13 maart 2018
Het artikel beschrijft een praktische methode voor het opnemen van horizontale oogbewegingen met hoge nauwkeurigheid door electro-oculogram bij neurologische patiënten, met behulp van een beker Ag-AgCl-elektrode met een brede kunststof rand. Stabiele meting vereist goede selectie en fixatie van elektroden, met voldoende tijd voor licht aanpassing aan het optreden, en re-kalibratie zoals nodig.
Het algemene doel van de huidige oculogram is om de abnormaliteit van saccadeprestaties bij patiënten te observeren, met name bij diegenen met neurologische stoornissen, en om de onderliggende pathofysiologie van de stoornis te bekijken, wat nuttige informatie geeft over de diagnose. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen op het gebied te beantwoorden, zoals de diagnose van patiënten met neurologische stoornissen en om de onderliggende pathofysiologie van de ziekte te verduidelijken. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het stabiele opname van oogbewegingen op niet-invasieve wijze mogelijk maakt in een relatief korte tijd en is wijd toepasbaar op neurologische patiënten.
De procedure wordt gedemonstreerd door Dr. Hideki Fukuda, een oculomotorisch onderzoeker bij Segawa Neurologic Clinic for Children en Dr. Yuseke Sugiyama, een afgestudeerde student van de afdeling Neurologie van de Universiteit van Tokio. Begin door het subject naar een kamer met lage omgevingsverlichting te begeleiden. Laat het subject gaan zitten voor een zwarte concave koepelvormige scherm met een diameter van 90 centimeter dat Light-Emitting Diodes, LED's, bevat die zijn ingebed in gaatjes die dienen als fixatiepunten en saccade-doelen voor de oculomotorische paradigma's.
Geef vervolgens het subject een microschakelaarknop verbonden met een microcomputer waarmee ze de testproef kunnen starten en beëindigen door de knop in te drukken en los te laten. Stabiliseer de koppositie van het subject door kin- en voorhoofdsteunen, evenals door een hoofdband. Verkrijg vervolgens een zilver/zwavelchloridekopelektrode voor het opnemen van het Electrooculogram of EOG.
Wisch de huid af met een alcoholdoekje. Vul vervolgens de kop met elektrodenpasta. Bevestig de elektrode stabiel op de huid door dubbelzijdig plakband onder de kunststof te plaatsen en bevestig de franje op de huid.
Plaats voor het opnemen van horizontale saccades door EOG de elektroden bij de bilaterale canthi van de ogen. Terwijl voor het opnemen van verticale saccades, plaats de elektroden boven en onder één oog. Wacht ten slotte 10 tot 20 minuten nadat de EOG-elektrode op de huid is geplaatst totdat voldoende lichtadaptatie plaatsvindt.
Begin met het gebruik van een Direct Current, DC, versterker voor het opnemen van de EOG met het signaal gedigitaliseerd op 500 hertz. Neem Video Oculography, VOG, tegelijkertijd op met behulp van het videogebaseerde oogvolgsysteem dat oculair fixatiepositiegegevens opneemt met een bemonsteringssnelheid van 500 tot 1.000 hertz. Geef vervolgens de analoge uitvoer van de horizontale en verticale oogposities en stel de filter van het data-acquisitiesysteem met de laagdoorlaatfilter van het signaal op 20 hertz in.
Voer oogbewegingskalibratie uit voor elke testsessie door het subject te laten kijken naar vijf vooraf gespecificeerde locaties, zodat ze visuele doelen in het centrum bekijken en diegene die 20 graden links, rechts, omhoog en omlaag van het fixatiepunt verschijnen, zowel voor EOG als VOG. Pas vervolgens de versterking van EOG aan terwijl het subject op deze punten fixeert, zodat de huidige oogpositie die op het computerscherm wordt weergegeven, altijd uitgelijnd is met de doelposities die tegelijkertijd op hetzelfde scherm worden weergegeven. Instrueer vervolgens het subject over de oculomotorische paradigma's.
Laat vervolgens het subject de knop indrukken en begin de proeven. Tijdens de sessie, pas de versterking van EOG aan tijdens de taakuitvoering aan zodat de huidige oogpositie die op de monitor wordt weergegeven altijd uitgelijnd is met de doelposities die tegelijkertijd op hetzelfde scherm worden weergegeven. Nadat het experiment is voltooid, analyseer de gefilterde en gedigitaliseerde EOG-signalen van de DC-versterker en VOG door een op maat gemaakt computerprogramma en toon de EOG- en VOG-signalen samen in dezelfde spoor om de prestaties van de twee methodologieën te vergelijken.
De door de twee methoden verkregen records overlappen grotendeels met elkaar, behalve dat de EOG-sporen enigszins naar rechts zijn verschoven in vergelijking met de VOG-sporen. Deze resultaten tonen een vergelijking van EOG- en VOG-sporen in de visueel geleide saccade-taak. Er is weer aanzienlijke overlap tussen de sporen voor EOG en VOG, maar de latentie is iets langer voor EOG en de snelheidscurve van EOG vertoont een iets lagere pieksnelheid dan die van VOG.
Eenmaal beheerst, kan deze techniek in 30 minuten worden uitgevoerd, inclusief voorbereiding, als deze goed wordt uitgevoerd. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden om geschikte elektroden te selecteren en deze stabiel te bevestigen, evenals om voldoende tijd te nemen voor lichtadaptatie. Na het volgen van deze procedure kunnen andere methoden zoals oogbewegingsopname terwijl de ogen gesloten zijn worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals hoe de ogen bewegen tijdens de slaap.
Na de ontwikkeling ervan, heeft deze techniek de weg gebaand voor onderzoekers op het gebied van neurologie en psychiatrie om de pathofysiologie van neurologische stoornissen in de klinische setting te onderzoeken. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u stabiele opname van electrooculografie kunt implementeren die betrouwbaar kan worden gebruikt in de klinische setting.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een methode voor het nauwkeurig registreren van horizontale oogbewegingen bij neurologische patiënten met behulp van een elektro-oculogram. De techniek maakt gebruik van een cup Ag-AgCl elektrode en benadrukt het belang van een correcte plaatsing van de elektroden en lichtadaptatie.
Nauwkeurige meting van de prestaties van horizontale saccades biedt cruciale inzichten in de pathofysiologie van neurologische aandoeningen, wat de validatie van targets bij de ontwikkeling van geneesmiddelen voor het centrale zenuwstelsel ondersteunt. Electro-oculografie (EOG) biedt een stabiele, niet-invasieve methode voor het kwantificeren van de oculomotore functie, waardoor mechanistische risicoreductie mogelijk wordt voor therapeutische kandidaten die de controle over oogbewegingen beïnvloeden. Deze benadering verhoogt het voorspellende vertrouwen in preklinische modellen door betrouwbare, reproduceerbare eindpunten te leveren voor het beoordelen van drugseffecten op neurale circuits.
De methode integreert in het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie via lead-identificatie tot preklinische evaluatie, en biedt een kwantitatieve uitlezing voor de oculomotorische functie.