4. Dezember 2011
Die Entwicklung der multifokalen Elektroretinogramm (mfERG) ist ein wichtiger Fortschritt in der Diagnose und Charakterisierung von Retinopathie. Multifocal Elektroretinogramme sind eine mathematische Durchschnitt der eine Annäherung an eine b-Welle. Software-Programme können daraus ERGs von mehr als hundert Netzhautstellen in ein paar Minuten pro Auge. Skotome und retinalen Dysfunktion kann abgebildet und quantifiziert werden.
Wie war’s? Donald Creel. Hallo, ich bin Don Creel, Leiter der Elektrophysiologie am Moran Eye Center in Salt Lake City.
Heute werden wir über das multifokale Elektroretinogramm sprechen. Eric Sutter passte die mathematischen Folgen, sogenannte binäre M-Folgen, so an, dass man aus einem einzelnen elektrischen Signal eine Elektroretinogramm-Näherung von jedem Quadratmillimeter der Retina isolieren kann. Diese Elektroretinogramme sehen aus wie ein Blitz-Elektroretinogramm, sind jedoch tatsächlich ein mathematisches Mittel aus einer Näherung einer B-Welle.
Sehen wir uns nun die Aufnahmegeräte an. Bei der Auswahl eines Raums für elektrophysiologische Aufnahmen sollte ein Raum mit geringen elektrischen Störungen gewählt werden. Wählen Sie keinen Raum in unmittelbarer Nähe zu einer Quelle starker Hochspannungsstörungen, wie beispielsweise einem Aufzug, Starkstromgeräten, Autoklav oder Zentrifugen.
Ein Raum mit einem Waschbecken ist praktisch, um die Hände zu waschen und Elektroden zu reinigen. Eine Internetverbindung ist empfehlenswert, damit Sie Daten austauschen können und der Hersteller Ihres Systems Software-Updates herunterladen sowie bei der Problemlösung auf Ihren Computer zugreifen kann. Achten Sie penibel auf die Organisation Ihres Raums.
Halten Sie Ihre mydriatische Tropfen und Kochsalzlösung an derselben Stelle bereit, damit sie leicht zugänglich sind. Seien Sie penibel bei Ihren Dokumentationsverfahren. Verwenden Sie dieselbe Raumbeleuchtung.
Platzieren Sie jeden Patienten an derselben Position. Das System des Moran Eye Center ist das Vera-System von Eric Sutter, hergestellt von EDI. Das Vera-System verwendet eine Mikroanzeige, um das Reizmuster darzustellen.
Die meisten multifokalen ERG-Systeme zeigen ihre Stimuli auf einem Bildschirm an, wobei der Proband in einem Abstand von einem halben Meter oder weniger darauf blickt. Die meisten Stimulusdarstellungen verwenden ein Muster, das diesem ähnelt. Das Fixationsbild variiert je nach Hersteller.
Das VERA-System ermöglicht die Auswahl eines beliebigen Kreises oder Malteserkreuzes in jeder Größe X. Diese Formen können an jede Schrift- und Stiftgröße angepasst werden, von nur wenigen Millimetern bis zur vollen Breite des Stimulationsfeldes. Die Verwendung des Malteserkreuzes ist bei Patienten mit makulären Skotomen nützlich.
Sie können die Größe und Breite der Arme des Malteserkreuzes anpassen, damit der Patient die Mitte abschätzen und diesen Fixationspunkt beibehalten kann. Unabhängig vom verwendeten System werden die Ergebnisse gewöhnlich auf einem Videomonitor angezeigt und sehen beispielsweise wie folgt aus. Ich verfüge über ein automatisches Sicherungssystem, das alle aufgezeichneten Daten alle paar Minuten sichert.
Ich empfehle dies für den Fall, dass ein Problem mit dem Computer auftritt. Nochmals empfehle ich, penibel auf die Anordnung Ihrer Materialien für die Pupillenerweiterungstropfen, künstliche Tränen und Lösungen zu achten, die Sie zur Reinigung Ihrer Elektroden verwenden könnten. Ich verwende eine verdünnte Lösung, eine 10%ige verdünnte Lösung von Textilbleiche, die ich vom Original auf 10% verdünne und in einer kleineren Flasche, beispielsweise einer Ein-Liter-Flasche, mit destilliertem Wasser bereithalte.
Für das Spülen. Kennzeichnen Sie ein Gefäß deutlich als Ihr Reinigungsgefäß, das wir mit unserem roten Punkt markieren. Wir reinigen die Kontaktlinsen darin und spülen es anschließend mit Leitungswasser und destilliertem Wasser aus.
Befolgen Sie die Empfehlungen des Herstellers Ihrer Kontaktlinsen. Wenn Sie wiederverwendbare Kontaktlinsen verwenden, gibt es eine Reihe von Arten von Augenelektroden.
Ich werde Ihnen einige davon hier zeigen. Dies ist die ERG-Sonde, die so auf dem Auge platziert wird. Dies ist die Arden-Goldfolie, ein Stück Videokassette mit Goldfolie auf einer Seite, die im Auge platziert wird und gewöhnlich von dem unteren Lid herabhängt.
Die Goldfolie berührt die Sklera und zeichnet die Augenelektrizität auf. Sie können einen kleinen Silberdraht verwenden. Diese werden als DTL bezeichnet.
Diese sind Einwegartikel. Sie werden mit selbstklebenden Stellen geliefert, die nahe dem Innen- und Außenrand des Auges angebracht werden, und dann berührt der silberne Draht die Sklera und den unteren Teil des Auges. Ich verwende das klare bipolare Buran-Kontaktspekulum, das von Hanson Laboratories in Iowa City, Iowa, hergestellt wird.
Wenn Sie keine bipolare Kontaktlinse verwenden, müssen Sie eine andere Position für die negative Referenz in der Augenheilkunde wählen. Die Stirn, der Warzenfortsatz oder der Ohrläppchen wurden üblicherweise als Bezugspunkt verwendet. Sie können jede beliebige Stelle, beispielsweise das Handgelenk, nutzen.
Ich verwende zufällig das Ohrläppchen. Zuerst reinige ich es gründlich mit Alkohol. Anschließend reinige ich es mit einem handelsüblichen Reinigungsmittel, das als EEG-Präparationspaste verkauft wird.
Je besser Ihre Verbindungen sind, desto besser sind Ihre Daten. Ich werde nun die Hauptprozedur zur Anbindung eines Patienten erläutern. Für ein multifokales Elektroretinogramm betäube ich das Auge mit mehreren Tropfen eines topischen Anästhetikums.
Wir verwenden Propan. Normalerweise gebe ich zwei oder drei Tropfen, um sicherzustellen, dass das Auge gut betäubt ist. Sie sollten vermeiden, den Kontakt über die Hornhaut zu bewegen; daher bitte ich den Patienten, nach unten zu schauen, setze den Kontakt hoch auf die Sklera und schließe ihn dann direkt nach unten, sodass er die Hornhaut nicht reizt.
In meiner Testsituation verwende ich dann Kopfschalen, um den Kopf zu fixieren und so stabil wie möglich zu halten, frage den Patienten, ob er sich wohl fühlt, und richte anschließend die Mikroanzeige aus. Ich führe die Hand des Patienten zu einem Fokussierknopf am VERA-System. Anschließend kann das Auge dargestellt werden.
Sie können das Muster erkennen, das auf die Pupille fällt. Eine der Eigenschaften des VERA-Systems ist das externe Video des Auges, das es Ihnen ermöglicht, Probanden anzuleiten, die Fixation beizubehalten, falls ihre Blickrichtung FALs aufweist. Sie können außerdem zur Fundusansicht wechseln, wodurch die Projektion eines Musters auf die Netzhaut bei Tiermodellen oder anästhesierten Patienten ermöglicht wird.
Ich möchte noch einmal die Verfahren betonen, die zur Anbringung des Patienten und zum Einsetzen der Kontaktlinse verwendet werden, die sehr sauber sein muss. Unabhängig davon, wo Sie Ihre negative Referenz oder Ihren Erdungspunkt anlegen, gilt: Je besser die Verbindung, desto besser die Daten. Betäuben Sie das Auge erneut mit mehreren Tropfen eines topischen Anästhetikums wie beispielsweise Procain.
Die Patienten müssen lediglich mydriatisch erweitert werden. Mit meinen Mydriatika-Tropfen. Für das Stimulationsbild ist nur eine Pupillenweite von etwa sieben Millimetern erforderlich, damit es auf den zentralen 40 Grad oder so der Netzhaut fällt.
Auch hier richte ich bei den von mir verwendeten Elektroden zunächst eine gute Abstufung nach unten aus und platziere die Kontaktlinse dann direkt, sodass die Hornhaut überhaupt nicht irritiert wird. Um die Positionierung auf dem Auge zu sichern, richte ich die Mitte der Pupille mit der Mitte der Kontaktlinse aus, lege ein kleines Stück Klebeband auf die Wange, um die Position zu halten, bringe den Patienten danach in Kopfstützen, um den Kopf zusätzlich zu fixieren, und frage, ob die Position bequem ist. Anschließend richte ich das Mikrodisplay aus und verdecke stets das andere Auge.
Manche Menschen haben ein derart dominantes Auge, dass sie, obwohl man sie auffordert, das Muster mit dem einen Auge anzusehen, nicht direkt darauf schauen, wenn das dominante Auge geöffnet bleibt. Dann bitte ich den Patienten, sich so zu konzentrieren, dass ein scharfes Bild entsteht. Aufforderung an den Patienten, seine Fixationsstelle im Blick zu behalten – so sieht es während einer Aufnahme aus. Man kann sehen, wie sich das Muster auf der Hornhaut bewegt.
Das ist das, was sie innerhalb des Mikrodisplays sehen, und da die meisten Reize bei anderen Multifokal-Elektroretinogramm-Systemen auf Videomonitoren dargestellt werden, ist es wichtig, dass der Patient die Fixation beibehält. Wenn Sie die Fixation nicht beibehalten, erhält man mehrere Punkte, die anzeigen, dass der Patient während der Aufnahme an verschiedenen Stellen fokussiert, anstatt nur einen zentralen Peak. Eine der zahlreichen Anwendungen des multifokalen Elektroretinogramms besteht darin, den Fortschritt der Makuladegeneration zu verfolgen.
Dieser Patient zeigt die Anfänge einer Makuladegeneration in einem Auge. Sie können die verminderten ERGs im zentralen Bereich dieses Auges erkennen. Die Farbdarstellung würde folgendermaßen aussehen.
Im Vergleich zu gesunden Individuen liegt eine weitere Anwendung des multifokalen Elektroretinogramms in der Detektion und Verlaufskontrolle von Patienten, die Medikamente einnehmen, die für das Auge toxisch sein können, wie beispielsweise Chloroquin oder Plaquenil. Solche Individuen können, falls das Medikament toxisch wirkt, Ringskotome entwickeln, üblicherweise zwischen fünf und 10 Grad von der Fovea entfernt. Dies ist die Darstellung eines Individuums mit signifikanter retinaler Toxizität durch Plaquenil.
Sie können die Skotombereiche um die Fovea herum zwischen fünf und ungefähr 10 bis 15 Grad sowie das dadurch entstehende Ringskotom sehen. Dies ist ein sehr schwerer Ausdruck der Toxizität durch Plaquenil. Dargestellt ist das Gesichtsfeld einer Person, die durch einen Augentreffer eine Gesichtsfeldschädigung erlitten hat.
Hier ist das multifokale Elektroretinogramm dargestellt, das in der gleichen Region wie der Gesichtsfeldausfall abgeschwächt ist, und dies ist die farbliche Darstellung des Ausfalls. Es zeigt sich jedoch eine zentrale Schonung mit Skotombereichen, die ungefähr fünf Grad von der Fovea beginnen und sich bis etwa zur Neun-Uhr-Position in seinem Gesichtsfeld erstrecken. Traditionell haben Forscher beim multifokalen Elektroretinogramm hauptsächlich auf das, was man als B-Wellen-Amplitude bezeichnen könnte, geachtet.
Es ist ebenfalls wichtig, die inkubationszeiten zu betrachten. Bei verschiedenen Erkrankungen unterscheidet sich, ob die inkubationszeiten beeinflusst sind. Zusätzlich zur Amplitudenabschwächung handelt es sich bei diesem Patienten um eine Birdshot-Chorioretinopathie.
Diese Personen können jegliches Stadium einer Netzhautdegeneration aufweisen, aber in den frühen Stadien zeigen sie charakteristischerweise lediglich eine Verlängerung der impliziten Zeiten, insbesondere der Konusphysiologie. Dies zeigt eine Verlängerung der impliziten Zeiten um mehr als zwei oder drei Standardabweichungen. Sie sollten die impliziten Zeiten bei allen Patienten überprüfen.
Diese Abbildung zeigt die multifokale Elektroretinogramm-Aufzeichnung eines Patienten mit dem Syndrom großer blindwinkelförmiger Gesichtsfeldausfälle. Sie können den um den normalen blinden Fleck liegenden Bereich mit starker Amplitudentämpfung deutlich vergrößert erkennen. Dies veranschaulicht die Farbtransformation der Amplitude im Bereich des Syndroms großer blinder Flecken.
Hier sind die impliziten Zeiten eines großen blinden Flecksyndroms dargestellt. Der Patient ist in eine Farbskala umgewandelt. Die weißen Bereiche zeigen eine Verlangsamung um fünf Standardabweichungen.
Der rosa Bereich zeigt eine Verzögerung von vier Standardabweichungen in der impliziten Zeit, und der rote Bereich entspricht drei Standardabweichungen. Bei den impliziten Zeiten ist, wie ich bereits erwähnt habe, wichtig, dass Sie regelmäßig die impliziten Zeiten der Patienten überprüfen und nicht nur die Amplituden ihres multifokalen Elektroretinogramms. Dies ist ein Patient mit Stargardt.
Sie können das attenuierte multifokale Elektroretinogramm im zentralen Bereich der Netzhaut sehen. Diese Abbildung zeigt die Farbtransformation der Amplituden ohne sichtbaren zentralen Peak. Zusammenfassend empfehle ich denjenigen, die multifokale Elektroretinogramme aufzeichnen, ihre Horizonte zu erweitern und neue Protokolle sowie Analysen anzuwenden.
Das multifokale Elektroretinogramm ist nicht nur die von den meisten verwendete Analyse, die die mathematische Approximation der BWA-Amplituden darstellt. Betrachten Sie andere Analysen, insbesondere latente Zeiten, und wenden Sie unterschiedliche Protokolle an, die für jeden Patienten geeignet sind. Fragen Sie, ob es speziell für verschiedene Patientengruppen entwickelte Protokolle gibt.
Das multifokale Elektroretinogramm umfasst ein System aus zahlreichen möglichen Protokollen und Analysen.
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In diesem Artikel werden die Methodik und klinischen Anwendungen des multifokalen Elektroretinogramms (mfERG) beschrieben, einem fortschrittlichen elektrophysiologischen Verfahren zur Beurteilung lokal begrenzter Netzhautfunktionen. Im Gegensatz zum herkömmlichen Ganzfeld-ERG bietet das mfERG eine hohe räumliche Auflösung, wodurch Netzhautfunktionsstörungen wie Skotome und frühe makuläre Degeneration erfasst und kartiert werden können. Das Protokoll legt besonderen Wert auf eine sorgfältige Versuchsanordnung, die Vorbereitung des Patienten sowie die Analyse sowohl der Amplituden- als auch der Latenzzeitdaten für eine umfassende Beurteilung der Netzhautfunktion.
Mehrfokale Elektroretinogramme (mfERG) schließen eine entscheidende Lücke in der frühen Entdeckung und translationalen Augenheilkunde, indem sie eine hochauflösende Abbildung lokalisierter Netzhautfunktionsstörungen ermöglichen. Diese Fähigkeit erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Zielvalidierung und unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen für die Weiterentwicklung von Augenarzneimittelkandidaten. Die quantitativen Ergebnisse und die räumliche Präzision der Methode sind direkt relevant für Biopharma-Teams, die präklinische Modelle entlasten und translatationale Biomarker mit klinischen Endpunkten abstimmen möchten.
Das mfERG ist in die Kontinuum von der Entdeckung bis zur präklinischen Phase integriert, indem es quantitative, räumlich aufgelöste Daten zur Netzhautfunktion bereitstellt, die sowohl die frühe Zielvalidierung als auch translationsorientierte Biomarker-Strategien unterstützen.