Elektrookülogram (EOG), gözde bulunan sabit potansiyeli (standing potential) dış kantustaki deri elektrotları ile kaydeden elektrofizyolojik bir testtir. Bu sabit potansiyel korneada pozitif, arka kutupta (Bruch membranı tarafı) negatiftir ve sağlıklı bir gözde yaklaşık 6 mV’luk bir potansiyel farkı oluşur. Testte kaydedilen sinyal genliği genellikle 250-1000 µV arasındadır.
EOG’nin sabit potansiyeli, RPE’nin transepitelyal potansiyelini (TEP) dolaylı olarak yansıtır. Işık uyarısına yanıt olarak değişen bu potansiyel farkı zaman serisi olarak kaydedilir ve karanlık çukur (dark trough) ile aydınlık tepe (light peak) oranı hesaplanarak RPE fonksiyonu değerlendirilir.
EOG ilk kez 1951 yılında Erwin Marg tarafından tanımlanmış ve adlandırılmıştır. 1962’de Geoffrey Arden, Arden oranının klinik kullanışlılığını rapor etmiş ve fundus hastalıklarının tanısında yaygınlaşmıştır. Günümüzde ISCEV (Uluslararası Klinik Görsel Elektrofizyoloji Derneği) standart kriterleri belirlemekte olup en son sürüm 2017’de yayımlanmıştır.
EOG, fotoreseptörler ve bipolar hücrelerin fonksiyonunu değerlendiren elektroretinogramdan (ERG) farklı olarak, esas olarak RPE’nin fonksiyonel bütünlüğünü yansıtır. Bu nedenle ERG normal iken EOG’nin seçici olarak anormal olduğu hastalıkların tanısında faydalıdır. Test yaklaşık bir saat sürdüğü için genel klinik uygulamada sıklığı sınırlıdır.
Elektroretinogram esas olarak fotoreseptörler (koni ve çubuk) ve bipolar hücreler gibi nöral retinanın fonksiyonunu değerlendirir. EOG ise RPE’nin (retina pigment epiteli) fonksiyonel bütünlüğünü yansıtır. Best vitelliform maküler distrofisinde ERG normal iken EOG anormaldir, bu nedenle bu iki testin kombinasyonu tanıda faydalıdır.
EOG’nin kendisinin subjektif bir semptomu yoktur. EOG anormalliği gösteren retina ve RPE hastalıklarında aşağıdaki belirtiler görülür.
EOG testinden elde edilen Arden oranı (L/D oranı: aydınlık maksimum / karanlık minimum) ana değerlendirme göstergesidir.
Arden oranı için değerlendirme kriterleri aşağıda verilmiştir.
| Değerlendirme | Arden oranı | Klinik önemi |
|---|---|---|
| Normal | ≥1.80 | RPE fonksiyonu normal |
| Sınırda | 1.65–1.80 | İleri inceleme gerekli |
| Anormal | <1.65 | Yaygın RPE hasarı |
1.5’in altındaki değerler, yaygın retina dış tabaka hasarını güçlü bir şekilde düşündürür. 2017 ISCEV, Arden oranı yerine ‘açık tepe-karanlık çukur oranı (light peak to dark trough ratio)’ terimini önermektedir.
EOG dalga formunun karakteristik bulguları aşağıdaki gibidir.
MEWDS’de etkilenen gözde Arden oranının sağlıklı gözü aştığı «süpernormal yanıt» bildirilmiştir.
Wang F ve ark. (2024), bir MEWDS olgusunda EOG’yi en-face IS/OS-eliptik bant (EZ) kompleks görüntülemesiyle birlikte değerlendirdi. Etkilenen gözde (sağ) Arden oranı 2.5 olup, sağlıklı gözün (sol) 1.7’sini aşan süpernormal yanıt gösterdi. Karanlık minimum sağ gözde 5.0 dk/422.0 μV, sol gözde 7.0 dk/351.5 μV; ışık tepe noktası sağ gözde 19.0 dk/1051.1 μV, sol gözde 21.0 dk/611.7 μV idi1).
Bu süpernormal yanıtın mekanizması bilinmemekle birlikte, akut inflamasyon döneminde RPE aşırı aktivasyonunun rol oynadığı düşünülmektedir1).
Best vitelliform maküler distrofi en tipik örnektir ve elektroretinogram (ERG) normal olsa bile EOG seçici olarak düşer. Ayrıca, Fundus Albipunctatus, koroidermi, klorokin ve hidroksiklorokin toksisitesi, diyabetik retinopati (ileri evre) gibi durumlar da düşük değerler gösterir. Ayrıntılar için «EOG’nin anormal olduğu hastalıklar ve durumlar» bölümüne bakın.
EOG anormalliği (Arden oranında düşüklük veya normal) RPE fonksiyonunun durumunu yansıtır. Her hastalık için EOG bulgularını bilmek tanıda faydalıdır.
Aşağıda başlıca hastalıkların EOG bulguları özetlenmiştir.
| Hastalık adı | EOG bulgusu | Özel notlar |
|---|---|---|
| Best hastalığı | Belirgin düşüş | Elektroretinogram normal |
| Beyaz noktalı retinopati | Düşük ila normal | Kısa süreli karanlık adaptasyonunda ışık yükselmesi yok |
| Stargardt hastalığı (ileri evre) | azalma | erken evrede normal olabilir |
| koroidermi | azalma | hastalık evresine göre kötüleşir |
| Retinitis pigmentosa | Azalma | Rod-kon distrofisi de benzer |
| Klorokin toksisitesi | Azalma | İlaç kesildikten sonra da devam eder |
Aşağıdaki hastalıklarda RPE fonksiyonu korunduğu için EOG normal aralıktadır.
Aşağıdaki ilaçların EOG dinlenim potansiyelini değiştirdiği bilinmektedir.
EOG’nin standart test prosedürü ISCEV (2017 sürümü) uyarıncadır.
Testin ana aşamaları aşağıda gösterilmiştir.
| Aşama | Süre | İçerik |
|---|---|---|
| Ön adaptasyon | En az 15 dakika | 35-70 lüks oda aydınlatması altında |
| Karanlık adaptasyon kaydı | 15-20 dakika | Karanlık oda, kırmızı LED takibi |
| Aydınlık adaptasyon kaydı | 15-20 dakika | Ganzfeld aydınlatma ve LED takibi |
Ganzfeld kubbe ile tek tip ışık uyarımı verilirken, her dakikada bir kırmızı LED dönüşümlü olarak takip edilir (her gidiş-dönüşte 10 kez).
ISCEV Raporlama Öğeleri
Aydınlık tepe/karanlık çukur oranı: Arden oranına karşılık gelir. 1.80 ve üzeri normaldir.
Karanlık çukur genliği: Karanlık minimumun mutlak değeri (mV). RPE yapısal bütünlüğünü yansıtır.
Aydınlık tepeye ulaşma süresi: Aydınlık faz başlangıcından itibaren geçen süre (dakika). Genellikle 7-12 dakika.
Test sırasında dikkat edilmesi gereken noktalar
Karanlığa tam uyum: 35-70 lüks ışıkta en az 15 dakika. Güçlü ışık uyarısından kaçının.
Takip hareketlerinin doğruluğu: Dakikada 5 gidiş-dönüş. Göz hareket bozukluğu varsa uygulaması zordur.
Yalancı normalleşmeye dikkat: Baz potansiyeli belirgin derecede düşükse L/D oranı yalancı normalleşebilir.
ISCEV’in opsiyonel testi olarak «Hızlı Salınımlar (Fast Oscillations; FO)» bulunur. Her dakika karanlık ve aydınlık dönemlerin dönüşümlü olarak tekrarlandığı bu yöntem, RPE bazal membranındaki CFTR (kistik fibroz transmembran iletkenlik düzenleyici) klorür iyon kanalının işlevini yansıtır. Kistik fibrozda (KF) FO’nun azalabileceği öne sürülmüştür.
Ön adaptasyon (35-70 lüks’te en az 15 dakika) ile birlikte karanlık adaptasyon kaydı 15-20 dakika ve aydınlık adaptasyon kaydı 15-20 dakika yapıldığı için toplamda yaklaşık 1 saat sürer. Bebeklerde, yaşlılarda ve göz hareket bozukluğu olan hastalarda doğru takip zor olduğundan uygulama zor olabilir.
EOG’de kaydedilen durağan potansiyel, RPE’nin trans-epitelyal potansiyelini (TEP) yansıtır. TEP, RPE hücrelerinin apikal membranı ile bazolateral membranı arasındaki membran potansiyel farkından kaynaklanır.
Karanlığa uyum sırasında, fotoreseptörlerden iyon taşınması değişir ve RPE’ye iyon akışı azalır. Sonuç olarak, RPE’nin trans-epitelyal potansiyeli düşer ve karanlık minimumu oluşur. Karanlık minimumu, ışığa duyarlı olmayan bir bileşendir ve RPE’nin kendi yapısal bütünlüğüne (hücre yoğunluğu, hücre zarı bütünlüğü) bağlıdır.
Aydınlığa uyum sırasında, aşağıdaki mekanizma dizisi RPE’yi depolarize ederek potansiyeli yükseltir ve aydınlık maksimumunu oluşturur.
Bu kaskaddaki bestrofinin merkezi rolü, Best hastalığında EOG’nin neden seçici olarak anormal olduğunu açıklar. Best hastalığında BEST1 gen mutasyonu bestrofin fonksiyonunu bozarak ışık tepe noktasının oluşmasını zorlaştırır ve Arden oranını düşürür.
Işık uyarısı, endoplazmik retikulumdan Ca²⁺ salınımını tetikler ve bestrofin (BEST1 gen ürünü) aracılı kalsiyuma bağımlı Cl⁻ kanallarını açar. Klorür iyonlarının RPE’den atılması, RPE’yi depolarize eder ve transepitelyal potansiyeli yükselterek ışık tepe noktasını oluşturur. Best hastalığında EOG’nin seçici olarak düşmesi, bu bestrofin işlev bozukluğundan kaynaklanır.
EOG’nin elektrik sinyallerini kullanarak göz hareketlerinden niyeti okuyan BCI/HCI teknolojisi üzerine araştırmalar 2000’li yıllardan itibaren hızla artmıştır.
Belkhiria ve ark. (2022), 2000’den 2020’ye kadar EOG tabanlı HCI ile ilgili literatürü incelemiş ve engelli iletişim desteği, tekerlekli sandalyenin gözle kontrolü ve göz takibi gibi uygulamaların hızla yaygınlaştığını bildirmiştir 3).
J!NS MEME gibi gözlük tipi giyilebilir cihazlara EOG sensörlerinin entegre edilmesiyle, günlük yaşamda göz hareketleri, uyku hali ve konsantrasyon seviyesinin izlenmesine yönelik uygulamalar ilerlemektedir 3). Göz hareketlerinin doğrudan kaydı için kızılötesi CCD kamera kullanımı da yaygınlaşmış ve geleneksel ENG’nin (elektronistagmografi) yerini almaya başlamıştır.
EOG prensibini uygulayan elektronistagmografi (ENG), göz hareketlerinin kantitatif kaydı için kullanılır. Polisomnografide (PSG) de göz hareketi kanalı olarak EOG standart olarak kullanılmaktadır.
Shoukat ve ark. (2022), orta beyin kanaması sonrası konverjans-retraksiyon nistagmusu gösteren bir olgunun PSG bulgularını bildirdi. Uyanıklık döneminde, EOG’de 2.8 Hz frekans ve 60 μV genlikte nistagmus kaydedildi 2). Santral sinir sistemi (SSS) hasarına bağlı nistagmus genellikle uykuda kaybolur, ancak bu olguda nistagmus hem non-REM hem de REM dönemlerinde devam etti ve orta beyin kanaması için karakteristik bir bulgu olarak değerlendirildi 2).
MEWDS’in akut fazında etkilenen gözde sağlıklı göze göre daha yüksek Arden oranı ile karakterize süpernormal yanıtın oluşma mekanizması henüz aydınlatılamamıştır. RPE’nin akut inflamatuvar hiperaktivasyonunun rol oynayabileceği düşünülmekle birlikte, moleküler mekanizmanın aydınlatılması gelecekteki bir zorluktur 1).
