Es handelt sich um eine Untersuchung, bei der die durch Lichtreize ausgelösten elektrischen Potenzialänderungen der Netzhaut mit Elektroden auf der Hornhaut oder der Haut aufgezeichnet werden. Das elektrische Signal, das aus der Kombination von Strömen der Netzhautneuronen und dem Beitrag von Gliazellen besteht, kann nicht-invasiv und objektiv gemessen werden. Es ist für die Diagnose erblicher Netzhautdegenerationen sehr nützlich und gilt als unverzichtbare Untersuchung.
1865: Holmgren (Schweden) zeichnet das erste ERG von einer Amphibiennetzhaut auf
1877: Dewar (Schottland) zeichnet das erste ERG beim Menschen auf
1908: Einthoven und Jolly trennen die drei Komponenten a-Welle, b-Welle und c-Welle
1941: Riggs (USA) führt die Kontaktlinsenelektrode ein, Beginn der klinischen Anwendung
1967: Ragnar Granit erhält den Nobelpreis für seine Forschung an der dunkeladaptierten Katzenretina
1989/2022: Die ISCEV (International Society for Clinical Electrophysiology of Vision) erstellt und aktualisiert das Standard-Aufnahmeprotokoll9)
QWelche Augenkrankheiten können mit dem Elektroretinogramm diagnostiziert werden?
A
Es wird zur Diagnose verschiedener erblicher und erworbener Netzhauterkrankungen eingesetzt. Dazu gehören Retinitis pigmentosa, angeborene stationäre Nachtblindheit (CSNB), Lebersche kongenitale Amaurose (LCA), Zapfen-Stäbchen-Dystrophie, Vitamin-A-Mangel-Nachtblindheit, autoimmune Retinopathie (AIR), Stoffwechselerkrankungen (cblC-Typ Methylmalonazidämie), Mukopolysaccharidose (MPS) und andere. Für den Antrag auf eine seltene Krankheit bei Retinitis pigmentosa ist das ERG als obligatorischer Test in den Diagnosekriterien enthalten.
Die ERG-Befunde variieren je nach Erkrankung. Typische Muster sind unten aufgeführt.
Stäbchen-dominante Störung
Retinitis pigmentosa (RP): Frühzeitiges Verschwinden der Stäbchenantwort, mit Fortschreiten generalisiertes Verschwinden. Der ERG (abgeschwächter Typ, negativer Typ oder ausgelöschter Typ) ist ein obligatorischer Befund für den Antrag auf eine bestimmte seltene Krankheit bei RP. 7)
Vitamin-A-Mangel (VAD) / Nachtblindheit: Verschwinden der skotopischen Antwort bei DA 0.01, verminderte Amplitude der a- und b-Welle bei DA 3.0/DA 10.0, stark verminderte Amplitude der oszillatorischen Potenziale. Zapfenantwort mit verlängerter Latenz. 1)
Angeborene stationäre Nachtblindheit (CSNB), komplette Form: zeigt einen negativen ERG-Typ (b-Welle < a-Welle). Nur die ON-Antwort ist vermindert, die OFF-Antwort ist normal. 4)
Gemischt / Zapfenstörung
Autoimmun-Retinopathie (AIR): Verminderung bis zum Erlöschen sowohl der Stäbchen- als auch der Zapfenantwort. Die Diagnosekriterien der AAO Task Force (2025) beinhalten eine verminderte Stäbchen- und Zapfenantwort im ffERG. 3)
Zapfendystrophie: Nur die Zapfenantwort fehlt. Einige Fälle sind ohne ERG nicht diagnostizierbar.
Negativer ERG-Typ: normale a-Welle + abgeschwächte b-Welle. Tritt bei CSNB, Melanom-assoziierter Retinopathie und juveniler X-chromosomaler Retinoschisis auf.
Weitere wichtige Befunde:
Lebersche kongenitale Amaurose (LCA): ERG ist oft flach (nicht ableitbar) 4)
Okkulte Makuladystrophie (OMD): Das Ganzfeld-ERG ist normal, aber das lokale Makula-ERG kann Anomalien erkennen
Stoffwechselerkrankung (cblC-Typ Methylmalonazidämie): Amplitudenminderung der skotopischen und photopischen Komponenten. Nützlich zur Verlaufsbeobachtung der Makulopathie 2)
Mukopolysaccharidose (MPS): Stäbchenvermittelte Retinopathie schreitet über 7 Jahre zu einer Stäbchen-Zapfen-Dystrophie fort. ERG-Anomalien gehen den Fundusbefunden voraus 6)
Bei der typischen RP nimmt die Stäbchenantwort vor der Zapfenantwort ab. Wenn die Zapfenantwort überwiegend beeinträchtigt ist, ist eine Zapfendystrophie zu vermuten 7).
Vor der Durchführung eines Gentests bei IRD (hereditäre Netzhautdystrophie) spielt die Bestätigung des klinischen Phänotyps durch ERG eine wichtige Rolle 8).
Repräsentative Wellenform des standardmäßigen photopischen Ganzfeld-ERG bei einem gesunden Probanden, die die Messdefinition der Amplitude (µV) und Gipfellatenz (ms) der negativen a-Welle und der positiven b-Welle zeigt. Entspricht den a- und b-Wellen-Komponenten der ISCEV-Standardwellenform, die im Abschnitt „3. Arten und Prinzipien des ERG“ behandelt werden.
Das ERG wird nach der Aufnahmemethode klassifiziert. Beim Ganzfeld-ERG wird die gesamte Netzhaut mit einer Ganzfeld-Kuppel mit Licht stimuliert und die summierte Antwort mehrerer retinaler Quellen bewertet.
Die fünf von der ISCEV festgelegten Standardwellenformen (Aktualisierung 2022 9)):
1. Stäbchenantwort (Rod response / DA 0.01)
Aufgezeichnet nach mindestens 20-minütiger Dunkeladaptation mit einem schwachen Lichtreiz. Unter diesen Bedingungen reagieren die Zapfen nicht, nur die Stäbchenzellen sind aktiv. Es wird nur eine langsame positive Welle (Stäbchen-b-Welle) aufgezeichnet. Der Ursprung dieser b-Welle sind hauptsächlich die ON-Bipolarzellen der Stäbchen.
2. Standard-Kombinationsantwort (Standard combined response / DA 3.0)
Aufgezeichnet nach mindestens 20-minütiger Dunkeladaptation mit einem starken Lichtreiz. Sowohl das Zapfen- als auch das Stäbchensystem reagieren. Sie besteht aus drei Komponenten: einer anfänglichen negativen Welle (a-Welle), einer darauffolgenden positiven Welle (b-Welle) und oszillatorischen Potentialen (OPs) auf dem aufsteigenden Schenkel der b-Welle. Die a-Welle stammt von den Photorezeptoren, die b-Welle hauptsächlich von den Bipolarzellen.
Hochfrequente Komponenten, die dem aufsteigenden Schenkel der b-Welle überlagert sind. Bei Extraktion im Frequenzband von 75–300 Hz werden nur die oszillatorischen Potentiale aufgezeichnet. Ihr Ursprung liegt in der Nähe der inneren plexiformen Schicht der Netzhaut (Amakrinzellen usw.). Eine Amplitudenminderung oder Latenzverzögerung deutet auf eine Beeinträchtigung des retinalen Blutflusses hin.
4. Zapfenantwort (Single-flash cone response / LA 3.0)
Aufgezeichnet unter Hintergrundlicht, das die Stäbchenaktivität unterdrückt. Die a-Welle stammt von den Zapfenphotorezeptoren und den OFF-Bipolarzellen der Zapfen, während die b-Welle hauptsächlich von den ON-Bipolarzellen der Zapfen stammt.
5. 30-Hz-Flicker-Antwort (Flicker response)
Verwendet einen schnellen, flackernden Lichtreiz, dem die Stäbchen nicht folgen können, und zeichnet nur die Zapfenantwort auf. Die Wellenform ist sinusförmig.
Dies ist eine negative Welle, die nach der b-Welle des Zapfen-ERG beobachtet wird. Sie enthält Potenziale, die von retinalen Ganglienzellen und retinalen Nervenfasern stammen. Bei Fällen von Optikusatrophie ist der PhNR abgeschwächt. Er wird zur Beurteilung von Glaukom und Erkrankungen des Sehnervs eingesetzt.
ON-OFF-Antwort
Dies ist ein Zapfen-ERG, das mit einer langen Lichtstimulation von 100–200 ms aufgezeichnet wird. Der Ursprung der ON-Antwort sind hauptsächlich Zapfen-ON-Bipolarzellen, der Ursprung der OFF-Antwort sind hauptsächlich Zapfen-OFF-Bipolarzellen. Bei der kompletten CSNB ist die OFF-Antwort normal, aber nur die ON-Antwort ist reduziert.
Es wird aufgezeichnet, indem die Netzhaut mit einer Figur aus einem Array von 61 bis 103 Sechsecken stimuliert wird. Es zeichnet gleichzeitig lokale Antworten innerhalb der zentralen 30 Grad auf und ermöglicht eine detaillierte Beurteilung der Makulafunktionsstörung. Es wird auch zur Beurteilung der Hydroxychloroquin-Toxizität verwendet10).
Es bewertet die Aktivität der retinalen Ganglienzellen (RGC) der Makula. Es besteht aus drei Komponenten: N35, P50 und N95. Das transiente pERG wird mit einer Umkehrstimulation von 4 Umkehrungen pro Sekunde aufgezeichnet.
Dies ist ein ERG, das aufgezeichnet wird, während der Augenhintergrund mit einer Infrarot-Funduskamera beobachtet wird und die Makularegion mit einem kreisförmigen Licht von 5°, 10° oder 15° Durchmesser stimuliert wird. Es ist besonders nützlich für die Diagnose der okkulten Makuladystrophie (OMD), bei der das Ganzfeld-ERG normal ist, aber das makuläre lokale ERG Anomalien erkennen kann.
QWas ist der Unterschied zwischen ffERG und mfERG?
A
Das ffERG zeichnet die Summenantwort der gesamten Netzhaut auf und eignet sich zur Erkennung weit verbreiteter Funktionsstörungen (wie Retinitis pigmentosa, toxische Retinopathie). Das mfERG zeichnet gleichzeitig lokale Antworten von 61–103 Stellen innerhalb der zentralen 30 Grad auf und ist auf die Beurteilung lokaler Funktionsstörungen in der Makula spezialisiert. Kleine Makulaläsionen, die mit dem ffERG nicht nachweisbar sind, können manchmal mit dem mfERG erkannt werden.
Vermeiden Sie helles Licht (Fundusfotografie, Fluoreszenzangiographie usw.) vor der Untersuchung; falls unvermeidbar, stellen Sie eine Erholung von mindestens 30 Minuten unter Raumbeleuchtung sicher.
Führen Sie eine maximale Pupillenerweiterung durch und dokumentieren Sie den Pupillendurchmesser vor der Untersuchung.
Foto einer klinischen Szene, in der ein Patient mit Elektroden im Dunkelraum einer Elektroretinographie unterzogen wird, wobei die Platzierung der Hornhautelektrode und der Referenzelektrode sowie die lichtabgeschirmte Umgebung zu sehen sind. Dies entspricht der Elektrodenplatzierung und den Untersuchungsbedingungen, die im Abschnitt „4. Untersuchungsablauf und -methode“ beschrieben werden.
Die Erdungselektrode am Ohrläppchen anbringen.
Die indifferente Elektrode (−) auf der Stirn anbringen.
Die Hornhautelektrode (oder Hautelektrode) anbringen.
ERG unter Dunkeladaptation aufzeichnen (Stäbchenantwort → Maximalantwort → OPs).
Nach Helladaptation (ca. 10 Minuten) ERG aufzeichnen (Zapfenantwort → Flimmerlicht).
Vergleichen Sie die Eigenschaften der wichtigsten Aufnahmeelektroden.
Elektrodenname
Material/Form
Eigenschaften
BA-Elektrode
PMMA-Kontaktlinse
Wiederverwendbar, verschiedene Größen erhältlich
DTL-Elektrode
Silber/Nylonfaden
Einweg, hoher Tragekomfort
Jet-Elektrode
Goldbeschichteter Kunststoff
Einweg
Hautelektrode
Platzierung unter der Augenhöhle
Gute Verträglichkeit bei Kindern
Die Hornhautelektrode (Kontaktlinsenelektrode) ist hochempfindlich und wird als Standardelektrode verwendet, erfordert jedoch eine Anästhesie mit Augentropfen und ist für Kinder ab der Oberstufe der Grundschule bis zu Erwachsenen geeignet.
Die Amplitude des ERG mit Hautelektroden beträgt etwa 1/4 bis 1/5 derjenigen mit Hornhautelektroden, aber eine vollständige Standardantwort kann aufgezeichnet werden. Repräsentative ERG-Geräte mit Hautelektroden sind der LE-4000 (Tomey Service Corporation) und der RETeval® (LKC Technologies). Mit dem RETeval® können drei Elektroden (Aufnahme, indifferent, Erde) durch Aufkleben eines einzigen Pflasters auf das untere Augenlid angebracht werden.
Elektrophysiologische Untersuchungen sind besonders bei Kindern wichtig, da subjektive Funktionstests (Sehschärfe, Gesichtsfeld) weniger zuverlässig sind und objektive Tests an Bedeutung gewinnen.
Fälle, in denen ein ERG bei Kindern besonders notwendig ist:
Bei Trübungen der durchsichtigen Medien, die eine Einsicht in den Augenhintergrund verhindern
Bei Verdacht auf erbliche Netzhauterkrankungen (Retinitis pigmentosa, CSNB usw.)
Bei unklarer Ursache einer Sehverschlechterung
Bei Säuglingen und nicht kooperativen Patienten sind die Wahl der Aufnahmeelektrode und die Aufzeichnung unter Sedierung wichtig.
Bei Säuglingen verbessern Hautelektroden oder Aufzeichnung unter Sedierung die diagnostische Durchführbarkeit4)
Der diagnostische Workflow bei pädiatrischen IRD umfasst ffERG ± Pattern/mfERG4)
Bei der Beurteilung von Säuglingsnystagmus werden ergänzende Untersuchungen einschließlich ERG je nach ophthalmologischem Befund ausgewählt, um sensorische Erkrankungen wie LCA und andere Netzhautdystrophien zu erkennen5)
QWie wird ein Elektroretinogramm bei Kindern durchgeführt?
A
Bei Säuglingen und unkooperativen Kindern verbessern Hautelektroden (unter dem Orbitarand platziert) oder Aufzeichnungen unter Sedierung die diagnostische Durchführbarkeit. Säuglinge können auch in Rückenlage auf dem Schoß der Eltern untersucht werden. Hautelektroden haben kleinere Amplituden, daher ist eine Interpretation basierend auf den Referenzwerten und Untersuchungsbedingungen der jeweiligen Einrichtung erforderlich. 4)
5. Klinische Anwendung und Überwachung der Untersuchungsergebnisse
Eine frühe RP kann allein durch den Fundusbefund schwer zu diagnostizieren sein, und das ERG ist der Schlüssel zur Diagnose. Bei einem Neuantrag auf eine bestimmte seltene Erkrankung der RP ist der Nachweis einer ERG-Anomalie (abgeschwächter Typ, negativer Typ, erloschener Typ) als obligatorische Untersuchung in den Zertifizierungskriterien enthalten 7).
Bei typischer RP schwächt sich die Stäbchenantwort vor der Zapfenantwort ab. Wenn die Zapfenantwort überwiegend beeinträchtigt ist, sollte eine Zapfendystrophie vermutet werden 7).
Vor der Durchführung eines Gentests auf IRD (hereditäre Netzhautdystrophie) ist es wichtig, eine klinische Diagnose mittels ERG zu stellen. Das ERG spielt eine wichtige Rolle bei der Bestätigung des Phänotyps der IRD 8).
ERG-Überwachung der Nachtblindheit bei Vitamin-A-Mangel (VAD)
Die Wirkung einer Vitamin-A-Supplementierung bei Nachtblindheit aufgrund von Vitamin-A-Mangel kann mittels ERG im zeitlichen Verlauf beurteilt werden.
Poornachandra et al. (2022) berichteten über serielle ERGs vor und nach Vitamin-A-Supplementierung (100.000 IE/Tag i.m. × 3 Tage, dann 50.000 IE/Tag p.o. × 2 Wochen) bei zwei Patienten: einem 20-jährigen Mann mit intestinaler Lipofuszinose und einem 50-jährigen Mann mit alkoholischer Lebererkrankung (beide mit Serum-Vitamin-A 0,02 mg/mL, normal 0,3–0,6 mg/mL) 1). Vor der Behandlung zeigte das ERG ein Fehlen der skotopischen Antwort bei DA 0,01, verminderte a- und b-Wellen-Amplituden bei DA 3.0/DA 10.0 und stark reduzierte Oszillationspotential-Amplituden. Eine Woche nach Behandlungsbeginn begann sich die skotopische Antwort zu verbessern und normalisierte sich nach einem Monat fast vollständig.
Wichtige Erkenntnisse aus dem ERG:
Stäbchen sind auf die Vitamin-A-Zufuhr aus dem RPE angewiesen und werden früher und umfassender geschädigt als Zapfen1)
Die Reihenfolge der Funktionserholung ist: Zapfen → periphere Stäbchen → parafoveale Stäbchen1)
Wenn nach einer Woche Behandlung keine Besserung der Antwort eintritt, sollten andere Ursachen als VAD in Betracht gezogen werden 1)
Michieletto et al. (2025) berichteten über einen Fall von Methylmalonazidämie Typ cblC, der im Neugeborenen-Screening entdeckt wurde 2). Die Behandlung begann am 8. Lebenstag (OHCbl 1 mg i.m./Tag, Betain 100 mg × 3/Tag, Folsäure 5 mg × 2/Woche), aber im Alter von 7 Monaten zeigte das Ganzfeld-ERG verminderte Amplituden der skotopischen und photopischen Komponenten, und gleichzeitig trat eine Bull’s-Eye-Makulopathie auf. Trotz Behandlung schritt die Netzhautdegeneration fort.
Implikationen für das Management von cblC-Patienten:
ERG wird bei cblC-Patienten auch dann empfohlen, wenn keine offensichtliche Makulopathie vorliegt 2)
Hohe Dosen von OHCbl (6,5 ± 3,3 mg/kg/Tag) wurden mit besseren ophthalmologischen Ergebnissen in Verbindung gebracht 2)
AIR-Diagnoseframework der AAO Task Force (2025) 3):
Progression innerhalb von 6 Monaten
Vorderkammer-/Glaskörperzellen < 1+
OCT-Außenschichtschädigung
FAF-Anomalie
Verminderte Stäbchen- und Zapfenantwort im ffERG
Anti-Retina-Antikörper (ARA) positiv
Die Bestätigung einer verminderten Stäbchen- und Zapfenantwort mittels ffERG ist eines der diagnostischen Kriterien.
Chen et al. (2025) berichteten über 7 Fälle, darunter 3 Fälle von autoimmuner Retinopathie (AIR) bei Patienten mit Myasthenia gravis (MG) 3). In allen Fällen zeigte das ERG eine Stäbchen- und Zapfenfunktionsstörung. Bei 6 ARA-positiven Fällen verschlechterte sich das Sehvermögen trotz Besserung der MG unter Immunsuppression weiter.
6. Pathophysiologie und Entstehungsmechanismen der einzelnen Wellenkomponenten
Die zellulären Ursprünge der einzelnen Wellenkomponenten sind wie folgt:
a-Welle:
Starker Blitz unter Dunkeladaptation: sowohl Stäbchen- als auch Zapfenphotorezeptoren (in der menschlichen Netzhaut überwiegt der Beitrag der Stäbchen)
Helladaptation (Zapfenantwort): Zapfenphotorezeptoren + OFF-Typ-Bipolarzellen der Zapfen
b-Welle:
Schwacher Blitz unter Dunkeladaptation (Stäbchenantwort): stammt von ON-Typ-Bipolarzellen (Stäbchen-ON-Bipolarzellen)
Helladaptation (Zapfenantwort): hauptsächlich ON-Typ-Bipolarzellen der Zapfen, auch OFF-Typ-Bipolarzellen der Zapfen tragen bei
Oszillatorische Potenziale (OPs):
Stammen aus der inneren plexiformen Schicht der Netzhaut (Amakrinzellen usw.)
Hochfrequente Komponenten von 75–300 Hz
Amplitudenabnahme und Latenzverzögerung bei Netzhautdurchblutungsstörungen
PhNR:
Stammt von retinalen Ganglienzellen und retinalen Nervenfasern
Ein negatives ERG, bei dem eine normale a-Welle mit einer abgeschwächten b-Welle kombiniert ist, zeigt an, dass die Signalübertragung ab der inneren Körnerschicht gestört ist, auch wenn die Photorezeptoren normal sind. Bei kompletter CSNB verschwindet die b-Welle bei DA 0.01 aufgrund einer Funktionsstörung der ON-Typ-Bipolarzellen4).
MMACHC-Proteinmangel → gestörte Umwandlung von Vitamin B12 in Adenosylcobalamin und Methylcobalamin → Anhäufung von Methylmalonsäure (MMA) und Homocystein (Hcy) 2)
Die Photorezeptoren der äußeren Netzhaut, das RPE und die Müller-Zellen besitzen eine hohe Mitochondriendichte und sind anfällig für Stoffwechselstörungen 2)
Die Foveaentwicklung schreitet von der Geburt bis zur frühen Kindheit fort, daher ist sie in dieser Zeit anfällig für toxische Anhäufungen von Hcy und MMA 2)
In einem kleinen Bericht über eine hochdosierte OHCbl-Therapie entwickelten 5 von 6 Patienten, die 0,4–2,7 mg/kg/Tag erhielten, keine Makulopathie oder Retinopathie. In einer historischen Kohorte (0,3 mg/kg/Tag) entwickelten alle 27 Patienten eine Makulopathie 2). In einem weiteren Bericht über 4 Fälle waren bei hochdosierter Therapie (durchschnittlich 6,5 ± 3,3 mg/kg/Tag) und Beginn vor dem 5. Lebensmonat die ophthalmologischen und kognitiven Ergebnisse gut 2).
Die AAO Task Force (2025) hat Leitlinien für die Diagnose, Behandlung und Forschung von AIR entwickelt und die verminderte Stäbchen- und Zapfenantwort im ffERG als eines der diagnostischen Kriterien festgelegt 3). Die Standardisierung der Nachweismethoden für Anti-Retina-Antikörper (ARA) ist eine zukünftige Herausforderung 3).
Voretigen Neparvovec (voretigene neparvovec) für LCA und RP im Zusammenhang mit RPE65-Genmutationen wurde zugelassen, und ERG wird zur Bewertung der Netzhautfunktion nach Gentherapie eingesetzt. Veränderungen im ERG vor und nach der Behandlung gewinnen als objektive Indikatoren für die Therapiewirksamkeit an Bedeutung.
Poornachandra B, Jayadev C, Sharief S, et al. Serial ERG monitoring of response to therapy in vitamin A deficiency related night blindness. BMJ Case Rep. 2022;15:e247856.
Michieletto P, Baldo F, Madonia M, et al. Retinal changes in early-onset cblC methylmalonic acidemia identified through expanded newborn screening: highlights from a case study and literature review. Genes. 2025;16:635.
Chen Y, Zhang Y, Luo J, et al. Autoimmune retinopathy in patients with myasthenia gravis: cases series and literature review. BMC Ophthalmology. 2025;25:521.
Mordà D, et al. Pediatric inherited retinal dystrophies: a comprehensive review. Prog Retin Eye Res. 2025;109:101405.
Bertsch M, Floyd M, Kehoe T, Pfeifer W, Drack AV. The clinical evaluation of infantile nystagmus: what to do first and why. Ophthalmic Genet. 2017;38(1):22-33. doi:10.1080/13816810.2016.1266667.
Collin RJ, et al. Retinopathy in mucopolysaccharidoses. Ophthalmology. 2025;132(4):470-.
