El electrorretinograma (ERG) es una prueba diagnóstica que mide la actividad eléctrica de la retina en respuesta a un estímulo de luz. El ERG surge de corrientes generadas directamente por las neuronas retinianas en combinación con contribuciones de la glía retiniana. Es importante destacar que el ERG es una medida objetiva de la función retiniana que se puede registrar de forma no invasiva en condiciones fisiológicas. Los ERG a menudo se registran utilizando un electrodo de fibra delgada que se coloca en contacto con la córnea o un electrodo que está incrustado dentro de una lente de contacto corneal. Estos electrodos permiten que la actividad eléctrica generada por la retina se registre en la superficie corneal. El ERG puede ser provocado por destellos difusos o estímulos con patrones. La Sociedad Internacional de Electrofisiología Clínica de la Visión (ISCEV) ha introducido estándares para las diferentes formas de registros ERG. El ERG tiene una utilidad clínica importante, ya que proporciona información diagnóstica sobre una variedad de trastornos retinianos hereditarios y adquiridos. Además, el ERG se puede usar para monitorear la progresión de la enfermedad y evaluar la toxicidad retiniana debido a varios medicamentos o cuerpos extraños intraoculares retenidos.

Historia

El primer ERG conocido fue registrado en la retina de anfibios en 1865 por el fisiólogo sueco Alarik Frithiof Holmgren. James Dewar de Escocia registró posteriormente el ERG en humanos en 1877. En 1908, Einthoven y Jolly separaron la respuesta ERG en tres componentes: onda a, onda b y onda c, que se describen a continuación. A pesar del descubrimiento temprano del ERG, la aplicación generalizada no se produjo hasta 1941, cuando el psicólogo estadounidense Lorin Riggs introdujo un electrodo de lente de contacto para la grabación de ERG. Muchas de las observaciones que sirven de base para nuestra comprensión del ERG fueron realizadas por Ragnar Granit, por el que ganó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1967. Los estudios de Granit se llevaron a cabo principalmente en retina de gato adaptada a la oscuridad y dominada por bastones. Utilizando este modelo, pudo demostrar la fisiología subyacente a diferentes fuentes de ERG alterando el nivel de anestesia y observando la pérdida de diferentes componentes de ERG. Las manipulaciones farmacológicas modernas en varios modelos animales han confirmado los hallazgos de Granit y han ampliado nuestra comprensión de las fuentes celulares del ERG.

Preparación del paciente

De acuerdo con las pautas de ERG de campo completo del ISCEV 2015:

• Evite la fotografía del fondo de ojo, la autofluorescencia del fondo de ojo, la angiografía con fluoresceína y otras iluminaciones intensas antes del registro del ERG. Si esto es inevitable, permita al menos 30 minutos de tiempo de recuperación en la iluminación ordinaria de la habitación.Dilatar al máximo las pupilas (anote el tamaño de la pupila antes de la prueba).
• No es necesario corregir el error de refracción.
• Antes de protocolos adaptados a la oscuridad: 20 minutos de adaptación a la oscuridad.
• Antes de protocolos adaptados a la luz: 10 min de adaptación a la luz.
• Si se insertan electrodos de lentes de contacto corneales después de la adaptación a la oscuridad, esto debe realizarse bajo una luz roja tenue. Permita 5 minutos de adaptación extra oscura después de la inserción de electrodos de lentes de contacto.
• Presente destellos de baja intensidad antes de destellos más fuertes para evitar la adaptación parcial a la luz de destellos fuertes.
• Solicite al paciente que se fije de manera constante y no mueva los ojos. Los movimientos oculares introducen grandes artefactos eléctricos, cambian la posición del electrodo y pueden causar el bloqueo de la luz por los párpados / electrodos.

Tipos de electrodos de grabación

• Burian-Allen (BA): consiste en un anillo anular de acero inoxidable que rodea un núcleo de lente de contacto de polimetilmetacrilato (PMMA). Los electrodos BA incorporan un espéculo del párpado, que ayuda a minimizar los parpadeos/cierres de los ojos. Las lentes BA son reutilizables y están disponibles en tamaños que van desde pediátricos hasta adultos.
• Dawson-Trick-Litzkow (DTL): Hilo conductor de plata/nailon de baja masa. Los electrodos DTL son desechables y, por lo general, son más cómodos para los pacientes, en comparación con otros electrodos corneales.
• Jet: lente de plástico desechable con circunferencia periférica chapada en oro.
• Electrodo de piel: se puede usar como reemplazo de electrodos corneales colocando un electrodo en la piel sobre la cresta infraorbital cerca del párpado inferior. Las amplitudes de ERG tienden a ser pequeñas y ruidosas, pero los electrodos de piel se toleran mejor en las poblaciones pediátricas.
• Electrodo de Mylar: Mylar aluminizado o recubierto de oro (no es de uso común).Mecha de algodón: Carcasa de electrodo Burian-Allen equipada con una mecha de algodón, que es útil para minimizar los artefactos inducidos por la luz (no de uso común).
• Electrodo Hawlina-Konec: Alambre de metal fino aislado en teflón (plata, oro, platino) con tres ventanas centrales, de 3 mm de longitud, moldeadas para encajar en el saco conjuntival inferior (no es de uso común).

Electrodos de grabación: en contacto con la córnea, la conjuntiva bulbar o la piel debajo del párpado inferior

• Protegen la superficie corneal con una solución conductora iónica no irritante (lágrimas artificiales o soluciones para lentes de contacto que contienen cloruro de sodio y no más viscosa que 0,5% de metil celulosa). La instalación incorrecta de electrodos de lentes de contacto puede causar abrasiones corneales.
• La anestesia tópica se usa para electrodos de lentes de contacto, pero puede no ser necesaria para electrodos DTL.

Electrodos de referencia y de tierra

• La actividad eléctrica del electrodo corneal se compara con la de un electrodo de referencia colocado en un sitio distante (la oreja, la frente, la sien son comunes).
• Un amplificador diferencial se usa típicamente para amplificar la diferencia entre dos entradas (electrodo corneal y electrodo de referencia) y rechazar señales que son comunes a ambas entradas (en relación con un electrodo de tierra colocado en un tercer sitio).
• Los electrodos de referencia y de tierra generalmente están hechos de un material altamente conductor que se fija al paciente con pasta. Los electrodos de copa dorada son comunes, ya que se pueden reutilizar; también están disponibles electrodos adhesivos desechables para la piel.
• Algunos electrodos corneales contienen una referencia, lo que elimina la necesidad de colocar una referencia en otro lugar (por ejemplo, electrodos bipolares BA y algunos electrodos de piel).

ERG de campo completo

El ERG de campo completo es una respuesta masiva de la retina que tiene contribuciones de varias fuentes retinianas, sumadas en toda la retina. Esto es útil en enfermedades que tienen disfunción retiniana generalizada: por ejemplo, distrofias de bastones/conos, retinopatía asociada al cáncer y retinopatías tóxicas. Es importante destacar que el ffERG no es útil para detectar lesiones retinianas pequeñas.Los componentes de la forma de onda ffERG y sus fuentes subyacentes dependen tanto de la fuerza del destello de estímulo como del estado de adaptación. Es decir, las mediciones escotópicas que apuntan a la función de la vía de la varilla se hacen a partir del ojo adaptado a la oscuridad, mientras que las mediciones fotópicas que apuntan a la función de la vía de cono se hacen a partir del ojo adaptado a la luz. La Sociedad Internacional de Electrofisiología Clínica de la Visión (ISCEV, por sus siglas en inglés) definió un conjunto mínimo de respuestas que deben obtenerse en 1989, que se actualizaron más recientemente en 2015. A continuación se muestran ejemplos del conjunto mínimo de respuestas ffERG especificadas por ISCEV en condiciones adaptadas a la luz y la oscuridad (véase la Figura 1).

Figura 1. Ejemplos del conjunto mínimo de respuestas ffERG especificadas por ISCEV en condiciones adaptadas a la luz y la oscuridad (Cortesía de J. Jason McAnany, PhD.)

El panel A muestra el ffERG registrado en condiciones adaptadas a la oscuridad en respuesta a un destello de luz débil, difuso y de campo completo. Este estímulo provoca un potencial córneo positivo lento, denominado onda b, que es generado principalmente por células bipolares de tipo ON. La respuesta se cuantifica midiendo la amplitud de la onda b desde el voltaje basal previo al estímulo (0 µV) hasta el pico de la respuesta. El tiempo de la respuesta también se mide: el tiempo implícito de la onda b se define como el tiempo entre el destello y el pico de la respuesta.

El panel B muestra el ffERG grabado en condiciones adaptadas a la oscuridad en respuesta a un destello de luz más fuerte. Este estímulo provoca un potencial rápido negativo en la córnea, denominado onda a, y una onda b positiva posterior. La amplitud de la onda a se mide típicamente desde la línea de base previa al estímulo (0 µV) hasta el valle de la onda a. El tiempo imwaveficit de la onda a se mide desde el momento del destello hasta el canal de la onda a. La amplitud de la onda b se mide desde el valle de la onda a hasta el pico de la onda b. El tiempo implícito de la onda b se mide desde el momento del destello hasta el pico de la onda b. Esta respuesta a menudo se conoce como la «respuesta mixta de varilla y cono», ya que hay contribuciones de ambas varillas y conos a la onda a. Sin embargo, la contribución de la varilla excede la contribución del cono, dada la distribución de varilla/cono de la retina humana. La onda b es generada por células bipolares de tipo ON y OFF. Ciertas afecciones, como la ceguera nocturna estacionaria congénita completa, la retinopatía asociada al melanoma y la retinosquisis juvenil ligada al cromosoma X, producen una anomalía característica de esta respuesta que se ha denominado «electronegativa».»Específicamente, la onda a tiene una amplitud normal (o casi normal), mientras que la onda b está notablemente atenuada. Por lo tanto, una respuesta electronegativa puede tener valor diagnóstico. Cabe destacar que se puede ver una serie de ondas en la parte ascendente de la onda b. Estas ondas se denominan potenciales oscilatorios (OPs) y se cree que son generadas principalmente por células amacrinas, pero los detalles de su fuente se debaten actualmente. Los OPS que se reducen en amplitud y / o se retrasan en el tiempo a menudo indican trastornos del suministro de sangre de la retina.

El panel C muestra el ffERG grabado en condiciones adaptadas a la luz en respuesta a un fuerte flash presentado sobre un fondo claro. La intención del fondo de luz es suprimir la respuesta de la varilla, permitiendo la evaluación de la ruta del cono. Este estímulo provoca una onda a negativa y una onda b positiva, muy similar a la que se muestra en el panel B. La amplitud y los tiempos implícitos de las ondas a y b se cuantifican de la misma manera que para las respuestas adaptadas a la oscuridad que se muestran en el panel B. Dado que esta respuesta se registra en condiciones fotópicas, la onda a es generada por fotorreceptores de cono, con contribuciones adicionales de células bipolares FUERA de tipo. La onda b es generada por una combinación de células bipolares de tipo ON y OFF.

El panel D muestra el ffERG provocado por un tren de parpadeo de 31 Hz. El parpadeo rápido es un estímulo útil para evaluar la función de la vía cónica, porque los fotorreceptores de varillas generalmente no pueden seguir el parpadeo rápido. Cada destello de estímulo del tren de parpadeo genera una respuesta que tiene un pico y un canal. La amplitud del ERG de parpadeo se define típicamente como la amplitud de valle a pico, mientras que el tiempo de la respuesta de parpadeo se define típicamente como el tiempo entre un destello de estímulo y el pico de respuesta correspondiente.

Otros componentes de forma de onda

Respuesta negativa fotópica (PhNR) : El PhNR es un potencial negativo lento que sigue la onda b registrada en condiciones adaptadas a la luz (panel C, arriba). El NpHN ha ganado interés porque es impulsado principalmente por células ganglionares de la retina. Por lo tanto, es uno de los pocos componentes de ffERG que proporciona información sobre la función de las células ganglionares de la retina. La medida más efectiva de la NpHN y las condiciones óptimas de registro se debaten, pero a menudo se mide desde la línea de base previa al estímulo hasta el valle de la respuesta, o en un momento fijo después del destello del estímulo. En 2018, el ISCEV publicó directrices para medir y notificar la NpHN.onda c: La onda c es un componente positivo lento que sigue a la onda b y se genera a partir del epitelio pigmentario de la retina y los fotorreceptores. Las grabaciones convencionales de ISCEV no proporcionan una evaluación de la onda c.

onda d: La onda d es un potencial positivo rápido que sigue el desplazamiento de la luz y es generado por células bipolares FUERA de tipo. Las grabaciones convencionales de ISCEV no proporcionan una evaluación de la onda d.

Informes ffERG de acuerdo con los estándares ISCEV

Los informes deben incluir:

• Se debe marcar el tiempo de inicio del estímulo
• Se deben obtener al menos 2 respuestas de cada condición de estímulo para validar la consistencia/evaluar la variabilidad
• Se debe informar la luminancia integrada en el tiempo del estímulo (cd-s-m-2) y la luminancia de fondo (cd/m2)
• Incluir valores de referencia y rango
• Protocolo ISCEV
• Tiempo de prueba
• Diámetro de la pupila
• Tipo y posición de los electrodos
• Cualquiera sedación/anestesia
• Nivel de cumplimiento

Factores que afectan a la ffERG

• Duración del estímulo
• Tamaño del área retiniana iluminada (la amplitud se puede reducir si el estímulo no es de campo completo porque el paciente está situado demasiado lejos de la fuente del estímulo)
• Intervalo entre estímulos
• Tamaño de la pupila
• Circulación sistémica y fármacos
• Desarrollo de la retina

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• Claridad de los medios oculares (tenga en cuenta que la catarata leve tiene efectos mínimos en la ffERG)
• Edad
• La amplitud del ERG se puede reducir en la miopía alta
• Anestesia

Otros tipos de medición de ERG

El ERG focal (fERG) se utiliza principalmente para medir la integridad funcional de la mácula central y, por lo tanto, es útil para proporcionar información en enfermedades limitadas a la mácula. En la actualidad, esta técnica no es de uso común, en parte debido a la falta de instrumentos disponibles comercialmente. Además, el ERG multifocal (discutido a continuación) se puede utilizar para evaluar la función macular. Los tipos de electrodos y la colocación discutidos para el ffERG también se pueden aplicar para la medición de fERG. Una variedad de enfoques se han descrito en la literatura para el registro de fERGs. Diferentes tamaños de campo que varían de 3 a 18 grados y frecuencias temporales de estímulo se han utilizado en los diversos métodos. Sin embargo, cada técnica debe abordar el desafío de limitar la cantidad de luz dispersa fuera del área focal de prueba. fERG es útil para evaluar la función macular en condiciones como la degeneración macular relacionada con la edad, sin embargo, se requiere una buena fijación del sujeto.

ERG multifocal (mfERG)

El ERG multifocal (mfERG) evalúa muchas respuestas ERG locales, típicamente 61 o 103, dentro de los 30 grados centrales. Esto proporciona información espacial importante que falta en el ffERG, lo que permite evaluar la disfunción dentro de la mácula que podría pasar desapercibida para el ffERG. Las respuestas de mfERG se registran en condiciones adaptadas a la luz de la ruta del cono. Es importante tener en cuenta que la mfERG no es un reemplazo de la ffERG: si se sospecha daño pan-retiniano o disfunción de la vía de la varilla, también se debe realizar la ffERG. El mfERG se está utilizando más comúnmente para fines de investigación y clínicos, y el ISCEV proporcionó los primeros estándares para mfERG en 2007 (actualizado en 2011).

La claridad del medio ocular y la refracción adecuada son importantes para la medición de mfERG. Los electrodos y su colocación pueden ser los mismos que los descritos para el ffERG. Un patrón hexagonal a escala, como el que se muestra a continuación, se usa comúnmente para obtener el mfERG. Cada uno de los hexágonos en el estímulo tiene un 50% de probabilidad de ser iluminado en un momento dado. Aunque de apariencia aleatoria, se usa la misma secuencia de encendido/apagado para cada hexágono (una»secuencia m»). Esto permite recuperar una respuesta para cada hexágono de estímulo. Las formas de onda mfERG resultantes (que se muestran a continuación) son similares en forma a las del ffERG adaptado a la luz: hay una deflexión negativa inicial (denominada N1), seguida de una deflexión positiva (denominada P1) y una segunda deflexión negativa (denominada N2). La investigación indica que N1 tiene generadores similares a los de la onda a del ffERG adaptado a la luz, mientras que el P1 y el N2 tienen generadores similares a los de la onda b adaptada a la luz y los OPs. Sin embargo, la forma en que se obtiene y procesa el mfERG difiere considerablemente del ffERG; como tal, la respuesta mfERG no es necesariamente un ffERG en miniatura.

Este enfoque produce una gran cantidad de información y hay varias formas en que la información se puede condensar para mostrarla. A continuación se muestran ejemplos de respuestas mfERG de un ojo normal. Los mismos datos mfERG se muestran de tres maneras diferentes. La matriz de trazas en la fila superior muestra la respuesta mfERG obtenida de cada hexágono. El panel central de trazas muestra los promedios de los anillos.»Estas son trazas mfERG promedio dentro de anillos de diferente excentricidad. La traza roja, por ejemplo, es la respuesta mfERG obtenida de la fóvea, mientras que la traza naranja es el promedio del anillo de hexágonos que rodea inmediatamente a la fóvea. Las otras trazas representan promedios de anillos de excentricidad creciente, como se muestra en el esquema a la derecha. A menudo, se compara la relación de amplitudes dentro de los anillos (es decir, las «relaciones de anillos»). La imagen inferior es una gráfica de amplitud mfERG tridimensional. Esta gráfica topográfica muestra la mayor amplitud en la fóvea, con una disminución generalmente uniforme en la amplitud que se mueve hacia lugares más excéntricos. Otro enfoque útil para visualizar los datos es trazar la desviación estándar de la amplitud (o tiempo implícito) en relación con los controles visualmente normales dentro de cada hexágono. Por lo tanto, hay varias formas en las que las respuestas se pueden resumir para mostrarlas; la visualización óptima se guía por la pregunta que se persigue.

Figura 2. Respuestas mfERG de un ojo normal. Los mismos datos mfERG se muestran de tres maneras diferentes. (Cortesía de J. Jason McAnany, PhD.)

Dado que los MFERG son útiles para detectar anomalías localizadas dentro de la mácula, una aplicación común ha sido la evaluación de la disfunción retiniana en toxicidad por hidroxicloroquina. La anomalía mfERG observada en estos pacientes es a menudo una disminución de la amplitud del segundo anillo, en relación con el anillo central. La mfERG también se ha registrado en condiciones como retinitis pigmentosa, oclusión de la arteria retiniana de rama y enfermedad de Stargardt.

ERG de patrón (pERG)

El ERG de patrón (pERG) utiliza estímulos de patrón de inversión de contraste (rejillas de ondas sinusales o tableros de ajedrez) para evaluar la actividad de las células ganglionares de la retina macular (RGC). Los electrodos y su colocación pueden ser los mismos que los descritos para el ffERG. Sin embargo, a menudo se evitan los electrodos de lentes de contacto para mantener una calidad óptica óptima del estímulo. La claridad del medio ocular y la refracción adecuada son importantes para la medición de pERG. El pERG se registra típicamente con pupilas naturales. ISCEV ha proporcionado un estándar para registrar el pERG que se ha actualizado recientemente en 2012. A continuación se muestra un ejemplo de un estímulo pERG común (Ver Figura 3, izquierda). Con el tiempo, los cheques oscuros se vuelven claros, y los cheques claros se vuelven oscuros (típicamente a una velocidad de 4 reversiones por segundo). Es importante que no haya un cambio neto en la luminancia durante la transición de oscuridad a luz de las comprobaciones (es decir, la luminancia media de la pantalla debe ser constante a lo largo del tiempo), o se introducirá un artefacto de luminancia en la respuesta.

Dado que las respuestas pERG tienen una amplitud relativamente pequeña, se obtienen muchas repeticiones en la práctica clínica. El siguiente rastro (Ver Figura 3, a la derecha) muestra el pERG de un individuo visualmente normal (promedio de 150 respuestas). La forma de onda pERG consiste en una pequeña desviación negativa cerca de 35 ms, denominada componente N35, una desviación positiva cerca de 50 ms, denominada componente P50, y una desviación negativa cerca de 95 ms, denominada componente N95. Se puede medir la amplitud y el tiempo implícito de cada uno de estos componentes. Cabe destacar que esta forma de onda es característica del» pERG transitorio » obtenido con un estímulo que se invierte 4 veces por segundo, de modo que la respuesta es esencialmente completa antes de que comience la próxima inversión de contraste. Para tasas de reversión más altas (p. ej. 16 reversiones por segundo) se produce un pERG de «estado estacionario», que tiene diferentes características.

El componente N95 se reduce o elimina notablemente en glaucoma experimental o bloqueando potenciales de acción usando tetrodotoxina. Por lo tanto, es probable que el componente N95 sea generado por potenciales de acción de RGCs. La fuente del P50 es debatida, pero hay alguna evidencia que sugiere que es generada por RGCs con contribuciones adicionales de sitios más distales. Los componentes P50 y N95 dependen de la función del cono macular, ya que los fotorreceptores proporcionan entrada a los RGCs. La disfunción del cono macular puede reducir la amplitud del P50 y retrasar la respuesta. La reducción selectiva de la amplitud N95, con preservación del componente P50, sugiere disfunción del RGC. El pERG puede ser útil para evaluar la función del RGC en condiciones como el glaucoma y la neuropatía óptica isquémica. El pERG también ha demostrado ser anormal en retinopatía diabética e hipertensión intracraneal idiopática.

Figura 3. El patrón ERG (pERG) contrasta los estímulos del patrón de inversión y el rastro de un individuo visualmente normal (promedio de 150 respuestas). (Cortesía de J. Jason McAnany, PhD.)

Anormalidades en varios estados de enfermedad

istrofia de bastones

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