视觉神经生理学课件 视网膜电图

特殊ERG
• 黄斑或局部ERG、多焦ERG & 图形ERG • 光感受器早期电位 • 暗视阈值反应，STR • 明视负波反应，PhNR • 直流电ERG • 长时程闪光ERG（ON和OFF反应） • 超强闪光ERG、双闪光ERG、色光ERG • 暗适应和明适应 • 刺激强度/反应振幅的相关分析
第二节 产生机制及起源
• ERG的测量
– 潜伏期 – 峰时（隐含期） – 振幅
• OPs的测量
– ……
• 30Hz闪烁反应
– ……
二、技术参数
• 电极种类
– Burian-Allen电极、DTL电极、ERG-jet电极、 皮肤电极
• 刺激参数
– 刺激光波长、刺激强度、背景亮度、刺激时间
• 记录
– 先记录暗视ERG，后记录明视ERG – 三种电极：记录电极、参考电极、接地电极
Fundus photograph in patient with latestage RP with the classic triad. Bone-spicule retinal pigmentation (black arrow), retinal vessel attenuation (white arrow) and waxy disc pallor (red arrow).
标准ERG
• 由ISCEV规定的五项检查组成 – 暗适应弱闪光ERG – 暗适应强闪光ERG – 震荡电位 – 明适应强闪光ERG – 明适应闪烁ERG
International Society for Clinical Electrophysiology of Vision
国际临床视觉电生理学会 ISCEV
第1版 (2006年9月1日) • 平装：205页 • 定价：150元 • ISBN：7530433989 • 尺寸: 28.5 x 21 x 0.8 cm
视网膜色素变性
Multifocal electroretinogram. Severely attenuated paracentral responses in RP patient (left) in comparison to normal responses in a healthy subject (right).
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一、视网膜电图的产生机制
• 视网膜域电位
– 当一个细胞被激活并产生一个局部电流时，流 经该细胞周围的导电液体的细胞外电流主要流 向该细胞相对不活跃的部分
– 当神经元的排列导致许多细胞被同步激活时， 细胞外电流的方向一致，形成纵向电流，并足 以被远距离记录下来，称为视网膜域电位
– 视网膜电图就是由纵向电流所产生的
• Oguchi病（小口病） – 常染色体隐性遗传，明视ERG正常，暗视a、b 波均消失
• 眼底白色斑点症
– 暗适应时间明显延长
（三）黄斑疾病
• Stargardt disease – 常隐，早期振幅正常，随着病变进展，明视振幅下降， 病变累及周边者，明视、暗视均可异常
• Best disease – 常显，ERGa、b波振幅正常（鉴别） – 确诊EOG ，光峰和暗谷比值异常
Dark adaptation Dark adaptation of rods (green line) and cones (red line) in a healthy subject (top) and disturbed dark adaptation (loss of red-green dissociation) in RP patient (bottom).
Fundus photograph of a patient with retinitis pigmentosa with the typical bone-spicule pigmentary changes (arrows). Left: photograph; right: fluorescein angiogram.
Goldmann visual fields of a RP patient demonstrating progressive concentric constriction.
Top: mid-stage RP; bottom: late-stage RP.
Scotopic electroretinography (ERG), ISCEV standard (International Society for Clinical Electrophysiology of Vision). Normal ERG responses in healthy subject (left) and extinguished responses in RP patient (right).
二、视网膜电图的主要组分
• a波：最早出现的负相波 • b波：快速向上的正相波 • c波：正相慢反应波 • d波：一长串慢反应，包括负相快速震荡谷
向的大慢波（光峰），因其出现很慢，故 很难记录，临床上一般用眼电图代替
三、各波的起源
• 确定ERG各波起源的方法
– 视网膜内ERG – 单细胞记录 – 药理学技术 – 层次特异性病变 – 细胞光反应的定量模型
a波的起源：光感受器
b波的起源
• Muller细胞假说
– 电流源密度分析 – 视网膜内记录
• ON双极细胞
– 药理学研究 Ba2+ – 阻断内向整流型钾通道实验 – 蛙和兔电流源密度分析
c波的起源
• 以角膜为正的两个主要组分电压的总和
– 视网膜神经上皮层所产生的以角膜为负的电压 – RPE所产生的以角膜为正的电压，其潜伏期和
视觉神经生理学
视网膜电图
第一节 概 述
• 视网膜电图electrioretinogram，ERG
– 1865，Holmgren，蛙眼 – 1877，人眼 – 1941，Riggs，接触镜电极，常规应用于临床 – 通常是指视网膜受全视野闪光刺激时，从角膜
上记录到的视网膜的神经元和非神经元细胞的 电反应总和，代表了从光感受器细胞到无长突 细胞的视网膜各层细胞的电活动 – 可分为标准ERG和特殊ERG
– 不规则排列或横向排列的神经元如水平细胞和 无长突细胞贡献较小
刺激参数
• 决定视网膜神经元对ERG贡献大小的另一 重要因素，包括刺激光的强度、波长、背 景照明、刺激时间、刺激的空间指标及刺 激在视野上的位置
• 记录到的ERG的极性和振幅取决于记录电 极和参考电极的放置部位，在无创性研究 中记录电极通常为接触镜电极如BurianAllen电极或JET电极等
• 明视视网膜电图
– 闪光视锥细胞反应：a、b波振幅低于最大反应， b波峰时更短（进行性缩短）
– 30Hz闪烁反应：类似正弦波的反应波
二、视网膜电图的临床应用
（一）原发性视网膜色素变性
（二）先天性静止性夜盲
• 先天性静止性夜盲CSNB – 负型（Schubert-Bornschein型）：暗适应a波 振幅正常，而b波振幅明显降低 – Riggs型：暗视b波振幅超过a波，但a、b波振 幅均低于正常
– b波振幅下降 – OPs波峰时延长 – 振幅下降或消失
（六）其他
• 先天性静止性视锥细胞功能不良 • 视网膜脉络膜营养不良 • 视网膜脉络膜炎症 • 癌相关视网膜病变 • 视网膜脱离 • 视网膜中毒性疾病 • ……
Rev 主编：吴德正 , 刘妍 • 出版社：北京科学技术;
• 图形样营养不良 – 常显，ERG的振幅和峰时一般正常
• 视锥细胞营养不良 – 视锥细胞反应及30Hz闪烁光反应显示视锥细胞功能的 显著下降是该病的典型特征
（四）遗传性玻璃体视网膜病变
（五）视网膜血管性疾病
• 视网膜血管阻塞
– 主要影响ERG振幅 – CRAO – CRVO
• 糖尿病性视网膜病变
时程与c波类似
• 当RPE的电压大于神经视网膜时，c波以角 膜为正
d波的起源
• d波（OFF反应）是在 光刺激结束时出现的以 角膜为正的波，是明视 ERG的一个特征
• 较长时程（≥100ms） 闪光刺激的明视ERG
• 超极化的双极细胞产生 b波OFF反应的成分
第三节 标准视网膜电图技术
一、测量方法
直接起源于视网膜神经元，也可来源于神经胶质细胞，光诱发的神经元活动 可导细胞外K+浓度升高，流入神经胶质细胞，使之去极化，产生纵向电流
视网膜神经元的排列
• 影响视网膜神经元对ERG贡献大小的重要 因素是其在视网膜上的排列方式
– 纵向排列的神经元如光感受器和双极细胞、神 经胶质细胞和RPE贡献较大
三、影响因素
• 视网膜的适应状态 • 刺激参数
– 刺激强度、时程、有效面积、间隔
• 生理因素
– 瞳孔大小，年龄、性别，日昼变化
• 记录技术和实验室条件
第四节 视网膜电图及临床应用
一、正常视网膜电图
• 暗视视网膜电图
– 弱白光或弱蓝光：纯视杆细胞反应，b波峰时 较长，a波极小或者没有
– 标准白光：视杆、视锥混合反应，a、b波振幅 增加，b波峰时缩短，b/a振幅比>2.0
Histological section through the human retina. Left: healthy retina; middle: retina of a patient with mid-stage RP; right: retina of a patient with late-stage RP.