녹내장 컨퍼런스 ERG (Electroretinogram) 2010.9.3 Ap.이나영/R2 이민규

Electroretinogram (ERG) 섬광에 의하여 망막에서 유발되는 전위를 기록한 것 종류 1) full field ERG (Ganzfeld ERG)    2) focal ERG    3) multifocal ERG    4) pattern ERG : most potential to detect early glaucomatous damage

Muller cell 기능 -Retina의 geometry를 유지 -Ext. limiting memb.

Ext.limiting memb Int.limiting memb

Three easily recognized components 파형의 종류    a-wave : negative wave, recepter potential    b-wave : positive wave                    ON-bipolar and inner nuclear layer    Oscillatory potential : Inner plexiform layer Selectively reduced in inner retinal dz. # 검사결과는 각 파형의 진폭(amplitude)과 최대진폭까지의 정점잠시(implicit time)을 측정.

test a wave implicit time(ms) a wave amplitude(μV) b wave implicit time(ms) b wave amplitude(μV) Single-flash cone response(photopic 10-20 20-80 23-35 90-250 Rod response(scotopic) 40-60 350-700 Maximal response(mesopic) 11-26 150-390 50-75 200-400

Rod의 특성 Cone에 비해 10배 sensitive Blue-green light에 가장 sensitive, red light 에는 hardly sensitive Scotopic :activate only rods Mesopic: both rods & cones Photopic: only cones 암순응 기간에는 sensitivity가 10만배 증가 하지만 명순응에서는 sensitivity가 크게 억제되고 명순응 자체가 cone보다 천천히 일어 난다.

Cone (6백만개) - 황반 중심부에 밀집 (약10%) Rod (12억개) - 중심와 0.25mm에는 없으며, 중심와로 부터 약 15도 위치에 밀집 즉, 전체 cone의 90%가 황반 바깥에 있으므로 full field ERG에서 cone과 rod의 반응은 분리할 수 있지만, 이것이 곧 황반과 주변 망막의 기능을 분리하여 해석할 수 있다는 의미는 아니다. (예 황반에 큰 위축 병소가 있더라도 황반 바깥의 건강한 cone 에 의해 파형과 시간은 정상으로 나타나고 진폭만 10% 감소한다.) 그러므로, full field ERG는 전반적인 rod & cone의 손상시 유용하나, 국소황반 병변, 시신경이상, 대뇌피질이상이 있는 환자에는 유용치 않음.

Transition of ERG waveform -At low intensity the scotopic ERG is a long latency, -Cone threshold corresponds approximately to the intensity required to produce an a wave so an ERG without an a wave is purely rod driven -Normal waveform a of the bright-flash ERG may be almost entirely negative

Standard ERG testing Rod response (Scotopic) - a파는 거의 나타나지 않고 b파가 현저해짐 - rod의 전위를 반영 Maximal combined response (mesomic)     - 자극광이 세어지며 a파가 나타남     - oscillatory potential도 나타남     - rod 및 cone 의 반응 Oscillatory potential

Single-flash cone response (photopic) rod의 반응을 억제하고, cone의 반응을 절대적으로 반영. 30Hz flicker response rod는 20Hz 이하의 자극빈도에만 반응하므로 순수한 cone 의 반응을 나타냄

Evaluation of the ERG Focal abnormality of the retina reduces the amplitude of the ERG but has little effect on its waveform if the involved area is electrically silent(Fig. 15-4) Disease that involve the inner retina extensively(e.g., diabetic retinopathy) result in loss of oscillatory potentials and the b wave with relative preservation of the a wave.(Fig 15-9)

Evaluation of the ERG

Evaluation of the ERG Disease involving photoreceptors are usually associated with reduction of ERG amplitude, shift to negativity (disproportionate loss of the b wave owing to defective receptor synaptic transmission), and slowing, evident as an increased delay to the peak of the a or b wave. These changes are commonly seen in the tapetoretinal degenerations and choroideremia. Since rod and cone ERGs are easily recorded, they provide a ready means of distinguishing rod from cone disease.(Fig. 16-10)

Evaluation of the ERG

Evaluation of the ERG Variability in ERG amplitude has been associated with refractive error, age, sex, and pigmentation. elderly persons : reduced ERG amplitude highly myopic patient : reduced ERG amplitude ocular pigmentation : reduced ERG amplitude females : larger amplitudes than their age- matched male 산동이 덜 되거나 동공이 작은 경우 매체 혼탁 등에서는 망막조도의 감소로 반응이 감소한다.  

각 파형을 분석하여 망막내 어느부위 장애가 있는지 판단할 수 있다. 망막내측 병변 질환   - a파는 보존, b파 및 진동소파전위는 소실   - 망막내층 허혈장애 (DM retinopathy, CRVO) - 시세포로부터의 전달장애 (retinoschisis) 망막외측 병변 질환    - a파, b파 진폭 모두 감소, implicit time 길어짐    - retinitis pigmentosa 등 광범위 망막질환 : 진폭 감소, 정점잠시 증가 국소 망막 질환 : 이환 범위에 따라 진폭만 감소

ERG is useful in the following situations To evaluate-obscure fundus-infant와 child 의 visual function To confirm-the diagnosis-RP ;amplitude 만 감소+EOG는 n’l To evaluate pregression-early detect of toxic retinopathy;수개월의 간격을 두고 ERG는 정상이지만 EOG가 abnormal To estimate prognosis-10대의 RP vs 60대의 RP To discriminate hyteria

Other specialized ERG testing Bright-Flash ERG In traumatic eye, dense vitreous Hm, cataract,corneal opacity 10,000 times brighter flash used Absent of a response suggest poor Px. but does not proove absent of retinal Fx. Normal response->no good visual performance Focal ERG to test small areas of retina. individuals with early cone or macular disease can be detected, even before fundoscopic changes are evident

Other specialized ERG testing Multifocal ERG individuals with retinal degenerative disorders can be differentiated from those with normal eyes by means of MFERG testing the resulting MFERG appears as both a topographic map(based on retinal activity) and an actual printout of small ERGs from various portions of the retina MFERG correlate reasonably with visual field defect Pattern ERG record ERGs using alternating checkerboards or bar gratings of constant mean luminance represent inner retinal activity, especially ganglion cell activity P1(or P50); initial positive-> N1(or N95);followed negative In early detection of macular abnormalities, optic neuritis, MS, optic atrophy, glaucoma