皮肤电极结合自然瞳孔手持式视网膜电图的重测信度研究:为中老年人群提供可靠视网膜功能评估新方案

《Documenta Ophthalmologica》:The reproducibility of handheld ERGs recorded with skin electrode and natural pupils

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Documenta Ophthalmologica 2.9

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  本研究针对便携式RETeval设备在45-65岁中老年人群中视网膜电图(ERG)测量信度未知的问题,系统评估了皮肤电极结合自然瞳孔条件下光适应ERG、闪烁ERG和光适应负向反应(PhNR)的重测信度。结果显示闪烁ERG时间参数变异最小(CV=18%),而a波振幅变异最大(CV=32%),证实该设备在视网膜功能纵向监测中具有良好临床应用潜力,为糖尿病视网膜病变和青光眼等疾病的筛查提供了可靠的电生理学工具。

  
眼睛被誉为"心灵的窗户",通过视网膜这一独特的神经组织,我们不仅能够诊断眼部疾病,还能窥见全身健康状况。视网膜电图(electroretinogram, ERG)作为评估视网膜功能的重要工具,能够记录光刺激下视网膜神经元的电活动,为多种视网膜疾病提供客观诊断依据。传统台式ERG设备虽然可靠,但需要角膜接触电极和瞳孔散大,操作复杂且给患者带来不适。随着便携式RETeval设备的出现,采用皮肤电极和非散瞳检测的新型ERG技术为临床筛查带来了革命性便利,然而这种新技术在中老年人群中的测量可靠性尚未得到充分验证。
为了解决这一问题,由Chiara Sommer和Gábor Mark Somfai等研究人员组成的国际团队在《Documenta Ophthalmologica》上发表了最新研究成果,系统评估了手持式RETeval设备在45-65岁健康中老年人群中的重测信度。研究团队发现,闪烁ERG的时间参数具有极高的重现性,而振幅参数虽然变异稍大,但仍处于可接受范围,为这一设备在临床实践和科研中的应用提供了重要依据。
关键技术方法
本研究采用前瞻性单中心设计,纳入27名45-65岁健康志愿者(54眼)。使用RETeval设备(固件版本2.13.3)配合皮肤电极,在自然瞳孔状态下记录国际临床视觉电生理学会(ISCEV)标准的光适应全视野ERG。所有参与者在一级随访(1-14天内)接受重复检测。主要分析指标包括光适应a波、b波、闪烁反应(28.3Hz)和光适应负向反应(PhNR)的振幅和峰值时间。采用重复性系数(RC)和变异系数(CV)评估重测信度,通过Bland-Altman图和bootstrap法进行统计分析。
研究结果
基线参考值
研究团队首先建立了健康中老年人群的ERG参数参考值。光适应a波和b波振幅分别为6.1±2.5μV和23.9±7.6μV(平均值±标准差)。闪烁ERG平均振幅为25.2±8.1μV,PhNR平均振幅为4.8±1.2μV。时间参数方面,光适应a波、b波和闪烁反应的峰值时间分别为11.5±1.0ms、29.4±1.1ms和25.8±0.7ms,显示出较低个体间变异。而PhNR的峰值时间变异较大(63.9±6.7ms),这与该成分的生理特性相符。
重测信度分析
重测信度评估显示,时间参数的重现性优于振幅参数。闪烁ERG峰值时间的变异最小(标准差0.40ms),重复性系数为1.1ms,意味着两次测量间差异超过此值才具有统计学意义。光适应a波和b波峰值时间的重复性系数分别为2.4ms和2.3ms。PhNR峰值时间的重复性系数最高,为9.4ms。
振幅参数方面,闪烁ERG和PhNR的变异系数相对较低(分别为18%和19.2%),对应的重复性系数为50%和53%。而光适应a波振幅的变异最大(CV=32%),重复性系数达89%,b波振幅的重复性系数为61%。
波形一致性
基线测试和重测获得的平均ERG波形在振幅、峰值时间和波形形态上高度一致。光适应闪光ERG、闪烁ERG和PhNR的组平均波形重叠度很高, inter-session差异的平均值接近零,且标准差较小,表明设备在不同时间点记录的信号稳定性良好。
讨论与结论
本研究首次系统评估了手持式RETeval设备在中老年人群中使用皮肤电极和自然瞳孔记录ERG的重测信度。研究结果证实,该设备在记录关键ERG成分方面具有良好的重现性,特别是闪烁ERG的时间参数表现出极低的 inter-session变异。虽然光适应a波和b波也显示出可接受的重测信度,但其较大的变异(尤其是a波振幅)提示在解读纵向研究结果时需要谨慎。
研究观察到a波(代表光感受器活动)比b波(主要反映双极细胞活动)和闪烁反应(反映内层视网膜功能)具有更大的变异,这可能表明光感受器功能更容易受到检测条件微小变化的影响。这一发现对于设计针对特定视网膜层次的疾病(如视网膜色素变性主要影响光感受器,而糖尿病视网膜病变更早影响内层视网膜)的监测方案具有重要启示。
研究的局限性包括样本年龄范围较窄(45-65岁),未能评估年轻人群和更年长人群的信度差异,且未控制检测时间(可能影响昼夜节律相关的视网膜功能)。此外,研究未探讨瞳孔参数与ERG反应的关系,也未评估不同操作者间的重现性。
尽管如此,本研究为手持式ERG设备在中老年人群中的应用提供了重要的信度数据,为未来在糖尿病视网膜病变、青光眼等常见年龄相关性眼病中的筛查和监测奠定了基础。随着"眼组学"(oculomics)概念的兴起,视网膜功能参数作为中枢神经系统疾病的潜在生物标志物受到越来越多关注。RETeval设备的便携性、非侵入性和操作简便性使其特别适合大规模人群筛查和长期随访,有望成为连接眼科与全身健康评估的重要桥梁。
未来研究应进一步验证该设备在特定患者群体(如糖尿病、青光眼、阿尔茨海默病)中的诊断性能,建立疾病特异性的最小临床重要差异值,并探索ERG参数与影像学生物标志物(如OCT)的关联,从而为精准医疗时代提供更多维度的视网膜功能评估工具。
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