Summary
אובייקט מMotion (הפרנציסקאני) ופרוטוקולי סטריאו מוגבל בזמן הם כלים רגישים לזהות המשקפת וגירעונות משקפת דינמיים תפקוד ראייה, שמושפעים באופן ייחודי בחולי דלקת בעצב הראיה. יתר על כן, בדיקות אלו עשויות לשמש ככלים פולשנית כמוני להערכה לאורך מסלולים חזותיים היקף myelination.
Abstract
על מנת לעקוב אחר חולים בעצב ראייה ולהעריך את היעילות של הטיפול בם, יש צורך בכלי נוח, מדויק וכמותיים להערכת שינויים בmyelination במערכת העצבים המרכזיים (CNS). עם זאת, מדידות סטנדרטיות, כוללים בדיקות ראייה שגרתיות וסריקות MRI, אינן רגישות מספיק למטרה זו. אנו מציגים שתי בדיקות חזותיות טיפול בפונקציות משקפות ומשקפות דינמיות אשר עשויים לשייך באופן הדוק עם לאורך מסלולים חזותיים היקף myelination. אלה כוללים אובייקט ממיצוי Motion (הפרנציסקאני) ופרוטוקולי סטריאו מוגבל בזמן. במבחן הפרנציסקאני, מערך של נקודות להלחין אובייקט, על ידי הזזת הנקודות בתוך התמונה ימינה תוך כדי תנועת הנקודות מחוץ לתמונה שמאלה או להיפך. דפוס הנקודה יוצר אובייקט מוסווה שלא ניתן לאתרם כאשר הנקודות הן נייחות או נע בכללותה. חשוב לציין, זיהוי אובייקט תלוי באופן קריטי בתפיסת תנועה. במוגבל בזמןפרוטוקול סטריאו, תמונות מרחבית שונות מוצגות לאורך מוגבל של זמן, מאתגר שילוב 3 ממדים משקפת בזמן. שני הבדיקות מתאימות לשימוש קליני ולספק, דרך פשוטה, אך רבת עוצמה כדי לזהות ולכמת את תהליכים של פגיעה במיאלין ויצירת מיאלין מחדש לאורך מסלולי ראייה. פרוטוקולים אלה עשויים להיות יעילים כדי לאבחן ולעקוב בעצב ראייה וחולי טרשת נפוצה.
בתהליך האבחון, פרוטוקולים אלה עשויים לחשוף ליקויי ראייה שלא ניתן לזהות באמצעות מדידות חזותיות תקן נוכחית. יתר על כן, הפרוטוקולים הללו ברגישות לזהות את בסיס התלונות חזותיות המשך מוסברים כיום של חולים לאחר ההתאוששות של חדות ראייה. במעקב ארוך טווח עד כמובן, ניתן להשתמש בפרוטוקולים כסמן רגיש של demyelinating ותהליכי remyelinating לאורך זמן. פרוטוקולים אלה ולכן עשויים לשמש כדי להעריך את היעילות של ים טיפולי הנוכחי ומתפתחtrategies, מיקוד myelination של מערכת העצבים המרכזית.
Introduction
אופטיק בעצב כמודל למעקב ניוון ותיקון רקמות
טרשת נפוצה (MS) היא מחלה ניוונית של מערכת עצבים דלקתית כרונית של מערכת העצבים המרכזית (CNS), והוא הסיבה המובילה למוגבלות נוירולוגית לא טראומטיות אצל מבוגרים צעירים במדינות מפותחות. הפגיעה במיאלין נחשב תכונת histopathological האופיינית ביותר של טרשת נפוצה. מחקרים שנעשה לאחרונה, עם זאת, גילו כי טרשת נפוצה היא גם מחלה ניוונית של מערכת עצבים עם נזק neuroaxonal מוקדם 1-3.
דלקת בעצב ראיה (ON), דלקת של עצב הראייה, היא הסימפטום מציג ב20% מחולי טרשת נפוצה ולפחות 50% מאלה הסובלים מטרשת נפוצה ניסיון לפחות אפיזודה אחת של ON במהלך חייהם 4. שלא כמו במקומות אחרים של נגעי טרשת נפוצה שלא תמיד תואמים לביטויים הקליניים, demyelinating פרק של עצב הראייה בדרך כלל תוצאות בביטוי ייחודי של אובדן ראייה חמור. סולIven התחלואה הנלווית שלה עם טרשת נפוצה והמאפיינים הקליניים הבולטים שלה, על מציעה הזדמנות ייחודית לניוון רקמת מעקב ותיקון והשלכותיהם בנגע MS אחת.
הצורך בשיטות משופרות לניוון רקמת מעקב ותיקון in vivo
מחקרים פתולוגיים ב-MS לסבך את הפגיעה במיאלין כגורם עיקרי לחיתוך הרוחב אקסון וניוון אקסון שלאחר מכן. חידוש יצירת המיאלין עלולה למנוע אקסונים demyelinated וממידרדר; עם זאת, יצירת מיאלין מחדש יעילה עשויה להיות מוגבל כתוצאה מהתקפות חוזרות ונשנות. לכן, אסטרטגיות טיפוליות הגנה עצביות ומשובים קיימים ומתפתחות בטרשת הנפוצה שמטרתו למנוע התקפות חדשות ולקדם את תהליכי יצירת מיאלין מחדש במערכת העצבים המרכזית 5.
על מנת לעקוב אחר חולים בעצב ראייה ולהעריך את היעילות של הטיפול בם, יש צורך בכלי משובח לכמת שינויים בmyelination במערכת העצבים המרכזית. עם זאת, העמדהמדידות ארד, כוללים בדיקות ראייה שגרתיות וסריקות MRI, אינן רגישות מספיק למטרה זו. בדיקות שגרתיות חזותיות (כלומר. חדות ראייה, רגישות לניגודיות, שדה ראייה, ותפיסת צבע) עשוי לחשוף מקרים של השלכה קלט מופחתת לאורך המסלולים החזותיים, אך אינם רגישים לזיהוי שיעורי היטל עיכוב, שהוא התפקיד של סיבי demyelinated 6,7 . נגעי T2 hyperintense, המהווים את סימן ההיכר של המחלה, כתוצאה מתערובת שייר של בצקת, דלקת, פגיעה במיאלין, אובדן ודבק באקסון ולכן לא ניתן להבחין בין הפגיעה במיאלין ופתולוגיות אחרות במוח. יתר על כן, ה-MRI הסטנדרטי נועדה לחשוף ניגוד רקמה איכותי. בעוד אלה הם נאותים לזיהוי המיקום של רקמה יוצאת דופן, הם אינם מספיקים כדי להעריך כמותית את מאפייני רקמה.
בדיקות חזותיות דינמיים עשויות לשמש כסמנים של פגיעה במיאלין ויצירת מיאלין מחדש
אנו טועניםכי פונקציות חזותיות דינמיות הן מתאימות יותר מפונקציות סטטית לזהות ולכמת את שינויים בשיהוי הקרנה לאורך מסלולי הראייה. אמנם הישג של פונקציות חזותיות שני סטטי ודינמיות דורש כמות מספקת של הקרנת קלט חזותית, פונקציות חזותיות בלבד דינמיות תלויות בשיעורי הקרנה. פגיעה במיאלין עצב ראייה עלולה להשפיע ובכך דינמית ולא סטטית פונקציות חזותיות, להפליל את הצורך בהעברה מהירה של קלט חזותי כדי לתפוס תנועה.
פיתחנו שתי משימות התנהגותיות להערכת תפקודים חזותיים משקפים ומשקפים שעשויים לשייך באופן הדוק עם שיהוי הקרנה לאורך מסלולי הראייה. אלה כוללים אובייקט ממיצוי Motion (הפרנציסקאני) ופרוטוקולי סטריאו מוגבל בזמן.
במבחן הפרנציסקאני, מערך של נקודות להלחין אובייקט, על ידי הזזת הנקודות בתוך התמונה ימינה תוך כדי תנועת הנקודות מחוץ לתמונה שמאלה או להיפך. הרשות dotttern יוצר אובייקט מוסווה שלא ניתן לאתרם כאשר הנקודות הן נייחות או נע בכללותה. חשוב לציין, זיהוי אובייקט תלוי בתפיסת תנועה. באמצעות פרוטוקול הפרנציסקאני, יש לנו הפגנו גירעון מתמשך בעיניים המושפעות מחולים, ניכרו אפילו חודשים 12 בעקבות הפיגוע בעצב ראייה, ואילו פונקציות חזותיות סטנדרטיות התאוששו 8. יתר על כן, ביצועים לקויים היה קשור עם conductions המושהה (P100 מתעכב, משקפים פגיעה במיאלין) ושיפור בתפיסת תנועה היה בקורלציה עם קיצור של שיעורי הולכה (המשקפים יצירת מיאלין מחדש; רגרסיה ריבועים לפחות לינארית עם חישוב מקדם מתאם F = 27.3, p = 0.0005; r = -0.87) 9.
פרוטוקול הפרנציסקאני מוצג כעת עודכן על מנת להתאים את הבדיקה לשימוש קליני, כולל קיצור בדיקה, התאמת תוכנת בדיקה כדי לגרום לקובץ פלט אוטומטי, וכדי לגרום לתנועת sensitivציון ity.
כדי להעריך את ההשפעה של שיהוי השלכה על ראייה כפולה, פרוטוקול סטריאו המוגבל בזמן פותח. בפרוטוקול זה, תמונות מרחבית שונות מוצגות לאורך מוגבל של זמן, מאתגר אינטגרציה משקפת בזמן. בדיקה זו נועדה לבחון את ההשערה כי בשל פגיעה במיאלין בעצב, המידע המושפע משתי העיניים תגיע לקליפת המוח בנקודות זמן שונה לפגוע אינטגרציה משקפת בזמן. בדיקת קבוצה התאוששה על חולים (1-2.5 שנים בעקבות הפיגוע), שהראינו כי בעוד שרוב חולי רמות ביצועים ללא שינוי במשימת סטריאו סטטי סטנדרטית; ביצועים במשימת סטריאו מוגבל בזמן היה לקוי ברוב המקרים 10.
הפרנציסקאני ופרוטוקולי סטריאו המוגבל בזמן לספק, דרך פשוטה, אך רבת עוצמה כדי לזהות ולכמת את תהליכים של פגיעה במיאלין ויצירת מיאלין מחדש לאורך מסלולי הראייה. ma פרוטוקולים אלהy להיות יעיל לאבחון ולמעקב בחולי ON ו-MS באופן חסכוני באמצעות קל לשימוש פרוטוקול מחשב מבוסס.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הפרוטוקול כדלקמן הנחיות ועדת האתיקה אוניברסיטת עברית הדסה ללימודים בבני אדם. כדי למנוע את האפקט של קוצר ראייה או שגיאות שבירה על תוצאות בדיקה, יש לבצע את הפרוטוקולים בזמן שחולים להרכיב המשקפיים שלהם (חזון מתוקן).
אובייקט מתנועת פרוטוקול (הפרנציסקאני):
1. מבחן ייזום ונושאי הנחייה
- סיאט הנושא 50 סנטימטר מול מסך המחשב.
- פתח את תוכנת הפרנציסקאני.
- הדריכו את הנושא שהוא יוצג עם חפצי תנועה מוגדרת. להורות לו להגיב נכון ומהר ככל האפשר על ידי לחיצה על המקשים "" ולאחר מכן באופן מילולי שמות האובייקט הנתפס.
- בעקבות תגובה, מסך המצביע על "לחץ על מקש הרווח" יופיע. הדריכו את הנושא ללחץ על מקש הרווח כאשר מוכן לזהות את הגירוי הבא.
- הסבר לנושא שגירויים עשויים להופיע בקשה מאוד לperceivמהירויות דואר או בכמה כאלה יותר קל לתפוס.
2. הלמידה שלב
הזן "הפרנציסקאני למידה" בשורת הפקודה. נושא עכשיו יהיה מוצג עם 4 גירויי ירושלים. שלב זה מתבצע כאשר הנושא של שני העיניים פתוחות.
3. בדיקת Phase
באופן כללי, כל בדיקת הפרנציסקאני כוללת 20 גירויים. כולם הוצגו לראשונה במהירות הנמוכה ביותר של 4 פיקסלים / sec. אלה לא הוכרו כאמור אז הוצגו במהירות הבאה של 5.5 פיקסלים / sec. אלה שלא הכירו, יהיו אז הוצגו במהירות הבאה של 7.5 פיקסלים / שנייה וכן הלאה, עוברים 10 פיקסלים / sec, 13.5 פיקסלים / sec, 18 פיקסלים / שניות, ועד המהירות המהירה ביותר של 24.5 פיקסלים / sec. מהירויות הוגדרו בהתבסס על מעריך y = 3 * e 0.3. אם חמישה גירויים רצופים במהירות מסוימת לא הוכרו, הגירויים הבאים יוצגו במהירות מהירה יותר הבאה כדי למנוע תסכול בחולים. ההוא יגרום לקיצור אורך מבחן אשר בדרך כלל הוא ארוכה יותר כהכרה היא גרועה (דבר המחייב מעבר דרך מספר רב יותר של מהירויות לגירוי).
- עין אחת של נושא הכיסוי עם רטייה על העין. כל רטייה עשויה להיות מתאימה, כל עוד היא מספקת כיסוי מלא.
- הזן "אובייקטי הפרנציסקאני" בשורת הפקודה.
- בחר קבוצת גירויים אחת (תוכנה כוללת 4 סטי גירויים כל ערכה כוללת 20 אובייקטים שונים לבחירה עשויה להיות אקראית עם זאת, ודא שאתה מחיל סטי גירויים שונים לכל אחת מהעיניים שנבדקו;... החל סטי גירויים שונים לנקודות הבאות בזמן למידה מקרה של הערכת אורך שלו).
- הפקודה מבקשת ממך להזין את שמו של הנושא, תאריך העין והבדיקה נבדק תופיע. השלם את המידע הנדרש.
- לפקח בזהירות את הנושא ולהגיב לנושא בזמן שהיא / הוא משלים את המשימה באופן הבא:
- כאשר גירוי מופיע הנושא חייב ללחוץ על הכפתור "" על keyboארד ושם את זהותו של הגירוי שהוצג.
- לחץ על לחצן העכבר השמאלי לתשובה נכונה או הכפתור הימני של העכבר על תשובה לא נכונה.
- נושא לוחץ על "מקש הרווח" במקלדת לחניכה של הגירוי הבא.
- הליך זה (שלבים 3.5.1-3.1.5.3) ממשיך עד שכל 20 הגירויים בסט מוכרים או שהוצגו במהירות המהירה ביותר או.
- חזור על התהליך כולו (משלב 3.1) לעין השנייה של הנושא באמצעות סדרה של גירויים שונה.
פרוטוקול סטריאו המוגבל בזמן:
1. מבחן ייזום ונושאי הנחייה
- סיאט הנושא 50 סנטימטר מול מסך המחשב.
- פתח את תוכנת סטריאו.
- הדריכו את הנושא שהוא יוצג עם 3 צורות ממדיות (3D) ויצטרך שם את הצורה הנתפסת כנכונה ומהר ככל האפשר. צורות תהיה אחת מהפעולות הבאות: עיגול, ריבוע, משולש, או כוכב.
- הסבר לנושא שגירויים עשויים להופיע בקשה מאוד לתפוס את התנאים או בחלק קל יותר לתפוס את אלה.
- הדרך את הנושא ללבוש המשקפיים 3D.
- כבה את הברקים החדר.
2. הלמידה שלב
הזן "סטריאו למידה" בשורת הפקודה. נושא יהיה כעת מוצג עם 4 חזרות של כל צורה, שהוצגו בזמן הארוך ביותר הגירויים (500 אלפית השני) ובפער הקל ביותר (840 שניות של קשת) התנאים. בעקבות מצב מצגת 3D, מצגת 2D יעברו לכל צורה. בחודש האחרון, קו סימון קווי המתאר צורות יתווסף, כדי לוודא שהנושא נתפס הממדים של הצורה שהוצגה. נבדקים, שלא הצליחו במצב זה קל, לא ייבחנו בשלב הבא.
3 בדיקת שלב:. תפיסת stereopsis כפונקציה של פער המשקפת
צורת 4ים יוצג ל500 אלפית שניים ב 4 תנאים שונים פער: 120, 300, 540, ו840 שניות של קשת.
- הזן "פער סטריאו" בשורת הפקודה.
- הפקודה מבקשת ממך להזין את השם של נושא ובדיקת התאריך תופיע. השלם את המידע הנדרש.
- גירוי מופיע
- שמות נושא בצורה שהוצגה. תגובות המקודדות על ידי הבוחן בכפתורי מפתח 1-4 (כלומר. לחץ על 1, 2, 3, או 4 לחצני מפתח לתגובות המילוליות של הנושא של "מעגל", "מרובע", "משולש", או " כוכב ", בהתאמה). בשל תנאי תאורה ואת העובדה כי הנושא מרכיב משקפיים 3D, הוא לא יכול לקודד את התגובות בעצמו).
- נושא לוחץ על מקש כלשהו כדי להמשיך את הגירוי הבא. סדר הצגת גירויים הוא אקראי.
4. בדיקת Phase
תפיסת stereopsis כפונקציה של זמן הצגת גירוי. 4 הצורות יוצגו לפערים של 540 ו840 שניות של קשת בשני 40, 60, או 100 משכי אלפיות שניים.
- הזן "Stereo משך זמן" בשורת הפקודה.
- חזור על שלבים 3.2-3.5.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
פרוטוקול הפרנציסקאני
פרוטוקול התוצאות בקובץ טקסט, באופן אוטומטי המסכם את התגובות של הנושא. תוצאה יכולה להיות מנותחת בשתי דרכים:
ציון הכולל: כל גירוי שהוצג מוקצה עם משקל גירוי, והסכום של משקולות של כל הגירויים שזוהו מוגדר כציון תגובתו של הנושא. משקליו של גירוי מסוים מוגדר המבוססים על המהירות של הגירוי, עם משקולות גבוהות יותר במהירויות נמוכות יותר. גירויים בלתי מזוהים מוקצים עם משקל אפס. באופן כללי, בואו N להיות v שונה מהירויות 1, v 2, ..., N v המועסק (כאשר 1 v הוא המהירות הנמוכה ביותר, v 2 הוא בסמוך למהירות הנמוכה ביותר וכן הלאה); w 1, w 2, ..., W N הן המשקולות שהוקצו (שבו w 1> w 2> ...> w N w 0 הוא המשקל הקשורים לגירוי בלתי מזוהה או מבלי שיבחינו.); וk 1 עד k
ציון רגישות תנועה: האם להיות מוגדר כנקודת המהירות האיטית ביותר שבה הגיע מטופל תשובות נכונות 80%, זיהוי מהירות נקודה זה כסף של המטופל כדי להשיג תפיסת תנועה בשלמותה.
הציון שהושג יש להשוות לנתוני ראייה הנורמלית, ומשווה את התוצאות של חולים כמו ביחס לטווח הרגיל. זו באה לידי ביטוי באיור 1 פרוטוקול הפרנציסקאני הנוכחי נבדק על קבוצה של 16 הראשונה אי פעם חד צדדי על מטופלים בגילי 20-50 (32.1 ± 2.5 ממוצע ± SEM).; למד 1.5-19 חודשים לאחר התקפה בעצב ראייה (6.5 ± 1.47 חודשים בטועניםגיל). בבדיקות, 12 מהחולים היו חבר העמים ו4 RRMS האחר עם ההתקפה הראשונה של ON. MRI היה נורמלי ב10 חולים. כל החולים אושפזו בנוירולוגיה או רפואת עיניים מחלקות במרכז רפואי הדסה והיו במעקב במרפאת חוץ נוירולוגיה שלנו. ON הוגדר על רקע קליני על ידי רופא עיני נוירו מיוחד, שגם הוא שלל את קיומן של מחלות ophthalmological אחרות. Perimetry הושג בכל החולים, אך 3. עיניים עם חדות ראייה מתוקנות נמוך מ20/30 ו / או סקוטומה המרכזית לא נכללו בניתוח הנתונים. לכן, תוצאות שהוצגו כוללות 12 מושפעים ו15 עיני בחור. בנוסף, 29 עיני ראייה נורמלית נבדקו.
כפי שמודגם באיור 1, עיניים מושפעות מעל חולים לקבל תוצאות נמוכות באופן משמעותי בהשוואה לעיני ראייה נורמלית (p = 0.0001, שני זנב T Test), ולעמיתי העיניים של מטופלים (p = 0.006). ירידת ערך משמעותי שלהעיניים המושפעות נמצאת אם ניתוח התוצאות כציונים כולל (כמו באיור 1), או כציוני רגישות תנועה (p = 0.0004 וp = 0.02 בהשוואה לעיניהם של בקרות ולעיני בחור). עשרות פגומים על פרוטוקול הפרנציסקאני נמצאים גם במקרים של חדות התאוששו חזותיות (כלומר חדות ראייה ≥ 20/25 11;. p = 0.01 בהשוואה לקבוצת ביקורת), טוען כי מדידה זו היא רגישה יותר לזיהוי של חולים מתמידים חזותי מתלונן. כפי שניתן לראות בתרשים 1, עשרות רבות של כולם מלבד אחד של העיניים המושפעות ממוקמים מחוץ לטווח הנורמלי (המוגדר כ± 2.5 SD מהממוצע 'הפקדים).
פרוטוקול סטריאו המוגבל בזמן
תפיסת סטריאו נבדקה פעמיים. כל נושא מקבל שני ציונים, הגדרת תפיסת הסטריאו שלו כפונקציה של פער משקפת וכפונקציה של זמן הצגת גירוי. מקבלות תוצאות כקבצי טקסט ו alyzed כציונים נכונים אחוזים.
פרוטוקול סטריאו הנוכחי נבדק על קבוצה של 17 חולי דלקת בעצב הראיה אי פעם חד צדדיים הראשונים, בגילים 20-58 שנים (36.4 ± 2.6 ממוצע ± SEM); 12-26 חודשים לאחר התקפה (15.8 ± 1.34 חודשים בממוצע). כל החולים אושפזו בנוירולוגיה או רפואת עיניים מחלקות בהדסה והיו במעקב במרפאת חוץ נוירולוגיה שלנו. כל העיניים תקנו את חדות הראייה ≥ 20/25. Perimetry הוערך בכל החולים; היו אף סקוטומה המרכזית בכל אחת מעיניים. -רופא עיניים נוירו נבדקו חולים שלא לכלול את קיומן של מחלות ophthalmological אחרות.
בבדיקות, 10 מהחולים היו חבר העמים ו7 RRMS האחר עם התקפה הראשונה של ON. MRI היה תקין ב -7 חולים.
עשרים ושישה ושבעה עשרה נבדקים בריאים מתאימים נבדקו בסטריאו ידי פער וסטריאו ידי פרוטוקולי משך, בהתאמה.
ep "> תפיסת סטריאו כפונקציה של פער משקפת (עצמאי של משך גירוי)הציונים של הנבדקים מסוכמים לתנאי פער השונים: 120, 300, 540, ו840 שניות של קשת. כצפוי, ברמת ביצועים משתפרת עם עלייה משקפת פער (איור 2 א). זה נכון לגבי שניהם על חולים ונבדקים בריאים. תפיסת סטריאו השתפר כפונקציה של רמזי פער גדלו דומה לבדיקות סטריאו רגילות ולהדגים את היעילות של הפרוטוקול שלנו להעריך stereopsis. כפי שניתן לראות באיור 2 א, את ההשפעות של רמזי פער משקפת על תפיסת stereopsis הדומה על מטופלים ונבדקי ביקורת.
תפיסת סטריאו כפונקציה של משך גירוי (ללא תלות במידת פער)
הציונים של הנבדקים מסוכמים למשכי גירויים השונים: 40, 60, ו100 אלפיות השניות. כל שהוצג בפער הגבוה ביותר של 840 שניות oקשת ו. לנבדקי ביקורת, הפחתת זמני מצגת גירויים לא שינתה את רמות ביצועים; ביצועים היו דומים לכל תנאי המצגת (92.1%, 90.8%, ו91.4% נכונים ב40, 60, ו100 משכי msec גירוי, בהתאמה, איור 2). בחולים על, לעומת זאת, רמת ביצועים הייתה תלויה באורך משך גירויים. Stereopsis נפגע באופן משמעותי ב40 האלפיות השניים לעומת 60 msec תנאי גירויי משך (61.7% ו72.2% נכונים בהתאמה, p = 0.04; לזווג מבחן t שני זנב). ביצועים במצב 60 אלפיות השני היו שאין להבחין בין המצב 100 אלפיות השני (71.2% נכונים, איור 2).
לפיכך, 40 אלפיות הוא זמן מספיק לעיניים בריאים כדי לסנכרן מידע משקפת, וכתוצאה מכך תפיסת stereopsis ללא פגע. עיתוי זה אינו מספיק במקרים של ON. זו עשויה להיות מוסברת על ידי העובדה כי פגיעה במיאלין המשקפת יוצרת עיכוב בין אינפורmation מוקרן דרך שתי עיניים, מאתגר אינטגרציה משקפת בזמן לגירויים קצרים.
איור 1 ציונים בפרוטוקולים הפרנציסקאני לעצב ראייה ולשלוט בעיניים סה"כ ציונים שהתקבלו בעיניים המושפעות של מטופלים (AE) - עיגולים שחורים..; עיני בחור (FE) - עיגולים אפורים, ועיני שליטה - ריבועים פתוחים. קווים מקווקווים מייצגים טווח נורמטיבי, מוגדרים כ± 2.5 SD מהממוצע 'הפקדים.
איור 2. סטריאו תפיסה כפונקציה של פער משקפת וכפונקציה של משך גירויים בעצב ראייה ושליטהנושאים. () תפיסת stereopsis כפונקציה של פער משקפת. כפי שניתן לראות, מגמה דומה נמצאה בON ופקדים (סימנים אפורים ושחורים, בהתאמה) את שניהם, מפגינה תפיסת stereopsis השתפרה כפונקציה של פער גדל. תפיסת stereopsis (ב ') כפונקציה של משך זמן גירויים. כפי שניתן לראות, בעוד שהתפיסה שולטת היא עצמאית של משך גירויים, תפיסת סטריאו בחולים היא פונקציה של אורך הצגת גירוי; ביצועים גרועים באופן משמעותי נמצא כאשר גירויים מוצגים ל40 אלפית שניים לעומת גירויים הוצגו ל60 ו100 אלפית שניות.
איור 3. היחסים בין ציוני הפרנציסקאני ואיכות חזותית של חיים בחולי דלקת בעצב הראיה. איכות חזותית של חייםציונים (המתקבלים באמצעות ניי-VFQ -25 ושאלוני מוסף 10 פריט נוירו אופטלמולוגית) זממו נגד ציוני הפרנציסקאני של חולים. ציון הפרנציסקאני בכל מטופל הוגדר כדלתא בין הציונים 'העיניים המושפעות וחבריו (עשרות רבות של עיני מינוס עשרות העיניים שנפגעו בחור, כדי למזער את ההבדלים אישיים). כפי שניתן לראות, איכות חזותית סובייקטיבי חיים של ציונים לתאם עם עשרות מטופלים בפרוטוקול הפרנציסקאני; איכות לקויה של מקורביו חיים עם תפיסת תנועה לקויה, בעוד באיכות טובה יותר של מקורבי חיים עם תפיסת תנועה בשלמותה.
איור 4. הקשר בין ציוני הפרנציסקאני, וזמן תגובת VEP בחולי דלקת בעצב הראיה. ציוני הפרנציסקאני זממו נגד חולי שיהוי VEP (P100) לעיניים המושפעות () ועיני בחור (B). כפי שניתן לראות, תוצאות הפרנציסקאני מתואמים עם שיהוי VEP, המעיד על שיעורי היטל. זה נכון באך לא את עיני בחור מושפעים מהחולים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
דלקת בעצב ראיה היא מחלה demyelinative של עצב הראייה, גורם לאובדן ראייה חמור. למרות שנחשב חולף בעת השימוש בבדיקה חזותית סטנדרטית 1, מטופלים ממשיכים לתפוס קשיים בביצוע משימות חזותיות יומיומיות. אנו טוענים כי בדיקות חזותיות דינמיות מספיקות כדי לזהות ולכמת גירעונות מתמשך אלה. זה מאז פונקציות חזותיות דינמיות אך לא סטטי תלוי בשיעורי היטל, ועלול להיות פגיע יותר להקרנה התעכבה בעקבות הפגיעה במיאלין.
פרוטוקול הפרנציסקאני
על מנת להגדיר איך גירעון תפקוד ראייה דינמי באים לידי הביטוי בחיי היומיום של חולים, חולים עברו הערכה באמצעות האיכות הספציפית וכללית החזון של שאלוני חיים; 25 פריט שאלון National Eye Institute תפקוד חזותי (Nei-VFQ-25) 12 ו10 פריט נוירו אופטלמולוגית מוסף 13. אלה כוללים שאלות לגבי es הסובייקטיבית של המטופלtimation של היכולות חזותיות שלו, כמו גם שאלות לגבי רגשותיו תסכול, קושי בביצוע משימות מסוימות, ואת הצורך בסיוע מאחרים בשל ליקויי ראייה. עבור כל פריט, המטופל מתבקש לבחור את התגובה הטובה ביותר שמתארת את תפיסתו בזמן הבדיקה. איכות חזותית של ציון חיים נעה בין 0-100.
מצאנו כי ציונים בפרוטוקול הפרנציסקאני להסביר כמות נכבדת של 'סובייקטיבי חולים חזותיים מתלונן, לאחר השליטה על גירעונות חדות ראייה.
ציונים בפרוטוקול הפרנציסקאני (המוגדר כדלתא בין ציונים בעיניים המושפעות וחברים, כדי למזער את ההבדלים אישיים) היו בקורלציה עם איכות חזותית חיים של ציונים (r = -0.53, ראו פירוט באיור 3). הקשר היה קרוב למובהקות סטטיסטיות (p = 0.077). עשרות הפרנציסקאני חזו 28% מהשונות באיכות החזותית של שאלוני חיים, מסבירים גדולחלק מהמטופלים סובייקטיבית חזותיים מתלונן.
בנוסף לתפקידה בהסבר של חולים חזותיים מתלונן, פרוטוקול הפרנציסקאני יכול לשמש כסמן קל של תואר myelination לאורך המסלולים החזותיים; הידרדרות בציוני הפרנציסקאני משקפים שיעורי היטל עכבו תציין פגיעה במיאלין בעוד עשרות הפרנציסקאני משופרים המשקפים קיצור השיהוי יציינו יצירת מיאלין מחדש. יתר על כן, סכום שינוי בציוני הפרנציסקאני עשוי לאותת הסכום של פגיעה במיאלין או חידוש יצירת המיאלין. נכון לעכשיו, שיהוי חזותי עורר פוטנציאלי (VEP) הוא כלי תקן זהב כדי לזהות ולכמת את פגיעה במיאלין ויצירת מיאלין מחדש במסלולי הראייה. כידוע מזה שנים רבות, שיהוי ממושך VEP נמצא לעתים קרובות הבא ובהארכה זה עלולה להימשך שנות 6,14.
על מנת לאמת את התפקיד של ציוני הפרנציסקאני כמדד לmyelination לאורך המסלולים החזותיים, VEP latencies באמצעות rever דפוססאל VEP נבדקו בכל מטופל. כפי שמודגם באיור 4, ציונים בפרוטוקול הפרנציסקאני שלנו היו בקורלציה משמעותית עם שיהוי VEP מוחלט. זה היה נכון לעיניים המושפעות (רגרסיה ריבועים לפחות לינארית עם חישוב מקדם מתאם F = 5.2, p = 0.046; r = -0.58) אך לא לעיניים עמיתים (F = 0.85, p> 0.05; r = 0.25) חולי דלקת בעצב הראיה. זה הוא בהתאם לממצאים הקודמים שלנו על קבוצה אחרת של חולים על 10 אשר יכול להציע את הספציפיות של פרוטוקול הפרנציסקאני לחשוף התקפת demyelinative. המתאם בין ציוני הפרנציסקאני וVEP ערכי חביון (P100) מצביע על כך שהפרנציסקאני יכול לא רק לזהות, אלא גם לכמת את נזק demyelinative. המתאם בין השיפור בפרוטוקול הפרנציסקאני וקיצור של VEP latencies לאורך זמן 9 מראים כי פרוטוקול הפרנציסקאני עשוי גם רגישות לכמת יצירת מיאלין מחדש.
היתרון של שימוש בפרוטוקול הפרנציסקאני לזהותולכמת את השינויים במידת myelination לאורך המסלולים החזותיים מגיע מזמינותו.
בניגוד למדידות VEP, החלת פרוטוקול הפרנציסקאני אינו דורשת מכשיר יקר מאוד וטכנאי מיומן. פרוטוקול תוצאות בקובץ פלט אוטומטי, אשר יכול להיות מוערך על ידי כל הרופאים. זה הופך את הכלים זולים הנגישים הפרנציסקאני מתאים לשימוש נרחב.
פרוטוקול סטריאו המוגבל בזמן
פרוטוקול סטריאו המוגבל בזמן עשוי להיות הולם יותר מאשר בדיקות stereopsis סטנדרטיות כדי להעריך את תפקוד חזותי משקפת ספציפי לפגיעה בעצב ראייה.
בדיקות stereopsis סטנדרטיות נועדו לחשוף את החזון משקפת לקוי במקרים שבם כמות מספקת העברות עין אחת של קלט חזותי. זה עשוי לאפיין את השלב האקוטי של ON כמו גם נוירופתיה אופטית אחרת. בדיקות אלה, עם זאת, לא יגלו מקרים בהם שני העיניים לספק שלufficient מידע חזותי, אך בעיתוי שונה (אפיון בעצב ראייה כרוני). מאז גירויים חזותיים מוצגים לזמן בלתי מוגבל, הבדלים בשיעורי היטל הם זניחים.
אמנם לא זיהה באמצעות מדידות סטנדרטיות, הבדלים בשיעורי הקרנה בקרב העיניים צפויים להקשיח חזון משקפת יומיומי (שבו גירויים מהירים נפוצים) באופן משמעותי. לפיכך, פרוטוקול סטריאו המוגבל בזמן הוא שימושי כדי לזהות בעיות בתפקוד חזותיות משקפת הבאות וביכול להסביר מתמיד מטופלים מתלוננת בחיי היומיום ויזואלי.
מאז הפרוטוקולים שלנו שואפים ליצור הערכה סטנדרטית של פונקציות חזותיות דינמיות, אשר תגרום לציונים דומים עצמאיים של תנאים חיצוניים, הפרוטוקולים הם מחמירים ולא ניתן לשנות ריצה מחשבה. אם הבדיקה בעקבות בעיות טכניות מתמוטטת קודם להשלמה מלאה, מידע חלקי יישמר. הציון של המטופל באטהמקרה r יש להתייחס בזהירות, בהתאם לכמות המידע שכבר נרכשה. לחלופין, לחזור על הבדיקה באמצעות ערכת ניסויים שונה אפשרי.
כדי להבטיח ניקוד סטנדרטי בקרב חולים, חשוב לדייק בצעדים ייזום בדיקה, ובמיוחד שמירה על תנאי תאורה הנדרשות. זה גם קריטי כדי להשלים את צעד שלב הלמידה כרמת ביצועים במבחנים החזותיים יכול להיות תלוי בהיכרות עם מאפייני גירויים. ביצוע מוצלח בשלב הלמידה הוא מצב prerequested כדי להמשיך לשלב הבדיקות, מצביע על כך שיש לו את הנושא תפיסה מספיק תנועה או חזון משקפת מספיק כדי להיבדק בפרוטוקולים הפרנציסקאני או סטריאו. יתר על כן, על מנת להבטיח שרמת ביצועים במבחנים החזותיים הדינמיים משקף את המצב התפקודי של עצב הראייה ולא מגזרי העין קדמי, יש לשלול מחלות ophthalmological אחרות וprotocoצריכה להתבצע תוך ls חולים להרכיב המשקפיים שלהם (שליטה מתופעות של קוצר ראייה או שגיאות שבירה).
מגבלה אחת של פרוטוקול הפרנציסקאני נובעת מהכמות סופית של גירויי מבחן. 80 אובייקטים אלה נבחרו על בסיס מחקר מקיף בנושאי דלקת עצבים ושליטה אופטיים כפריטי האבחון ביותר (מתוך 240 גירויים נבדקו) בין הקבוצות הללו. 80 הפריטים להלחין 4 סטי גירויים שונים. כדי להימנע מלמידת עין היתר, גירויים שונים להגדיר מוחלים על כל עין שנבדקה. כדי להימנע מהלמידה בזמן, ערכות גירויים שונות מוחלות בין שלבי בדיקה שלאחר מכן. זה מספיק לשני שלבי בדיקה סמוכים. 4 סטי גירויים כיום נשלטים על רמות קושי. הכללה של גירויים חדשים במסגרת שלב הבדיקות תדרוש הערכה מוקדמת כדי להבטיח רמות קושי דומות בין ערכות בדיקה.
מאמר זה מתמקד בפגיעה במיאלין כn אופטי הפתופיזיולוגיה אפיוןeuritis. אנחנו מכירים את הרעיון כי הדלקת בעצב הראיה הוא יותר ממדינה ופגיעה במיאלין כי נזק neuroaxonal משמעותי עלול להתרחש גם בחולים, כפי שנחשף על ידי טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית האחרונה (אוקטובר) לומדת 15-19. עם זאת, בעוד התוצאה התפקודית של נזק neuroaxonal זו הוקמה בעבר 20-22, מדגימה בחדות מופחתת חזותית, חדות ניגודיות ואיכות חזותית של חיים, התוצאה התפקודית של פגיעה במיאלין הייתה ממוענת רק לעתים נדירות. המחקר שלנו נועד כדי לחשוף את ההשלכות תפקודיות של פגיעה במיאלין בבידול מהפגיעה באקסון ולפתח כלים קליניים לכמת שינויים הפונקציונליים אלה.
לסיכום, אנו מציעים שפרוטוקולי הפרנציסקאני הרומן וסטריאו עשויים לשמש באבחון ומעקב של חולים כמובן ON. בתהליך האבחון, פרוטוקולים אלה עשויים לחשוף ליקויי ראייה שלא ניתן לזהות באמצעות מדידות חזותיות סטנדרטיות. פרוטוקולי efficienלא להגדיר את חלק ארי של התלונות חזותיות בלתי מוסברות כיום בחולים לאחר ההתאוששות של חדות ראייה. במהלך המעקב, ניתן להשתמש בפרוטוקולים כסמן רגיש של פגיעה במיאלין ויצירת מיאלין מחדש לאורך זמן.
כלים אלה ניתן להשתמש כדי להעריך את היעילות של פיתוח כיום אסטרטגיות טיפוליות הגנה עצביות ומשובי מיקוד myelination במערכת העצבים המרכזית 23.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים מצהירים שום אינטרסים כלכליים מתחרים.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכה על ידי קרנות קיסריה אדמונד בנימין דה רוטשילד ו.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Personal computer, including laptops | The OFM software runs best on Mac or on Windows 7 (or higher) PC. The Stereo software runs on every personal computer. | ||
| Monitor specification | Size: at least 15inch, Color: at least 16 bit | ||
| The OFM and the Stereo softwares | These are self-developed softwares | Researchers & physicians who are interested in these softwares may contact us at: fmri-hadassah.org | |
| Red/Cyan 3D glasses (We had tested the Stereo software on the two following 3D glasses): | Nvidia & American Paper Optics | 3D Vision Ultimate Anaglyph 3D Glasses & Pro X Style Red/Cyan 3D Glasses for Movies and Games on Flat Screens | |
| Performance on our stereo task was compared to performance on the standard Randot stereo test | Stereo Optical Co. | Randot SO-002 |
References
- Rovaris, M., et al. Axonal injury in early multiple sclerosis is irreversible and independent of the short-term disease evolution. Neurology. 65 (10), 1626-1630 Forthcoming.
- Tallantyre, E. C., et al. Clinico-pathological evidence that axonal loss underlies disability in progressive multiple sclerosis. Mult. Scler. 4 (4), 406-411 Forthcoming.
- Oberwahrenbrock, T., et al. Retinal ganglion cell and inner plexiform layer thinning in clinically isolated syndrome. Mult. Scler. 19 (14), 1887-1895 (2013).
- Hickman, S. J., Dalton, C. M., Miller, D. H., Plant, G. T. Management of acute optic neuritis. Lancet. 360 (9349), 1953-1962 Forthcoming.
- Keough, M. B., Yong, V. W. Remyelination therapy for multiple sclerosis. Neurotherapeutics. 10 (1), 44-54 (2013).
- Halliday, A. M., McDonald, W. I., Mushin, J. Delayed pattern-evoked responses in optic neuritis in relation to visual acuity. Trans. Ophthalmol. Soc. U.K. 93 (0), 315-324 Forthcoming.
- Jones, S. J., Brusa, A. Neurophysiological evidence for long-term repair of ms lesions: Implications for axon protection. J. Neurol. 206 (2), 193-198 Forthcoming.
- Raz, N., et al. Sustained motion perception deficit following optic neuritis: Behavioral and cortical evidence. Neurology. 76 (24), 2103-2111 Forthcoming.
- Raz, N., Dotan, S., Chokron, S., Ben-Hur, T., Levin, N. Demyelination affects temporal aspects of perception: An optic neuritis study. Ann. Neurol. 71 (4), 531-538 (2012).
- Raz, N., Chokron, S., Ben-Hur, T., Levin, N. Temporal reorganization to overcome monocular demyelination. Neurology. 81 (8), 702-709 (2003).
- Kniestedt, C., Stamper, R. L. Visual acuity and its measurement. Ophthalmol. Clin. North. 16 (2), 155-170 Forthcoming.
- Mangione, C. M., et al. Development of the 25-item national eye institute visual function questionnaire. Arch. Ophthalmol. 119 (7), 1050-1058 (2001).
- Raphael, B. A., et al. Validation and test characteristics of a 10-item neuro-ophthalmic supplement to the nei-vfq-25. Am. J. Ophthalmol. 142 (6), 1026-1035 Forthcoming.
- Halliday, A. M., McDonald, W. I., Mushin, J. Delayed visual evoked response in optic neuritis. Lancet. 1 (7758), 982-985 Forthcoming.
- Costello, F., et al. Quantifying axonal loss after optic neuritis with optical coherence tomography. Ann. Neurol. 59 (6), 963-969 Forthcoming.
- Albrecht, P., et al. Degeneration of retinal layers in multiple sclerosis subtypes quantified by optical coherence tomography. Mult. Scler. 18 (10), 1422-1429 Forthcoming.
- Bock, M., et al. Time domain and spectral domain optical coherence tomography in multiple sclerosis: A comparative cross-sectional study. Mult. Scler. 16 (7), 893-896 Forthcoming.
- Dorr, J., et al. Association of retinal and macular damage with brain atrophy in multiple sclerosis. PLoS One. 6 (4), 18132-18 Forthcoming.
- Zimmermann, H., et al. Optic neuritis interferes with optical coherence tomography and magnetic resonance imaging correlations. Mult. Scler. 19 (4), 443-450 (2013).
- Saidha, S., et al. Visual dysfunction in multiple sclerosis correlates better with optical coherence tomography derived estimates of macular ganglion cell layer thickness than peripapillary retinal nerve fiber layer thickness. Mult. Scler. 17 (12), 1449-1463 (2011).
- Costello, F., et al. Tracking retinal nerve fiber layer loss after optic neuritis: A prospective study using optical coherence tomography. Mult. Scler. 14 (7), 893-905 (2008).
- Walter, S. D., et al. Ganglion cell loss in relation to visual disability in multiple sclerosis. Ophthalmology. 119 (6), 1250-1257 (2012).
- Taveggia, C., Feltri, M. L., Wrabetz, L. Signals to promote myelin formation and repair. Nat. Rev. Neurol. 6 (5), 276-287 Forthcoming.
