眼電図を用いた神経患者の水平眼球運動性能を正確に記録

現在の眼鏡の全体的な目標は、患者、特に神経障害のある患者のサッカードパフォーマンスの異常を観察し、障害の根底にある病態生理学を調べて、診断に関する有用な情報を提供することです。この方法は、神経障害のある患者の診断や、疾患の根底にある病態生理学の解明など、この分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、比較的短時間で眼球運動を非侵襲的に安定して記録でき、神経疾患患者に広く適用できることです。

手順を実演するのは、瀬川小児神経クリニックの眼運動研究者である福田秀樹博士と、東京大学神経内科学教室の大学院生である杉山友介博士です。まず、被写体を周囲の照明の少ない部屋に案内します。被験者を直径90センチメートルの黒い凹状のドーム型のスクリーンの前に座らせます。そこには、眼球運動パラダイムに使用される固定点とサッカードターゲットとして機能するピンホールに埋め込まれた発光ダイオード、LEDが含まれています。

次に、被験者にマイクロコンピューターに接続されたマイクロスイッチボタンを提供し、ボタンを押して放すことでテストトライアルを開始および終了できるようにします。あごと額のレスト、およびヘッドバンドで被験者の頭の位置を安定させます。次に、眼電図またはEOGを記録するための銀/塩化硫黄カップ電極を取得します。

アルコール綿棒で皮膚を拭きます。次に、カップに電極ペーストを充填します。プラスチックの下に両面粘着テープを貼ることで電極を皮膚に安定して固定し、フリンジを皮膚に貼り付けます。

EOGによる水平サッカードの記録には、電極を目の両側のカンティに配置します。一方、垂直サッカードを記録する場合は、電極を片方の目の上下に配置します。最後に、EOG電極を皮膚に置いてから10〜20分後、十分な光順応が行われるまで待ちます。

まず、直流、DC、アンプを使用して、500ヘルツでデジタル化された信号でEOGを記録します。ビデオ眼球撮影、VOGを、500 〜 1, 000ヘルツのサンプリングレートで眼球固定位置データを記録するビデオベースのアイトラッキングシステムを使用して同時に記録します。次に、水平および垂直のアイ位置のアナログ出力をフィードし、データ収集システムのフィルターを信号ローパスフィルターで20ヘルツに設定します。

各テストセッションの前に、被験者に事前に指定された5つの場所を見て、中央の視覚ターゲットと、EOGとVOGの両方の固定点の左、右、上、下に見える視覚ターゲットを見るようにして、眼球運動のキャリブレーションを実行します。次に、被写体がこれらのスポットに固執するときにEOGのゲインを調整し、コンピューター画面に表示される現在の目の位置を監視するためのカスタムビルドのデータ収集システムを使用して、画面に表示されているターゲットの位置と一致するようにします。次に、眼球運動パラダイムについて被験者に指示します。

次に、被験者にボタンを押して試練を開始させます。セッション中は、タスクの実行中にEOGのゲインを調整して、モニターに表示される現在の目の位置が常に同じ画面に同時に表示される目標の位置と一致するようにします。実験が完了したら、DCアンプとVOGからのフィルタリングおよびデジタル化されたEOG信号をカスタムビルドのコンピュータープログラムで分析し、EOG信号とVOG信号を同じトレースに一緒に表示して、2つの方法論の性能を比較します。

2つの方法によって取得されたレコードは、EOGトレースがVOGトレースと比較してわずかに右にずれていることを除いて、互いに大きく重複しています。これらの結果は、視覚誘導サッカードタスクにおけるEOGトレースとVOGトレースの比較を示しています。EOG と VOG のトレース間には再びかなりのオーバーラップがありますが、EOG のレイテンシはわずかに長く、EOG の速度曲線は VOG の速度よりもわずかに低いピーク速度を示しています。

一度習得すれば、このテクニックは適切に実行されれば、準備を含めて30分で行うことができます。この手続きを進める際には、適切な電極を選定して安定して取り付けることと、光順応が起こるまで十分な時間を取ることを忘れないようにすることが重要です。この手順に続いて、睡眠中に目がどのように動くかなどの追加の質問に答えるために、目を閉じている間の眼球運動の記録などの他の方法を実行できます。

その開発後、この技術は、神経学および精神医学の分野の研究者が臨床現場で神経疾患の病態生理学を探求する道を開きました。このビデオを見れば、臨床現場で確実に使用できる眼電図の安定した記録を実装する方法について十分に理解できるはずです。