动态视觉测试，以确定和量化视觉损伤与修复继脱髓鞘视神经炎患者

Summary

对象从运动（OFM）和时间限制的立体声协议是敏感的工具，以确定单眼和双眼动态视觉功能缺损，这是唯一受影响的视神经炎患者。此外，这些测试可以用作定量的非侵入性工具，以评估髓鞘形成沿视觉通路的程度。

Abstract

为了遵循视神经炎患者及评估其治疗效果，一个方便，准确，量化的工具是必需的，以评估在中枢神经系统（CNS）的变化在髓鞘形成。然而，标准的测量，包括常规视力测试和MRI扫描，不是为这个目的不够敏感。我们提出两个视力测试解决可能密切髓鞘形成沿视觉通路的程度相关联的动态单眼和双眼的功能。这些对象包括来自运动（OFM）的提取和时间限制的立体声协议。在OFM试验，点阵列组成一个对象时，通过移动的点的图像向右内移动时在点外的图像向左移动，或反之亦然。点阵图形生成不能被检测时的点是静止的还是移动的整体伪装的目的。重要的是，物体识别严重依赖于运动知觉。在时间限制的立体声协议，在空间上不同的图像，提出了在有限的时间长度，具有挑战性的双眼在时间的三维整合。这两项测试适合于临床应用，并提供了一​​个简单但功能强大的方法来识别和量化脱髓鞘和髓鞘再生沿视觉通路的过程。这些协议可能是有效的诊断和后续视神经炎与多发性硬化症患者。

在诊断过程中，这些协议可能表明，不能通过目前的标准视觉测量确定的视觉缺陷。此外，这些协议灵敏地确定下列视力恢复的患者目前原因不明续视觉申诉的基础。在纵向随访过程中，协议可以被用来作为脱髓鞘和remyelinating流程沿着时间的敏感标记物。这些协议可能因此被用来评估当前及未来的治疗性S的功效trategies，针对中枢神经系统髓鞘化。

Introduction

视神经炎的一种模式跟踪组织变性和修复

多发性硬化症（MS）是中枢神经系统（CNS）的一种慢性炎症性神经退行性疾病，是青壮年发达国家非创伤性神经功能障碍的主要原因。脱髓鞘被认为是MS的最有特点的组织病理学特征。最近的研究，但是，发现MS也是一种神经退行性疾病的早期neuroaxonal损伤^1-3。

视神经炎（ON），视神经炎症，是呈现症状的MS患者的20％，而其寿命⁴中从MS经历痛苦开的至少一个情节中的至少50％。不像MS病变并不总是相关的临床表现，脱髓鞘性视神经发作的其他位置通常会导致急性视力丧失鲜明的体现。 Ğ尔文及其合并症与MS和其突出的临床特征，对提供跟踪组织变性和修复及其后果在一个单一的MS病灶的独特机会。

需要改进的方法用于跟踪组织变性和修复体内

在MS的病理研究牵连脱髓鞘轴突作为横断和随后的轴索变性的主要原因。髓鞘可能会阻止脱髓鞘轴突沦为;然而，有效的髓鞘再生可能是有限的反复发作的结果。因此，在MS的当前和进化神经保护和再生治疗策略的目的是防止新的攻击，并在中枢神经系统⁵促进髓鞘再生过程。

为了跟进视神经炎患者及评估其治疗的效果，精细的工具来量化在中枢神经系统改变髓鞘形成是必需的。然而，支架ARD的测量，包括常规视力测试和MRI扫描，不是为这个目的不够敏感。常规视力测试（ 即 ，视敏度，对比敏感度，视野，以及色知觉）可以揭示沿视觉通路降低输入投影案件但不敏感，以确定延迟的投射率，这是脱髓鞘的纤维^6,7的作用。 T2高信号病变，这是该疾病的标志，从水肿，炎症，脱髓鞘，轴突丧失和神经胶质增生的剩余混合物产生，因此可以脱髓鞘和其他脑病理学之间没有区分。此外，标准MRI旨在揭示质组织的对比。虽然这些是足够用于识别异常组织的位置，它们都不足以定量评估组织特性。

动态视力测试可作为脱髓鞘和髓鞘再生的标志物

我们认为那动感的视觉功能是比静态函数来确定和量化改变投影潜伏期沿视觉通路更合适。而静态和动态视觉功能成就需要视觉输入投影的足够量的，只有动态视觉功能取决于投射率。因此视神经脱髓鞘改变可能会影响动态的而不是静态的视觉功能，提示需要对视觉输入的快速传输才能感知运动。

我们已经开发了两种行为的任务，评估与预测延迟沿视觉通路可能密切关联单眼和双眼视觉功能。这些对象包括来自运动（OFM）的提取和时间限制的立体声协议。

在OFM试验，点阵列组成一个对象时，通过移动的点的图像向右内移动时在点外的图像向左移动，或反之亦然。点PAttern生成不能被检测时的点是静止的还是移动的整体伪装的目的。重要的是，物体识别依赖于运动知觉。使用OFM协议，我们已经表现出了持续的赤字，对患者的患眼，甚至明显的12个月内的视神经炎发作，而标准的视觉功能已恢复^8。此外，受损的性能与延迟conductions相关（延迟P100，反映脱髓鞘），并改善运动知觉呈正相关的传导速率（反映髓鞘再生的缩短;线性最小二乘回归与相关系数的F计算= 27.3，P = 0.0005; R = ^-0.87）9。

在目前提出的OFM协议是为了适应测试用于临床使用，包括测试的缩短，调整测试软件导致自动输出文件，以产生一个更新的运动灵敏度性得分。

为了评估预测延迟的双目视觉效果，在时间有限​​的立体声协议的开发。在这个协议中，空间上不同的图像，提出了在有限的时间长度，具有挑战性的时刻双目集成。该测试的目的是测试，由于脱髓鞘在从两只眼睛受影响的神经，信息将在不同的时间点在时间削弱双目积分到达皮质的假说。测试组恢复对患者（1-2.5岁以下的攻击），我们已经表明，虽然大多数患者曾在一个标准的静态立体声任务完好的性能水平;在时间受限的立体声任务性能在大多数情况下¹⁰受损。

该OFM和时间约束的立体声协议提供了一个简单但功能强大的方法来识别和量化脱髓鞘和髓鞘再生沿视觉通路的过程。这些协议马y为有效的诊断和跟进和MS患者具有成本效益的方式利用一个易于使用的基于计算机的协议。

Protocol

该协议遵循人类受试者的研究哈达萨希伯来大学伦理委员会的指导方针。为了避免近视或屈光不正对测试结果的影响，该协议应在患者佩戴的眼镜（矫正视力）来执行。

对象从运动（OFM）协议:

1，测试启动和指导主题

1. 座椅被摄体50厘米的电脑屏幕前。
2. 打开OFM软件。
3. 指示，他将看到定义的运动物体的主题。指示他回应是正确的，尽可能快地通过按下"A"键盘，然后口头命名的感知对象。
4. 下面的响应，屏幕显示"按空格键"会出现。指示受按空格键时，做好准备，确定下一个刺激。
5. 要解释这个问题的刺激可能会很困难出现在对perceivË速度或一些容易察觉的。

2，学习阶段

在命令行中输入"学习OFM"。主题现在将带有4例的刺激。这一阶段是进行时，主体的两个眼睛是睁开的。

3，测试阶段

在一般情况下，每OFM试验包括20个刺激。所有首先提出在4个像素/秒的最低速度。那些未确认将接着介绍在5.5像素/秒的速度旁边。那些不被认可，将随后介绍7.5像素/秒的下一个速度等，经过10像素/秒，13.5像素/秒，18像素/秒，至24.5像素/秒的最快速度。基于该指数y = 3 * E ^0.3的速度被定义。如果连续五年的刺激在一定的速度是不被认可，接下来的刺激将在未来更快的速度被提出，以避免挫折的患者。钍是会导致缩短测试长度一般较长，以表扬更糟糕的是（通过每个大的刺激速度的数量因此需要通过）。

1. 封面主题的一只眼睛用眼罩。每一个眼罩可能就足够了，只要它提供全覆盖。
2. 在命令行中输入"OFM对象"。
3. 选择一个刺激组（软件包括4刺激套每套包括20个不同的对象选择可以是随机的但是，请确保您应用不同的刺激套每个测试的眼睛;。应用不同的刺激集以后的学习时间点案例纵向评估的）。
4. 一个提示，要求您输入对象的名称，被测眼和测试日期将出现。填写所需的信息。
5. 仔细监视对象和响应对象，而他/她完成任务如下:
   1. 当刺激出现的主题必须按下keybo的"A"按钮ARD和命名呈现刺激的身份。
   2. 按下鼠标左键为正确答案或鼠标右键为一个错误的答案。
   3. 主题按下"空格键"键盘上的下一个刺激的开始。
   4. 此过程（步骤3.5.1-3.1.5.3）继续进行，直到所有20个刺激的集合要么承认或以最快的速度呈现。
6. 使用一组不同刺激的主题的第二眼重复整个过程（从步骤3.1）。

时间约束的立体声协议:

1，测试启动和指导主题

1. 座椅被摄体50厘米的电脑屏幕前。
2. 打开立体声软件。
3. 指示主题，他将看到3维（3D）的形状和将要命名的感知形状正确，越快越好。形状将执行下列操作之一:圆形，方形，三角形或星形。
4. 解释到刺激可能会出现在非常努力地感知状态下或在一些容易察觉的人的主题。
5. 指示须佩戴3D眼镜。
6. 关闭房间减轻。

2，学习阶段

在命令行中输入"学习型立体声"。主题现在将带有4个重复的每个的形状，在最长的刺激持续时间（500毫秒），并在最简单的视差（840秒弧）的条件下呈现。随着3D演示条件下，2D演讲将遵循对每一形状。在后者中，标线的形状的轮廓将被添加，以确保受试者感知所呈现的形状的尺寸。主题，谁也不会在这个简单的条件下取得成功，不会在下一阶段进行测试。

3测试阶段:感知立体视觉双目视差的功能

4个形状s将被呈现500毫秒在4个不同的条件悬殊:120，300，540，和840秒弧。

1. 在命令行中输入"立体视差"。
2. 一个提示，要求您输入对象的名称和测试日期将会出现。填写所需的信息。
3. 刺激出现
4. 主题名称所提出的形状。响应由考官在关键按钮1-4（ 即编码。按1，2，为"一圈"的主题的口头答复3或4键按钮，"方形"，"三角形"或"一明星"，分别）。由于照明条件和拍摄对象戴3D眼镜的事实，他不能由自己编写的回应）。
5. 主题按任意键继续到下一个刺激。刺激呈现的顺序是随机的。

4，测试阶段

立体视觉感知作为刺激呈现时间的函数。 4形状将提交的540和8的差距40秒弧在任40，60，或100毫秒的持续时间。

1. 在命令行中输入"立体声持续时间"。
2. 重复步骤3.2-3.5。

Results

OFM协议

该协议将导致在一个文本文件，自动汇总科目的回应。结果可以用两种方法进行分析:

总得分:呈现每个刺激被分配有一个刺激的重量，并且所有已鉴定的刺激权重的总和被设置为被检者的响应得分。特定刺激的重量是基于刺激的速度设置，具有较高的权重，以较低的速度。身份不明的刺激被分配一个权重为零。通常，令N是不同的速度V _{1，V 2，...，}采用V _N（其中，v ₁为最低速度，V ₂是下到最低速度等）; W _{1，W 2，...，W N}为所分配的权重（其中，W _1> W _2> ...> _W不写₀时的重量与一个身份不明的，或未被发现的刺激有关。）;并且k ₁到k ₁ K ₁ + W ₂ K ₂ + ... + _...

Discussion

视神经炎是视神经的脱髓鞘病变，引起急性视力丧失。虽然使用标准的可视化测试¹时，认为是瞬态的病人继续认为在执行日常视觉任务的困难。我们认为，动态视力测试是足够的识别和量化这些持续的赤字。这是因为动态而不是静态的视觉功能依赖于投射率，并按照脱髓鞘可能更容易受到延迟的投影。

该OFM协议

为了确定如何动态的视觉功能缺损反映在患者的日常生活中，患者通过生活问卷调查的愿景具体和综合素质评价;该25项国家眼科研究所视觉功能问卷^{（NEI-VFQ-25）12}和10项神经眼科补充^13。这些声明涉及到患者的主观ES问题他的视觉能力timation以及关于他的感情挫折，执行特定任务的难度，并且需要从别人因视觉缺陷的援助问题。对于每个项目，患者要求选择最能说明他的看法在检查时的响应。 0-100之间的生活得分视觉质量的​​范围。

我们发现，得分在OFM协议解释的显着量的患者的主观视觉抱怨，在控制了视力缺陷之后。

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
个人电脑，包括笔记本电脑			OFM 软件在 Mac 或 Windows 7（或更高版本）PC 上运行效果最佳。Stereo 软件可在每台个人计算机上运行。
显示器规格			尺寸：至少15英寸）颜色：至少 16 位
OFM 和 Stereo 软件	这些是自主开发的软件		对这些软件感兴趣的研究人员和医生可以通过以下方式与我们联系： fmri-hadassah.org
红色/青色 3D 眼镜（我们已经在以下两款 3D 眼镜上测试了 Stereo 软件）：	Nvidia 和American Paper Optics	3D Vision Ultimate 立体 3D 眼镜 &Pro X 风格红色/青色 3D 眼镜，适用于平面屏幕上的电影和游戏
将我们的立体任务的性能与标准 Randot 立体测试	Stereo Optical Co	兰多 SO-002