traditionel fuld feltet ERG. En vigtig udvikling i ergs er multifokal ERG (mfERG). Erich Sutter tilpasset matematiske sekvenser kaldes binære m-sekvenser gør det muligt at isolation fra en enkelt elektrisk signal, en elektroretinogrammet repræsenterer mindre end hver kvadratmillimeter af nethinden som reaktion på en visuel stimulus 1.

Resultater, der er genereret af mfERG ligne dem, der genereres af flash ERG. I modsætning til flash ERG, der bedst genererer data passende for hel-øjenlidelser. Den grundlæggende mfERG Resultatet er baseret på den beregnede matematiske enverage af en tilnærmelse af de positive udbøjning bestanddel af traditionel ERG respons, der er kendt som B-bølge 1. Multifokal ERG programmer måle elektrisk aktivitet fra mere end hundrede retinal arealer pr øjet, i et par minutter. Den forbedrede rumlige opløsning gør det muligt scotomas og retinal dysfunktion skal kortlægges og kvantificeres.

I protokollen nedenfor beskriver vi registrering af mfERGs ved hjælp af en bipolar speculum kontaktlinse.

Komponenter i mfERG systemer varierer mellem fabrikanterne. Ved opstillingen af ​​synlige stimulus, er nogle egnede CRT-skærme til rådighed, men de fleste systemer har indført brugen af ​​fladskærms-LCD-skærme (LCD). Den visuelle stimuli afbildet her, var produceret af et LCD microdisplay udstrækning på 35 til 40 grader horisontalt og 30 - 35 grader vertikalt af synsfeltet, og kalibreret til at producere multifokal flash-intensiteten på 2,7 cd sm -2. Forstærkning blev 50K. Lavere end øvre bandpass grænser blev 10 og 300 Hz. Den software, der bruges pakker blev veris version 5 og 6.

Protocol

1. Protokol tekst

Vælg et rum med lidt elektrisk interferens. En vask er praktisk at vaske dine hænder og til at rense elektroder. En internetforbindelse er også at foretrække at dele data og til producenten af ​​dit system til at opdatere software eller hjælpe med at løse problemer.

  1. Organiser dit dilatere dråber, afbalanceret saltopløsning, aktuelle bedøvelse og rengøringsmidler, så de er let tilgængelige.
  2. Altid plads emner i samme stilling og bruge det samme rum belysning til hvert emne.
  3. Efter at indføre dig selv og den procedure, spile motivets øjne. Kun mydriatisk dilatation er nødvendig. Når øjne spile op til ca 7 mm test kan begynde.
  4. Der findes flere typer af optagelse elektroder. Populære elektroder omfatter ERG Jet, DTL sølv wire, guld folie og speculum kontaktlinse. Hvis du bruger genanvendelige elektroder Følg producentens anbefalinger til sterilisering.
  5. Konventionen er til optagelse elektrode røre cornea eller sclera at være positive pol, som producerer signal med b-bølge op. Hvis du bruger en monopolær optagelse elektrode vælge en placering på hovedet for den negative pol, såsom panden, mastoid eller øreflip. Ground elektroden kan placeres som helst sted på kroppen.
  6. Rens huden elektrode steder godt med alkohol og / eller en hud præparat produkt.
  7. Hvis optagelsen elektroden kontakter øjet følelsesløs øjet med nogle dråber af en lokal bedøvelse. Hvis du bruger kontaktlinser eller speculum kontakter være meget forsigtig med ikke at ridse hornhinden.
  8. Hvis dit mfERG systemet viser stimulans på videoskærm sted alle fag samme afstand fra stimulus skærm. Gør teste situationen den samme for hvert emne.
  9. Vær opmærksom på, at emnet er komfortable og understrege vigtigheden af ​​at bevare fiksering og være afslappet. Vælg fiksering målet dette emne kan fastholde fiksering.Verbalt træner patienterne under testen for at opretholde fikseringen og forblive afslappet.
  10. Multifocal electroretinograms er nyttige til at diagnosticere og kvantificere udviklingen af ​​de fleste retinal sygdomme, okulær traumer, og retinal lægemiddeltoksicitet.
  11. Sikkerhedskopiere dine data ved slutningen af ​​hver optagelse session i tillæg til besparelse i systemets computerens hukommelse.
  12. Jeg anbefaler en konsulterer ISCEV mfERG optagelse procedure retningslinjer 2, og at alle procedurer, herunder forsøgspersoner skal godkendes af en Institutional Review Board.

2. Repræsentative resultater

Et eksempel på en mfERG måling tages fra en patient med betydelig øverste venstre synsfelt tab er vist i figur 1 oven på Humphrey 24-2 synsfelt.

Figur 2 viser en farveskala transformation til en patient med lommer af retinal toksicitet mellem 5 og 15 grader væk fra fovea. Dette resultat er consistent med Plaquenil og chloropromazine toksicitet 3, 4, som begynder som regel med små områder af et par kvadratmillimeter ramte i region 5-15 grader fra fovea. Derimod viser Stargardt sygdom og kegle dystrophies iøjnefaldende reduktion i mfERGs i den centrale makulært, hvor kegler dominerer. Dette resultat illustrerer styrken i mfERG i differentialdiagnose. Birdshot chorioretinopathy (Figur 3), er en usædvanlig retinal lidelse, der er ejendommelige i, at den første elektrofysiologiske anomali er en opbremsning af kegle fysiologisk reaktion. Udviklingen af ​​denne opbremsning kan følges ved hjælp af mfERG, da effekten skrider frem fra et lille område i den nasale nethinden regionen til fuldstændig dækning af nethinden (Figur 4).


Figur 1. Multifocal ergs oven på Humphrey 24-2 visuelle felt, som viser aftale med felt tab.

Figur 2. Farveskala transformation mfERGs "amplituder" i patienten Viser tidlige lommer af retinal toksicitet 5-15 grader fra fovea.


Figur 3. Fundus foto af nasal nethinden venstre øje af patient med birdshot chorioretinopathy.


Figur 4. Color transformation af "b-bølge" implicit tider med venstre øje af patient med birdshot chorioretinopathy viser langsom gange.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Traditionelt full-feltet og enkelt punkt ergs, som optage fra et begrænset område af nethinden, er blevet brugt til at diagnosticere og følge udviklingen af ​​sygdomme i retina. En begrænsning af denne tilgang er, at disse teknikker er ufølsomme, medmindre mindst 20% af nethinden er ramt. Retinal traume producerende felt defekter producere unormale mfERGs, i overensstemmelse med synsfelt tab 5. På denne måde har multifokale ERG teste åbnet nye dimensioner i diagnosticering og udvikling af sygdomme i retina.

Ved fortolkning mfERG resultater, er det vigtigt at se både 2D enkelte bølge tracings og 3D farve repræsentationer. Samtidig gennemgår den supplerende præsentationer af de data, der ofte giver en større indsigt i forskellige effekter kan være mere tydeligt ses i de forskellige repræsentationer.

Eksempler på andre metoder og udvikling i mfERG signal analyser kan findes i references 1, 2, 6, 7, 8.

Det er vigtigt at huske, at mfERG procedure registrerer en stor multi-dimensional datasæt og at modstå fristelsen til at stole udelukkende på b-bølge tilnærmelse. For eksempel påvirke nogle retinal sygdomme den implicitte responstid fotoreceptorerne på forskellige stadier i progression, afhængigt af hvilken type sygdom. De fleste fabrikanter giver specielle protokoller eller en række analyser og registrering af tilgange og der er mange potentielle fordele at tage en fleksibel tilgang til protokol valg.

Multifokal ERG kan også bruges til at adskille nethindesygdom fra neurologiske-relaterede øjensygdomme. Et godt eksempel er en sammenligning af mfERGs resultater til optisk kohærens tomografi (OLT) målinger med henblik på at korrelere funktionelle (mfERG) til morfologiske (CT) ændringer 1, 9.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklæret.

References

  1. Sutter, E. E. Noninvasive Testing Methods: Multifocal Electrophysiology. Encyclopedia of the Eye. Dartt, D. A. 3, Academic Press. Oxford. 142-160 (2010).
  2. Hood, D. C., Bach, M., Brigell, M., Keating, D., Kondo, M., Lyons,, Palmowski, J. S., M, A. ISCEV guidelines for clinical multifocal electroretinography. Doc. Ophthalmol. 116, 1-11 (2008).
  3. Lai, T. Y., Chan, W. M., Li, H., Lai, R. Y., Lam, D. S. Multifocal electroretinographic changes in patients receiving hydroxychloroquinetherapy. Am. J. Ophthalmol. 140, 794-807 (2005).
  4. Michaelides, M., Stover, N. B., Francis, P. J., Weleber, R. G. Retinal toxicity associated with hydroxychloroquine and chloroquine: risk factors, screening, and progression despite cessation of therapy. Arch. Ophthalmol. 129, 30-39 (2011).
  5. Feigl, B., Brown, B., Lovie-Kitchin, J., Swann, P. Adaptation responses in early age-related maculopathy Adaptation responses in early age-related maculopathy. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 46, 4722-4727 (2005).
  6. Greenstein, V. C., Holopigian, K., Seiple, W., Carr, R. E., Hood, D. C. Atypical multifocal ERG responses in patients with diseases affecting the photoreceptors. Vision Res. 44, 2867-2874 (2004).
  7. Hansen, R. M., Moskowitz, A., Fulton, A. B. Multifocal ERG responses in infants. Invest Ophthalmol Vis Sci. 50, 470-475 (2009).
  8. Miguel-Jiménez, J. M., Ortega, S., Boquete, L., Rodríguez-Ascariz, J. M., Blanco, R. Multifocal ERG wavelet packet decomposition applied to glaucoma diagnosis. BioMedical Engineering OnLine. 10, 1186-1186 (2011).
  9. Dale, E. A., Hood, D. C., Greenstein, V. C., Odel, J. G. A comparison of multifocal ERG and frequency domain OCT changes in patients with abnormalities of the retina. Doc. Ophthalmol. 120 (2), 175-186 (2010).
  10. Birch, D. G., Williams, P. D., Callanan, D., Wang, R., Locke, K. G., Hood, D. C. Macular atrophy in birdshot retinochoroidopathy: an optical coherence tomography and multifocal electroretinography analysis. Retina. 30, 930-937 (2010).
  11. Creel, D. J. P. art Part XI. The electroretinogram. Clinical applications. , http://webvision.med.utah.edu (2011).
  12. Zhou, W., Rangaswamy, N., Ktonas, P., Frishman, L. J. Oscillatory potentials of the slow-sequence multifocal ERG in primates extracted using the Matching Pursuit method. Vision Research. 47 (15), 2021-2036 (2007).

Tags

Medicin Multifocal elektroretinogrammet mfERG elektroretinogrammet ERG
Multifocal Electroretinograms
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Creel, D. J. MultifocalMore

Creel, D. J. Multifocal Electroretinograms. J. Vis. Exp. (58), e3176, doi:10.3791/3176 (2011).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter