Электрофизиологические методы исследования

15-08-2011, 09:12

+ -

-1

Содержание:

Описание

К электрофизиологическим методам исследования относят:

* ЭРГ;

* электроокулографию (ЭОГ);

* зрительные вызванные корковые потенциалы (или зрительные вызванные потенциалы (ЗВП)).

ЭРГ — графическое выражение биоэлектрической активности, возникающей в ответ на световую стимуляцию сетчатки. Источником тока служит нейрональная активность в области клеточных мембран, меняющих свою полярность на деполяризацию или гиперполяризацию. ЭРГ состоит из двух основных а- и b-волн, отражающих суммарную биоэлектрическую активность всех клеточных элементов сетчатки (рис. 20-1).

В генерации биоэлектрической активности сетчатки принимают участие: фоторецепторы, пигментный эпителий, биполярные, горизонтальные, амакриновые, интерплексиформиые и ганглиозные клетки, а также клетки Мюллера. Болезни сетчатки обусловлены различными причинами, приводящими к анатомическим и физиологическим нарушениям, что в свою очередь определяет нарушения зрительных функций и наличие характерных функциональных электрофизиологических симптомов.

К патологическим процессам, наблюдаемым и сетчатке, относят дистрофии и дегенерации (генетически детерминированные или вторичные); воспаление, отёк, ишемию, некроз, кровоизлияния, отложение твёрдых или мягких экссудатов и липидов, ретиношизис, отслойку сетчатки, фиброз, пролиферацию, образование неоваскулярных мембран, гиперплазию и гипоплазию пигментного эпителия, опухоли, ангиоидные полосы и др. Несмотря на разнообразие офтальмоскопической картины заболеваний сетчатки, патофизиологические проявления могут быть сходными при разных нозологических формах, и наоборот при сходных изменениях глазного дна патофизиологические механизмы могут быть различными. Все эти процессы можно наблюдать при офтальмоскопии глазного дна, и каждый из них может в той или иной степени изменять биоэлектрическую активность сетчатки и иметь свою электроретинографическую симптоматику. В то же время первичная локализация патологических процессов в сетчатке различна для разных нозологических форм: в слое сосудов хориоидеи, мембране Бруха, пигментном эпителии, комплексе «фоторецепторы-пигментный эпителий», фоторецепторах, внутренних слоях сетчатки, ганглиозных клетках и их аксонах. Происхождение компонентов ЭРГ в разных слоях сетчатки и связь их с различными нейронами и фоторецепторами сетчатки обусловливают специфичность электрофизиологической симптоматики, патогномоничность электроретинографических и электроокулографических симптомов, которые часто считают ведущими в диагностике и дифференциальной диагностике заболеваний сетчатки, пигментного эпителия и хориоидеи с различным патогенезом и локализацией.

ЭОГ - метод, регистрирующий постоянный потенциал глаза, который отражает непрерывно протекающие в сетчатке обменные процессы и активно формирует их. Под влиянием адекватных раздражителей в здоровом глазу и при патологических процессах в сетчатке, пигментном эпителии и хориоидеи наблюдают характерные изменения постоянного потенциала глаза (рис. 20-2).

Отражая функции различных структур сетчатки, ЭРГ и ЭОГ дополняют друг друга, представляя целостную картину функциональных нарушений периферических отделов зрительной системы.

Зрительные вызванные корковые потенциалы суммарная биоэлектрическая активность корковых нейронов зрительных центров и других отделов мозга, возникающая на вспышку света или структурированные стимулы, такие, как шахматное реверсивное поле. Графически они представлены определённым набором позитивных и негативных колебаний, количество и величина которых зависят от метода исследования и используемого стимула. Этот метод позволяет исследовать функциональное состояние полей 17, 18, 19 зрительной коры по Бродманну. Зрительные вызванные корковые потенциалы генерирует преимущественно стриарная кора, их ответ на паттерн-стимул отражает активность коры, индуцированную афферентными импульсами, приходящими по ретиногеникулярным путям. Зрительные вызванные корковые потенциалы возникают в слое 4с стриарной коры зоны VI — проекции макулярной области, чувствительной к изменениям яркости, границ контуров, контраста и пространственной частоты элементов шахматного поля, а также в экстрастриарных областях (рис. 20-3).

↑ Цели

• Исследование функционального состояния различных отделов зрительной системы от хориоидеи, пигментного эпителия, сенсорной сетчатки до зрительных центров.

• Исследование функции различных каналов зрительной системы, функции фоторецепторов, палочковых и колбочковых путей (скотопической и фотопической систем).

• Выделение функции фоторецепторов, гиперполяризующихся и деполяризующихся биполяров, клеток Мюллера, амакриновых и ганглиозных клеток в норме и патологии, периферических и центральных отделов сетчатки.

ЗВП используют для оценки функционального состояния зрительных путей, зрительного нерва, хиазмальных и постхиазмальных отделов, а также зрительных центров. ЗВП отражают в основном электрическую активность макулярной области. Время проведения возбуждения от сетчатки по зрительному нерву до зрительных центров используют для оценки функционального состояния ганглиозных клеток и аксонов, формирующих зрительный нерв.

↑ Показания

Показания к использованию ЭРГ, ЭОГ и зрительных вызванных корковых потенциалов объединены в одной рубрике, поскольку каждый из этих методов вносит свою информацию в процесс диагностики и исследования зрительной системы, обогащая получаемую информацию специфическими характеристиками. При этом, чтобы уточнить локализацию происхождения патологического процесса в сетчатке и зрительном нерве, а также диагноз, можно использовать все три метода у одного пациента.
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

• Изучение патофизиологических механизмов нарушения зрительных функций.
• Подтверждение диагноза при известных электрофизиологических симптомах, диагностика наследственных заболеваний сетчатки и синдромных поражений, выявление носителей патологического гена, глазная гипертензия и глаукома, сидероз, отслойка сетчатки, рассеянный склероз, воспалительные заболевания глаз, симпатическая офтальмии, эндофтальмит, ишемия сетчатки при таких заболеваниях, как ДР, окклюзии вен и артерий сетчатки и др.
• Дифференциальная диагностика заболеваний сетчатки различного происхождения.
• Контроль за динамикой патологического процесса и эффективностью лечения.
• Мониторинг пациентов с общими системными заболеваниями организма, имеющих глаз как орган-мишень для возможных осложнений, а также пациентов, длительно принимающих препараты с возможным побочным действием на орган зрения, такие, как хлорохин, гидроксихлорохин, этамбутол, фенотиазин, адеоголь, толуен, дефероксамин, тамоксифен и др.
• Неожиданная потеря зрения, включая психиатрические нарушении.
• Помутнение оптических сред (хрусталик, роговица, СТ).
• Педиатрическая нейроофтальмологическая практика:

* преждевременное рождение ребёнка, задержка развития зрительных функций, нарушение фиксации взора, окуломоторные нарушения:
* оценка функции зрительного анализатора при отсутствии зрения или изменениях глазного дна. при сниженном зрении у родственников или при диагностированных у них наследственных заболеваниях;
* мониторинг развития зрительной системы, отсутствие бинокулярного зрения. амблиопия, альбинизм;
* мониторинг зрительных функций в первый год жизни, получение ориентировочной информации об остроте зрения (с помощью паттерн-ЗВП).

• Исследование функции сетчатки и зрительного нерва при травме, мониторинг при наличии металлического инородного тела в глазу.
• Диагностика заболеваний зрительного нерва (его отёк, воспаление, атрофия, компрессионные повреждения травматического и опухолевого генеза) и проводящих зрительных путей и центров (кисты, мальформации и др.): оценка функции зрительного нерва в процессе орбитальной и интракраниальной хирургии (с помощью зрительных вызванных корковых потенциалов).
• Увеиты, так как депрессия ЭРГ и ЭОГ может указывать на необходимость интенсификации лечения.
• Тиреотоксикоз, эндокринная офталъмопатия, так как депрессия зрительных вызванных корковых потенциалов и изменение ЭРГ могут свидетельствовать о компрессии зрительного нерва и ишемии сетчатки.
• Сосудистые заболевания, сопровождающиеся ишемией сетчатки (ДР, ретинопатия при артериальной гипертензии и др.).

↑ Противопоказания

Заболевания роговицы, конъюнктивы, ранние сроки после оперативного лечения (для ЭРГ), беспокойное поведение больных, склонность к эпилептическим припадкам.

↑ Подготовка

Подготовка больного включает адаптацию к темноте или свету, наложение активных и референтных электродов соответственно стандарту (на глаз, роговицу, конъюнктивальную полость, скальп и т.д.), дозирование нагрузки на орган зрения (позиция релаксации, фиксация источника света, минимизация моргания и движение глаз) и объяснение, что за исследование проводится. При необходимости проводят оптическую коррекцию, расширение зрачка.

↑ Методика и последующий уход

↑ Электроретинография

Используют несколько способов регистрации ЭРГ, позволяющих выделить колбочковую (фотопическую) и палочковую (скотопическую) системы сетчатки, функцию фотореценторов и различных нейронов сетчатки. Для их выделения используют соответствующие условия адаптации и стимуляции, в которых доминирует каждая из этих систем.

Рекомендациями ISCEV предусмотрено несколько типов исследования ЭРГ (рис. 20-4):

а) смешанный (максимальный) ответ в тёмно-адаптированном глазу,
б) простой колбочковый ответ;
в) палочковый ответ в тёмно-адаптированном глазу;
г) осцилляторные биопотенциалы;
д) фликер-ответ, возникает при быстро повторяющемся стимуле с частотой 30 Гц (мелькающая или ритмическая ЭРГ).

Макулярную, мультифокальную, паттерн-ЭРГ, ЭРГ на длительный стимул разной интенсивности и цвета используют дополнительно при локализации патологического процесса в структурах сетчатки и решении диагностических задач. Макулярная ЭРГ характеризует функцию макулярной области, мультифокальная ЭРГ - топографию её биоэлектрической активности, компоненты паттерн-ЭРГ — функцию макулярной области и ганглиозных клеток сетчатки, а ЭРГ на длительный стимул — on- и off-ответ колбочковых и on-палочковых зрительных путей.

• Смешанный (максимальный) ответ в тёмно-адаптированном глазу (рис. 20-5), состоящий из комбинации ответов палочковой и колбочковой систем, регистрируют при равномерной стимуляции всей сетчатки стандартным стимулом 1,5-4,5 кд/м2 длительностью 5 мс с интервалом между стимулами 10 с при расширенном зрачке после 3-5 мин темновой адаптации.

• Простой колбочковый (фотопический) ответ (рис. 20-6) регистрируют на стандартный стимул с интервалом 0,5 с в фотопических условиях на фоне 17-34 кд/м в квадрате (5-10 фЛ), подавляющем палочковую активность, после 10 мин предварительной световой адаптации.

• Палочковый ответ (рис. 20-7) — первый сигнал после завершения темновой адаптации не менее 20 мин, так как палочки очень чувствительны к свету и дезадаптация происходит немедленно после освещения. Скотопический ответ регистрируют на стимул слабее стандартного на 2,5 лог. ЕД с интервалом между стимулами 2 с.

• Осцилляторные биопотенциалы — небольшие осцилляции (рис. 20-8) на восходящей части b-волны, генерация которых определена активностью амакриновых клеток, взаимоотношением нейронов во внутренних слоях сетчатки, колбочковой и палочковой системой. Регистрируют осцилляторные биопотенциалы от тёмно-адаптированного глаза сразу после выключения света при использовании стандартного белого стимула для максимальной ЭРГ с интервалом между стимулами 15 с или от светло-адаптированного глаза с межстимульным интервалом 1,5 с. Количество осцилляторных биопотенциалов в норме от 4 до 7, при патологии меняется их конфигурация, снижается амплитуда осцилляции, удлиняется их латентность.

• Мелькающая (фликер) ЭРГ, зарегистрированная на стандартный белый стимул с частотой мелькания 30 ГЦ в фотопических условиях, отражает функцию колбочковой системы (рис. 20-9). Для световой адаптации, подавляющей палочковую активность, используют фон 17-34 кд/м2(5-10 фЛ).

• Паттерн-ЭРГ (рис. 20-10) - ответ центральной области сетчатки на изолюминантный стимул, чёрно-белое шахматное реверсивное поле. Паттерн-ЭРГ, отражающая преимущественно активность ганглиозных клеток сетчатки и функциональное состояние макулярной области, генерируется внутренними слоями сетчатки.

Регистрируют паттерн-ЭРГ на реверсивный шахматный паттерн при максимальном контрасте, величине поля стимуляции 10-20, размером шахматных квадратов 15-60 мин, при яркости стимула (дисплея) 80 кд/м2, реверсивной частоте - 2- 6 реверсий в секунду (1-3 Гц), полосе пропускания усилителя 1-100 Гц. Паттерн-ЭРГ состоит из первого негативного компонента N35, не имеющего клинического значения, и двух главных компонентов: позитивного - около 50 мс (Р50) и большого негативного - около 95 мс (N95). Величина паттерн-ЭРГ очень мала, поэтому для её регистрации необходимо большое число усреднений. Компонент Р50 паттерн-ЭРГ зависит от нормального функционирования макулярной области. Селективное отсутствие N95 отмечено при заболеваниях зрительного нерва (рис. 20-11).

• ЭРГ на стимулы большой длительности регистрируют в фотопических условиях на яркий стимул 200-500 мс на фоне до 35 кд/м в квадрате с целью подавления функции палочкового аппарата. Отражает активность on-биполярных клеток (деполяризующихся) и off-биполярных клеток (гиперполяризующихся), которые могут независимо изменяться при заболеваниях сетчатки различного генеза (рис. 20-12).

• Локальная макулярная ЭРГ. Регистрируют от центральной, макулярной области сетчатки на красный, зелёный и синий стимулы малых угловых размеров (15°) в фотопических условиях при использовании метода усреднения, что позволяет выделять доминирующую функцию колбочковой системы (рис. 20-13).

Контроль фиксации взора возможен разными способами. При использовании источника локальной световой стимуляции (светодиод), установленного непосредственно на электроде-присоске с вмонтированной оптической системой, которая вместе с оптической системой глаза создаёт неподвижное изображение источника света на центральной области сетчатки, нет необходимости дополнительно контролировать фиксацию взора (рис. 20-14).

Мультифокальная ЭРГ — метод регистрации локальных биоэлектрических ответов в центральной области сетчатки. Метод позволяет проводить анализ топографии биоэлектрической активности сетчатки зрительного поля и изучать нелинейные ответы, связанные с адаптивными механизмами зрительных путей, изолировать биоэлектрические ответы наружных и внутренних слоев сетчатки. Стимуляцию центральной области сетчатки (60°) проводят стимулами гексагональной формы, предъявляемыми псевдослучайным образом виртуальное число раз с частотой в каждой стимулируемой точке 16 Гц (ЭЛТ-монитора с частотой 75 Гц), мигающими с бинарной М-последовательностью. Стимул увеличивают от центра к периферии соответственно размерам рецептивных полей сетчатки. Локализация ответа соответствует каждому гексагональному элементу, и топография ЭРГ представляется на дисплее компьютера (рис. 20-15).

Математическая модель представляет топографию биоэлектрической активности макулярной области (плотность распределения биоэлектрической активности) в трёхмерном изображении (рис. 20-16).

↑ Электроокулография

Уменьшение освещённости сетчатки, переход к полной темноте вызывают падение постоянного потенциала до самого низкого уровня (уровень «темновой впадины»). Попадание света в глаз, адаптированный к темноте, вызывает большой подъём постоянного потенциала, называемого «световой пик» и обусловленного деполяризацией апикальной части клеток пигментного эпителия, амплитуда которого, в определённых пределах, пропорциональна логарифму освещённости сетчатки. Световой подъём и темновое падение регистрируют в различных условиях адаптации - световой (50-100 кд/м2) и темновой (по 15 мин каждая), так как при дозированных горизонтальных движениях глаз каждые 1-2 с в пределах 30° происходит изменение вольтажа между передним и задним полюсами глаза. Альтернативный метод использует 40 мин темновую адаптацию с последующей регистрацией ЭОГ при ярком свете. Учитывают отношение светового пика к базовой линии, полученной после 40 мин темновой адаптации. Регистрацию осуществляют при использовании кожных электродов, фиксируемых у внутреннего и наружного кантуса обоих глаз с земляным электродом на поверхность лба.

Для реализации нормальных светотемновых колебаний постоянного потенциала необходимыми условиями считают нормальное функционирование фоторецепторов и пигментного эпителия, контакт между этими слоями, а также нормальное хориоидальное кровоснабжение.

↑ Зрительные вызванные потенциалы

Виды ЗВП зависят от стимула. ЗВП на вспышку света 20° зрительного угла длительностью 5 мс и яркостью 3 кд/м в квадрате отличает большая вариабельность. Их регистрируют обычно при низкой остроте зрения. ЗВП на паттерн-стимул называют паттерн-ЗВП (рис. 20-17).

При регистрации паттерн-ЗВП стимулы предъявляют либо в режиме включения-выключения, когда средняя освещённость паттерна и сменяющего его гомогенного поля постоянна, либо в режиме реверсии 1-4 цикла в секунду, когда и постоянно присутствующем на экране монитора изображении шахматного поля белые квадраты сменяются чёрными, а чёрные - белыми. Исследование проводят без мидриаза. При регистрации паттерн-ЗВП необходима коррекция зрения, исследованного заранее, на дистанцию до стимула. Обычно используют монокулярную стимуляцию, проведение которой иногда невозможно у маленьких детей (тогда проводят бинокулярное исследование).

Специальные условия зрительной стимуляции, регистрации и анализа ЗВП позволяют использовать их для локализации уровня поражения зрительного пути. К таким условиям, в частности, относят стимуляцию определённых участков поля зрения (полуполей, квадрантов, локальную стимуляцию) и сравнительный анализ компонентов ЗВП в латеральных затылочных отведениях, что даёт возможность оценить участие каждого полушария в генерации ЗВП.