Методические основы современной электроретинографии

Различные типы ЭРГ -! р. ■ ж а ю і кѵ многообразие структуры сетчатки, а анализ ее компонентов, генерация которых связана с активностью клеточных элементов, является диагностическим инструментом, позволяющим количественно оценить степень нарушений, локализацию, глубину и распространенность патологических процессов.

Для того чтобы оГчѴі •.

ность проводить сравнительную оценку

результатов у-'і>;ѵтіМіі 1

графических исследований, проведенных в разных лабораториях мира, Международным обществом клинических элеюрофизиологов зрения (ISCEV) предложены стандартні регистрации ЭРГ, рекомендуемые для исследования зрительных функций у пациентов с различными нарушениями в зрительной системе [Brigell М., 1994, 1998: Marmor MR et al., 1999, 2000]. В клинической электроретинографии ис - пользуют несколько способов регистрации ЭРГ, позволяющих выделить фото- пичсский, скотопический И смешанный биоэлектрические ответы сетчатки. С этой целью используют соответствующие условия адаптации и стимуляции, в которых доминирует палочковая или колбочковая система сетчатки. Рекомендациями ISCEV предусмотрено проведение регистрации ЭРГ в специальных условиях световой и темновой адаптации (рис. 1.3):

• максимальной ЭРГ в условиях темновой адаптации;

• палочковой ЭРГ в условиях темновой адаптации;

• простой колбочковой ЭРГ в условиях световой адаптации;

• осцилляторных биопотенциалов (рис. 1.4);

• фликер-ЭРГ при быстро повторяющемся стимуле 30 Гц в условиях световой адаптации (рис. 1.5). Однако в разных лабораториях может быть использована альтернативная техника, с помощью которой должен быть записан ответ, по форме и ампли-

I'm'. 1.4. Осиилляторные потенциалы в норме (нижняя кривая) и в ранней стадии патологии внутренних слоев сетчатки (верхняя кривая), зарегистрированные на электроретинографе (фирма «МБН», Москва).

туде схожий с рекомендуемыми «Стандартами».

Палочковый ответ — это первый сигнал, регистрируемый после завершения темновой адаптации. Если в первые минуты темновой адаптации более чувствительна колбочковая система (фотопическая ЭРГ), то после

Рис. 1.5. Фликер-ЭРГ на частоту мельканий 5 Гц (а), 10 Гц (б) и ЗО Гц (в).

2в - 87J

15- й МИНУТЫ ..:ѵ: адаптации В

ЭРГ преобладает биоэлектрическая активность палочковой системы (ско- топическая ЭРГ). Поскольку палочки очень чувствительны к свету и дезадаптация происходит немедленно после освещения, в отличие от первого ответа на вспышку света последующие ответы имеют другую форму, латентность и амплитуду. Для регистрации ответа палочковой системы (скотопи- ческий ответ) ISCEV рекомендует предварительную темновую адаптацию пациента продолжительностью не менее 20 мин с целью создания стабильных условий для исследования и получения максимального скотопического ответа. Запись производят на слабую голубую или белую вспышку с энергией ниже колбочкового порога (стандартный стимул ослабляют на 2,5 лог. ед.). Минимальный интервал между стимулами 2 с. Скотопическая ЭРГ практически не имеет а-волны, а амплитуда Ь-волны в 2— 3 раза больше, чем в фотопическом ответе сетчатки.

или смешанный, ответ, состоящий из комбинации ответов палочковой и колбочковой систем, регистрируют при расширенном зрачке, используя стандартные стимулы интенсивностью 1,5—4,5 kd • c/m2 с интервалом 5—10 с. ЭРГ на яркие вспышки, регистрируемая в условиях темновой адаптации, имеет большие а- и Ь-волны, чем скотопическая и фотопическая ЭРГ. И хотя в этих условиях участие колбочек достаточно велико, доминирует ответ палочковой системы. Ведущим компонентом максимального ответа является а-волна, которая отражает главным образом гиперполяризацию палочковых фоторецепторов, а склон кривой а-волны — кинетику фото- трансдукции. Позитивная b-волна генерируется после фоторецепторов, она связана с деполяризацией оп-биполяр- ных клеток и клеток Мюллера.

Колбочковый, или фотопический, ответ рекомендуется регистрировать при использовании белого стандартного стимула интенсивностью 1,5— 3,0 kd • с/ш2 с интервалом не менее 0,5 с в фотопических условиях на светлом фоне 17—34kd*с/m2, измеренном на поверхности шара. Белый или цветной фон используют для подавления активности палочковой системы. В этих условиях колбочковый ответ достаточно стабилен и может быть воспроизведен с одними и теми же параметрами. Регистрация колбочкового ответа на единичный стимул не и :- по част усреднения множества или нескольких ответов для улучшения соотношения полезный сигнал/шум.

Кол бочковую ЭРГ регистрируют после предварительной световой адаптации не менее 10 мин, так как колбочковый ответ может увеличиваться в течение этого периода. Фотопическая колбочковая ЭРГ характеризуется низкой амплитудой волн и более быстрой латентностью, чем скотопическая. Она отражает участие гиперполяризую- щихся off-биіюлярных клеток в форме фотопической a-волны (рис. 1.6).

От-:: /.оо'п./онл-биопотенциалы (ОП) представлены на ЭРГ серией волн на восходящей части Ь-волны (5—7 вол- ночек), появляющихся после стимуляции светом большой интенсивности (см. рис. 1.4). Эти потенциалы низкой амплитуды возникают с частотой 100—160 Гц.

Хотя ОП генерируются во внутренних слоях сетчатки, они редуцируются при патологических процессах в более дистально расположенных отделах. Таким образом, и при макулярных дистрофиях, и при пигментном ретините возможны редуцированные, или отсутствующие, ОП. Снижение ОП отмечено при ишемических процессах в сетчатке, окклюзии вены сетчатки, диабетической ретинопатии, серповидноклеточной ретинопатии, Х-хромосом- ном ювенильном ретиношнзисс, ста* •ІПОІ,ночной слепоте, болезни Бехчета и других заболеваниях.

Фликер(мелькающая, ршпмическая)- ЭРГ регистрируется после фотопической ЭРГ на белый стандартный стимул постоянной интенсивности с предъявляемой частотой 30 Гц, в фотопических условиях на светлом фоне, полавляюшем палочковую активность. Фликер-ответ отражает функцию колбочковой системы сетчатки. Регистрация фликер-ЭРГ при световой адаптации уменьшает дискомфорт и позволяет стандартизировать условия фотопической адаптации. Первые ответы по форме представляют собой колбочковую ЭРГ и регистрируются в нестабильных условиях, поэтому несколько первых ответов должны быть уничтожены. Если используют нестандартные стимулы, то необходимы точные измерения, которые позволили бы приблизить используемый стимул к стандартным.

Выделение фотопической и ското- пической активности в мелькающей ЭРГ основано на различной способности нейронов сетчатки воспроизводить световой ритм.

Рис. 1.7. Электроды для регистрации локальной макулярной ЭРГ. Электрод- присоска для записи обшей и локальной ЭРГ с красным и зеленым светодиодами [Говардовский В.И. и др., 1985].

ками — 10—20 Гц. Для патологии палочковой системы характерно отсутствие ритмического ответа ЭРГ на низкие частоты при сохранности ответов на высокие частоты в фотопических условиях регистрации. При дистрофических изменениях в макулярной области мелькающая ЭРГ при предъявлении стимула с частотой 30 Гц не регистрируется .

Поскольку клетки Мюллера не способны реагировать на стимулы, мелькающие с частотой выше 2—4 Гц, мелькающая ЭРГ на стимулы, предъявляемые с частотой выше 4 Гц, в отличие от ЭРГ на одиночные вспышки света, является преимушественно ответом нейронов. Сравнение изменений ЭРГ на стимулы высокой и низкой (до 15 Гц) частоты в ответ на предъявление стимулов умеренной интенсивности предполагает возможность оценки степени вовлечения в патологический процесс нейронов и глиальных клеток Мюллера [Зуева М.В., 1993; Магшог M.F. et а!., 1989-2000; Brigell М., 1998].

Локальная ЭРГ. Для оценки функционального состояния макулярной области разработано несколько модификаций локальной ЭРГ, регистрируемой от центральной, макулярной, области сетчатки. Однако единой методики до настоящего времени не существует [Шам ши нова А.М., Волков В.Б., 1999-2004; Biersdorf W.R, 1990]. По фактической ЭРГ нельзя точно определить повреждение макулы, поскольку вклад макулярной области в колбочковую ЭРГ невелик. Метод, разработанный в МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца [Говардовский В.И. и др., 1989], учитывает физиологические особенности сетчатки и топографию колбочковой системы. Вакуумная система обеспечивает плотное прилегание линзы-присоски К роговице, что дает возможность направлять локализацию источника света в макулярной области независимо от движения глаз и наличия центральных скотом в поле зрения, сопровождающихся нарушением фиксации взора.

1. 7). Электрод-присоска позволяет регистрировать локальную макулярную ЭРГ без контроля фиксации взора, так как надежно фиксированная на лимбе роговицы присоска передвигается синхронно с осью глаза, а источник света, закрепленный в ее центре, освещает макулярную область.

Использование красных, зеленых и синих светодиодов позволяет выделить коротковолновую (S), средневолновую (М) и длинноволновую (L) колбочковые системы, используя световой стимул разной интенсивности и длительности (рис. 1.8).

Мультифокальная ЭРГ. Мультифокальная электроретинография — метод регистрации локальных биоэлектрических ответов с каждого небольшого участка центральной области сетчатки. [Рудольф Г. идр., 2001; Marmor M.F. et al., 2003; Hood D.C et al., 2003; Palmo- roski A.M., 2003; Sutler E., 1987, 1991, 1992; Sutler E.E., Vaegan, 1992; Rudolph G. et al., 1998]. В качестве стимулятора используют монитор, на котором предъявляются сети гексагональных ячеек, мигающих с определенной

Рис. 1.9. Мультифокальная ЭРГ в норме

(а) и при патологии макулярной области

(б) -

Рис. 1.8. Общая, максимальная и макулярная ЭРГ на красный, зеленый и синий стимулы в норме (электроретинограф фирмы «МБН», Москва). Объяснение в тексте.

частотой, каждая в соответствии с собственной бинарной м-последователь- ностью. Математическая модель представляет топографию биоэлектрической активности макулярной области в трехмерном изображении (рис. 1.9). Различие в плотности фоторецепторов в сетчатке, отсутствие возможности контроля фиксации взора при локализации поражения в фовеальных и пара- фовеальных областях и наличие эксцентричной фиксации затрудняют регистрацию ответа от дакулярой области. Применение в качестве стимулятора сканирующего лазерного офтальмоскопа позволяет осуществлять одновременный контроль фиксации взора, что делает мультифокальную электрорети- нографию более эффективным методом исследования топографии биоэлектрической активности макулярной области сетчатки [Шамшинова А.М., 2004; Tomow R.P., 1997, 1998; Green- stein V.C. et al., 2004]. Результаты мультифокальной электроретинографии представляются в виде ЭРГ в каждом из гексагональных участков. ЭРГ в каждом участке состоит из негативного от

клонения N1, следующего за ним позитивного отклонения Р1 и второго негативного отклонения N2. Мультифокальная ЭРГ отражает функцию всех нейронов сетчатки и топографию биоэлектрической активности макулярной области, так как ее изменения наблюдаются при локализации процесса от хоровдеи до ганглиозных клеток [Рудольф Г. и др., 2001; Hood D.C. et al., 2002].

Паттерн-ЭРГ. Паттерн-ЭРГ является ответом центральной сетчатки на изолюминантный стимул, который представляет собой черно-белое шахматное поле [Bemmgen Т.А., 1988]. Паттерн-ЭРГ (рис. 1.10) имеет два главных компонента — позитивный с амплитудой около 50 мс (Р50) и большой негативный — около 95 мс (N95). ПаттернЭРГ, отражающая преимущественно активность ганглиозных клеток сетчатки и функциональное состояние макулярной области, изменяется при дисфункции макулярной области, первичных и вторичных поражениях зрительного нерва. Генерируясь во внутренних слоях сетчатки, компонент Р50 паттерн-ЭРГ за-

Рис. 1.11. Зависимость амплиіуды ЭРГ от интенсивности стимула (электроретинограф фирмы «МБН», Москва).

висит от нормального функционирования макулярной области. Селективное отсутствие N95 отмечено при заболеваниях зрительного нерва разного происхождения. Паттерн-ЭРГ в сочетании с патгерн-ЗВП помогает при диагаостике и определении локализации патологического процесса в зрительном нерве.

Величина паттерн-ЭРГ в норме очень мала (0,5—8 мкВ) и зависит от характеристики стимула, поэтому к ее регистрации предъявляют более высокие требования, чем к записи максимальной ЭРГ. Паттерн-ЭРГ на паттернреверсивный стимул зависит от частоты предъявления и углового размера стимула, величины шахматных квадратов. Амплитуду Р50 измеряют от пика N35 до вершины волны Р50, при отсутствии N35 — от изолинии, амплитуду N95, которая включает амплитуду Р50, — от пика Р50 до изгиба или пика

N95, латентность основных компонентов паттерн-ЭРГ — от стимула до пиков ее компонентов.

При величине поля стимуляции

16— 30° используют стимулы трех размеров — 60’, 30' и 15' при постоянной яркости стимула 80 кд/м2. Для transient-паттерн-ЭРГ реверсивная частота 2—6 реверсий в 1 с (1—3 Гц), полоса пропускания усилителя 1 — 100 Гц. Паттерн-ЭРГ регистрируют без расширения зрачка с целью сохранения аккомодации и достижения наилучшего изображения паттерна на сетчатке. Для записи паттерн-ЭРГ используют роговичные электроды, не искажающие стимул, или конъюнктивальные, которые можно помещать на роговицу или в нижний свод конъюнктивы.

Зависимость ЭРГ от интенсивности стимула. Применение световых стимулов разной интенсивности связано с тем, что при низкой интенсивности в формировании ЭРГ принимают участие преимущественно палочковые компоненты сетчатки, при высокой — колбочковые, при средней интенсивности — и колбочковые, и палочковые компоненты, причем последние доминируют; при низкой интенсивности стимула а-волна отсутствует (рис. 1.11). При увеличении интенсивности световых стимулов амплитуда а- и b-волн возрастает, латентность и время до пика волн (implicit time) уменьшаются. При высоких интенсивностях световых стимулов амплитуда волн достигает своего максимума (насыщения) и ее увеличение прекращается, кривая зависимости амплитуды от интенсивности стимулов выходит на «плато». Поскольку при передаче сигнала от фоторецепторов к нейронам внутренних слоев происходит магни- фикация электрической активности от наружных слоев сетчатки к внутренним, b-волна появляется уже при интенсивности 1 лог.ед., т.е. она измеряется при низких интенсивностях, когда а-волна еще отсутствует. Таким образом, не расходуя время на длительную темновую адаптацию, в непродолжительном исследовании можно получить представление о функции колбочковой и палочковой систем, а также о чувствительности сетчатой оболочки. Это исследование целесообразно проводить у пациентов с патологией сетчатки при расчете отношения скотопической Ь-волны к интенсивности ганц-фельд-стимула. При этом определяют функцию Naka — Rush ton —

Рис. 1.12 ЭРГ на длительный стимул. На кривой в момент включения стимула on-ответ, в момент выключения —

off-ответ.

а — on/off-ответ в норме; б — гри сосудистой патологии ееічаіки [Sieving Р., 1993J.

где R — амплитуда b-волны, вызванной вспышкой интенсивностью I, представленной в фут-лам бе ртах или канделах на 1 м2;