Opracowanie wieloogniskowego elektroretinogramu (mfERG) stanowi istotny postęp w diagnostyce i charakteryzacji retinopatii. Wieloogniskowe elektroretinogramy są średnią matematyczną przybliżenia fali b. Programy komputerowe potrafią wygenerować ERG z ponad stu obszarów siatkówki w ciągu zaledwie kilku minut na jedno oko. Dzięki temu możliwe jest mapowanie i ilościowa ocena scotom oraz dysfunkcji siatkówki.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Multifokalne elektroretinogramy
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Ograniczeniem tradycyjnych pełnowpólnych elektroretinogramów (ERG) w diagnostyce retinopatii jest brak czułości. Zazwyczaj wyniki ERG pozostają w normie, dopóki uszkodzeniu nie ulegnie więcej niż około 20% siatkówki. W praktyce pacjent może być uznany za niewidomego w wyniku zwyrodnienia plamki żółtej lub innych scotom, a mimo to wynik tradycyjnego pełnowpólnego ERG może nadal być prawidłowy. Ważnym rozworem w dziedzinie ERG jest multifokalny ERG (mfERG). Erich Sutter zaadaptował sekwencje matematyczne zwane binarnymi sekwencjami m, co umożliwiło wyodrębnienie z pojedynczego sygnału elektrycznego elektroretinogramu reprezentującego obszar mniejszy niż jeden milimetr kwadratowy siatkówki w odpowiedzi na bodziec wzrokowy1.
Wyniki generowane przez mfERG są zbliżone do tych uzyskiwanych za pomocą flash ERG. W przeciwieństwie do flash ERG, który najlepiej dostarcza danych odpowiednich dla schorzeń obejmujących całe oko. Podstawowy wynik mfERG opiera się na obliczonej średniej matematycznej przybliżenia komponentu odchylenia dodatniego tradycyjnej odpowiedzi ERG, znanego jako fala b1. Programy mfERG mierzą aktywność elektryczną z ponad stu obszarów siatkówki w każdym oku w ciągu kilku minut. Zwiększona rozdzielczość przestrzenna umożliwia mapowanie i kwantyfikację skotom oraz dysfunkcji siatkówki.
W poniższym protokole opisano rejestrację mfERG z wykorzystaniem bipolarnej soczewki kontaktowej typu speculum.
Komponenty systemów mfERG różnią się w zależności od producenta. Do prezentacji bodźców widzialnych dostępne są odpowiednie monitory CRT, jednak większość systemów wykorzystuje wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) z płaskim panelem. Bodźce wzrokowe przedstawione w niniejszym materiale zostały wygenerowane przez mikro-wyświetlacz LCD obejmujący 35 - 40 stopni w poziomie i 30 - 35 stopni w pionie pola widzenia, skalibrowany tak, aby uzyskać wieloogniskowe intensywności błysku wynoszące 2,7 cd s m-2. Wzmocnienie wynosiło 50K. Dolna i górna granica pasma przepustowego wynosiły odpowiednio 10 i 300 Hz. Wykorzystano pakiety oprogramowania VERIS w wersjach 5 i 6.
Protokół
1. Tekst protokołu
Wybierz pomieszczenie z niewielkimi zakłóceniami elektrycznymi. Zlew będzie pomocny podczas mycia rąk oraz czyszczenia elektrod. Pożądane jest również połączenie z internetem w celu udostępniania danych, a także po to, aby producent systemu mógł zaktualizować oprogramowanie lub pomóc w rozwiązaniu problemów.
- Przygotuj krople rozszerzające źrenice, zrównoważony roztwór soli, znieczulenie miejscowe oraz środki do czyszczenia w taki sposób, aby były łatwo dostępne.
- Zawsze umieszczaj badanych w tej samej pozycji i stosuj to samo oświetlenie pomieszczenia dla każdego z nich.
- Po przedstawieniu się i wyjaśnieniu procedury, rozszerz źrenice badanego. Wystarczy rozszerzenie mydryatyczne. Badanie można rozpocząć, gdy źrenice rozszerzą się do około 7 mm.
- Istnieje kilka rodzajów elektrod rejestrujących. Popularne elektrody to ERG Jet, srebrne druty DTL, folia złota oraz soczewki kontaktowe ze speculum. W przypadku stosowania elektrod wielorazowych należy przestrzegać zaleceń producenta dotyczących sterylizacji.
- Zgodnie z konwencją, elektroda rejestrująca dotykająca rogówki lub twardówki stanowi biegun dodatni, co generuje sygnał z falą b skierowaną w górę. W przypadku stosowania monopolarnej elektrody rejestrującej należy wybrać miejsce na głowie dla bieguna ujemnego, np. czoło, wyrostek sutkowaty lub płatek ucha. Elektrodę uziemiającą można umieścić w dowolnym miejscu na ciele.
- Dokładnie oczyść miejsca przyłożenia elektrod skórnych alkoholem i/lub preparatem do przygotowania skóry.
- Jeśli elektroda rejestrująca styka się z okiem, znieczul je kilkoma kroplami środka znieczulającego miejscowo. W przypadku stosowania soczewek kontaktowych lub kontaktów ze speculum należy zachować szczególną ostrożność, aby nie podrapać rogówki.
- Jeśli system mfERG wyświetla bodziec na monitorze wideo, umieść wszystkich badanych w tej samej odległości od monitora bodźca. Zapewnij identyczne warunki badania dla każdego uczestnika.
- Zwróć uwagę, czy badany czuje się komfortowo i podkreśl znaczenie utrzymania fiksacji oraz stanu odprężenia. Wybierz cel fiksacji, na którym badany będzie w stanie utrzymać wzrok. Podczas badania instruuj pacjentów słownie, aby utrzymywali fiksację i pozostawali zrelaksowani.
- Multifokalne elektroretinogramy są użyteczne w diagnozowaniu i ilościowym określaniu postępu większości chorób siatkówki, urazów oka oraz toksyczności leków oddziałujących na siatkówkę.
- Po każdej sesji rejestracji wykonaj kopię zapasową danych, oprócz zapisania ich w pamięci komputera systemu.
- Zalecam zapoznanie się z wytycznymi procedury rejestracji mfERG opracowanymi przez ISCEV2 oraz uzyskanie zgody Instytucjonalnej Komisji Bioetycznej na wszystkie procedury, w tym te z udziałem osób badanych.
2. Reprezentatywne wyniki
Na rysunku 1 przedstawiono przykład pomiaru mfERG wykonanego u pacjenta ze znaczną utratą górnej lewej części pola widzenia, nałożony na pole widzenia Humphrey 24-2.
Rysunek 2 przedstawia transformację skali kolorów u pacjenta z ogniskami toksyczności siatkówkowej w odległości od 5 do 15 stopni od dołka środkowego. Wynik ten jest zgodny z toksycznością wywołaną przez Plaquenil i chloropromazynę 3, 4, która zazwyczaj rozpoczyna się od niewielkich obszarów o powierzchni kilku milimetrów kwadratowych w regionie oddalonym o 5–15 stopni od dołka. W przeciwieństwie do tego, choroba Stargardta oraz dystrofie czopków wykazują wyraźny spadek amplitud mfERG w centralnej części plamki, gdzie dominują czopki. Wynik ten ilustruje wartość mfERG w diagnostyce różnicowej. Chorioretinopatia Birdshot (Rysunek 3) to rzadkie schorzenie siatkówki, którego specyfiką jest fakt, że pierwszą anomalią elektrofizjologiczną jest spowolnienie fizjologicznej odpowiedzi czopków. Postęp tego spowolnienia można monitorować za pomocą mfERG, ponieważ efekt ten rozprzestrzenia się z niewielkiego obszaru w nosowej części siatkówki aż do całkowitego objęcia całej siatkówki (Rysunek 4).
Rysunek 1. Multifokalne ERG nałożone na pole widzenia Humphrey 24-2, wykazujące zgodność z ubytkiem pola widzenia.
Rysunek 2. Transformacja skali kolorów „amplitud” mfERG u pacjenta wykazującego wczesne ogniska toksyczności siatkówki w odległości 5-15 stopni od dołka środkowego.
Rysunek 3. Fotografia dna oka w obszarze nosowej części siatkówki lewego oka pacjenta z chorioretinopatią typu birdshot.
Rysunek 4. Transformacja kolorystyczna czasów ukrycia „fali b” lewego oka pacjenta z chorioretinopatią typu birdshot, wykazująca wydłużone czasy.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Tradycyjnie do diagnostyki i monitorowania postępu zaburzeń siatkówki stosowano ERG pełno- i jednopunktowe, które rejestrują sygnały z ograniczonego obszaru siatkówki. Ograniczeniem tego podejścia jest fakt, że techniki te są nieczułe, dopóki nie zostanie zajęte co najmniej 20% siatkówki. Urazy siatkówki powodujące ubytki w polu widzenia wywołują nieprawidłowe wyniki mfERG, co jest zgodne z utratą pola widzenia 5. W ten sposób badanie wieloogniskowego ERG otworzyło nowe możliwości w diagnostyce i monitorowaniu...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Nie zadeklarowano konfliktów interesów.
Bibliografia
- Sutter, E. E. Noninvasive Testing Methods: Multifocal Electrophysiology. Encyclopedia of the Eye. Dartt, D. A. 3, Academic Press. Oxford. 142-160 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Hansen, R. M., Moskowitz, A., Fulton, A. B. Multifocal ERG responses in infants. Invest Ophthalmol Vis Sci. 50, 470-475 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- Creel, D. J. P. art Part XI. The electroretinogram. Clinical applications. , http://webvision.med.utah.edu (2011).
- 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).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
