Dreidimensional Vestibuläre Ocular Reflex-Test mit Six Degrees of Freedom Bewegung Platform

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist die Bestimmung der dreidimensionalen vestibulären Funktion bei Patienten mit vestibulären Störungen. Dies wird erreicht, indem der Proband zunächst auf eine Bewegungsplattform gesetzt und der Sicherheitsgurt angelegt wird. Führen Sie Skleralsuchspulen in die Augen des Probanden ein.

Um den vestibulären Augenreflex dreidimensional zu messen, verwenden Sie ein Vakuumkissen und ein Beißbrett, um den Probanden festzuhalten. Als nächstes wird die Plattform aktiviert. Es liefert sinusförmige und Stufenstimuli in zufälliger Reihenfolge, um ein vestibuläres System in allen drei Dimensionen zu testen.

Der letzte Schritt ist die Offline-Analyse der Augenspiralendaten, um die Größe und Ausrichtung des vestibulären Augenreflexes zu extrahieren. Letztendlich wird die Verstärkung und Ausrichtung des vestibulären Augenreflexes verwendet, um zwischen normaler und abnormaler vestibulärer Funktion zu unterscheiden. Diese Technik ermöglicht es uns, das vestibuläre System in allen drei Dimensionen zu testen.

Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber bestehenden Methoden wie Drehstühlen mit einfachem Zugang, die in HNO-Kliniken eingesetzt werden. Diese Methode gibt Einblick in die vestibuläre 3D-Funktion bei gesunden Probanden. Darüber hinaus wird die Methode zur Untersuchung vestibulärer Erkrankungen wie Sonoma-Tumoren, vestibulärer Neuritis und vieler Fehlerkrankheiten eingesetzt.

Verfahren wird von Joyce DITs Kasper Boer, beide Doktoranden und Johan Pell Mitarbeiter in meiner Forschungsgruppe, demonstriert. Um diesen Vorgang zu starten, setzen Sie die Person auf einen Stuhl, der in der Mitte einer Bewegungsplattform montiert ist, und halten Sie sie mit dem Vierpunkt-Sicherheitsgurt fest, der an der Basis der Plattform verankert ist. Während des Experiments werden die Augenbewegungen beider Augen mit Hilfe von 3D-Skleralsuchspulen mit einem standardmäßigen 25-Kilohertz-Zweifeldspulensystem aufgezeichnet, das auf der Amplitudendetektionsmethode von Robinson basiert.

Um dies zu erreichen, betäuben Sie zunächst die Augen des Probanden mit einigen Tropfen Oxybutan in jedem Auge. Führen Sie dann die in Silikon eingebetteten Skleralsuchspulen in jedes Auge ein. Sobald die Suchspulen eingesetzt sind, positionieren Sie den Kopf des Motivs so, dass die imaginäre Linie, die die Miis externa mit der unteren Orbitalkanus- oder Schilflinie verbindet, innerhalb von sechs Grad von der Erde entfernt ist. Horizontal.

Als nächstes immobilisieren Sie den Kopf des Probanden mit einem Vakuumkissen, das um den Hals des Probanden aufgeblasen wird. Lassen Sie dann das Motiv auf einem individuell geformten Zahnabdruck-Beißbrett zubeißen. Das Biteboard ist durch eine starre Stange am kubischen Rahmen befestigt und enthält zwei 3D-Sensoren zur Messung von Fehlkopfbewegungen über Winkel- und Linearbeschleunigung

Aktivieren Sie dann die Bewegungsplattform und heben Sie sie in ihre Betriebsposition. Kalibrieren Sie die horizontalen und vertikalen Signale beider Skleralsuchspulen einzeln, indem Sie den Probanden anweisen, sich jeweils fünf Sekunden lang auf eine Reihe von Zielen zu fixieren. Beginnen Sie dann eine Abfolge von vorprogrammierten Bewegungen.

Die Bewegungsplattform ist in der Lage, durch den Einsatz von sechs hier gezeigten computergesteuerten elektromechanischen Aktuatoren Winkel- und Translationsreize in insgesamt sechs Freiheitsgraden zu erzeugen. Um die Bewegung zu definieren, verwenden Sie ein standardmäßiges rechtshändiges Koordinatensystem. Das Koordinatensystem wird an einem Punkt in der Mitte zwischen den Ohren des Motivs zentriert und aus der Sicht des Motivs definiert.

Definieren Sie zunächst die Linksdrehung als positive Bewegung in Z-Richtung. Dies wird als Y bezeichnet.Als nächstes definieren Sie die Abwärtsbewegung als positive Bewegung und die Y-Richtung. Dies wird als Tonhöhe bezeichnet.

Definieren Sie abschließend eine Wortdrehung nach rechts als positive Bewegung in X-Richtung. Dies wird als Rolle bezeichnet. Beginnen Sie mit der Synchronisierung der Plattform- und Augenbewegungsdaten mit einem Laserstrahl, der an der Rückseite der Plattform angebracht ist.

Die Ausgangsposition wird erkannt, wenn der Laser auf eine kleine Fotozelle an der Rückwand projiziert wird, die während des Eingriffs überwacht wird und sowohl bei hellen als auch bei dunklen Einstellungen sinusförmige Reize liefert. Lassen Sie das Motiv im Licht seine Augen auf eine kontinuierlich leuchtende rote LED richten, die sich in der Dunkelheit immer 177 Zentimeter vor ihm befindet. Das Licht wird zwei Sekunden lang eingeschaltet und dann vor Beginn jeder Bewegung ausgeschaltet.

Führen Sie als Nächstes Ganzkörperrotationen um die drei kardinalen AEs über die Bewegungsplattform, die roc-Kutsch- oder vertikale Achse, die interorale Achse und die nasale Hinterhauptachse durch. Zusätzlich zur Stimulation über die Himmelsachsen können Ganzkörperrotationen in Schritten von 22,5 Grad zwischen Rollen und Nicken durchgeführt werden. Führen Sie dann eine Impulsstimulation in einer schwach beleuchteten Umgebung durch, wobei die LED als visuelles Ziel

Um dies zu erreichen, geben Sie kurzzeitige Impulse in jeder der drei Kardinalachsen und der horizontalen Zwischenachsen in einem Winkel von 45 Grad ab. Wiederhole jeden Impuls sechsmal und führe sie in einer zufälligen Reihenfolge aus. Variieren Sie außerdem den Bewegungsbeginn nach dem Zufallsprinzip zwischen 2,5 und 3,5 Sekunden.

Trennung jeder neuen Bewegung während der Stimulation Erfassen Sie Augenbewegungsdaten mit einer Frequenz von 1000 Hertz. Verwendung eines CED-Datenerfassungssystems. Hier werden Beispieldaten zur Augenposition für jede einzelne Komponente angezeigt.

Wandeln Sie dann die Rohdaten der Augenspulensignale in die Winkelgeschwindigkeit für jede Komponente um. Die Winkelgeschwindigkeitsdaten werden verwendet, um die Verstärkung zu berechnen, die als die Größe der kompensatorischen Augenbewegungen in Bezug auf den auferlegten Stimulus definiert ist. Die Fehlausrichtung ist ein momentaner Winkel, der in Grad dargestellt wird und in drei Dimensionen zwischen dem Kehrwert der Augengeschwindigkeitsachse und der Kopfgeschwindigkeitsachse berechnet wird.

Ein Beispiel für eine Fehlausrichtung als Funktion des Stimulus. Die Achsenausrichtung wird hier als gestrichelte Linie dargestellt, hier ist ein Diagramm für die durchschnittlichen Ergebnisse der Verstärkung. Für die sinusförmige Simulation der Kontrollgruppe auf der horizontalen Achse trat das Torsionsmaximum bei null Grad Azimut auf, während das vertikale Maximum sowohl bei minus 90 Grad als auch bei plus 90 Grad Azimut lag.

Die horizontale Komponente zeigt nur Basismaße an. Wenn Sie die Vertikal- und Torsionskomponenten kombinieren, erhalten Sie den vorhergesagten Wert für die drei DI-Geschwindigkeitsverstärkungen, der hier als gestrichelte Linie angezeigt wird. Die tatsächlichen Werte werden als Datenpunkte angezeigt.

Die Fehlausrichtung zwischen der Stimulus- und der Reaktionsachse wurde über sechs Probanden gemittelt, wie hier gezeigt. Die gestrichelte Linie stellt die vorhergesagten Werte dar, die den tatsächlichen Werten sehr nahe kommen. Die Fehlausrichtung war während des Pitches am geringsten und nahm allmählich zur Rolle hin zu, wodurch eine maximale Fehlausrichtung von 17,33 Grad bei 22,5 Grad Azimut entstand.

Ein signifikanter Unterschied wurde beim Vergleich der Komponenten der Augengeschwindigkeitsverstärkung im Licht und im Dunkeln festgestellt. Sowohl die vertikale als auch die Torsionskomponente waren im Dunkeln deutlich niedriger, was zu einer insgesamt geringeren 3D-Augengeschwindigkeitssteigerung führte. Während die Fehlausrichtung zwischen Reiz und Reaktion während der sinusförmigen Simulation im Licht den vorhergesagten Werten folgte, stimmen sie im Dunkeln nicht mit den vorhergesagten Werten überein.

Dies ist hauptsächlich auf den Einfluss der horizontalen Komponente ungleich Null zurückzuführen. Die Impulsstimulation verursacht nur kurze Unterbrechungen der visuellen Information, hat aber eine qualitativ ähnliche Reaktion in Verstärkung und Fehlausrichtung wie die sinusförmige Stimulation in der Dunkelheit. Die Sensitivität dieser Methode wird beim Vergleich von Patienten mit Hirnanomalien, wie z.B. einseitigen Sonomen, mit den Kontrollpatienten deutlich.

Links sind die Gewinn- und Fehlstellungsdiagramme eines Patienten mit einem 14 Millimeter großen Hirntumor dargestellt. Offensichtliche Unterschiede zeigen sich, wenn man diese Diagramme mit denen von Kontrollpatienten vergleicht. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie ein vestibuläres Testverfahren auf einer Bewegungsplattform des sechsten Grades durchgeführt wird.

Es ist wichtig zu verstehen, wie Probanden auf dieser Plattform montiert werden, wie Suchcurls eingefügt werden und wie die Daten zu interpretieren sind.