Elettrofisiologia pratica della visione

FABIANO EDITORE

Enzo M. VingoloUniversità degli Studi La Sapienza - Polo Pontino

Responsabile U.O.C. Oftalmologia Ospedale S.M. Goretti AUSL Latina

Serena Salvatore Università degli Studi La Sapienza - Polo Pontino

Stefano LupoUniversità degli Studi La Sapienza - Polo Pontino

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Grafica e stampa: Fabiano Group srlReg. San Giovanni 40 – Canelli (AT)

ISBN 978-88-89629-51-2

Finito di stampare: Luglio 2009

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Ringraziamenti:

si ringrazia la dott. ssa Marcella Nebbioso del Dipartimento di Scienze Oftalmologiche,

Policlinico Umberto I, Università degli Studi di Roma La Sapienza per la gentile collaborazione

e per il prezioso materiale per la stesura di alcuni casi clinici trattati nel libro

Indice

pag.

� Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

� Elettroretinogramma (ERG) Full-Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

� Elettroretinografia multifocale (mERG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

� Elettroretinogramma da stimolo strutturato: ERG da Pattern (PERG) . . . . 33

� Potenziale di riposo ed Elettro-oculogramma (EOG) . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

� Potenziali Evocati Visivi (PEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

� Esami elettrofunzionali: indicazioni e suggerimenti di impiego . . . . . . . . . 52

E.M. VINGOLO, S. SALVATORE, S. LUPO • Elettrofisiologia pratica della visione

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Il ruolo dell’elettrofisiologianella clinica

L’elettrofisiologia clinica comprende un vastonumero di esami specialistici studiati per valutareil sistema visivo. Le applicazioni della elettrofisio-logia hanno incoraggiato i clinici e i ricercatori adapprofondire i processi fisiologici dei sistemi visi-vi sia nei soggetti normali che nei pazienti condiverse patologie oculari. Il grande vantaggio deitest elettrofisiologici rispetto agli altri sistemi perstudiare il sistema visivo è la possibilità di riceve-re informazioni in vivo sull’intero sistema visivo,partendo dalla retina fino alla corteccia visiva. Incondizioni di degenerazione retinica come la reti-nite pigmentosa e le cone dystrophy i cambia-menti fisiopatologici sono già presenti primadelle manifestazioni cliniche della patologia; perquesto motivo i test elettrofisiologici sono fonda-mentali nella diagnosi precoce. L’elettrofisiologiaè essenziale anche nello studio della tossicità deifarmaci usati in numerose patologie sistemicheacute e soprattutto croniche. I test elettrofisiolo-gici forniscono anche documentazione oggettivasull’efficacia dei trattamenti messi in atto permigliorare la funzione visiva.

Nonostante la fondamentale importanza delruolo dell’elettrofilsiologia nell’oftalmologia cli-nica, la scarsa disponibilità di apparacchiatureadeguate ha limitato la sua applicazione nellaoftalmologia clinica. Da parte dell’oculista inoltreè fondamentale la conoscenza piena della fisiolo-

gia della retina e delle vie ottiche per poter com-prendere appieno le necessità dell’elettrofisiologiaclinica con lo scopo di poter richiedere il test ade-guato per un corretto inquadramento diagnosticodella patologia oggetto di studio.

Brevi informazioni tecnichesulla strumentazione

Elettrodi

Gli elettrodi (Fig. 1) forniscono un’interfacciatra le apparecchiature di registrazione e il pazien-te. Le caratteristiche più importanti degli elettro-di sono: buona tollerabilità da parte del paziente,un basso livello di rumore intrinseco all’elettrodo,ed ovviamente un costo accessibile. In elettrofi-siologia sono necessari tre tipi di elettrodi: l’esplo-rante, il referente e la messa a terra. Tutti questielettrodi sono collegati ad una scatola di giunzio-ne che invia il segnale ad appositi sistemi diamplificazione. Ogni elettrodo è dotato di unapropria resistenza ed essa, prima della registrazio-ne di un esame, deve essere misurata e non devesuperare i 5 KOhm. L’elettrodo esplorante è posi-zionato vicino all’area di interesse in modo daregistrare la risposta elettrica causata dallo stimo-lo visivo. In elettrofisiologia gli elettrodi esploran-ti più comuni sono gli elettrodi a lente a contat-to o gli elettrodi a fibre o foglia d’oro congiunti-vali. Tra gli elettrodi a lente a contatto più utiliz-

Introduzione

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zati ricordiamo gli Erg-jet monouso fatti di mate-riale plastico con un anello d’oro al loro interno.Questo tipo di elettrodi sono dotati di una bassaresistenza e permettono di ottenere misurazioni

riproducibili ed affidabili. Controindicazioniall’utilizzo di questi elettrodi sono le patologieche interessano la superficie oculare come quelledi tipo infettivo. Questi elettrodi nonostante

Figura 1. (a) Elettrodo a foglia d’oro; (b) elettrodo di Hawlina- Konec; (c) elettrodo erg JET monouso; (d) elettrodo diDawson-Trick-Litzkow; (e) elettrodo corneale vecchio modello con blefarostato (f ) elettrodo a coppetta (g) esempio diposizionamento del patch adesivo per l’elettrodo di messa a terra.

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siano più invasivi rispetto agli elettrodi congiun-tivali, sono generalmente ben tollerati dal pazien-te. Gli elettrodi a foglia d’oro e quelli a fibre con-giuntivali sono posizionati ad uncino nel fornicecongiuntivale inferiore. Questi elettrodi fornisco-no spesso dei segnali instabili e di voltaggio infe-riore rispetto a quelli corneali, quindi dovrebberoessere utilizzati solo in soggetti in cui le lenti acontatto sono controindicate.

L’elettrodo referente è posto in un luogo conminima attività elettrica legata allo stimolo cosìda essere di riferimento (polo negativo) al segna-le registrato dall’elettrodo esplorante (general-mente sulla mastoide o sulla fronte). L’elettrododi messa a terra è necessario per minimizzare leinterferenze ambientali generalmente sul loboauricolare.

Stimolatore

Per ottenere delle risposte elettriche dal siste-ma visivo è necessario sollecitarlo attraverso unostimolatore. Nella pratica clinica sono utilizzatitre tipi di stimolatori: per stimoli diffusi (anchedetti non strutturati come un flash), per stimolipattern (stimoli strutturati in genere a barre o a

scacchi) e per stimoli focali. Lo stimolatore piùdiffuso è il Ganzfeld (Fig. 2). Lo stimolatoreGanzfeld una è cupola di 50 cm di diametro.Questo stimolatore riflette la luce in modo dacreare uno stimolo luminoso uniforme.All’interno della cupola vi sono: una mira di fis-sazione centrale e delle luci rosse poste ai lati cheservono da riferimento per il paziente nella regi-strazione dell’elettro-oculogramma (EOG). Glistimoli flash possono essere modificati sia perquanto riguarda la lunghezza d’onda, la durata,l’intensità e la frequenza con la quale lo stimoloè presentato. Per gli stimoli pattern è necessarioun apparecchio video a tubo catodico (TRC) oun display a cristalli liquidi (LCD). Lo stimolopuò essere personalizzato per il pattern, il colore,la grandezza, la luminanza, la grandezza delcampo e la frequenza di cambiamento dellasequenza. Negli stimoli focali uno spot è indiriz-zato direttamente sul sito d’interesse. Questopermette di isolare e registrare le risposte origina-te dal punto stimolato.

Amplificatore

L’amplificazione è la prima operazione effet-tuata in un sistema di acquisizione in elettrofi-siologia. L’amplificatore, quindi, è usato permigliore il segnale elettrico proveniente dal sog-getto. Perciò questo apparecchio è in grado diamplificare le differenze di potenziale tra le regi-strazioni effettuate dall’elettrodo esplorante equello referente. Il segnale amplificato deve esse-re filtrato in modo opportuno per eliminare isegnali non desiderati. Il filtraggio è necessarioper mettere in evidenza le risposte provenientidal sistema visivo rispetto al rumore di fondo.Le origini dei rumori di fondo che possonointerferire nella registrazione del segnale sononumerosissime. Diversi sistemi neurosensorialisono attivati in seguito alla stimolazione acusti-ca come i muscoli post-auricolari e il riflessooculo-acustico. Altri segnali che disturbano laFigura 2. Stimolatore Ganzfeld.

1. MARMOR MF, FULTON AB, HOLDER GE, MIYAKE Y,BRIGELL M, BACH M. Standard for clinical electrore-tinography (2008 update). Doc Ophthalmol2009;118:69–77

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Bigliografia e letture consigliate

segnale elettrico con frequenza superiore a quel-la selezionata.

Parametri di registrazione ISCEV

Al fine di uniformare le registrazioni ottenute iparametri d’impostazione e le relative proceduresono standardizzate dalla “International society ofclinical electrophysiology of Vision (ISCEV). L’I-SCEV pubblica le sue linee guida affinché un esamepossa essere ripetibile e riproducibile universalmente.

registrazione sono rappresentati dai muscoli pal-pebrali, frontali e temporali, dai masseteri, daimuscoli oculomotori e più in generale daimuscoli del capo e del collo. Una messa a puntodel sistema di filtraggio è indispensabile per evi-tare un’attenuazione o una totale perdita delsegnale registrato. Il filtro è generalmente impo-stato su valori passa-alto e passa-basso. Il filtropassa-alto elimina dalla registrazione ogni segna-le elettrico con frequenze inferiori a quellaimpostata. I filtri passa basso, eliminano ogni

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