Современная роль и перспективы электрофизиологических методов исследования в офтальмологии. Обзор литературы

Электрофизиологическое исследование (ЭФИ) в настоящее время остается важным методом объективной оценки функционального состояния компонентов зрительного анализатора. Существующие методы, способные объективно оценивать структурно-анатомическую целостность сетчатки, например оптическая когерентная томография (ОКТ), могут лишь косвенно отразить ее функциональную активность. Несомненным преимуществом ЭФИ является возможность, исключив фактор субъективности испытуемого, производить функциональную топографическую оценку нарушений работы всех систем зрительного анализатора. Частная электрофизиология органа зрения представлена множеством методов регистрации электробиологической активности клеток зрительного анализатора: электроретинография (ЭРГ), электроокулография (ЭОГ), зрительно вызванные потенциалы (ЗВП), мультифокальная электроретинография (мфЭРГ), притом каждый метод направлен на оценку отдельной части зрительного анализатора, поэтому для полноты картины, в частности в исследовательских работах на животных моделях, могут использоваться несколько методик. В целом ограничением использования ЭФИ является его трудоемкость и множество конфаундерных факторов, способных влиять на конечный результат, начиная от параметров стимуляции и, заканчивая состоянием самого пациента. При этом основной областью перспективного использования электрофизиологического исследования является дифференциальная диагностика, доклиническая токсикология и научно-экспериментальные модели. Однако в последние десятилетия активное внедрение способов регистрации, в том числе появление мультифокальной электроретинографии, а также изменения условий проведения электрофизиологического исследования открывают новые возможности к будущей эволюции метода. Классические методы оценки данных ЭФИ с учетом роста потока данных не дают подробную качественную и количественную информацию о состоянии зрительного анализатора. Увеличение потока информации, получаемой при анализе электрических откликов сетчатки, оставляет возможность и необходимость для изучения, оптимизации и алгоритмизации с целью анализа дифференцированных критериев, присущих конкретной глазной патологии. Для ЭФИ необходимы более простые и адаптированные для клинической практики протоколы, позволяющие строго дифференцированно подходить к мельчайшим анатомическим и функциональным изменениям с использованием открытых баз данных и современной адаптации на основе искусственного интеллекта.

электрофизиологическое исследование, электроретинография, зрительные вызванные потенциалы, электроокулография, интравитреальные инъекции, токсикология

1. Fercher A.F., Hitzenberger C.K., Drexler W., Kamp G., Sattmann, H. In Vivo Optical Coherence Tomography. American Journal of Ophthalmology. 1993;116(1):113– 114. DOI: 10.1016/S0002-9394(14)71762-3

2. Hee M.R. Optical coherence tomography of age-related macular degeneration and choroidal neovascularization. Ophthalmology. 1996;103:1260–1270.

3. Granit R. The components of the retinal action potential in mammals and their relation to the discharge in the optic nerve. J Physiol. 1933;77:207–239.

4. Ohno Y. Interlaboratory validation of the in vitro eye irritation tests for cosmetic ingredients. (1) Overview of the validation study and Draize scores for the evaluation of the tests. Toxicology in Vitro. 1999;13(1):73–98.

5. Казайкин В.Н., Пономарев В.О., Тахчиди Х.П. Современные аспекты лечения острых бактериальных послеоперационных эндофтальмитов. Офтальмология. 2017;14(1):12–17. DOI: 10.18008/1816-5095-2017-1-12-17

6. Peyman G.A., Lad E.M., Moshfeghi D.M. Intravitreal injection of therapeutic agents. Retina. 2009;29:7:875–912. DOI: 10.1097/IAE.0b013e3181a94f01

7. Shirao Y., Kawasaki K. Retinal Toxicology Study Using Electrophysiological Methods in Rabbits. In: Weisse I., Hockwin O., Green K., Tripathi R.C. (eds) Ocular Toxicology. Springer, Boston, MA. 1995;27–37.

8. Rosolen S.G., Kolomiets B., Varela O., Picaud S. Retinal electrophysiology for toxicology studies: applications and limits of ERG in animals and ex vivo recordings. Exp Toxicol Pathol. 2008;60:17–32.

9. Bee W.H., Korte R., Vogel F. Electroretinography in the Non-Human Primate as a Standardized Method in Toxicology. In: Weisse I., Hockwin O., Green K., Tripathi R.C. (eds). Ocular Toxicology. Springer, Boston, MA. 1995;53–61.

10. Bach M., Brigell M.G., Hawlina M., Holder G.E., Johnson M.A., McCulloch D.L., Meigen T., Viswanathan S. ISCEV standard for clinical pattern electroretinography (PERG): 2012 update. Doc Ophthalmol. 2013;126:1–7. DOI: 10.1007/s10633-0129353-y

11. Constable P.A., Bach M., Frishman L.J., Jeffrey B.G., Robson A.G. International society for clinical electrophysiology of vision. ISCEV standard for clinical electrooculography. Doc Ophthalmol. 2017;134:1–9. DOI: 10.1007/s10633-017-9573-2

12. Hood D.C., Bach M., Brigell M., Keating D., Kondo M., Lyons J.S., Marmor M.F., McCulloch D.L., Palmowski-Wolfe A.M. ISCEV standard for clinical multifocal electroretinography (mfЭРГ) (2011 edition) Doc Ophthalmol. 2012;124:1–13. DOI: 10.1007/s10633-011-9296-8

13. McCulloch D.L., Marmor M.F., Brigell M.G., Hamilton R., Holder G.E., Tzekov R., Bach M. ISCEV standard for full-field clinical electroretinography. Doc Ophthalmol. 2015;130:1–12. DOI: 10.1007/s10633-014-9473-19

14. Odom J.V., Bach M., Brigell M., Holder G.E., McCulloch D.L., Mizota A., Tormene A.P. ISCEV standard for clinical visual evoked potentials. Doc Ophthalmol. 2016;133(1):1–9. DOI: 10.1007/s10633-016-9553-y

15. Brown K.T. The electroretinogram: its components and their origins. Vision Res. 1968;8:633–677.

16. Favilla I., Barry W.R. Ocular electrophysiology: principles and clinical applications. Aust J Ophthalmol. 1981;9:163–167.

17. Perlman I. Relationship between the amplitudes of the b-wave and the awave as a useful index for evaluating the electroretinogram. Br J Ophthalmol. 1983;67:443–448.

18. Tomita T., Yanagida T. Origins of the ERG waves. Vision Res. 1981;21:1703–1707.

19. Borhani H., Peyman G.A., Wafapoor H. Use of vancomycin in vitrectomy infusion solution and evaluation of retinal toxicity. Int Ophthalmol. 1993;17(2):85–88. DOI: 10.1007/BF00942780

20. Sutter E.E. Noninvasive Testing Methods: Multifocal Electrophysiology. In: Dartt DA, editor. Encyclopedia of the Eye. Vol. 3. Oxford: Academic Press. 2010;142–160.

21. Hokazono K., Oyamada M.K., Monteiro M.L. Pattern-reversal electroretinograms for the diagnosis and management of disorders of the anterior visual pathway. Arq Bras Oftalmol. 2011;74:222–226. DOI: 10.1590/s0004-27492011000300017

22. Даниличева В.Ф. Современная офтальмология: Руководство. СПб.: 2009:688.

23. Maffei L., Fiorentini A., Bisti S., Hollander H. Pattern ERG in the monkey after section of the optic nerve. Exp Brain Res. 1985;59:423–425. DOI: 10.1007/BF00230925

24. Porciatti V., Saleh M., Nagaraju M. The pattern electroretinogram as a tool to monitor progressive retinal ganglion cell dysfunction in the DBA/2J mouse model of glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2007;48:745–751. DOI: 10.1167/iovs.06-0733

25. Marmor M.F., Kellner U., Lai T.Y., Lyons J.S., Mieler W.F. American Academy of Ophthalmology. Revised recommendations on screening for chloroquine and hydroxychloroquine retinopathy. Ophthalmology. 2011;118(2):415–422. DOI: 10.1016/j.ophtha.2010.11.017

26. Michaelides M., Stover N.B., Francis P.J., Weleber R.G. Retinal toxicity associated with hydroxychloroquine and chloroquine: risk factors, screening, and progression despite cessation of therapy. Arch Ophthalmol. 2011;129(1):30–39. DOI: 10.1001/archophthalmol.2010.321

27. Renner A.B., Kellner U., Tillack H., Kraus H., Foerster M.H. Recording of both VEP and multifocal ERG for evaluation of unexplained visual loss. Doc Ophthalmol. 2005;111:149–157. DOI: 10.1007/s10633-005-5362-4

28. Betsuin Y., Mashima Y., Ohde H., Inoue R., Oguchi Y. Clinical application of the multifocal VEPs. Curr Eye Res. 2001;22:54–63. DOI: 10.1076/ceyr.22.1.54.6982

29. Klistorner A., Fraser C., Garrick R., Graham S., Arvind H. Correlation between full-field and multifocal VEPs in optic neuritis. Doc Ophthalmol. 2008;116:19–27. DOI: 10.1007/s10633-007-9072-y

30. Zueva M.V., Tsapenko I.V., Kolosov O.S., Vershinin D.V., Korolenkova V.A., Pronin A.D. Assessment of the Amplitude-Frequency Characteristics of the Retina with Its Stimulation by Flicker and Chess Pattern-Reversed Incentives and their Use to Obtain New Formalized Signs of Retinal Pathologies. Biomed J Sci & Tech Res. 2019;19(5):14575–14583 DOI: 10.26717/BJSTR.2019.19.003358