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Background
Antibodies against myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG-IgG) have been reported in patients with aquaporin-4 antibody (AQP4-IgG)-negative neuromyelitis optica spectrum disorders (NMOSD). The objective of this study was to describe optic neuritis (ON)-induced neuro-axonal damage in the retina of MOG-IgG-positive patients in comparison with AQP4-IgG-positive NMOSD patients.
Methods
Afferent visual system damage following ON was bilaterally assessed in 16 MOG-IgG-positive patients with a history of ON and compared with that in 16 AQP4-IgG-positive NMOSD patients. In addition, 16 healthy controls matched for age, sex, and disease duration were analyzed. Study data included ON history, retinal optical coherence tomography, visual acuity, and visual evoked potentials.
Results
Eight MOG-IgG-positive patients had a previous diagnosis of AQP4-IgG-negative NMOSD with ON and myelitis, and eight of (mainly recurrent) ON. Twenty-nine of the 32 eyes of the MOG-IgG-positive patients had been affected by at least one episode of ON. Peripapillary retinal nerve fiber layer thickness (pRNFL) and ganglion cell and inner plexiform layer volume (GCIP) were significantly reduced in ON eyes of MOG-IgG-positive patients (pRNFL = 59 ± 23 μm; GCIP = 1.50 ± 0.34 mm3) compared with healthy controls (pRNFL = 99 ± 6 μm, p < 0.001; GCIP = 1.97 ± 0.11 mm3, p < 0.001). Visual acuity was impaired in eyes after ON in MOG-IgG-positive patients (0.35 ± 0.88 logMAR). There were no significant differences in any structural or functional visual parameters between MOG-IgG-positive and AQP4-IgG-positive patients (pRNFL: 59 ± 21 μm; GCIP: 1.41 ± 0.27 mm3; Visual acuity = 0.72 ± 1.09 logMAR). Importantly, MOG-IgG-positive patients had a significantly higher annual ON relapse rate than AQP4-IgG-positive patients (median 0.69 vs. 0.29 attacks/year, p = 0.004), meaning that on average a single ON episode caused less damage in MOG-IgG-positive than in AQP4-IgG-positive patients. pRNFL and GCIP loss correlated with the number of ON episodes in MOG-IgG-positive patients (p < 0.001), but not in AQP4-IgG-positive patients.
Conclusions
Retinal neuro-axonal damage and visual impairment after ON in MOG-IgG-positive patients are as severe as in AQP4-IgG-positive NMOSD patients. In MOG-IgG-positive patients, damage accrual may be driven by higher relapse rates, whereas AQP4-IgG-positive patients showed fewer but more severe episodes of ON. Given the marked damage in some of our MOG-IgG-positive patients, early diagnosis and timely initiation and close monitoring of immunosuppressive therapy are important.
Einleitung: Visuell evozierte Potenziale (VEP) werden zur objektiven Bestimmung von Wahrnehmungsschwellen (z. B. Kontrastschwellen) eingesetzt. Es wurde ein neu entwickeltes Verfahren getestet, bei dem bereits während der Messung eine Datenanalyse durchgeführt wird, was eine adaptive Anpassung der jeweils folgenden Reizmuster erlaubt. Dieses adaptive Verfahren wurde mit einer nicht-adaptiven VEP-Messung und mit einem psychophysischen Verfahren verglichen. Dabei wurde geprüft, ob das adaptive Verfahren zu einer niedrigeren Schwelle führt und ob es zu einer Zeitersparnis bei der Bestimmung der Schwelle kommt. Methoden: Bei 20 Normalpersonen wurde das VEP auf Schachbrettmuster mit einer mittleren Leuchtdichte von 50 cd/m^2, 3 verschiedenen Karogrößen (Kg = 0,05°, 0,24°, 2,4°) und 8 verschiedenen Kontrasten (0,6%, 1,6%, 2,6%, 5,5%, 11,3%, 23,4%, 48,3%, 100%) abgeleitet. Steady-state VEPs auf Musterumkehrreize (f=8,3Hz) wurden mit einer Oz-Fpz-Anordnung binokular abgeleitet. Die Signifikanz einer Antwort wurde durch das Verhältnis der Fourier- Amplitude der Musterwechselfrequenz (16,6Hz) zum Amplituden-Mittelwert der beiden Nachbarfrequenzen abgeschätzt. Für jede der 3 Karogrößen wurde neben einer nicht-adaptiven Messung mit 40 Durchläufen pro Kontrastbedingung und einer psychophysischen Bestimmung der Kontrastschwelle eine adaptive Messung durchgeführt, bei der die gleiche Gesamtzahl von 320 Durchläufen durch die adaptive Prozedur unterschiedlich auf die 8 Kontrastbedingungen verteilt wurde. Die Kontrastwahrnehmungsschwelle im VEP wurde definiert als die niedrigste Kontraststufe mit signifikanten VEPs Ergebnisse: Bei den psychophysischen Untersuchungen konnte bei der Kg von 0,05° eine gemittelte Schwelle bei 7,8% bestimmt werden. Bei den größeren Karos wurden alle zur Verfügung stehenden Kontraststufen erkannt. Mittels VEP konnten bei 0,05° Kg lediglich bei 25% der Probanden signifikante Amplituden abgeleitet werden, so dass hier keine Schwellenbestimmung für alle Probanden möglich war. Bei einer Karogröße von 2,4° konnte für das nicht-adaptive VEP eine mittlere Kontrastschwelle von 5,59% und für das adaptive VEP eine Schwelle von 3,81% gefunden werden. Bei der Karogröße von 0,24° zeigte sich mit der nicht-adaptiven Prozedur eine mittlere Kontrastschwelle von 8,51% und mit der adaptiven Prozedur eine Schwelle von 3,03%. Die Schwellenwerte des adaptiven VEP-Verfahrens waren signifikant niedriger als die Schwellenwerte des nicht-adaptiven Verfahrens. Diskussion: Durch die psychophysischen Untersuchungen wurde eine niedrigere Kontrastschwelle gemessen als durch eine Bestimmung mit visuell evozierten Potenzialen. In derselben Messzeit konnte mit dem adaptiven Verfahren eine Schwelle gefunden werden, die eher mit der Psychophysik übereinstimmt, verglichen mit dem nicht adaptiven Verfahren. Das adaptive VEP-Verfahren führte den Großteil der Messungen im Schwellenbereich durch. Das daraus resultierende bessere Signal-Rausch-Verhältnis ist für das Absenken der Schwelle verantwortlich. Dieses adaptive Verfahren kann helfen, die objektive Bestimmung von Kontrastschwellen durch visuell evozierte Potenziale in der klinischen Routine zu beschleunigen.