Wydanie 2/2002

Diagnostyka elektrofizjologiczna w chorobach i dysfunkcjach plamki ze szczególnym uwzględnieniem jej zwyrodnienia starczego

Olgierd Palacz, Wojciech Lubiński, Krzysztof Barnyk

Katedra i Klinika Okulistyki (WS) Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie Kierownik: prof. dr hab. med. Olgierd Palacz



Siatkówka ma charakter dwoisty, zawiera w swej budowie dwa rodzaje receptorów, tj. czopki i pręciki. Rozmieszczenie tych receptorów w siatkówce da się scharakteryzować wg ogólnej zasady: gęstość czopków osiąga swoje maksimum w plamce (w dołeczku!), ku obwodowi siatkówki zaś maleje. Natomiast gęstość pręcików, przeciwnie, wzrasta od centrum ku obwodowi siatkówki. W dołeczku rozmieszczone są wyłącznie czopki z gęstością 150 000 na 1mm2. W samym dołeczku (0,2 mm) naliczono ok. 9 000 czopków, co stanowi 0,2% całej ich populacji (1,15).
W plamce, w zakresie centralnych 5° kątowych, mieści się ok. 9% całej populacji czopków (1). Z powyższych danych wynika zatem, że bardzo mała przestrzeń dołeczka jest zbudowana z samych czopków, natomiast dołek i strefa okołodołkowa (para fovea) są złożone zarówno z czopków, jak i z pręcików. Z takiego rozmieszczenia elementów receptorowych siatkówki wynikają określone, praktyczne konsekwencje dla klinicznej diagnostyki elektrofizjologicznej.
Tradycyjny elektroretinogram całopolowy, będący sumaryczną odpowiedzią bioelektryczną siatkówki na bodziec świetlny, nie nadaje się do oceny i interpretacji funkcji plamki, ponieważ słaby potencjał plamkowy z tak małego obszaru siatkówki "tonie" w ogólnej, średniej odpowiedzi na bodziec. Zatem różnorodne zmiany patologiczne w tak ważnym klinicznie regionie siatkówki jak plamka nie mają odzwierciedlenia w tradycyjnym elektroretinogramie błyskowym (15).
Aby uzyskać obiektywny obraz funkcji bioelektrycznej regionu plamkowego siatkówki, należy zastosować bardziej wyrafinowane metody, które pozwalają na rejestrację niskich potencjałów pochodzących z plamki przy jednoczesnym wytłumieniu odpowiedzi pochodzących z receptorów sąsiadujących z plamką. Badania elektrofizjologiczne plamki stosowane w praktyce klinicznej mają znaczenie diagnostyczne głównie we wrodzonych dystrofiach czopkowo-pręcikowych lub pręcikowo-czopkowych, a także we wczesnych etapach różnego rodzaju makulopatii. Badania aktywności potencjałów pochodzących z plamki spełniają także istotną i praktyczną funkcję w monitorowaniu skuteczności leczenia w różnych chorobach plamki (3,13,14,15).
W ocenie funkcji bioelektrycznej plamki stosuje się następujące metody:
1.    PERG typu "transient".
2.    Korowe odpowiedzi wywołane wzorcem - PVEP.
3.    Plamkowy ERG - FCERG (focal cone ERG).
4.    Elektroretinogram wieloogniskowy (multifocal ERG - mfERG).

PERG typu "transient"
ERG typu "pattern" jest generowany przez komórki zwojowe siatkówki i tym samym reprezentuje ich aktywność bioelektryczną (8,15). Badania niektórych autorów (wg 3) wykazały, że fala P50 pochodzi nie tylko z komórek zwojowych, ale ma związek ze strukturami umiejscowionymi dystalnie w stosunku do komórek zwojowych, a zatem pochodzi także ze środkowych warstw siatkówki. Niektórzy autorzy stosowali ten typ elektroretinogramu w dystrofiach plamkowych Stargardta, uzyskując w części przypadków patologiczny PERG przy względnie dobrze zachowanej ostrości wzroku (12). Załamek P50 może ulec redukcji w dysfunkcjach plamkowych, w tym także w zwyrodnieniach plamki zależnych od wieku (13,15).

Korowe odpowiedzi wywołane wzorcem - PVEP
Korowe, wzrokowe odpowiedzi wywołane mogą również wykazać zaburzenia w aktywności bioelektrycznej plamki. Należy pamiętać, że 8o kątowych centralnego pola widzenia siatkówki reprezentuje około 80% odpowiedzi wywołanej z kory potylicznej i jest za nią odpowiedzialne (3,4,15). Zatem wzrokowe, korowe odpowiedzi wywołane reprezentują w głównej mierze aktywność plamki. Z drugiej jednak strony należy wziąć pod uwagę fakt, że odpowiedź wywołana mieści w sobie nie tylko aktywność struktur, w których pobudzenie powstaje, lecz także całość dróg wzrokowych, którymi pobudzenie biegnie do kory mózgowej. Struktury przenoszące pobudzenie do kory mózgowej mają, jak wiadomo, duży wpływ na ostateczne, zmodulowane pobudzenie dochodzące do kory wzrokowej. Dlatego PVEP jako metodę oceniającą aktywność struktur plamkowych siatkówki należy traktować z rezerwą, a wysuwane wnioski muszą być wyważone i ostrożne. W schorzeniach siatkówki obejmujących plamkę dochodzi do obniżenia amplitudy, a przede wszystkim do wydłużenia latencji załamka P100 (3,11). Wydłużenie latencji i spadek amplitudy załamka P100 są z reguły mniej wydatne w dysfunkcjach plamkowych niż w chorobach nerwu wzrokowego (4,5,9,10,16).

Plamkowy ERG - FCERG (focal cone ERG)
W ocenie funkcji plamki metoda elektroretinogramu ogniskowego w zastosowaniu do plamki jest niewątpliwie najtrafniejszą z dotąd wymienionych. Elektroretinogram dołkowy (FCERG), zwany również elekroretinogramem plamkowym, jest obiektywnym testem, umożliwiającym analizę funkcji receptorów plamkowych (3,13,14,15).
Uzyskanie czytelnych sygnałów bioelektrycznych z tak małego obszaru (0,2-1,5 mm2), jakim jest plamka, z uwzględnieniem faktu, że sygnały bioelektryczne czopków z tego regionu mają wartość ok. 0,3 ?V, wymusza zastosowanie specjalnych technik. W elektroretinogramie plamkowym, będącym rodzajem "elektroretinogramu ogniskowego", stosuje się bodziec celowany (dokładnie na plamkę) za pomocą fotostymulatora. Aktywność sąsiadujących z plamką receptorów należy wytłumić. Czasową deaktywację wymienionych receptorów siatkówki uzyskuje się za pomocą naświetlania regionu okołoplamkowego pierścieniem światła o wysokim natężeniu, wywołującym olśnienie. Dookoła plamki powstaje zatem pierścień olśnienia - surrounding field, który wytłumia odpowiedzi z tego regionu. Ze względu na niski potencjał sygnałów z regionu plamkowego zwykle 120 lub więcej odpowiedzi jest sumowanych w urządzeniu komputerowym. Na koniec uzyskane w ten sposób odpowiedzi podlegają analizie Fouriera.
W ciągu ostatnich 20 lat FCERG był wykorzystywany do oceny funkcji plamki u pacjentów z dystrofiami oraz zwyrodnieniami plamki o różnym charakterze, w otworach plamkowych, a także w zapaleniach n. wzrokowego i innych podobnych schorzeniach (1,3,15).
Na podstawie badań Fisha i wsp. (2) stwierdzono, że FCERG należy do najbardziej wiarygodnych testów, umożliwiających ocenę funkcji plamki u pacjentów z makulopatią.
W oczach ze schorzeniami plamki, takimi jak starcze zwyrodnienia, w chorobie Stargardta, a także w makulopatiach cukrzycowych stwierdzono zależność między amplitudą FCERG a ostrością wzroku. Redukcję amplitudy FCERG otrzymano w 94% badanych oczu z ostrością wzroku Ł 0,5.
FCERG może być także wykorzystany do wyjaśnienia przyczyn progresywnego obniżania ostrości wzroku u pacjentów, u których w badaniu oftalmoskopowym oraz angiograficznym wykazano prawidłowy obraz dna oka (3,13).
Zwyrodnienie starcze plamki w krajach wysoko rozwiniętych jest istotną przyczyną ślepoty osób w podeszłym wieku (7). W badaniach klinicznych szp stosuje się wiele metod diagnostycznych, spośród których tylko nieliczne mają charakter obiektywny. Do nich należą FCERG oraz obecnie wdrażany na świecie elektroretinogram wieloogniskowy (3,15,20).
W naszych własnych badaniach (13,14) stwierdziliśmy, że średnie amplitudy FCERG wykazują tendencje malejące w przebiegu wieku (z 0,3 ?V w grupie wiekowej 9-25 lat do 0,22 ?V w grupie 51-70 lat).
Wykorzystaliśmy także badania FCERG nie tylko do oceny funkcji plamki w różnych jej schorzeniach, w tym także w szp, ale również do oceny skuteczności leczenia wysiękowych postaci szp za pomocą laseroterapii argonowej  (14).
Wzrostowi amplitudy FCERG towarzyszyła poprawa ostrości wzroku oraz znaczące zmniejszenie przecieków w obrazie angiograficznym.
Badania ostatnich lat wykazały, że w przypadkach jednostronnego szp w oczach towarzyszących, które cechowały się prawidłową ostrością wzroku, amplitudy FCERG mają wartości prawidłowe, przy jednoczesnym wydłużeniu czasu latencji (17). Nawet w zaawansowanych przypadkach szp funkcje receptorów obwodowych są prawidłowe (18).

Elektroretinogram wieloogniskowy (multifocal ERG - mfERG)
Tradycyjny, wyżej opisany ERG plamkowy jest rozwinięciem elektroretinogramu całopolowego, w którym analizie podlega sygnał z małego pola siatkówki (ogniska), np. z plamki. Rozwinięciem tej techniki klasycznego elektroretinogramu ogniskowego jest jednoczasowy zapis i analiza potencjałów wielu małych pól siatkówki. Idea i technika tzw. wieloogniskowego ERG (mfERG) została opracowana przez Suttera i Trana (19,20). Idea ta jest oparta na użyciu korelacji krzyżowych z wykorzystaniem techniki niezależnych przebiegów impulsowych o charakterze binarnych ciągów pseudolosowych maksymalnej długości, tzw. m-sequences. Wieloogniskowy ERG jest zbiorem odpowiedzi pochodzących z lokalnej stymulacji wielu pól siatkówkowych, wyekstrahowanych (komputerowo!) z globalnej odpowiedzi ERG drogą matematycznej redukcji.
Każda odpowiedź ogniskowa (każdego elementu mozaiki sześciokątów) jest obliczana i kreowana jako rezultat korelacji między m-sequences a cyklem odpowiedzi w jednostce czasu. Odpowiedź, zwana first order kernel (FOK) lub kernel pierwszego rzędu, jest uśrednionym, liniowym wykresem potencjału z poszczególnego małego ogniska lub pola siatkówki, stymulowanego odmiennie (losowo) i niezależnie od sąsiadujących pól siatkówki.
W wyniku stosowania powyższych technik uzyskuje się mozaikę obiektywnej wrażliwości świetlnej siatkówki. Jednoznacznie z niej wynika, które regiony siatkówki wykazują funkcję patologiczną.
Technika mfERG jest stosowana także w chorobach i dysfunkcjach plamki . W szp, a także w zanikach plamkowych typu geograficznego, w dotkniętych chorobą obszarach mfERG jest nieobecny (wygaszony).
MfERG pozwala zatem nie tylko na ustalenie stopnia uszkodzenia, ale także oznacza dokładnie zakres uszkodzenia. Stosując zróżnicowaną metodykę, za pomocą mfERG można oceniać układ czopkowy, układ pręcikowy oraz wzrokowe odpowiedzi wywołane. Jest to niewątpliwie metoda diagnostyczna najbliższej przyszłości.

PIŚMIENNICTWO: 1. Carr R. E., Siegel I. M.: Electrodiagnostic testing of the visual system: a clinical guide. F. A. Davis Company. Philadelphia 1990. 2. Fish G. E., Birch D. G.., Fuller D. G., Straach R.: A comparison of visual function tests in eyes with maculopathy. Ophthalmology 1986; 93: 1177-1182. 3. Fishman G. A., Bird D. G., Holder G. E., Brigell M. G.: Electrophysiologic testing in disorders of the retina, optic nerve and visual pathway. The Foundation of the American Academy of Ophthalmology 2001. 4. Fukui R., Kato M., Kuroiwa Y.: Effect of centras scotomata on pattern reversal visual evoced potentials in patients with maculopathy and healthy subjects. EEG Clin. Neurophysiol. 1986; 63: 317-326. 5. Fujimoto N., Adachi-Usami E.: Delayed pattern VECP latency in optic nerve disease and central serous retinopathy. Folia Ophthalmol. Jpn 1991; 42: 1445-1448. 6. Halliday A. M.: Evoced potentials in clinical testing. Churchill Livingstone. Tokyo 1993; 141-180. 7. Hampton G. R., Nelsen P. T.: Age-related macular degeneration, principles and practice. Raven Press. New York 1992; 1-35, 150-165. 8. Hess R. F., Baker C. Jr.: Human pattern evoced electroretinogram. J. Neurophysiol. 1984; 51: 939-951. 9. Holder G. E.: Significance of abnormal pattern electroretinography in anterior visual pathway dysfunction. B. J. Ophthalmol., 1987; 71: 166-171. 10. Johnson L. N., Yee R. D., Hepler R. S. et al: Alternation of the visual evoced potential by macular hole comparison with optic neuritis. Graefes Arch. Klin. Exp. Ophthalmol. 1987; 225: 123-128. 11. Lennerstrand G.: Delayed visual evoced cortical potentials in retinal disease. Acta Ophthalmol. (Copenh) 1982; 60: 497-504. 12. Lois N., Holder G. E., Fritzke E. W. et al: Intrafamilial variation of phenotype in Stargardt macular dystrophy - fundus flavimaculatus. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1999; 40: 2668-2675. 13. Lubiński W., Barnyk K., Penkala K., Palacz O.: Elektroretinogram dołkowy - zastosowanie w diagnostyce chorób plamki. Doniesienie wstępne. Klinika Oczna 1998; 100 (5): 263-268. 14. Lubiński W., Penkala K., Barnyk K., Sych Zb., Sylwestrzak Z., Palacz O.: Ocena funkcji dołka w oczach z wysiękową postacią zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem pacjentów przed i po leczeniu laserem argonowym. Klinika Oczna 2000; 102 (3): 177-181. 15. Palacz O., Lubiński W., Penkala K., Barnyk K.: Rola diagnostyki elektrofizjologicznej w schorzeniach centralnej części siatkówki. Nowa Medycyna 1997; 19: 3-17. 16. Ryan S., Arden G. B.: Electrophysiological discrimination between retinal and optic nerve disorders. Doc. Ophthalmol., 1988; 68: 247-255. 17. Sandberg M. A., Miller S., Gaudio A. R.: Foveal cone ERGs in fellow eyes of patients with unilateral neovascular age-related macular degeneration. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1993; 34: 3477-3480. 18. Sunnes J. S., Massof R. W., Johnson M. A., Finkelstein D., Fine S. L.: Peripheral retinal function in age-related macular degeneration. Arch. Ophthalmol. 1985; 103 (6): 811-816. 19. Sutter E. E.: The fast m-transform: a fast computation of cross-correlations with binary m-sequences. Siam. J. Comput. 1991; 20: 686-694. 20. Sutter E. E., Tran D.: The field topography of ERG components in man - I. The photopic luminance response. Vis. Res. 1992; 32: 433-446.

powrót

REDAKCJA NIE UDZIELA PORAD MEDYCZNYCH I NIE POŚREDNICZY W KONSULTACJACH PACJENTÓW Z LEKARZAMI