ACTUALIZACIONES TECNOLÓGICAS EN OFTALMOLOGÍA


Electrorretinografía multifocal y neovascularización subretiniana

MONTERO MORENO JA1, CLARAMONTE MESSEGUER P2, MORBELLI H2, FERNÁNDEZ MUÑOZ M3

1 Doctor en Medicina y Cirugía. Unidad de Retina-Vítreo. Instituto Oftalmológico de Alicante. VISSUM. Servicio de Oftalmología. Hospital Pío del Río Hortega. Valladolid.
msm02va@wanadoo.es
2 Doctor en Medicina y Cirugía. Instituto Oftalmológico de Albacete. VISSUM.
3 Doctora en Medicina y Cirugía. Servicio de Oftalmología. Hospital Pío del Río Hortega. Valladolid.


RESUMEN

Presentamos una revisión sobre el empleo de los nuevos procedimientos de electrorretinografía multifocal (mfERG) en el diagnóstico y seguimiento de los pacientes con neovascularización subretiniana (NVC). En esta revisión se describen los estándares de la mfERG así como los hallazgos realizados mediante esta técnica tras diferentes modalidades de tratamiento de la NVC mediante terapia fotodinámica y fármacos antiangiogénicos

Palabras clave: Bevacizumab, degeneración macular asociada a la edad, electrorretinografía multifocal, neovascularización subretiniana, terapia fotodinámica.


A lo largo de los últimos años se ha venido perfeccionando el tratamiento de la neovascularización subretiniana (NVC), especialmente en la degeneración macular asociada a la edad, mediante la terapia fotodinámica y los nuevos fármacos que bloquean el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) como pegaptanib bevacizumab y ranibizumab. Sin embargo, el verdadero efecto de estos procedimientos terapéuticos y su posible toxicidad sobre la retina están aún lejos de ser conocidos.

Los nuevos procedimientos de electrofisiología ocular, en concreto la electrorretinografía multifocal (mfERG) permiten la detección de defectos localizados en determinadas zonas de la retina, por lo que pueden aportar nueva información sobre los efectos de estos procedimientos y al mismo tiempo suponer una opción rápida y no invasiva en la toma de decisiones terapéuticas en la NVC.

  

HISTORIA

Fue DuBois quien descubrió en 1849 un potencial de reposo de 6 mV in vitro en ojos de pescado, y comprobó que el potencial de la córnea era positivo respecto al polo posterior. Holmgren demostró una respuesta eléctrica a la luz en el ojo de rana in vitro y comprobó por primera vez que se originaban en la retina. Dejar y McKendrick demostraron que se podían registrar potenciales eléctricos al iluminar la retina. El primer registro de electrorretinografía (ERG) humano fue publicado por Kahn y Lowenstein.

El psicólogo norteamericano Lorrin Riggs y Gosta Karpe del Karolinska Institute por separado, diseñaron un electrodo de lente de contacto. El mérito de trasladar la ciencia del ERG del laboratorio a la clínica es de Gosta Karpe, quien invitó a algunos oftalmólogos a visitar su clínica, donde había comenzado a realizar diagnósticos ERG de rutina.

La Sociedad Internacional de Electrofisiología Clínica de la Visión (ISCEV) ha establecido una serie de estándares mínimos que se encuentran disponibles en Internet en la página www.iscev.org.

  

ELECTRORRETINOGRAFÍA MULTIFOCAL

Las técnicas de ERG multifocal (mfERG) fueron desarrolladas inicialmente por Bearse y Sutter. Este procedimiento permite el registro simultáneo de respuestas locales de ERG de diferentes zonas de la retina. Se cree que esta respuesta procede de la retina externa con escasa contribución de las células ganglionares. Registra las respuestas a un estímulo que consiste en una inversión de patrón hexagonal múltiple en condiciones fotópicas, aunque algunos laboratorios intentan también registrar la mfERG en condiciones escotópicas.


Fig. 1: 1a) Monitor de rayos catódicos empleado para presentar el estímulo en diferentes pruebas de ERG. Para la realización de mfERG es necesario retirar la mentonera. 1b) Caja de conexiones estándar para los electrodos corneales, de referencia y de tierra. 1c) Electrodo de hilo desechable, muy cómodo de utilizar.

El potencial eléctrico de la ERG es un potencial de masa que resulta de la suma de la actividad eléctrica de las células de la retina. La ERG de campo completo (Ganzfeld) es una técnica bien establecida que evalúa la función global de la retina. Por el contrario, la mfERG fue desarrollada con la finalidad de trazar un relieve topográfico de la función retiniana; de esta forma se pueden registrar muchas respuestas de ERG focales (entre 81 y 103). En el año 2003 la International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV) publicó unas guías de registro de las mfERG (1). Sin embargo aún no existen estándares establecidos para esta técnica, pese a llevar más de 10 años en uso.


Fig. 2: 2a) Patrones hexagonales de estímulo con retícula de 61 (izquierda) y de 103 estímulos (derecha). 2b) Patrón hexagonal en ejecución sobre la pantalla del monitor, marcando el punto de fijación central. 2c) Presentación gráfica de ERG durante el desarrollo de la prueba.

La mfERG es un procedimiento de registro de las respuestas ERG focales de diferentes regiones de la retina. El procedimiento de registro de la actividad eléctrica es similar al de la ERG estándar de campo completo (Ganzfeld) en algunos aspectos. En la mfERG, los electrodos de registro de tierra y referencia y su localización cerca de la córnea o sobre ella, en el canto lateral y en el lóbulo de la oreja son similares a las de la ERG de rutina. El registro se realiza con la pupila dilatada y con el sujeto situado a luz ambiente desde quince minutos antes de la prueba.


Fig. 3: 3a) Onda típica con doble deflexión negativa (N1 y N2) y positiva (P1). Por convenio la amplitud se mide desde el seno de N1 hasta la cresta de P1. 3b) Representación gráfica de todas las ondas analizadas.

Sin embargo, el estímulo luminoso y el procedimiento de análisis difieren, por lo que se puede medir la actividad ERG y crear a partir de ella un mapa topográfico, en cierto modo similar al que se genera mediante la perimetría computarizada.


Fig. 4: 4a) Presentación de ondas en 61 hexágonos. 4b) Promediado de ondas por cuadrantes. 4c) Promediado de ondas por anillos concéntricos.

La retina se estimula mediante un patrón en blanco y negro de elementos hexagonales cada uno de los cuales tiene un 50% de probabilidades de iluminarse cada vez que se produce un cambio en el patrón. Se ha diseñado un patrón hexagonal para poder compensar las diferencias locales en densidad de la señal (densidad de los conos) en la retina posterior. De esta manera los hexágonos centrales son más pequeños que los periféricos. Pese a que el patrón de parpadeo parece haber sido establecido al azar, cada elemento sigue la misma secuencia «cuasi al azar» de parpadeo, con un desplazamiento del punto de inicio respecto al resto de los elementos. Mediante un programa de correlación de la señal continua del ERG con la secuencia de encendido y apagado de cada elemento, el sistema informático es capaz de calcular la señal ERG focal para cada hexágono (mfERG). Sin embargo, es importante tener en cuenta que no se están midiendo en ningún momento los potenciales de cada región de la retina, sino que se trata de un cálculo matemático de esta señal. De hecho, debido a la alta velocidad de estimulación, la respuesta de mfERG se puede ver afectada por los estímulos previos y posteriores (efectos de adaptación e inducidos), así como por la luz reflejada en otras zonas de la retina.


Fig. 5: Paciente con DMAE exudativa tratado mediante inyecciones intravítreas de bevacizumab. La agudeza visual era de 0,4. 5a y 5b muestran la imagen topográfica de la respuesta mfERG, similar a la normal. 5c) OCT con persistencia de desprendimiento del epitelio pigmentario extrafoveal, y espesor foveal de 179 micras. 5d) AFG del mismo paciente, con hiperfluorescencia correspondiente al desprendimiento del epitelio pigmentario.

Cada elemento hexagonal posee una secuencia fija predeterminada llamada «secuencia m» que controla el orden del parpadeo (flicker) de los elementos de estímulo entre luz y oscuridad. Esta secuencia se ha diseñado de tal manera que la luminosidad en conjunto de la pantalla a lo largo del tiempo de registro sea relativamente estable. El patrón de estímulo en conjunto debe subtender un ángulo visual de 20-30° a cada lado del punto de fijación. La región del estímulo se puede subdividir en diferentes números de hexágonos como 81, 103 ó 241. La duración del registro varía de 4 a 8 minutos dependiendo del número de elementos (61 ó 103) utilizados.


Fig. 6: Ojo contralateral del mismo paciente de la figura 5. 6a y 6b muestran la imagen topográfica de respuesta mfERG, con reducciòn de la diferencia entre zona central y zona periférica. 6c) OCT que muestra discreto engrosamiento macular con atrofia del epitelio pigmentario submacular. 6d) La AFG muestra una gran hiperfluorescencia difusa de todo el polo posterior con atrofia del epitelio pigmentario.

La forma típica de la onda básica de mfERG (denominada también respuesta de primer orden) es una onda bifásica que consta de una deflexión negativa inicial seguida de un pico positivo, que suele ir seguido de una segunda onda negativa, denominándose los tres componentes, N1, P1, y N2. Al parecer la onda N1 proviene de las mismas células que producen la onda a en el ERG Ganzfeld de conos, y la P1 proviene de las células que producen la onda b de los conos y los potenciales oscilatorios. Pese a estas similitudes entre las ondas del ERG Ganzfeld y mfERG, debido a la mayor velocidad del estímulo y al cálculo matemático que da lugar a las ondas de mfERG, éstas no son realmente «respuestas focales» de las mismas ondas, por lo que no es válido denominar las ondas de mfERG como onda a y b.

Entre los artefactos que pueden aparecer en el registro se incluyen ruidos eléctricos, errores de movimiento debidos a las pérdidas de fijación, fijación excéntrica, errores de sombra debidos al borde de las lentes de corrección, y errores debidos a un excesivo promediado.

   

DATOS TÉCNICOS

El buen estado de los electrodos su colocación correcta y el mantenimiento del contacto adecuado durante la prueba (baja impedancia) son claves para la obtención de unos resultados fiables. Se pueden emplear electrodos corneales de registro con sujeción en el canto interno y externo, que hacen pasar un hilo conductor por la conjuntiva bulbar cerca del limbo, con buenos resultados y sin incomodidad para el paciente. Los electrodos de referencia y de tierra deben estar bien colocados, sin holgura y con suficiente pasta de contacto. Se deben seguir las recomendaciones del ISCEV referentes a las características, colocación, estabilidad y limpieza de los electrodos.

Los estímulos luminosos para la realización de mfERG se han venido mostrando habitualmente en tubos de rayos catódicos, como los monitores de ordenador, aunque en la actualidad están siendo reemplazados por pantallas de cristal líquido (LCD) o de luces de diodo (LED), por lo que al mencionar los resultados de una prueba es necesario especificar el tipo de estímulo. La frecuencia más habitual de un tubo de rayos catódicos suele ser de 75Hz y nunca debe ser de 50 ó 60 Hz puesto que estas frecuencias se asemejan a las de la corriente eléctrica lo cual podría interferir con los registros en forma de ruido. Resulta fundamental poder contar con una fijación estable para conseguir unos resultados fiables y para ello se pueden utilizar diferentes puntos de fijación y de monitorización de la misma que no interfieran con el registro.

La luminosidad del estímulo debe ser de 100 a 200 candelas/m2 en la fase de encendido y lo suficientemente baja en la fase de apagado como para que el contraste sea > 90%, por lo que la luminosidad promedio de la pantalla durante la prueba será de 50 a 100 cd/m2.

  

RESULTADOS DE mfERG (1,2)

Mediante la correlación entre la señal de ERG continuo con las fases de encendido y apagado de cada elemento del estímulo, se calcula la señal de ERG focal asociado a cada elemento. Los datos obtenidos se muestran de diferentes formas; habitualmente forma de un esquema topográfico, una impresión tridimensional o en forma de promedios del grupo.

  • Trazado de la señal mfERG: Todos los equipos comerciales pueden mostrar un gráfico con el trazado de la señal ERG en cada sector analizado, que resulta útil para visualizar áreas de anormalidad y para comparar los resultados de mfERG con la perimetría (se puede incluso invertir la figura de forma que sea superponible a una retinografía o a una perimetría, por lo que es conveniente reflejar en el informe de cuál de estas dos versiones de la misma imagen se trata). Este trazado contiene la información básica de mfERG. Es esencial contar con este trazado porque muestra tanto las variaciones topográficas debidas a las patologías focales, como también la calidad del registro. Es importante recordar que los trazados de mfERG no son respuestas en el sentido de señales eléctricas directas de una región local de la retina. Las ondas de mfERG son una extracción matemática de las señales que se relacionan con el tiempo en el que una porción de la pantalla se ilumina. Por lo tanto las señales vienen influidas directamente por los efectos de adaptación a los estímulos previos y por la luz dispersa de otras zonas del fondo de ojo.

  • Promedios de grupo: Los programas comerciales permiten también mostrar imágenes con el promedio de grupos de respuestas, que permiten establecer comparaciones por cuadrantes, hemirretinas, o anillos (desde el centro hacia la periferia) de un ojo con el contralateral, o mostrar la evolución con el tiempo, lo cual puede resultar de especial utilidad al superponer la imagen con la de la retinografía. La agrupación en anillos puede resultar especialmente útil en la evaluación de pacientes con enfermedades que producen pérdidas aproximadamente radiales como para la evaluación de la evolución del escotoma en la degeneración macular asociada a la edad, DMAE. También se puede calcular el promedio de las respuestas en una zona determinada para compararla con la misma zona en el ojo contralateral, o en sujetos control sanos.

  • Imagen topográfica o representación 3D: La representación tridimensional de las respuestas muestra la potencia de la señal en determinadas zonas de la retina. Es una imagen muy gráfica e intuitiva en la evaluación de ciertos procesos, y puede ayudar a evaluar la calidad de la fijación analizando la mancha ciega; sin embargo, su utilización en la evaluación del daño retiniano puede llevar a error por diferentes motivos:

1. Se pierde la información referente al trazado de la onda, por lo que respuestas de trazado anormal pueden ser traducidas como imágenes 3D normales o casi normales.

2. Se puede producir un pico central en el trazado 3D en pacientes sin apenas respuesta retiniana.

3. El aspecto del trazado 3D depende de la medición de la amplitud local, por lo que siempre debe reflejarse esta amplitud así como el trazado de las ondas.

  

PROTOCOLO CLÍNICO (2)

Preparación del paciente:

1. Se debe realizar una midriasis farmacológica y registrar el diámetro de las pupilas en el momento de la prueba.

2. El paciente debe estar sentado cómodamente frente a la pantalla, a la distancia especificada para cada equipo, Debemos intentar que esté cómodo, puesto que la tensión muscular va a dar lugar a nuevos artefactos en el trazado.

3. Se debe controlar que la fijación sea central y estable, bien mediante cámaras integradas en el equipo, u observando al paciente directamente.

4. Refracción: Pese a que existe evidencia de que la borrosidad de la imagen no parece afectar a los resultados de mfERG, se recomienda ajustar la refracción del paciente para la distancia de la prueba, teniendo la precaución de que los rebordes de las lentes no obstaculicen el campo de visión.

5. Monocularidad: La prueba se puede realizar en monocular o en binocular, pero en esta última opción se puede alterar el resultado por una incorrecta alineación del ojo con el estímulo.

6. Adaptación a la luz: el sujeto debe estar adaptado a la luz ambiente durante los 15 minutos previos, aunque puede precisar más tiempo si ha sido previamente deslumbrado (como tras la realización de retinografías o examen del fondo de ojo). La luz ambiente debe ser moderada, y la intensidad de la luz debe ser similar a la del monitor.

7. Tamaño de los estímulos: el monitor debe subtender unos 20-30º a cada lado del punto de fijación. Se deben emplear patrones de 61 ó 103 elementos para un tiempo mínimo de prueba de 4 u 8 minutos, respectivamente.

  

ARTEFACTOS MÁS FRECUENTES

1. Ruido eléctrico: se pueden producir interferencias en el registro causadas por un mal contacto entre los receptores y paciente, por una toma de tierra defectuosa o por interferencias ambientales producidas por monitores de frecuencia inadecuada o por otros aparatos electrónicos. Estas interferencias se pueden detectar en el registro por la aparición de ondas de fluctuación regular que no se corresponden con el trazado fisiológico.

2. Artefactos de movimiento: los movimientos oculares grandes producen saturación de los amplificadores y ondas aberrantes o fluctuaciones del registro, mientras que los movimientos menores o las pérdidas de fijación producen desplazamientos en las zonas estimuladas de la retina, ocultando lesiones pequeñas, y reduciendo la fiabilidad de la prueba.

3. Fijación excéntrica: La fijación excéntrica puede producir trazados con depresión de la sensibilidad en la región central, o presentar sensibilidades «en pendiente», con señales más fuertes en un extremo del trazado y más débiles en el opuesto.

4. Mancha ciega: La mancha ciega puede faltar del trazado sin tratarse por ello de un artefacto, debido a que los resultados se deben a extrapolación de los registros y la mancha ciega puede no caer directamente sobre uno de los hexágonos de estímulo.

5. Errores de orientación o de sombra: Pueden aparecer cuando el sujeto o su corrección óptica no están bien centrados y parte de la pantalla queda fuera de su campo de visión.

  

USOS CLÍNICOS DE mfERG

La mfERG aún no ha sido completamente evaluada para su uso clínico. Sin embargo se está utilizando en el estudio de las siguientes enfermedades:

  • Maculopatías tales como la distrofia de conos, la atrofia areolar central y la distrofia macular de Stargardt.

  • Enfermedades retinianas vasculares.

  • Enfermedades inflamatorias del nervio óptico.

  • Pérdidas de campo visual debidas enfermedades oculares y no oculares.

  • Patología retiniana tóxica.

  • Pérdida visual de origen desconocido.

  • Patología neovascular subretiniana.

La mfERG se ha empleado en la evaluación del daño macular secundario a la NVC, es especial en la DMAE y en la evaluación de la eficacia de los tratamientos empleados, así como del posible daño ocasionado por estos mismos tratamientos. Los resultados publicados parecen sugerir una mejoría inicial en las amplitudes de mfERG, especialmente en la zona de localización de la NVC, si bien estos cambios tienden a ser inferiores a lo que sería de esperar de acuerdo a la mejoría de la agudeza visual, y pueden sufrir un retroceso asociado a la progresiva degeneración del tejido.

Palmowski y cols en 2002 investigaron sobre los efectos de la terapia fotodinámica con Visudyne (TFD) sobre la función retiniana en pacientes con NVC de tipo clásico y observaron como en estos pacientes la función retiniana central estaba reducida y se apreciaba una discreta mejoría tras el tratamiento (con un seguimiento entre 2 semanas y 3 meses), si bien las amplitudes de la señal seguían siendo inferiores a los normales (3).

Mackay y cols han obtenido unos resultados similares a los 12 meses del tratamiento en un grupo de 50 pacientes en quienes se realizaron diferentes pruebas electrofisiológicas y observaron una pérdida de potenciales en pattern ERG sin cambios aparentes en las latencias, con mejoría en mfERG, especialmente en el segundo anillo (4).

En nuestro país, Catala-Mora y cols realizaron una aportación interesante al describir la mejoría estadísticamente significativa de la respuesta en los anillos 3 y 4 del patrón de mfERG, aunque no se hallaran diferencias en los dos anillos centrales (5).

Estos cambios no han sido confirmados por otros autores. Los trabajos de Jiang (6) y Ruther (7), demostraron que aunque se producían leves mejorías, éstas no eran estadísticamente significativas. Un año más tarde Moschos (8) demostró que pese a la estabilización de la función visual determinada mediante la medida de la agudeza visual, se producía una marcada reducción de la respuesta retiniana central tras la TFD, de 4.39 nV/deg a 2. 24 nV/deg a los 6 meses del tratamiento.

El efecto de la inyección intravítrea de bevacizumab en pacientes con DMAE exudativa, ha sido investigado por Moschos (9). En una serie de 18 ojos con un seguimiento de 3 meses pudo apreciar cómo en aquellos ojos que presentaban una reducción de la función foveal y parafoveal, esta función permanecía estable o con leves mejoría tras el tratamiento, a pesar de la resolución del edema macular medido mediante OCT y de la mejoría de la agudeza visual.

Otros autores han empleado la ERG en el estudio de la toxicidad de la triamcinolona intravítrea por vía subretiniana asociada a la vitrectomía en la DMAE hemorrágica (10), y tras el transplante de epitelio pigmentario en pacientes con DMAE hemorrágica (11).

La mfERG es un procedimiento no invasivo de exploración de la función retiniana que permite objetivar los cambios producidos en la respuesta macular ocasionando pocas molestias a los pacientes. Se trata de un planteamiento funcional, frente a las pruebas de carácter anatómico a las que estamos acostumbrados (OCT y AFG) y objetivo, por lo que puede ayudar a mejorar nuestros conocimientos sobre la patología de la NVC y la eficacia de los tratamientos.

El volumen creciente de trabajos publicados sobre la mfERG en relación a la NVC ofrece un panorama prometedor de la investigación objetiva de la mejora funcional de la mácula y en la evaluación de los posibles efectos perjudiciales de los tratamientos. Sin embargo, la falta de seguimientos prolongados en los pacientes estudiados hace que el análisis de los resultados sea en ocasiones ambiguo y no pueda aportar aún resultados definitivos.


BIBLIOGRAFÍA


  1. Marmor MF, Hood D, Keating D, Kondo M, Seeliger MW, Miyake Y. Guidelines for basic multifocal electroretinography (mfERG). Doc Ophthalmol 2003; 106: 105-15.

  2. Hood DC, Bach M, Brigell M, Keating D, Kondo M, Lyons JS, et al. ISCEV guidelines for clinical multifocal electroretinography (2007 edition). Doc Ophthalmol 2008; 116(1): 1-11.

  3. Palmowski AM, Allgayer R, Heinemann-Vernaleken B, Ruprecht KW. Influence of photodynamic therapy in choroidal neovascularization on focal retinal function assessed with the multifocal electroretinogram and perimetry. Ophthalmology 2002; 109(10): 1788-92.

  4. Mackay AM, Brown MC, Hagan RP, Fisher AC, Grierson I, Harding SP. Deficits in the electroretinogram in neovascular age-related macular degeneration and changes during photodynamic therapy. Doc Ophthalmol 2007; 115(2): 69-76.

  5. Catala-Mora J, Castany-Aregall M, Berniell-Trota JA, Arias-Barquet L, Roca-Linares G, Jurgens-Mestre I. [Multifocal electroretinogram and age-related macular degeneration]. Arch Soc Esp Oftalmol 2005; 80(7): 395-404.

  6. Jiang L, Jin C, Wen F, Huang S, Wu D, Wu L. The changes of multifocal electroretinography in the early stage of photodynamic therapy for choroidal neovascularization. Doc Ophthalmol 2003; 107(2): 165-70.

  7. Ruther K, Breidenbach K, Schwartz R, Hassenstein A, Richard G. [Testing central retinal function with multifocal electroretinography before and after photodynamic therapy]. Ophthalmologe 2003; 100(6): 459-64.

  8. Moschos MM, Panayotidis D, Theodossiadis G, Moschos M. Assessment of macular function by multifocal electroretinogram in age-related macular degeneration before and after photodynamic therapy. J Fr Ophtalmol 2004; 27(9 Pt 1): 1001-6.

  9. Moschos MM, Brouzas D, Apostolopoulos M, Koutsandrea C, Loukianou E, Moschos M. Intravitreal use of bevacizumab (Avastin) for choroidal neovascularization due to ARMD: a preliminary multifocal-ERG and OCT study. Multifocal-ERG after use of bevacizumab in ARMD. Doc Ophthalmol 2007; 114(1): 37-44.

  10. Kertes PJ, Coupland SG. The use of subretinal triamcinolone acetonide in the management of neovascular age-related macular degeneration: a pilot study. Can J Ophthalmol 2005; 40(5): 573-84.

  11. Ma Z, Han L, Wang C, Dou H, Hu Y, Feng X, et al. Autologous transplantation of retinal pigment epithelium-Bruch’s membrane complex for hemorrhagic age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci 2009; 50(6): 2975-81.