Summary

フリーダムモーションプラットフォーム度6を使用した三次元前庭眼反射テスト

Published: May 23, 2013
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Summary

方法は、6自由度(6DF)モーションシミュレータを用いて、ヒトにおける三次元前庭眼用反射を(3D VOR)を測定するために記載されている。 3D角度VORの利得とずれが前庭機能の品質の直接測定を提供します。健常者で代表的なデータが提供されています

Abstract

前庭器官は、6自由度(6DF)と角度および線形加速度を計測するセンサである。このようなめまい、めまい、動揺、歩行不安定悪心および/または嘔吐などの重篤な均衡の問題にマイルドで前庭器官の結果の完全または部分的な欠陥。注視安定化を定量化するのは良いと頻繁に使用される指標は、課せられた頭の動きに対する代償性眼球運動の大きさとして定義されているゲインです。前庭機能をテストするために、より完全に一つの3D VORは、理想的には等しく反対頭部回転にもヘッド回転軸と同一直線上にある軸の周り(アラインメント振幅(ゲイン)だけではなく代償眼球回転を生成することを実現しています)。異常な前庭機能は、このように3D VOR応答の整列でゲインと変化の変化をもたらす。

ここでは、6DF意欲に全身のローテーションを使用して3D VORを測定するための方法を説明プラットフォーム上。この方法はまた、翻訳VOR応答1をテストできますが、我々は、3D角度VORを測定する方法の議論に自分自身を制限します。また、正弦波とインパルス刺激を角速度に応じて健常者で収集したデータの説明をここに自分自身を制限します。

被験者は直立座って全身小振幅の正弦波と一定の加速度インパルスを受ける。正弦波刺激は(F = 1 Hzで、= 4°)垂直軸の周りと方位で22.5°の増分でロールとピッチの間で変化する水平面内で軸の周りの配信されていました。インパルスはヨー、ロール、ピッチおよび垂直運河面で配信されていました。眼球運動は、強膜サーチコイル法2を用いて測定した。サーチコイル信号は、1kHzの周波数でサンプリングした。

3D VORの入出力比(ゲイン)およびミスアライメント(共直線性)が往復算出したM目コイル信号3。

3D VORのゲインと共同直線性は、刺激軸の向きに依存していた。系統的な偏差を横軸刺激中、特に見出された。光の中で目の回転軸が正しく方位0°と90°の方位角で刺激軸と整列が、徐々に45に向かってますます°の方位角を外れた。

中間軸のずれ系統的な偏差は、トーションための低利得(X軸、ロール軸の回転角)、縦眼球運動(Y軸方向又はピッチ軸の回転角( 図2参照)が高利得によって説明することができる。中間軸刺激は、個々の眼球回転成分のベクトル和をもとにして代償性反応をもたらすため、X軸とY軸のゲインが異なるため、正味の応答軸がずれるする。

暗闇の中ですべての眼球回転成分の利得が低くていたER値。その最小値は、ピッチ軸刺激とロール軸の刺激のための最大のために到達しました:結果は、暗闇の中でと衝動のためにずれが光よりも異なるピークと谷を持っていたことだった。

症例提示

ナイン被験者が実験に参加した。すべての被験者は、彼らのインフォームドコンセントを与えた。実験手順は、エラスムス大学医療センターの医療倫理委員会によって承認され、ヒトを対象とする研究のためのヘルシンキ宣言に付着していた。

六被験者は対照とした。 3人の被験者は、前庭神経鞘腫のために一方的な前庭障害を持っていた。対照被験者の年齢(6人の男性と3人の女性)は22から55歳の範囲であった。コントロールのいずれも、神経学、心臓血管や眼科疾患に起因する視覚や前庭苦情がありませんでした。

schwanno患者の年齢MAは44と64歳(2人の男性と一人の女性)の間で変化した。すべての神経鞘腫の被験者は、医学的監視下にあった、および/またはothorhinolaryngologistとエラスムス大学医療センターの神経外科医から成る学際的なチームによる治療を受けていた。テストした患者はすべて右側前庭神経鞘腫を持っていて、待ち時間を受け、政策( 表1;科目N1-N3)を見る前庭神経鞘腫と診断された後。彼らの腫瘍は、磁気共鳴イメージングに8-10​​年以上にわたって安定していた。

Protocol

1。 6DFモーションプラットフォーム前庭刺激は6自由度(FCS-MOOG、ニーウ-Vennep、オランダ)との合計で角度と並進刺激を生成することが可能なモーションプラットフォーム( 図1を参照)で配信されていました。プラットフォームは、専用の制御​​ソフトウェアをパーソナルコンピュータに接続された6つの電気機械式アクチュエータによって移動される。そ?…

Representative Results

正弦波刺激光 図4(上部パネル)は、対照群に照らして、水平面内のすべてのテストされた正弦波の刺激のために、水平垂直方向とねじれ角速度成分の平均利得を示しています。垂直方向が90°で最大を持っていたのに対し、ねじれは、0°方位で最大だった。 図5は、光で3D眼球速度ゲインを示しています。 150±0.12(ピッチ)と0.54±0.16(ロール)の?…

Discussion

本論文では、正確にはヒトの全身の回転に応じて3D角度VORを測定する方法を説明しています。本方法の利点は、すべての3つの次元で立体角VORの利得とずれに関する定量的な情報を与えることである。メソッドは、基礎研究のために有用であり、垂直方向の運河の問題や病気に理解中枢前庭に問題のある患者の患者をテストするため、潜在的な臨床的価値の例を持っています。デバイス?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

<p class="jove_content">オランダのNWO / ZonMW助成912-03-037と911-02-004から研究助成を受けた。</p

Materials

Electric Motion Base MB-E-6DOF/24/1800KG * (Formerly E-CUE 624-1800) FCS-MOOG, Nieuw-Vennep, The Netherlands
Magnetic field with detector, Model EMP3020 Skalar Medical, Delft, The Netherlands
CED power 1401, running Spike2 v6 Cambridge Electronic Design, Cambridge
Electromagnetic search coils Chronos Vision, Berlin, Germany

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Cite This Article
Dits, J., Houben, M. M., van der Steen, J. Three Dimensional Vestibular Ocular Reflex Testing Using a Six Degrees of Freedom Motion Platform. J. Vis. Exp. (75), e4144, doi:10.3791/4144 (2013).

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