Tridimensional Vestibular Ocular Teste Reflex Usando um Six Degrees of Platform Movimento Liberdade

O objetivo geral deste procedimento é determinar a função vestibular tridimensional em pacientes com distúrbios vestibulares. Isso é realizado primeiramente sentando o sujeito em uma plataforma móvel e prendendo o cinto de segurança. Insira bobinas esclerais nos olhos do sujeito.

Para medir o reflexo vestibulococular em três dimensões, utilize uma almofada de vácuo e uma placa de mordida para imobilizar o indivíduo. Em seguida, ative a plataforma. Ela fornece estímulos sinusoidais e em degrau em ordem aleatória para testar o sistema vestibular nas três dimensões.

O passo final é a análise off-line dos dados da bobina ocular para extrair a magnitude e o alinhamento do reflexo vestibular ocular. Em última instância, o ganho e o alinhamento do reflexo vestibular ocular são utilizados para distinguir função vestibular normal de anormal. Esta técnica permite-nos testar o sistema vestibular nas três dimensões.

Essa é uma vantagem principal em relação aos métodos existentes, como as cadeiras giratórias de acesso único utilizadas em clínicas de ORL. Esse método fornece informações sobre a função vestibular tridimensional em indivíduos saudáveis. Além disso, o método é utilizado para estudar doenças vestibulares, como tumores de Sonoma, neurite vestibular e muitas doenças do sistema de erro.

Quem demonstrará o procedimento será Joyce DITs Kasper Boer, ambos estudantes de doutorado, e Johan Pell, membro da equipe, do meu grupo de pesquisa. Para iniciar este procedimento, acomode o sujeito em uma cadeira montada no centro de uma plataforma móvel e o restrinja com um cinto de quatro pontos fixado à base da plataforma. Durante o experimento, registre os movimentos oculares de ambos os olhos utilizando bobinas esclerais tridimensionais com um sistema padrão de duas bobinas de campo de 25 quilohertz baseado no método de detecção de amplitude de Robinson.

Para realizar isso, primeiramente anestesie os olhos do sujeito com algumas gotas de oxi-butano em cada olho. Em seguida, insira as bobinas esclerais de busca, que são embutidas em silicone, em cada olho. Uma vez inseridas as bobinas de busca, posicione a cabeça do sujeito de modo que a linha imaginária que conecta a miíase externa com o canto orbital inferior ou linha reeds esteja dentro de seis graus da horizontal terrestre.

Em seguida, imobilize a cabeça do sujeito utilizando uma almofada a vácuo inflada ao redor do pescoço do sujeito. Depois, peça ao sujeito para morder uma placa de mordida individualmente moldada em impressão dental. A placa de mordida é fixada ao quadro cúbico por meio de uma barra rígida e contém dois sensores 3D para medir movimentos espúrios da cabeça por meio de aceleração angular e linear.

Em seguida, ative a plataforma de movimento e eleve-a até sua posição de operação. Calibre os sinais horizontais e verticais de ambas as bobinas esclerais individualmente, instruindo o sujeito a fixar o olhar em uma série de alvos por cinco segundos cada. Depois, inicie uma sequência de movimentos pré-programados.

A plataforma de movimento é capaz de gerar estímulos angulares e translacionais em um total de seis graus de liberdade por meio do uso de seis atuadores eletromecânicos controlados por computador, mostrados aqui. Para definir o movimento, utilize um sistema de coordenadas padrão destro. O sistema de coordenadas é centrado em um ponto intermediário entre as orelhas do sujeito e é definido a partir do ponto de vista do sujeito.

Primeiro, defina a rotação para a esquerda como movimento positivo na direção Z. Isso é conhecido como guinada. Em seguida, defina o movimento para baixo como movimento positivo na direção Y. Isso é conhecido como arfagem.

Por fim, defina uma rotação positiva da palavra como movimento no sentido positivo do eixo X. Isso é conhecido como rolamento. Para iniciar, sincronize os dados de movimento da plataforma e do olho utilizando um feixe de laser montado na parte traseira da plataforma.

A posição de repouso é reconhecida quando o laser é projetado sobre uma pequena célula fotossensível localizada na parede traseira, a qual é monitorada durante o procedimento, fornecendo estímulos sinusoidais em ambas as condições de luz e escuridão. Na luz, oriente o sujeito a fixar os olhos em um LED vermelho continuamente aceso, localizado a 177 centímetros à sua frente em todo momento na escuridão. A luz permanece acesa por dois segundos e depois é desligada antes de cada movimento começar.

Em seguida, aplique rotações corporais completas em torno dos três eixos cardinais AE por meio da plataforma de movimento: o eixo roccocigal ou vertical, o eixo interoral e o eixo nasal-occipital. Além da estimulação em torno dos eixos cardinais, realize rotações corporais completas em intervalos de 22,5 graus entre rolamento e arfagem. Em seguida, realize a estimulação por impulso em um ambiente fracamente iluminado, utilizando o LED como alvo visual.

Para conseguir isso, aplique impulsos de curta duração em cada um dos três eixos cardinais e em eixos horizontais intermediários a 45 graus. Repita cada impulso seis vezes e aplique-os em ordem aleatória. Além disso, varie aleatoriamente o início do movimento entre 2,5 e 3,5 segundos.

Separar cada novo movimento durante as estimulações. Adquira dados de movimento ocular com uma frequência de 1000 hertz, utilizando um sistema de aquisição de dados CED. Dados de exemplo da posição ocular são mostrados aqui para cada componente individual.

Em seguida, converta os dados brutos dos sinais da bobina ocular em velocidade angular para cada componente. Os dados de velocidade angular são utilizados para calcular o ganho, definido como a magnitude dos movimentos oculares compensatórios em relação ao estímulo imposto. O desalinhamento é o ângulo instantâneo apresentado em graus, calculado em três dimensões entre o inverso do eixo da velocidade ocular e o eixo da velocidade da cabeça.

Um exemplo de desalinhamento em função do estímulo. A orientação do eixo é mostrada aqui como uma linha tracejada; aqui apresenta-se um gráfico com os resultados médios do ganho. Para a simulação sinusoidal do grupo controle no eixo horizontal, o máximo torcional apareceu em zero graus de azimute, enquanto o máximo vertical foi observado em menos 90 graus e mais 90 graus de azimute.

O componente horizontal mostra apenas as medições da linha de base. Quando os componentes vertical e de torção são combinados, obtém-se o valor previsto para o ganho de velocidade DI tridimensional mostrado aqui como uma linha tracejada. Os valores reais são mostrados como pontos de dados.

O desalinhamento entre o eixo do estímulo e o eixo de resposta, média de seis sujeitos, conforme mostrado aqui. A linha tracejada representa os valores previstos, que correspondem estreitamente aos valores reais. O desalinhamento foi menor durante o pitch e aumentou gradualmente em direção ao role, criando um desalinhamento máximo de 17,33 graus aos 22,5 graus de azimute.

Uma diferença significativa foi observada ao comparar os componentes do ganho da velocidade ocular na luz em relação à escuridão. Tanto os componentes vertical quanto o torsional foram significativamente menores no escuro, resultando em um ganho geral da velocidade ocular 3D mais baixo. Embora o desalinhamento entre estímulo e resposta tenha seguido os valores previstos durante a simulação sinusoidal na luz, eles não correspondem aos valores previstos no escuro.

Isso se deve principalmente à influência da componente horizontal não nula. A estimulação por impulso causa apenas interrupções breves da informação visual, mas apresenta uma resposta qualitativamente semelhante em ganho e desalinhamento à estimulação sinusoidal no escuro. A sensibilidade deste método é demonstrada ao comparar pacientes com anormalidades cerebrais, como sonomas unilaterais, com pacientes de controle.

À esquerda, são apresentados os gráficos de ganho e desalinhamento de um paciente com um tumor cerebral de 14 milímetros. Diferenças evidentes podem ser observadas ao comparar esses gráficos com os de pacientes controle. Após assistir a este vídeo, você deverá compreender bem como é realizada uma prova vestibular em uma plataforma de movimento de sexto grau.

É importante compreender como os indivíduos são montados nesta plataforma, como as buscas em espiral são inseridas e como interpretar os dados.