May 23rd, 2013
שיטה מתוארת למדוד רפלקסים עיניים vestibulo תלת ממדי (3D VOR) בבני אדם באמצעות שש דרגות חופש (6DF) סימולטור התנועה. הרווח וחוסר התיאום של VOR הזוויתי 3D מספקים מדד ישיר לאיכות תפקוד שיווי משקל. נציגי נתונים על נבדקים בריאים מסופקים
המטרה הכוללת של הליך זה היא לקבוע תפקוד שיווי משקל תלת מימדי בחולים עם הפרעות שיווי משקל. זה מושג על ידי הושבת הנבדק תחילה על פלטפורמת תנועה והידוק חגורת הבטיחות. הכנס סלילי חיפוש סקלרליים על עיני הנושא.
על מנת למדוד את רפלקס העיניים הווסטיבולרי בתלת מימד, השתמש בכרית ואקום ובקרש נשיכה כדי לרסן את הנבדק. לאחר מכן, הפלטפורמה מופעלת. הוא מספק גירויים סינוסואידיים וצעדים בסדר אקראי כדי לבדוק מערכת שיווי משקל בכל שלושת הממדים.
השלב האחרון הוא ניתוח לא מקוון של נתוני סליל העין כדי לחלץ את הגודל והיישור של רפלקס העין הווסטיבולרי. בסופו של דבר, הרווח והיישור של רפלקס העיניים הווסטיבולרי משמשים להבחנה בין תפקוד שיווי משקל רגיל לתפקוד שיווי משקל חריג. טכניקה זו מאפשרת לנו לבחון את המערכת הווסטיבולרית בכל שלושת הממדים.
זהו יתרון מרכזי על פני השיטות הקיימות כגון כסאות מסתובבים חד פעמיים המשמשים במרפאות אף אוזן גרון. שיטה זו מספקת תובנה בתפקוד שיווי משקל תלת מימדי בנבדקים בריאים. בנוסף, השיטה משמשת לחקר מחלות שיווי משקל כגון גידולי סונומה, דלקת עצב שיווי משקל ומחלות שגיאה רבות.
מי שידגים את ההליך יהיו ג'ויס DITs קספר בור, שניהם דוקטורנטים וחבר צוות יוהאן פל בקבוצת המחקר שלי. כדי להתחיל בהליך זה, הושיבו את הנבדק על כיסא המותקן במרכז פלטפורמת תנועה ורסנו אותו עם חגורת הבטיחות בעלת ארבע הנקודות המעוגנת לבסיס הפלטפורמה. במהלך הניסוי, רשום את תנועות העיניים של שתי העיניים באמצעות סלילי חיפוש סקלרליים תלת מימדיים עם מערכת סלילי שדה סטנדרטית של 25 קילו-הרץ המבוססת על שיטת זיהוי המשרעת של רובינסון.
כדי להשיג זאת יש להרדים תחילה את עיני הנבדק עם כמה טיפות של אוקסי בוטאן בכל עין. לאחר מכן הכניסו את סלילי החיפוש הסקלרליים, המוטבעים בסיליקון לכל עין. לאחר הכנסת סלילי החיפוש, מקם את ראשו של הנבדק כך שהקו הדמיוני המחבר את ה-miis externa עם קו המסלול התחתון או קו הקנים יהיה בטווח של שש מעלות מכדור הארץ. אופקי.
לאחר מכן, שתק את ראשו של הנבדק באמצעות כרית ואקום מנופחת סביב צווארו של הנבדק. לאחר מכן בקש מהנבדק לנשוך על לוח נשיכה של טביעת שיניים מעוצב בנפרד. לוח הנשיכה מחובר למסגרת המעוקבת דרך מוט קשיח ומכיל שני חיישני תלת מימד ממדידת תנועות ראש מזויפות באמצעות תאוצה זוויתית וליניארית.
לאחר מכן הפעל את פלטפורמת התנועה והרם אותה למצב ההפעלה שלה. כייל את האותות האופקיים והאנכיים של שני סלילי החיפוש הסקלריאליים בנפרד על ידי הנחיית הנבדק להתקבע על סדרה של מטרות למשך חמש שניות כל אחת. לאחר מכן התחל רצף של תנועות מתוכנתות מראש.
פלטפורמת התנועה מסוגלת לייצר גירויים זוויתיים ותרגומיים בסך הכל של שש דרגות חופש באמצעות שימוש בשישה מפעילים אלקטרומכניים הנשלטים על ידי מחשב המוצגים כאן. על מנת להגדיר תנועה, השתמש במערכת קואורדינטות ימנית סטנדרטית. מערכת הקואורדינטות מרוכזת בנקודה באמצע הדרך בין אוזני הנבדק ומוגדרת מנקודת מבטו של הנבדק.
ראשית, הגדירו סיבוב שמאלה כתנועה חיובית בכיוון Z. זה ידוע בשם Y.Next, הגדר תנועה כלפי מטה כתנועה חיובית וכיוון Y. זה ידוע בשם גובה הצליל.
לבסוף, הגדירו סיבוב מילה ימין כתנועה חיובית בכיוון X. זה ידוע בשם גלגול. כדי להתחיל, סנכרן את נתוני הפלטפורמה ותנועת העיניים באמצעות קרן לייזר המותקנת בחלק האחורי של הפלטפורמה.
מיקום הבית מזוהה כאשר הלייזר מוקרן על תא צילום קטן הממוקם בקיר האחורי, המנוטר במהלך ההליך, ומספק גירויים סינוסואידיים בסביבות בהירות וחשוכות כאחד. באור, בקש מהנבדק למקד את עיניו על נורית אדומה דולקת ברציפות הממוקמת 177 סנטימטרים לפניו בכל עת בחושך. האור נדלק למשך שתי שניות, ואז נכבה לפני תחילת כל תנועה.
לאחר מכן, העבירו סיבובים של כל הגוף סביב שלושת ה-AEs הקרדינליים דרך פלטפורמת התנועה, הציר האנכי או הציר האנכי, הציר הבין-אוראלי וציר העורף של האף. בנוסף לגירוי סביב הצירים הקרדינליים, ספק סיבובים של כל הגוף בצעדים של 22.5 מעלות בין גלגול לגובה הצליל. לאחר מכן בצע גירוי דחף בסביבה מוארת עמומה תוך שימוש ב-LED כמטרה חזותית.
כדי להשיג זאת, ספק דחפים קצרים בכל אחד משלושת הצירים הקרדינליים וצירי הביניים האופקיים ב-45 מעלות. חזור על כל דחף שש פעמים והעביר אותם בסדר אקראי. בנוסף, שנה את התחלת התנועה באופן אקראי בין 2.5 ל-3.5 שניות.
הפרדת כל תנועה חדשה במהלך הגירויים רכישת נתוני תנועת עיניים בתדר של 1000 הרץ. שימוש במערכת רכישת נתונים CED. נתוני מיקום עיניים לדוגמה מוצגים כאן עבור כל רכיב בנפרד.
לאחר מכן המר את הנתונים הגולמיים של אותות סליל העין למהירות זוויתית עבור כל רכיב. נתוני המהירות הזוויתית משמשים לחישוב הרווח, המוגדר כגודל תנועות העיניים המפצות ביחס לגירוי שנכפה עליו. חוסר יישור הוא זווית מיידית המוצגת במעלות המחושבת בתלת מימד בין ההופכי של ציר מהירות העין לציר מהירות הראש.
דוגמה לחוסר יישור כפונקציה של גירוי. כיוון הציר מוצג כאן כקו מקווקו המוצג כאן הוא גרף לתוצאות הממוצעות של הרווח. עבור סימולציה סינוסואידית של ציר אופקי של קבוצת הביקורת, מקסימום הפיתול הופיע באזימוט אפס מעלות, בעוד שהמקסימום האנכי היה גם במינוס 90 מעלות וגם בתוספת 90 מעלות אזימוט.
הרכיב האופקי מציג רק מדידות בסיסיות. כאשר משלבים את הרכיבים האנכיים והפיתול, אתה מקבל את הערך החזוי עבור שלושת רווחי מהירות ה-DI המוצגים כאן כקו מקווקו. הערכים בפועל מוצגים כנקודות נתונים.
חוסר ההתאמה בין ציר הגירוי לציר התגובה היה ממוצע על פני שישה נבדקים כפי שמוצג כאן. הקו המקווקו מייצג את הערכים החזויים התואמים באופן הדוק לערכים בפועל. חוסר היישור היה הקטן ביותר במהלך המגרש וגדל בהדרגה לכיוון התפקיד ויצר חוסר יישור מקסימלי של 17.33 מעלות באזימוט של 22.5 מעלות
.הבדל משמעותי הורגש כאשר משווים את רכיבי עליית מהירות העין באור לעומת בחושך. גם הרכיבים האנכיים וגם הפיתול היו נמוכים משמעותית בחושך, וכתוצאה מכך עלייה כללית נמוכה יותר במהירות העין התלת-ממדית. בעוד שחוסר ההתאמה בין הגירוי לתגובה עקב אחר הערכים החזויים במהלך סימולציה סינוסואידית באור, הם אינם תואמים את הערכים החזויים בחושך.
זה נובע בעיקר מהשפעת הרכיב האופקי שאינו אפס. גירוי דחף גורם רק לשיבושים קצרים במידע החזותי, אך יש לו תגובה דומה מבחינה איכותית ברווח וחוסר יישור לגירוי הסינוסואידלי בחושך. הרגישות של שיטה זו מודגמת כאשר משווים חולים עם הפרעות מוחיות כגון סונומות חד צדדיות לחולי הביקורת.
משמאל מוצגים תרשימי הרווח וחוסר היישור של מטופל עם גידול מוח בגודל 14 מילימטר. ניתן לראות הבדלים ברורים כאשר משווים תרשימים אלה לאלו של חולי ביקורת. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד מתבצע הליך בדיקה שיווי משקל על פלטפורמת תנועה מדרגה שישית.
חשוב להבין כיצד נושאים מותקנים בפלטפורמה זו, כיצד מוכנסים תלתלי חיפוש וכיצד לפרש את הנתונים.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מאמר זה מתאר שיטה למדידת רפלקסים וסטיבול-אוקולריים תלת-ממדיים (3D VOR) בבני אדם באמצעות סימולטור תנועה עם שש דרגות חופש (6DF). ההליך נועד להעריך את איכות התפקוד הווסטיבולרי דרך רווח וחוסר יישור של ה-VOR הזוויתי התלת-ממדי.
Assessing three-dimensional vestibular function provides critical insights into sensorimotor integration, supporting target validation in neurological and vestibular disorder research. The method enables mechanistic de-risking by quantifying gain and alignment of compensatory eye movements, offering predictive confidence in preclinical models of vestibular dysfunction. This approach supports translational biomarker development by linking functional readouts to underlying neural pathways, informing go/no-go decisions in early discovery pipelines.
The method fits within the discovery continuum from target validation to preclinical evaluation, providing functional vestibular readouts that bridge in vitro findings and in vivo disease modeling.