Methodenvergleich der Amplitudenbestimmung beim multifokalen ERG durch Gipfelidentifizierung sowie 30 Hz-Flicker Stimulation und Fourier Analyse bei Makulaerkrankungen

Edel, Maria Stephanie; Mazinani, Babac; Gombert, Alexander

doi:10.18154/RWTH-2025-10666

Methodenvergleich der Amplitudenbestimmung beim multifokalen ERG durch Gipfelidentifizierung sowie 30 Hz-Flicker Stimulation und Fourier Analyse bei Makulaerkrankungen

Edel, Maria Stephanie^RWTH*

2025 & 2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Maria Stephanie Edel

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2025

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2025

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2026

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Mazinani, Babac (Thesis advisor)^RWTH* ; Gombert, Alexander (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2025-12-08

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2025-10666
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/1023682/files/1023682.pdf

Einrichtungen

Klinik und Lehrstuhl für Augenheilkunde (536000-2 ; 938110)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Ziel dieser Studie ist es, die Reproduzierbarkeit der etablierten Messungen des multifokalen Elektroretinogramms zu verbessern. Zu diesem Zweck soll die automatisierte Gipfelidentifizierung mittels Cursors bei den Potentialkurven umgangen werden. Durch die Veränderung der Stimulusfrequenz (30 Hz Flicker) entsteht eine sinusförmige Kurve, aus welcher mittels Fourier-Analyse die maximale Amplitudendichte extrahiert werden kann. Die 30-Hz-Flicker-Stimulation und Amplitudenbestimmung mittels Fourier-Analyse wurde bereits in einer früheren Studie mit 27 gesunden Probanden im Vergleich zum konventionellen mf ERG mit automatisierter Gipfelidentifikation getestet. Dabei konnte eine vergleichbare Variabilität ohne signifikante Unterschiede festgestellt werden. Bei der grafischen Darstellung der Potentialkurve der konventionellen Methode war bei Patienten mit Makulaerkrankungen eine Identifizierung der Amplitude erschwert, während die 30-Hz-Flicker-Methode auch bei Makulaerkrankungen eine exakte Amplitudendichte ergab. (Mazinani et al., 2007). In dieser Arbeit wurden die Messungen des FOK mf ERG und des 30-Hz-Flickers mf ERG jeweils zweimal an 25 Patienten mit Makulaerkrankungen durchgeführt. Die Reliabilität wurde anhand der Mittelwerte, Standardabweichungen, des relativen Variationskoeffizienten evaluiert. Des Weiteren wurde das Signal-Rausch-Verhältnis analysiert und eine manuelle Auswertung durchgeführt. Die Ergebnisse wurden graphisch als Korrelationsanalyse und Bland-Altmann Plot dargestellt. Eine zusätzliche Untersuchung diente der Differenzierung zwischen zentraler und peripherer Retina sowie nasalen und temporalen Regionen. Mit beiden Messmethoden wurde eine hohe Genauigkeit erzielt (Variationskoeffizienten der Summe ≤ 10 %). Die Ergebnisse wiesen im Bereich der zentralen Makula und damit hauptsächlich von der Pathologie betroffenen Teilbereich der Retina eine bessere Wiederholbarkeit der Flicker-Methode auf. Die konventionelle Methode zeigte in der peripheren Makula eine signifikant bessere Wiederholbarkeit. Die Hypothese, dass die Flicker-Methode zur Amplitudenbestimmung unter Umgehung der Peak-Identifikation in pathologischen Fällen Vorteile hat, wurde durch unsere Ergebnisse in zentralen Anteilen tendenziell bestätigt. Da diese Vorteile jedoch größtenteils nicht signifikant waren, ist es fraglich, ob dieser Vorteil klinisch relevant ist.

The aim of this study was to improve the reproducibility of the established measurements of the multifocal electroretinogram. To date amplitudes of the mf ERG are determined automatically by setting cursors. Changing the stimulus frequency to 30 Hz (flicker) produces a sinusoidal curve from which the maximum amplitude density can be extracted using Fourier analysis. The 30 Hz flicker stimulation and amplitude determination using Fourier analysis has already been tested in an earlier study with 27 healthy subjects in comparison to conventional mf ERG with automated peak identification. The study showed comparable variability without significant differences. The graphical analysis of the potential curve of the conventional method made it difficult to identify the amplitude in patients with macular diseases, whereas the 30 Hz flicker method gave an exact amplitude density even in macular diseases. (Mazinani et al., 2007). In this study, the FOK mf ERG and the 30 Hz flicker mf ERG were each measured twice in 25 patients with macular diseases. Reliability was evaluated using mean values, standard deviations and the relative coefficient of variation. Furthermore, the signal-to-noise ratio was analysed and a manual evaluation was performed. The results were presented graphically as a correlation analysis and Bland- Altmann plot. An additional examination was used to differentiate between central and peripheral retina as well as nasal and temporal regions. High accuracy was achieved with both measurement methods (coefficients of variation of the sum ≤ 10 %). The results showed a better repeatability of the flicker method in the central macula, which is the area of the retina mainly affected by the pathology. The conventional method showed significantly better repeatability in the peripheral macula. The hypothesis that the flicker method for amplitude determination bypassing peak identification has advantages in pathological cases was partially supported by our results in central parts. However, as these advantages were largely not significant, it is questionable whether this advantage is clinically relevant.

OpenAccess:
PDF
(additional files)