자유 모션 플랫폼의 여섯도를 사용하여 세 가지 차원 전정 안구 반사 테스트

요약

방법은 자유의 여섯도 (6DF) 모션 시뮬레이터를 사용하여 인간의 입체 전정 안구 반사 신경을 (3D VOR)를 측정하기 위해 설명되어 있습니다. 3D 각도 VOR의 이득과 어긋남은 전정 기능의 품질을 직접 측정을 제공합니다. 건강한 주제에 대한 대표적인 데이터가 제공됩니다

초록

전정 기관은 6 자유도 (6DF)와 각도 및 선형 가속도를 측정하는 센서입니다. 같은 현기증, 현기증, oscillopsia, 보행 비정상 구역질 및 / 또는 구토 등의 심각한 평형 문제에 마일드 전정 기관 결과에서 전체 또는 일부 결함. 시선 안정화를 정량화하는 좋은 자주 사용하는 측정 부과 머리의 움직임에 대해 보상 안구 운동의 크기로 정의됩니다 이득입니다. 전정 기능을 테스트하기 위해 더욱 완벽 한 3D VOR 이상적으로 동등하고 반대 머리 회전뿐만 아니라 머리 회전 축 공동 선형 축 (맞춤 크기 (이득)과뿐만 아니라 보상 안구 회전을 생성 실현합니다 ). 비정상적인 전정 기능 때문에 3D VOR 응답의 정렬의 이득과 변화의 결과.

여기에서 우리는 6DF 모티에 몸 전체의 회전을 사용하여 3D VOR을 측정하는 방법을 설명플랫폼. 방법도 번역 VOR 응답 ^{한 테스트} 수 있지만, 우리는 3D 각도 VOR을 측정하는 방법의 토론에 자신을 제한합니다. 또한, 우리는 정현파 전류 자극을 모난 님의 질문에 건강한 과목에서 수집 된 데이터의 설명을 여기에 자신을 제한합니다.

주제 똑바로 앉아 전신 작은 진폭의 사인파 및 일정 가속도 충격을받을 수 있습니다. 정현파 자극은 (​​F = 1 Hz에서, A = 11 °) 수직 축을와 방위각 22.5 °의 증가에 롤과 피치 사이 변화 수평면에있는 축에 대해 전달 하였다. 임펄스 요, 롤과 피치와 수직 운하 비행기에서 전달되었다. 안구 운동은 공막 검색 코일 기술 ^2를 사용하여 측정 하였다. 검색 코일 신호는 1 kHz의 주파수에서 샘플링되었다.

3D VOR의 입출력 비율 (게인) 및 정렬 오차 (공동 선형성) 아프로 계산 하였다M 눈 코일 ³ 알립니다.

3D VOR의 이득과 공동 선형성 자극 축 방향에 의존. 체계적인 편차 수평 축 자극하는 동안 특히 발견되었다. 빛 눈 회전 축이 제대로 방향을 0 °, 90 ° 방위각에 자극 축과 일치하지만, 점차적으로 45쪽으로 더 ° 방위각을 이탈했다.

중간 축 어긋남의 체계적인 편차가 비틀림에 대한 낮은 게인 (X-축 또는 롤 축 회전) 및 수직 안구 운동 (Y-축 또는 피치 축 회전 (그림 2 참조) 높은 이득에 의해 설명 될 수있다. 중간 축 자극이 개인의 눈의 회전 요소의 벡터 합에 따라 보상 반응을 이끌어 때문에, X 축과 Y 축에 대한 이득이 다르기 때문에, 넷 대응 축이 이탈 할 것이다.

어둠 속에서 모든 눈 회전 구성 요소의 게인이 낮은 있었다어 값. 결과는 어둠과 충동에 대한 불일치가 빛을 다른 봉우리와 골짜기를했다고했다 : 최소값은 롤 축 자극 피치 축 자극 및 최대에 도달하였습니다.

사례 발표

아홉 과목은 실험에 참여했다. 모든 주제는 동의했다. 실험 절차는 에라스무스 대학 의료 센터의 의료 윤​​리위원회의 승인을 인류의 주제와 관련된 연구 헬싱키 선언을 준수 하였다.

여섯 과목 컨트롤을 역임했습니다. 세 과목 전정 신경초종에 의한 전정 손상을했다. 대조군의 연령 (6 개 남성 세 여성)는 22 일 55 개 년이었다. 컨트롤 아무도 신경, 심장 혈관 및 안과 질환으로 인해 시각적 또는 전정 불만이 없었습니다.

schwanno와 환자의 연령엄마는 44와 64 년 (두 남성과 한 여성) 사이에서 변화. 모든 신경초종 과목 의료진의 감시 및 / 아래에 있었다 또는 othorhinolaryngologist 및 에라스무스 대학 의료 센터의 신경 외과 의사로 구성된 종합 팀에 의해 치료를 받았다. 테스트 환자는 모두 우측 전정 신경초종이 있고 대기 및 시계 정책 (표 1, 주제 N1-N3)를 시행 전정 신경초종으로 진단 된 후. 이들 종양은 자기 공명 영상 8-10 년 이상 안정된이었다.

프로토콜

1. 6DF 모션 플랫폼

전정 자극은 자유 (FCS-MOOG, 뉴 벤업, 네덜란드)의 여섯도 총에 각도 및 번역 자극을 생성 할 수있는 모션 플랫폼 (그림 1 참조)과 함께 제공 하였다. 이 플랫폼은 전용 제어 소프트웨어와 개인용 컴퓨터에 연결된 여섯 전자 기계 액추에이터로 이동합니다. 그것은 6 개의 자유도에 정확한 움직임을 생성합니다. 액츄에이터에 배치 센서는 지속적으로 플랫폼 모션 프로파일을 모니터링. 이 장치는 각 운동에 대한 선형 및 <0.05 °에 대한 <0.5 mm의 정밀도를 가지고 있습니다. 자극하는 동안 진동은 0.02 °이었다. 장치의 공진 주파수는> 75 Hz에서였다. 플랫폼 모션 프로파일은 역 동성을 사용하여 액츄에이터 센서 정보로부터 재구성 및 데이터 수집 컴퓨터에 전송되었습니다. 플랫폼 및 안구 운동 데이터를 동기화하려면, 레이저 빔은 괞 찮아의 뒷면에 장착 된TForm 클래스와 작은 광전지 투영 (1 mm의 반응 시간은 10 마이크로 초). 광전지의 출력 전압은 안구 운동 데이터와 함께 1 kHz의 속도로 샘플링 1 밀리 초 정확도 모션 발병 실시간 표시기를 제공 하였다. Matlab을 (매스 웍스, 틱, MA), 플랫폼 액츄에이터의 센서 정보를 기반으로 플랫폼의 재구성 모션 프로파일을....

결과

정현파 자극 빛

그림 4 (상단 패널), 대조군 빛 수평 평면에서 모든 테스트 사인 자극에 대한 수평 수직 및 비틀림 각 속도 성분의 평균 이득 보여줍니다. 수직 90 °에서 최대를했다 반면, 비틀림, 0 ° 방위각에 최대였다. 그림 5는 빛 3D 눈의 속도 증가를 보여줍니다. 0.99 ± 0.12 (피치) 및 0.54 ± 0.16 (롤) 사이에서 변화 얻을 수 있습니다. 측정 된 데이터는 밀접 비틀림 및 수직 구성 요소 (그림 5의 점선)의 벡터 합으로 계산 예측 값에 해당합니다.

여섯 과목은 그림 6과 같다 통해 자극과 반응 축 사이의 평균 불일치가 평균. 자극과 반응 축 사이의 빛의 불일치에 작은 피치 동안 (5.25 °) 점차까지 목록으로 증가 하였다자극 축 방향은 22.5 ° 방위각 (최대 어긋남 : .......

토론

이 논문은 정확하게 인간의 몸 전체 회전에 대응 3D 각도 VOR을 측정하는 방법을 설명합니다. 방법의 장점은 세 가지 차원에서 이득 및 3D 각도 VOR의 불일치에 대한 정량적 정보를 제공한다는 것입니다. 이 방법은 기초 연구에 유용 수직 운하 문제 나 질병이 해 중앙 전정 문제가있는 환자와 환자를 테스트하기위한 잠재적 인 임상 적 가치 등이 있습니다. 장치의 또 다른 장점은 번역 VOR 응답 ^1을 테스트 할 수있는 기능입니다. 시스템의 단점은 측정 기간 동안 1) 장비, 공간 및 인력 (현재 컴퓨터가 조종사 훈련 용으로 개발 된)과 2 측면에서 비용 측면) 불편합니다. 정확한 안구 운동 기록은 공막 검색 코일 기술을 기반으로합니다. 헤드에 장착 된 적외선 카메라 시스템에 비해 슬립 잡음 비율 부​​재로 우수한 신호로 인해,이에 여전히높은 정밀도를 가진 인간의 VOR 반응을 측정하는 LY 기술. 개선 슬립이없는 적외선 영상 기지 눈 추적 시스템이 심하게 필요합니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
전동 모션 베이스 MB-E-6DOF/24/1800KG * (기존 E-CUE 624-1800)	FCS-MOOG, 네덜란드 Nieuw-Vennep
검출기가 포함된 자기장, 모델 EMP3020	Skalar Medical, 네덜란드 델프트
CED power 1401, Spike2 v6 실행 중	Cambridge Electronic Design, Cambridge
전자기 탐색 코일	Chronos Vision, 독일 베를린