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網膜電図
Electroretinography
- 別名
- ERG
- 臓器系
- 眼科
- 科目
- PhysiologyBiophysics
- トピック
- 生理学 8.4:視覚の生理学生物物理学 22.08:光感覚の反応過程
- 関連疾患
- Leber先天黒内障Usher症候群網膜色素変性
🧠 全体像:網膜電図ERG網膜電図(ERG)ERG(網膜電図)は、光刺激に対する網膜の電気応答を記録する生理機能検査functional test機能検査(functional test)functional test(機能検査)で、網膜のどの細胞層が働いているかを波形の成分ごとに分けて評価できる点が本質である。a波は光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体)、b波は双極細胞・Müller細胞Müller cellMüller細胞(Müller cell)Müller cell(Müller細胞)に由来し、さらに暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)下(杆体系)と明順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)下(錐体系、30 Hzフリッカーを含む)を分けて記録することで、杆体・錐体のどちらが、網膜のどの層で障害されているかを客観的objective客観的(objective)objective(客観的)に切り分けられる。網膜色素変性retinitis pigmentosa網膜色素変性(retinitis pigmentosa)retinitis pigmentosa(網膜色素変性)では、この杆体応答が先に・強く障害されるという経過そのものが診断と病期の指標になる。
何を測っているか
網膜に光刺激を与えたときに生じる細胞外電位変化を、角膜上または皮膚に置いた電極で記録する。波形は主に2つの成分からなる。
| 成分 | 由来する細胞層 | 意味 |
|---|---|---|
| a波 | 光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体)(杆体・錐体) | 光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体)自体の応答の大きさ |
| b波 | 双極細胞(主にON型)・Müller細胞Müller cellMüller細胞(Müller cell)Müller cell(Müller細胞) | 光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体)からの情報が次の神経層へ伝わっているか1 |
⭐ a波とb波を分けて見ることで、障害されている層を切り分けられる。 a波が小さければ光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体)そのものの障害を、a波は保たれるのにb波だけが小さければ光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体)から双極細胞への伝達障害(先天停在性夜盲night blindness夜盲(night blindness)night blindness(夜盲)などの「陰性ERG」)を示唆する。
検査の構成:暗順応と明順応を分けて記録する
ISCEVの標準プロトコルは、暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)(DA)で杆体系を、明順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)(LA)で錐体系を分けて評価するよう、刺激強度と順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)状態の組合せで6種類の記録を規定している1。
| 記録 | 順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)状態 | 評価する系統 |
|---|---|---|
| DA 0.01 ERG | 暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)・弱い光 | 杆体系(双極細胞由来のb波が主体) |
| DA 3 ERG | 暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)・標準的な光 | 杆体系・錐体系混合、杆体優位 |
| DA 10 ERG | 暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)・強い光 | 光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体)寄与の大きいa波 |
| DA律動様小波(OPs) | 暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応) | アマクリン細胞amacrine cellアマクリン細胞(amacrine cell)amacrine cell(アマクリン細胞)由来の律動様小波 |
| LA 3 ERG | 明順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)・標準的な光 | 錐体系 |
| LA 30 Hzフリッカー ERG | 明順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)・30 Hz反復刺激 | 錐体系に感度の高い応答1 |
💡 暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)と明順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)を分けるのは、杆体と錐体で感度も応答特性も違うからである。 弱い光は杆体しか反応せず、明るい環境に順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)させたうえで速い反復刺激(30 Hz)を与えると錐体だけが追従できる——この生理学的な性質の違いを利用して、混ざり合った2つの系統を検査上分離している。
網膜色素変性での典型的な経過
⭐ 網膜色素変性retinitis pigmentosa網膜色素変性(retinitis pigmentosa)retinitis pigmentosa(網膜色素変性)では、杆体反応が先に・強く障害される。 早期には杆体反応の振幅低下・潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)延長がみられる一方で錐体反応は保たれるが、進行するにつれ振幅はさらに低下し、末期には暗所視scotopic vision暗所視(scotopic vision)scotopic vision(暗所視)・明所視photopic vision明所視(photopic vision)photopic vision(明所視)の両条件で応答が検出不能となる23。この「杆体から錐体へ」という障害の進み方は、夜盲night blindness夜盲(night blindness)night blindness(夜盲)が最初の自覚awareness (subjective)自覚(awareness (subjective))awareness (subjective)(自覚)症状になり視野狭窄へ進むという臨床経過と対応しており、ERGは自覚awareness (subjective)自覚(awareness (subjective))awareness (subjective)(自覚)症状に先立って異常を検出できる。
多局所網膜電図(mfERG)との違い
⚠️ 通常のERGは網膜全体の集合反応であり、局所の機能は分からない。 これに対し多局所網膜電図(mfERG)は61または103個の六角形刺激配列を用いて、網膜の対応する局所ごとに応答を記録する検査で、黄斑など限られた領域の機能を面として評価したいときに用いる3。網膜色素変性retinitis pigmentosa網膜色素変性(retinitis pigmentosa)retinitis pigmentosa(網膜色素変性)が進行し全視野ERGが検出不能になった段階では、mfERGも全域で応答が乏しくなり、局所評価としての意味を失う。
⚠️ 測定上の注意
- 暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)には時間がかかる。 杆体系の記録には数十分の暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)を要し、途中で光に曝露すると再度暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)が必要になる。検査時間が長く、小児・協力困難な患者では鎮静や工夫を要する。
- 散瞳mydriasis散瞳(mydriasis)mydriasis(散瞳)が不十分だと瞳孔径pore size孔径(pore size)pore size(孔径)による刺激光量の変動で振幅が過小評価されうる。
- 角膜混濁corneal opacity角膜混濁(corneal opacity)corneal opacity(角膜混濁)・白内障cataract白内障(cataract)cataract(白内障)・硝子体出血vitreous hemorrhage硝子体出血(vitreous hemorrhage)vitreous hemorrhage(硝子体出血)など光路の混濁opacity (turbidity)混濁(opacity (turbidity))opacity (turbidity)(混濁)は、網膜自体が正常でも振幅を低下させる。網膜疾患による低下と光路混濁opacity (turbidity)混濁(opacity (turbidity))opacity (turbidity)(混濁)による低下を臨床的に区別する。
- 電極の接触不良・瞬目blink(ing)瞬目(blink(ing))blink(ing)(瞬目)・体動によるアーチファクトartifactアーチファクト(artifact)artifact(アーチファクト)は波形の判読を妨げる。
経時変化とモニタリング
網膜色素変性retinitis pigmentosa網膜色素変性(retinitis pigmentosa)retinitis pigmentosa(網膜色素変性)のような進行性疾患では、単回の検査値Labs検査値(Labs)Labs(検査値)だけでなく振幅・潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)の経時的serial経時的(serial)serial(経時的)な推移を追うことが病期評価に直結する。治療的therapeutic治療的(therapeutic)therapeutic(治療的)な遺伝子治療(RPE65両アレル変異へのボレチゲン ネパルボベクなど)の適応判定でも、十分な網膜機能が残っているかをERGで確認したうえで対象を選ぶ。
まとめ
- 網膜電図はa波(光受容体photoreceptor光受容体(photoreceptor)photoreceptor(光受容体))・b波(双極細胞・Müller細胞Müller cellMüller細胞(Müller cell)Müller cell(Müller細胞))に成分を分けて網膜の電気応答を評価する検査である。
- ISCEVの標準プロトコルは暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)(杆体系)と明順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)(錐体系、30 Hzフリッカーを含む)を分けて6種類の記録を規定する。
- 網膜色素変性retinitis pigmentosa網膜色素変性(retinitis pigmentosa)retinitis pigmentosa(網膜色素変性)では杆体反応が先に振幅低下・潜時Latency潜時(Latency)Latency(潜時)延長を示し、進行すると検出不能になる——この経過が診断・病期評価の指標になる。
- 多局所網膜電図は網膜局所の機能を面で評価する検査で、網膜全体の集合反応を見る通常のERGとは目的が異なる。
- 暗順応adaptation順応(adaptation)adaptation(順応)に時間を要すること、光路混濁opacity (turbidity)混濁(opacity (turbidity))opacity (turbidity)(混濁)や散瞳mydriasis散瞳(mydriasis)mydriasis(散瞳)不良で振幅が過小評価されうることに注意する。
出典
- 1.ISCEV Standard for full-field clinical electroretinography (2022 update)(Documenta Ophthalmologica / International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV)・2022)b波が主に杆体駆動性のON型双極細胞に由来すること(明順応記録ではON・OFF双極細胞の組合せ)、標準プロトコルが暗順応(DA 0.01・DA 3・DA 10・DA律動様小波)と明順応(LA 3・LA 30 Hz)の6種類で規定され前者が杆体系、後者が錐体系(30 Hzフリッカーを含む)を評価することを確認した(ISCEV Standard ERG protocol節、Table 1)。閲覧 2026-08-11
- 2.Application of Electrophysiology in Non-Macular Inherited Retinal Dystrophies(Journal of Clinical Medicine・2023)網膜色素変性の全視野網膜電図(ffERG)が進行に伴い振幅低下・潜時延長を示し最終的に暗所視・明所視条件とも消失すること(Section 2.1、図1のキャプション)、多局所網膜電図(mfERG)が61または103個の六角形刺激配列により対応する網膜局所の応答を記録する点で網膜全体の集合反応を見る全視野ERGと異なること(Introduction節)を確認した。閲覧 2026-08-11
- 3.Retinitis Pigmentosa(StatPearls (NCBI Bookshelf)・2024)網膜電図で早期には杆体反応の振幅低下・潜時延長がみられ錐体反応は正常にとどまるが、進行すると振幅がさらに低下し最終的に検出不能となること(Evaluation節)を確認した。閲覧 2026-08-11