Tridimensionnelle vestibulaire oculaire Test Reflex aide d'un Six degrés de plate-forme de mouvement de la liberté

Résumé

On décrit une méthode pour mesurer tridimensionnelles réflexes oculaires VESTIBULO (3D VOR) chez l'homme en utilisant une période de six degrés de liberté (6DF) du simulateur de mouvement. Le gain et le désalignement de la VOR angulaire 3D fournissent une mesure directe de la qualité de la fonction vestibulaire. Des données représentatives sur les sujets sains sont fournis

Résumé

L'organe vestibulaire est un capteur qui mesure les accélérations angulaires et linéaires selon six degrés de liberté (6DL). Des défauts complets ou partiels de l'organe vestibulaire entraînent des troubles de l'équilibre allant de légers à sévères, tels que vertiges, étourdissements, oscillopsie, instabilité de la démarche, nausées et/ou vomissements. Une mesure fiable et fréquemment utilisée pour quantifier la stabilisation du regard est le gain, défini comme l'amplitude des mouvements oculaires compensatoires par rapport aux mouvements imposés de la tête. Pour évaluer plus complètement la fonction vestibulaire, il faut tenir compte du fait que le RVO tridimensionnel (RVO 3D) génère idéalement des rotations oculaires compensatrices non seulement avec une amplitude (gain) égale et opposée à celle de la rotation de la tête, mais aussi autour d'un axe colinéaire à l'axe de rotation de la tête (alignement). Une fonction vestibulaire anormale entraîne donc des modifications du gain ainsi que des modifications de l'alignement de la réponse du RVO 3D.

Nous décrivons ici une méthode permettant de mesurer le RVO tridimensionnel au moyen d'une rotation du corps entier sur une plateforme de mouvement à 6 degrés de liberté. Bien que cette méthode permette également d'évaluer les réponses du RVO lors de translations ¹, nous nous limitons à la discussion de la méthode de mesure du RVO angulaire 3D. De plus, nous nous restreignons ici à la description des données recueillies chez des sujets sains en réponse à une stimulation angulaire sinusoïdale et impulsionnelle.

Les sujets sont assis en position verticale et reçoivent des impulsions d'accélération sinusoïdales et constantes à faible amplitude sur l'ensemble du corps. Des stimuli sinusoïdaux (f = 1 Hz, A = 4°) ont été appliqués autour de l'axe vertical et autour d'axes situés dans le plan horizontal, variant entre roulis et tangage par incréments de 22,5° en azimut. Les impulsions ont été délivrées en lacet, roulis, tangage et dans les plans des canaux verticaux. Les mouvements oculaires ont été mesurés à l'aide de la technique de la bobine sclérale ². Les signaux de la bobine ont été échantillonnés à une fréquence de 1 kHz.

Le rapport entrée-sortie (gain) et le désalignement (colinéarité) du RVO tridimensionnel ont été calculés à partir des signaux de la bobine oculaire ³.

Le gain et la colinéarité du RVO tridimensionnel dépendaient de l'orientation de l'axe du stimulus. Des écarts systématiques ont été observés notamment lors de la stimulation selon l'axe horizontal. En lumière, l'axe de rotation de l'œil était correctement aligné avec l'axe du stimulus aux orientations 0° et 90° d'azimut, mais s'en écartait progressivement de plus en plus en direction de 45° d'azimut.

Les déviations systématiques liées au mauvais alignement pour les axes intermédiaires peuvent être expliquées par un faible gain pour la torsion (rotation autour de l'axe X ou axe de roulis) et un gain élevé pour les mouvements oculaires verticaux (rotation autour de l'axe Y ou axe de tangage (voir Figure 2). Étant donné qu'une stimulation selon un axe intermédiaire entraîne une réponse compensatoire fondée sur la sommation vectorielle des composantes individuelles de rotation oculaire, l'axe de la réponse globale s'écarte, car les gains pour les axes X et Y sont différents.

Dans l'obscurité, le gain de toutes les composantes de rotation oculaire présentait des valeurs plus faibles. Le résultat était que le désalignement en obscurité et pour les impulsions avait des pics et des creux différents que sous éclairage : sa valeur minimale était atteinte lors de la stimulation autour de l'axe de tangage et sa valeur maximale lors de la stimulation autour de l'axe de roulis.

Présentation du cas

Neuf sujets ont participé à l'expérience. Tous les sujets ont donné leur consentement éclairé. Le protocole expérimental a été approuvé par le Comité d'éthique médicale du centre médical de l'Université Erasmus et respectait la Déclaration d'Helsinki relative à la recherche impliquant des êtres humains.

Six sujets ont servi de témoins. Trois sujets présentaient un déficit vestibulaire unilatéral dû à un schwannome vestibulaire. L'âge des sujets témoins (six hommes et trois femmes) variait de 22 à 55 ans. Aucun des témoins ne présentait de troubles visuels ou vestibulaires liés à des affections neurologiques, cardiovasculaires ou ophtalmologiques.

L'âge des patients atteints de schwannome variait entre 44 et 64 ans (deux hommes et une femme). Tous les sujets atteints de schwannome étaient sous surveillance médicale et/ou avaient reçu un traitement assuré par une équipe pluridisciplinaire composée d'un otorhinolaryngologiste et d'un neurochirurgien du centre médical universitaire Erasmus. Les patients testés présentaient tous un schwannome vestibulaire droit et avaient adopté une stratégie d'attente et de surveillance (Tableau 1 ; sujets N1-N3) après avoir reçu le diagnostic de schwannome vestibulaire. Leurs tumeurs étaient stables depuis plus de 8 à 10 ans selon l'imagerie par résonance magnétique.

Protocole

1. Plate-forme de mouvement 6DF

Stimuli vestibulaires ont été livrés avec une plate-forme de mouvement (voir figure 1) capable de générer des stimuli angulaires et translationnelle à un total de six degrés de liberté (FCS-MOOG, Nieuw-Vennep, Pays-Bas). La plate-forme est déplacé par six actionneurs électromécaniques reliés à un ordinateur personnel avec le logiciel de contrôle dédié. Il génère des mouvements précis avec six degrés de liberté. Les capteurs placés dans les vérins d'une surveillance continue du profil de déplacement de la plate-forme. Le dispositif a <0,5 mm de précision pour linéaire et <0,05 ° pour les m....

Résultats

Lumière de stimulation sinusoïdale

Figure 4 (en haut) montre pour le groupe de contrôle le gain moyen des composantes de vitesse angulaire horizontaux, verticaux et de torsion pour toutes les stimulations sinusoïdales testés dans le plan horizontal à la lumière. Torsion était maximale à l'azimut 0 °, alors que vertical a son maximum à 90 °. Figure 5 montre le gain de vitesse de l'oeil 3D dans la lumière. Gain varié entre 0,99 ± 0,12 (pitch) et 0,54 ± 0,.......

Discussion

Ce document décrit une méthode permettant de mesurer avec précision 3D VOR angulaire en réponse aux rotations du corps entier chez l'homme. L'avantage de cette méthode est qu'elle donne des informations quantitatives sur le gain et le désalignement de la 3D VOR angulaire dans les trois dimensions. Le procédé est utile pour la recherche fondamentale et dispose également d'une valeur potentielle par exemple cliniques pour tester les patients ayant des problèmes de canaux verticaux ou les patients .......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Base motorisée électrique à 6 degrés de liberté MB-E-6DOF/24/1800KG * (anciennement E-CUE 624-1800)	FCS-MOOG, Nieuw-Vennep, Pays-Bas
Champ magnétique avec détecteur, modèle EMP3020	Skalar Medical, Delft, Pays-Bas
Interface CED 1401, exécutant Spike2 v6	Cambridge Electronic Design, Cambridge
Bobines électromagnétiques de recherche	Chronos Vision, Berlin, Allemagne