אלקטרורטינוגרפיה

בדיקת אלקטרורטינוגרפיה (באנגלית: Electroretinography או ERG) היא בדיקה אלקטרופיזיולוגית בתחום האופטומטריה והאופטלמולוגיה, אשר משמשת לאיתור ומיקום ליקויים בתפקוד רשתית העין.

הבדיקה משמשת למטרת אבחון בבתי חולים ובקהילה עבור מטופלים שמדווחים על ירידה בראייה, מטופלים עם חשד למחלות תורשתיות במערכת הראייה, וכבדיקה ראשונית עבור מטופלים המועמדים לניתוחים מורכבים.

מבנה הרשתית

תהליך הראייה בגוף כולל המרה של גירוי ראייתי לאותות חשמליים, אשר מעובדים במוח לתמונות. החלק האופטי של העין מורכב מקרנית ועדשה, אשר תפקידם הוא למקד קרני אור על הרשתית. רשתית העין האנושית מכילה הרבה תאים קולטי אור בשם פוטורצפטורים. פוטורצפטור הוא שם הן עבור הקולטנים העצביים הרגישים לאור והן עבור התאים המכילים אותם. הפוטורצפטורים ברשתית אחראיים על המרת קרני האור לאותות חשמליים, ועל ידי כך מתבצע עיבוד ראשוני של המידע החזותי המתקבל. אותות חשמליים אלו יעברו דרך תאי העצב של הרשתית אל עצב הראייה ומשם לאזור האחראי על ראייה במוח, שם יעובדו האותות החשמליים לתמונות. ^[1]

תעלות נתרן ואשלגן בפוטורצפטור נפתחות בסביבה חשוכה, וכך נכנסים יונים חיוביים של נתרן לחלק החיצוני של הפוטורצפטור. כדי לא ליצור מטען בפוטורצפטור, יוצאים במקביל גם יונים שלייליים של אשלגן מהחלק הפנימי של הפוטורצפטור, וכך נוצר ברצפטורים זרם יונים שנקרא "זרם חושך". בסביבה מוארת, הזרם מפסיק כיוון שתעלות היונים נסגרות (היפרפולריזציה). פוטורצפטורים מאורגנים ברשתית במקביל, כך שזרמי החושך הנוצרים מהם גם הם מקבילים, ומתחברים לזרם חוץ תאי רדיאלי.

בחושך נמדדת הפעילות החשמלית כמתח. המתח של זרמי החושך נחשב שלילי כיוון שהוא נוצר מיונים שיוצאים ונכנסים לפוטורצפטור. כאשר הפוטורצפטור נמצא בסביבה מוארת היונים מפסיקים לצאת (זרמי החושך נעצרים) והמתח עולה ל-0.

אופן ביצוע הבדיקה

אלקטרורטינוגרפיה מודדת את הפעילות החשמלית של מגוון תאים ברשתית בתגובה לגירוי אור, ביניהם פוטורצפטורים (קנים ומדוכים) תאים בפנים הרשתית (דו-קוטביים ואמקריניים) ותאים גנגליונים.

הבדיקה עצמה כוללת רישום של שינויי הפוטנציאל החשמלי ברשתית העין כתוצאה מגירוי האור. ניתן לאבחן מחלות שונות ברשתית העין באמצעות בדיקה זו, על ידי בחינת שינויים בדפוסי התגובה הרגילים של הרשתית. במהלך הבדיקה בתצורת Monopolar configuration מניחים אלקטרודה אחת על הקרנית ואחת על העור (לחי או עפעף) או בתצורת Bipolar configuration ששתי האלקטרודות על העין. ברוב המקרים שמים את המטופל בחדר חשוך לתקופת התאקלמות (adaptation) לחושך. הבדיקה עצמה היא חשיפת המטופל להבזקים של אור.^[2]

סוג אחד של בדיקת אלקטרורטינוגרפיה נקרא Full field ERG (לרוב ידוע בשם Ganzfeld^[3])^[4] ומשמש בעיקר עבור בדיקת תפקוד כלל הרשתית, לצורך אבחון מחלות רשתית ניווניות תורשתיות, עיוורון לילה, צמצום שדה ראייה או הערכת תפקוד הרשתית לפני ניתוחים מורכבים.

הבדיקה מתבצעת באמצעות חשיפת המטופל להבזקי אור בתנאי תאורה באמצעות האלקטרורטינוגרם, ולאחר מכן רישום בתנאי חושך. האלקטרודה מאפשרת לרופא למדוד את התגובה החשמלית של הרשתית לאור. התגובות המתקבלות בסביבה מוארת מגיעות בעיקר מאזורי ה-cones (תאי מדוך) ברשתית האחראיים על ראיית יום, ואילו התגובות המגיעות בסביבה חשוכה מגיעות מאזורי ה־rods (תאי קנה) ברשתית האחראיים על ראיית לילה.

המידע מן האלקטרודות מועבר למגבר, משם למעבד אשר מפענח את המידע כפונקציה של מתח וזמן, ואז מועבר להצגה במוניטור. גלי ה־a הם חיוביים ומייצגים את הסטייה השלילית הראשונית של הבזק האור. הם מיוצרים על ידי הפוטורצפטורים בלבד ובודקים את תגובת ה־rods וה־cones. גלי ה־b שמגיעים מיד לאחר מכן, מיוצרים על ידי הפוטורצפטורים, תאי ה־bipollar ותאי ה־muller. הם מיצגים סטייה חיובית והאמפליטודה שלהם מייצגת את יכולת הסתגלות העין לאור. ה-Ops-oscillatory potentials מייצגים את פעילות התאים האמקריניים שעובדים במקביל לתאים הבי-פולאריים ולתאי הגנגליון, וה-Photopic Negative Response שקשור לתאי הגנגליון ולתאים האמקריניים. בנוסף קיימים, גלי c הקשורים לשכבת ה-ERP וגלי d הקשורים ל-off bipolar cell^[5].

סוג נוסף של בדיקה נקרא Multifocal ERG^[6] בדיקה זו תתבצע באמצעות גירויי אור מהבהבים בקצב גבוה, ותשמש לבדיקה של הרשתית המרכזית (mucula), לצורך אבחון של גלאוקומה, פגיעה ממוקדת מקולרית או נזקי שימוש מתרופות.

הבדיקה אינה מסוכנת אך במקרים נדירים תיתכן שריטה של הקרנית עקב הבדיקה, בה ניתן לטפל בקלות יחסית.

כיוון שנשימה, פעילות הלב, ותנועת השרירים גם פועלים על בסיס זרם/מתח חשמלי, הם יוצרים רעש על הבדיקה. רעש זה הוא אקראי, וכאשר עושים הרצות רבות של הבדיקה, והמעבד מחשב ממוצע, אז הרעש מתבטל, ונותרים הגלים המובהקים המאפיינים את הבדיקה.

הבחנה בין פגיעה בראיית לילה לעומת פגיעה בראיית יום

תאי מדוך אחראים על הפעילות בסביבה פוטופית (סביבת אור חזק) ועל כן אחראים על ראיית יום. תאי קנה אחראים על הפעילות בסביבה סקוטופית (סביבה חשוכה) ועל כן אחראיים על ראיית לילה. ניתן להבדיל בין פגיעה בראיית יום או פגיעה בראיית לילה באמצעות שלושה מדדים באלקטרורטינוגרפיה:

צבע – תאי קנה יותר רגישים לאור כחול (510 nm), לעומת תאי מדוך אשר רגישים יותר לצבע אדום-צהוב (560 nm). נוכל למדוד את הפעילות של תאי המדוך והקנה על פי תגובתם לצבעים השונים.
תדירות הבהוב – תאי קנה מגיבים לתדירות נמוכה של הבהוב (עד HZ30), לעומת תאי מדוך אשר מגיבים לתדירות גבוהה של הבהוב (HZ30-50). נוכל לבדוק לאיזו תדירות הבהוב מגיבים התאים טוב יותר.
עוצמת האור – תאי קנה מגיבים יותר בסביבה חשוכה, לעומת תאי מדוך אשר מגיבים יותר בסביבה מוארת.

את בדיקת האלקטרורטינוגרפיה מתחילים בסביבה חשוכה, ומגבירים את האור בהדרגתיות עד הגעה לדרגת תאורה חזקה. כך ניתן לבדוק הן את תגובת תאי הקנה והן את תגובת תאי המדוך.^[4]

אבחנות

אלקטרורטינוגרפיה משמשת לאבחון מחלות שונות ברשתית, תורשתיות או נרכשות, ביניהן:

רטיניטיס פיגמנטוזה- שם כולל למגוון מחלות גנטיות אשר גורמות לאובדן ראית לילה וראייה היקפית בשתי העיניים. האבחון נעשה באמצעות תמונת רשתית בה נראה הרבה פיגמנט ברשתית, ובאמצעות אלקטרורטינוגרפיה. Retinitis pigmentosa תוביל לירידה בגלי ה-a וה-b, כיוון שקיימת פגיעה בפוטורצפטורים, ובסוף תהיה פגיעה גם בגל ה-Photopic Negative Response .
היפרדות של הרשתית מגלגל העין – לרוב נובעת ממקור גנטי. בבדיקת האלקטרורטינוגרפיה נראה שיש גל a, ואין גל b. המטופל יתלונן על חדות ראייה ירודה.
(central retinal artery oclusion (CRAO – חסימה של העורק הרטינאלי המזין את הרשתית הפנימית. באלקטרורטינוגרפיה נראה שיש גל a ואין גל b. המטופל יתלונן על איבוד הראייה באופן פתאומי רק בעין אחת.
עיוורון לילה – מחלה בה הrods נפגעים לחלוטין. הרשתית במצב זה נראית תקינה, לכן בדיקת האלקטרורטינוגרפיה חשובה לצורך האבחון.
CRD – מחלה אשר נגרמת מאובדן ראייה עקב תאי cone ו-rod פגומים.

ישנן בדיקות ERG כגון (pattern ERG (PERG אשר מסייעות באבחון תפקוד תאי הגנגליון במחלות כגון גלאוקומה^[7]
ניוון מקולרי – נגרם מאובדן ראייה עקב מוות של תאים באזור המקולה ברשתית.
בצקת מקולרית על רקע סוכרת – סוכרת של העין. גלאוקומה תוביל לירידה בגל Photopic Negative Response, כיוון שהפגיעה היא בתאי הגנגליון, מהם יוצאים האקסונים של עצב הראיה. הפוטורצפטורים והתאים הבי-פולאריים תקינים ולכן גלי a ו-b יהיו תקינים. ^[8]
Diabetic retinopathy
רטינובלסטומה – סרטן ברשתית.
mimic RP – במקרה בו אישה בהריון נדבקת באדמת/חצבת/חזרת/הרפס, הוולד עלול להיוולד עם פיגמנטציה בעין, אך בדיקת האלקטרורטינוגרפיה שלו תצא תקינה. במצב כזה הכתמים הם חסרי משמעות קלינית.
פגיעה ברשתית כתוצאה מתרופות אנטי פסיכוטיות- שימוש לאורך זמן בתרופות כגון כלרופרומזין יכול ליצור טוקסיות ולפגוע באזור המקולה.

הגוף הבינלאומי האחראי על שימוש קליני וקביעת תקנות לבדיקות ה-ERG נקרא ISCEV – הארגון הבינלאומי לבדיקות אלקטרופיזיולוגיות קליניות בתחום הראייה (אנ').^[9]

שימושים נוספים לבדיקה

בנוסף לשימושים הקליניים של הבדיקה, ניתן להשתמש באלקטרורטינוגרפיה לבדיקת יעילות ובטיחות של תרופות חדשות בתהליך פיתוחן. הבדיקה מסייעת בין היתר לשלול רעילות תרופות .^[10]

כמו כן, בדיקת האלקטרורטינוגרפיה משמשת ככלי אבחון בפסיכיאטריה^[11]:

הבדיקה הוכחה כיעילה באבחון הפסקת שימוש בקוקאין (ניתן להבחין בתגובה מופחתת להסתגלות אור של גלי B).
אלקטרורטינוגרפיה הוכחה כמסייעת לאבחון אנשים החולים בסכיזופרניה (ניתן להבחין באמפליטודות גלי A ו-B נמוכות יותר)^[12] ועשויה בנוסף לסייע להבחין בין סכיזופרניה להפרעה דו־קוטבית.^[13]

ראו גם

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא אלקטרורטינוגרפיה בוויקישיתוף

הערות שוליים

^ John R. Heckenlively & Geoffrey B. Arden, Principles and Practice of Clinical Electrophysiology of Vision
^ (2018) Electroretinography: What Is an ERG Procedure?, MedicineNet (באנגלית)
^ https://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2159259
^ ¹ ² Anthony G. Robson, Josefin Nilsson, Shiying Li, Subhadra Jalali, ISCEV guide to visual electrodiagnostic procedures, Documenta Ophthalmologica. Advances in Ophthalmology 136, 2018, עמ' 1–26 doi: 10.1007/s10633-017-9621-y
^ https://eyewiki.aao.org/Electroretinogram
^ Carlos E. Mendoza-Santiesteban, Lilia Fernández-Cherkasova, Odelaisys Hernández Echavarria, Ramón Cabal Rodríguez, Multifocal Electroretinography, Seminars in Ophthalmology 25, 2010-07, עמ' 155–164 doi: 10.3109/08820538.2010.500210
^ Laura J. Wilsey, Brad Fortune, Electroretinography in glaucoma diagnosis, Current opinion in ophthalmology 27, 2016-3, עמ' 118–124 doi: 10.1097/ICU.0000000000000241
^ Yunkao Zeng, Dan Cao, Dawei Yang, Xuenan Zhuang, Screening for diabetic retinopathy in diabetic patients with a mydriasis-free, full-field flicker electroretinogram recording device, Documenta Ophthalmologica 140, 2020-06-01, עמ' 211–220 doi: 10.1007/s10633-019-09734-2
^ International Society for Clinical Electrophysiology of Vision
^ Maria Dettoraki, Marilita M. Moschos, The Role of Multifocal Electroretinography in the Assessment of Drug-Induced Retinopathy: A Review of the Literature, Ophthalmic Research 56, 2016, עמ' 169–177 doi: 10.1159/000446321
^ Peter Youssef, Siddharth Nath, Gary A. Chaimowitz, Sebastien S. Prat, Electroretinography in psychiatry: A systematic literature review, European Psychiatry 62, 2019/10, עמ' 97–106 doi: 10.1016/j.eurpsy.2019.09.006
^ APA PsycNet, doi.apa.org
^ Marc Hébert, Chantal Mérette, Anne-Marie Gagné, Thomas Paccalet, The Electroretinogram May Differentiate Schizophrenia From Bipolar Disorder, Biological Psychiatry 87, 2020-02-01, עמ' 263–270 doi: 10.1016/j.biopsych.2019.06.014

הבהרה: המידע בוויקיפדיה נועד להעשרה בלבד ואינו מהווה ייעוץ רפואי.

[1] John R. Heckenlively & Geoffrey B. Arden, Principles and Practice of Clinical Electrophysiology of Vision

[2] (2018) Electroretinography: What Is an ERG Procedure?, MedicineNet (באנגלית)

[3] ttps://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2159259

[:0-4] ¹ ² Anthony G. Robson, Josefin Nilsson, Shiying Li, Subhadra Jalali, ISCEV guide to visual electrodiagnostic procedures, Documenta Ophthalmologica. Advances in Ophthalmology 136, 2018, עמ' 1–26 doi: 10.1007/s10633-017-9621-y

[5] ttps://eyewiki.aao.org/Electroretinogram

[6] Carlos E. Mendoza-Santiesteban, Lilia Fernández-Cherkasova, Odelaisys Hernández Echavarria, Ramón Cabal Rodríguez, Multifocal Electroretinography, Seminars in Ophthalmology 25, 2010-07, עמ' 155–164 doi: 10.3109/08820538.2010.500210

[7] Laura J. Wilsey, Brad Fortune, Electroretinography in glaucoma diagnosis, Current opinion in ophthalmology 27, 2016-3, עמ' 118–124 doi: 10.1097/ICU.0000000000000241

[8] Yunkao Zeng, Dan Cao, Dawei Yang, Xuenan Zhuang, Screening for diabetic retinopathy in diabetic patients with a mydriasis-free, full-field flicker electroretinogram recording device, Documenta Ophthalmologica 140, 2020-06-01, עמ' 211–220 doi: 10.1007/s10633-019-09734-2

[9] International Society for Clinical Electrophysiology of Vision

[10] Maria Dettoraki, Marilita M. Moschos, The Role of Multifocal Electroretinography in the Assessment of Drug-Induced Retinopathy: A Review of the Literature, Ophthalmic Research 56, 2016, עמ' 169–177 doi: 10.1159/000446321

[11] Peter Youssef, Siddharth Nath, Gary A. Chaimowitz, Sebastien S. Prat, Electroretinography in psychiatry: A systematic literature review, European Psychiatry 62, 2019/10, עמ' 97–106 doi: 10.1016/j.eurpsy.2019.09.006

[12] APA PsycNet, doi.apa.org

[13] Marc Hébert, Chantal Mérette, Anne-Marie Gagné, Thomas Paccalet, The Electroretinogram May Differentiate Schizophrenia From Bipolar Disorder, Biological Psychiatry 87, 2020-02-01, עמ' 263–270 doi: 10.1016/j.biopsych.2019.06.014

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]