ophthalmologyОфтальмологияOphthalmology in Russia1816-50952500-0845Ophthalmology10.18008/1816-5095-2021-1-110-116ophthalmology-1443Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL & EXPERIMENTAL RESEARCHМультифокальная электроретинография как метод функциональной оценки лазерного повреждения сетчатки в экспериментальных исследованияхMultifocal Electroretinography as a Method of Functional Assessment of Retinal Laser Injury in Experimental Studieshttps://orcid.org/0000-0002-8670-2964СуетовА. А.SuetovA. A.

Суетов Алексей Александрович – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник

ул. Лесопарковая, 4, Санкт-Петербург, 195043

Suetov Alexey A. – PhD, senior research officer

Lesoparkovaya str., 4, Saint-Petersburg, 195043

ophtalm@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1612-8100АлекперовС. И.AlekperovS. I.

Алекперов Сергей Игоревич – кандидат медицинских наук, начальник отдела

ул. Лесопарковая, 4, Санкт-Петербург, 195043

Alekperov Sergey I. – PhD, head of department

Lesoparkovaya str., 4, Saint-Petersburg, 195043

ОдинокаяМ. А.OdinokayaM. A.

Одинокая Марианна Алексеевна – лаборант-исследователь

ул. Лесопарковая, 4, Санкт-Петербург, 195043

Odinokaya Marianna A. – laboratory assistant-scientist

Lesoparkovaya str., 4, Saint-Petersburg, 195043

КостинаА. А.KostinaA. A.

Костина Анна Александровна – лаборант-исследователь

ул. Лесопарковая, 4, Санкт-Петербург, 195043

Kostina Anna A. – laboratory assistant-scientist

Lesoparkovaya str., 4, Saint-Petersburg, 195043

ПетроваЕ. А.PetrovaE. A.

Петрова Екатерина Андреевна – лаборант-исследователь

ул. Лесопарковая, 4, Санкт-Петербург, 195043

Petrova Ekaterina A. – laboratory assistant-scientist

Lesoparkovaya str., 4, Saint-Petersburg, 195043

ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской ФедерацииРоссияState Scientific Research Test Institute of Military MedicineRussian Federation202104042021181110116Copyright © Суетов А.А., Алекперов С.И., Одинокая М.А., Костина А.А., Петрова Е.А., 20212021Суетов А.А., Алекперов С.И., Одинокая М.А., Костина А.А., Петрова Е.А.Suetov A.A., Alekperov S.I., Odinokaya M.A., Kostina A.A., Petrova E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.ophthalmojournal.com/opht/article/view/1443Цель работы

Цель работы: исследование локальных функциональных изменений в сетчатке кролика методом мультифокальной электроретинографии при импульсном воздействии лазерного излучения.

Материалы и методы

Материалы и методы. На 30 глазах 15 кроликов выполняли транспупиллярное воздействие одиночными лазерными импульсами (Nd:YAG лазер, 532 нм, 50 мс) с диаметром пятна лазерного луча на поверхности сетчатки 132 мкм (15 глаз) и 200 мкм (15 глаз). На каждом глазу наносили 6 аппликаций различной мощности лазерного излучения в импульсе: 15, 30, 50, 100, 150 и 200 мВт. Диаметр зоны повреждения оценивали офтальмоскопически и при гистологическом исследовании. Мультифокальную электроретинографию проводили перед воздействием и через 30 минут после воздействия с помощью модуля для мультифокальной электроретинографии в составе электрофизиологической установки «Нейро-ЭРГ» («Нейрософт», Россия), топографически сопоставляли паттерн из 61 гексагона с офтальмоскопической картиной глазного дна. В гексагонах, соответствующих зонам лазерного повреждения, в ответе первого порядка оценивали амплитуду (мкВ) пика Р1 и латентность (мс) пиков Р1 и N1.

Результаты

Результаты. При использовании лазерного пятна на сетчатке диаметром 132 и 200 мкм пороговым уровнем мощности лазерного излучения для развития значимых локальных изменений биоэлектрической активности сетчатки являлись уровни 50 и 30 мВт соответственно (p < 0,05). Минимальный диаметр лазерного повреждения, при котором методом мультифокальной электроретинографии с паттерн-стимулятором, состоящим из 61 гексагона, регистрируются значимые функциональные изменения, составил 127,2 ± 6,4 мкм (пятно 132 мкм, энергия 50 мВт), при этом между изменениями амплитуды пика P1 и офтальмоскопическими и гистологическими размерами зоны повреждения выявлена значимая связь (r = 0,73 и r = 0,71 соответственно, p < 0,01).

Заключение

Заключение. Использование мультифокальной электроретинографии позволяет количественно оценивать функциональные нарушения при локальном лазерном повреждении сетчатки при проведении экспериментальных исследований на кроликах.

Purpose

Purpose: to investigate local functional changes in the rabbit retina by multifocal electroretinography under pulsed laser radiation.

Materials and methods

Materials and methods. Transpupillary applications by single laser pulses (Nd:YAG laser, 532 nm, 50 ms) with the diameter of the laser beam spot on the retina surface of 132 µm (15 eyes) and 200 µm (15 eyes) were performed on 30 eyes of 15 rabbits. In each eye were applied 6 applications of different laser pulse power (15, 30, 50, 100, 150 and 200 mW). The diameter of the injury zone was assessed ophthalmoscopically and histologically. Multifocal electroretinography was performed before and 30 minutes after exposure using a module for multifocal electroretinography Neuro-ERG (Neurosoft, Russia), topographically comparing a pattern of 61 hexagons with an ophthalmoscopic fundus picture. The amplitude (µV) of the P1 peak and the implicit times (ms) of the P1 and N1 peaks were estimated in the first-order response in the hexagons corresponding to the laser damage zones.

Results

Results. When using a laser spot on the retina of 132 microns and 200 microns, the threshold level of laser radiation power for the development of significant local changes in the bioelectric activity of the retina was 50 and 30 mW, respectively (p < 0.05). The minimal diameter of the laser damage at which significant functional changes are recorded by multifocal electroretinography with a pattern stimulator consisting of 61 hexagons was 127.2 ± 6.4 µm (spot 132 µm, energy 50 mW), while a significant relationship was found between changes in the peak amplitude P1 and ophthalmoscopic and histological dimensions of the damage zone (r = 0.73 and r = 0.71, respectively, p < 0.01).

Conclusion

Conclusion. The use of multifocal electroretinography can be used to quantify functional changes in local laser damage to the retina in experimental studies on rabbits.

мультифокальная электроретинографияэкспериментальная моделькроликсетчаткалазерное повреждениеmultifocal electroretinographyexperimental modelrabbitretinalaser injuryReferencesЗольникова И.В., Шамшинова А.М. Мультифокальная электроретинография: происхождение и клиническое значение. Вестник офтальмологии. 2005;121(3):47–50.Zolnikova I.V., Shamshinova A.M. Multifocal electroretinography: origin and diagnostic value. Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii. 2005;121(3):47–50 (In Russ.).Lai T.Y., Chan W.M., Lai R.Y., Ngai J.W., Li H., Lam D.S. The clinical applications of multifocal electroretinography: a systematic review. Surv. Ophthalmol. 2007;52:61– 96. DOI: 10.1016/j.survophthal.2006.10.005Lai T.Y., Chan W.M., Lai R.Y., Ngai J.W., Li H., Lam D.S. The clinical applications of multifocal electroretinography: a systematic review. Surv. Ophthalmol. 2007;52:61– 96. DOI: 10.1016/j.survophthal.2006.10.005Ball S., Petry H. Noninvasive assessment of retinal function in rats using multifocal electoretinography. Investig Ophthalmol Vis Sci. 2000;41:610–617.Ball S., Petry H. Noninvasive assessment of retinal function in rats using multifocal electoretinography. Investig Ophthalmol Vis Sci. 2000;41:610–617.Gjörloff K.W., Andréasson S., Ghosh F. mfERG in normal and lesioned rabbit retina. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol. 2006;244:83–89. DOI: 10.1007/s00417-005-0019-2Gjörloff K.W., Andréasson S., Ghosh F. mfERG in normal and lesioned rabbit retina. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol. 2006;244:83–89. DOI: 10.1007/s00417-005-0019-2Hood D.C., Bearse M.A. Jr., Sutter E.E., Viswanathan S., Frishman L.J. The optic nerve head component of the monkey’s (Macaca mulatto) multifocal electroretinogram (mfERG). Vis. Res. 2001;41:2029–2041. DOI: 10.1016/S0042-6989(01)00010-4Hood D.C., Bearse M.A. Jr., Sutter E.E., Viswanathan S., Frishman L.J. The optic nerve head component of the monkey’s (Macaca mulatto) multifocal electroretinogram (mfERG). Vis. Res. 2001;41:2029–2041. DOI: 10.1016/S0042-6989(01)00010-4Kyhn M.V., Kiilgaard J.F., Scherfig E., Prause J.U. The spatial resolution of the porcine multifocal electroretinogram for detection of laser-induced retinal lesions. Acta Ophthalmol. 2008; 86(7):786–793. DOI: 10.1111/j.1600-0420.2007.01020.xKyhn M.V., Kiilgaard J.F., Scherfig E., Prause J.U. The spatial resolution of the porcine multifocal electroretinogram for detection of laser-induced retinal lesions. Acta Ophthalmol. 2008; 86(7):786–793. DOI: 10.1111/j.1600-0420.2007.01020.xJain A.T., Blumenkranz M.S., Paulus Y., Wiltberger M.W., Andersen D.E., Huie P., Palanker D. Effect of pulse duration on size and character of the lesion in retinal photocoagulation. Arch. Ophthalmol. 2008;126(1):78–85.Jain A.T., Blumenkranz M.S., Paulus Y., Wiltberger M.W., Andersen D.E., Huie P., Palanker D. Effect of pulse duration on size and character of the lesion in retinal photocoagulation. Arch. Ophthalmol. 2008;126(1):78–85.Hood D.C., Bach M., Briqell M., Keating D., Kondo M., Lyons J.S. ISCEV standard for clinical multifocal electroretinography (mfERG) (2011 edition). Doc. Ophthalmol. 2012; 124(1):1–13. DOI: 10.1007/s10633-011-9296-8Hood D.C., Bach M., Briqell M., Keating D., Kondo M., Lyons J.S. ISCEV standard for clinical multifocal electroretinography (mfERG) (2011 edition). Doc. Ophthalmol. 2012; 124(1):1–13. DOI: 10.1007/s10633-011-9296-8Famiglietti E.V., Sharpe S.J. Regional topography of rod and immunocytochemically characterized “blue” and “green” cone photoreceptors in rabbit retina. Vis Neurosci. 1995;12:1151–1175.Famiglietti E.V., Sharpe S.J. Regional topography of rod and immunocytochemically characterized “blue” and “green” cone photoreceptors in rabbit retina. Vis Neurosci. 1995;12:1151–1175.Williams D.L. The Rabbit Eye. In Williams D.L., ed. Ophthalmology of Exotic Pets. 1st edition. Blackwell Publishing Ltd; 2012:15–55. DOI: 10.1002/9781118709627.ch04Williams D.L. The Rabbit Eye. In Williams D.L., ed. Ophthalmology of Exotic Pets. 1st edition. Blackwell Publishing Ltd; 2012:15–55. DOI: 10.1002/9781118709627.ch04Greenstein V.C., Holopigian K., Hood D.C., Seiple W., Carr R.E. The nature and extent of retinal dysfunction associated with diabetic macular edema. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000;41(11):3643–3654.Greenstein V.C., Holopigian K., Hood D.C., Seiple W., Carr R.E. The nature and extent of retinal dysfunction associated with diabetic macular edema. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000;41(11):3643–3654.Raz D., Perlman I., Percicot C.L., Lambrou G.N., Ofri R. Functional damage to inner and outer retinal cells in experimental glaucoma. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2003;44:3675–3684. DOI: 10.1167/iovs.02-1236Raz D., Perlman I., Percicot C.L., Lambrou G.N., Ofri R. Functional damage to inner and outer retinal cells in experimental glaucoma. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2003;44:3675–3684. DOI: 10.1167/iovs.02-1236Kim H.D., Han J.W., Ohn Y-H., Brinkmann R., Park T.K. Functional evaluation using multifocal electroretinogram after selective retina therapy with a microsecond-pulsed laser. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2015;56:122–131. DOI: 10.1167/iovs.14-15132Kim H.D., Han J.W., Ohn Y-H., Brinkmann R., Park T.K. Functional evaluation using multifocal electroretinogram after selective retina therapy with a microsecond-pulsed laser. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2015;56:122–131. DOI: 10.1167/iovs.14-15132

The authors declare that there are no conflicts of interest present.