4 Electrofisiología ocular.
4.1 Pruebas electrofisiológicas oculares.
Las pruebas electrofisiológicas oculares son exploraciones inocuas no invasivas que ayudan al diagnóstico complementando la información obtenida por las medidas subjetivas de la función visual. Al carecer de efectos nocivos y ser fáciles de aplicar, se pueden emplear generalmente en personas de todas las edades.
El procedimiento se basa en colocar una serie de electrodos superficiales, producir un estímulo luminoso que atraviese la vía visual y captar los potenciales eléctricos. Existen diferentes tipos de pruebas electrofisiológicas de las cuales se destacan tres categorías: el electrorretinograma (ERG), el potencial evocado multifocal (PEV) y el electrooculograma (EOG). El electrorretinograma permite explorar la función de la retina mediante unos electrodos colocados en el ojo y la piel. Es una respuesta extracelular que aparece durante la actividad neuronal, debido a que ciertas regiones localizadas de la membrana celular se despolarizan o hiperpolarizan y, por lo tanto, se convierten en fuentes o sumideros de corriente.
Los potenciales evocados visuales son la respuesta eléctrica generada por las células del córtex occipital ante un estímulo de la vía visual. Esta respuesta es registrada a través de electrodos posicionados sobre la corteza occipital. La amplitud de los PEV corticales es muy baja, por lo que un registro de una única respuesta quedaría enmascarado por el ruido eléctrico superpuesto. Por ello, en esta técnica se realizan múltiples adquisiciones de datos para realizar un promedio de varios registros de señal.
El electrooculograma es un estudio especializado de la retina en el que se evalúa la actividad de una de las capas de la retina llamada epitelio pigmentario (García Lozano et al. 2006).
Con el tiempo y los avances tecnológicos, se han mejorado la calidad de los registros, estableciendo protocolos internacionales de procedimiento para las distintas pruebas y ha permitido la incorporación de nuevas técnicas diagnósticas.
Esta tesis se centra en el estudio de la electrorretinografía y concretamente en este capítulo se revisarán los tipos de ERG para acabar profundizando en la electrorretinografía multifocal (mfERG), un tipo evolucionado de ERG.
4.2 Introducción a la electrorretinografía.
El ERG es una prueba de diagnóstico que mide la actividad eléctrica generada por las células neuronales y no neuronales en la retina como resultado a un estímulo de luz. La respuesta eléctrica es el resultado de un potencial retinial generado por los cambios introducidos por la luz en el flujo de iones transretinianos, principalmente sodio y potasio. (Kumar et al. 2015).
La Sociedad Internacional de Electrofisiología Clínica de la Visión (ISCEV) introdujo estándares mínimos para el ERG en 1989, actualizados posteriormente en (M. F. Marmor et al. 2009) y más recientemente en (McCulloch et al. 2015). El ERG puede proporcionar información diagnóstica importante sobre una variedad de trastornos retinianos que incluyen, entre otros, ceguera nocturna estacionaria congénita, amaurosis congénita de Leber y cáncer con retinopatía asociada. Además, un ERG también se puede usar para controlar la progresión de la enfermedad o evaluar la toxicidad de la retina con diversos fármacos o de un cuerpo extraño intraocular retenido.
Dependiendo del tipo de estímulo, se puede obtener información de la retina de forma global o solo de alguno de sus componentes. Según el tipo de estímulo se distinguen dos tipos de ERG: de patrón o de campo completo.
4.2.1 Electrorretinograma de campo completo (ffERG).
El ERG de campo completo o Ganzfeld (McCulloch et al. 2015) es un examen que mide la respuesta eléctrica producida por las células retinianas sensibles a la luz: conos y bastones. En este tipo de ERG la respuesta es generada en masa por las células a través de la retina entera en respuesta a destellos. Los conos aportan del 20 al 25% y los bastones del 75 al 80% del ERG con destellos de luz blanca y en condiciones de adaptación a la oscuridad (Ojeda et al. 2005).
Las respuestas obtenidas mediante esta técnica varían mucho dependiendo del estado previo de la retina, de las características del estímulo utilizado y del acceso de la luz, lo que hace muy difícil la comparación entre unos registros y otros, incluso en el mismo paciente.
El ERG clínico es la suma de la actividad eléctrica de un gran número de receptores. Así, registra la actividad de la totalidad de la retina y, por lo tanto, no es capaz de detectar pequeñas lesiones focales.
4.2.2 Electrorretinograma de patrón (pERG).
El pERG (Bach et al. 2013) consiste en la medición de la respuesta retiniana central (mácula) ante un estímulo estructurado, generalmente un damero de luminancia constante que alterna el patrón blanco y el patrón negro (McCulloch et al. 2015).
Dependiendo de la frecuencia de alternancia del estímulo, obtendremos el pERG transitorio (menos de 6 cambios por segundos, 3 Hz) o bien el pERG regular (superior a 10 cambios por segundo, 5 Hz).
Además, el pERG también permite la diferenciación electrofisiológica entre maculopatías y neuropatías y facilita la interpretación de los potenciales evocados visuales (Holder 2004). De esta forma, se puede utilizar en un paciente con un resultado anormal en los potenciales
evocados visuales para diferenciar si dicha anormalidad se debe a un trastorno macular de la retina o a una disfunción del nervio óptico.
Debido a la baja amplitud de las señales pERG, típicamente entre 2 y 8 𝜇V, el registro requiere técnicas más exigentes de adquisición y se emplea el promediado de señales para mejorar la calidad de los registros.
4.3 Electrorretinografía multifocal.
El electrorretinograma multifocal (mfERG) constituye una de las más novedosas técnicas de electrodiagnóstico a nivel ocular, y ha venido a satisfacer los numerosos intentos por encontrar un mapa objetivo de la función visual mediada específicamente por el sistema de los conos (Jägle et al. 2006), que se correlacione mejor con lesiones localizadas y que además brinde información sobre la función macular (García et al. 2016).
La principal ventaja del mfERG sobre el electrorretinograma convencional se halla en que el primero puede detectar alteraciones producidas por enfermedades difusas en fase inicial, así como por enfermedades localizadas, por ejemplo maculopatías. Las respuestas del ERG de campo completo son una mezcla de respuestas procedentes de un número diverso de células, por lo que es necesaria la afección de un área extensa de la retina para detectar anomalías con esta técnica, así enfermedades de la mácula pueden no ser diagnosticadas con un ERG normal.
Por otro lado, en el ERG de campo completo no se pueden aplicar estímulos consecutivos mientras la respuesta no retorne a la línea base, lo que implica dejar al menos un segundo de reposo entre flashes para que el sistema de conos se recupere y se puedan promediar las respuestas.
Es por ello que Sutter y Tran implementaron esta nueva técnica (Sutter et al. 1992) que incrementa la velocidad de estimulación y permite analizar las diferentes regiones de la retina haciendo uso de una secuencia binaria pseudo-aleatoria para crear el estímulo visual, conocida como secuencia-m (Sutter 2001). Las propiedades matemáticas de esta secuencia permiten registrar más de cien regiones de forma simultánea e independiente, lo que acorta la duración de las pruebas diagnósticas.
La Sociedad Internacional de Electrofisiología Clínica para la Visión (ISCEV) no ha establecido todavía un patrón estándar para realizar la prueba del mfERG, sin embargo sí ha publicado unas recomendaciones con el objetivo de obtener resultados reproducibles e interpretables (Marmor et al. 2003). Una de ellas describe cómo colocar los electrodos durante la prueba con el objetivo de minimizar artefactos (figura 4.1) (Catalá-Mora et al. 2005) (Hood et al. 2012).
Figura 4.1. Colocación de electrodos para mfERG.
(Catalá-Mora et al. 2005) 4.3.1 Prueba mfERG.
La figura 4.2 muestra un diagrama esquemático del proceso seguido para conseguir registrar la respuesta mfERG. El electrodo más utilizado para la electrorretinografía multifocal es de tipo lente de contacto bipolar, que alberga dos electrodos en forma de anillos concéntricos para registrar la señal de forma diferencial sobre la córnea tal y como se puede apreciar en la figura siguiente.