Summary
Objeto De Movimiento (OFM) y protocolos estéreo de duración limitada son instrumentos sensibles para identificar monocular y déficit de la función visual binocular dinámicas, las cuales se ven afectadas de forma exclusiva en pacientes con neuritis óptica. Además, estas pruebas pueden ser utilizados como herramientas no invasivas cuantitativos para evaluar el grado de mielinización largo de las vías visuales.
Abstract
Con el fin de seguir a los pacientes con neuritis óptica y evaluar la eficacia de su tratamiento, se requiere una herramienta muy útil, precisa y cuantificable para evaluar los cambios en la mielinización del sistema nervioso central (SNC). Sin embargo, las mediciones normales, incluidas las pruebas visuales de rutina y la resonancia magnética, no son lo suficientemente sensibles para este propósito. Presentamos dos pruebas visuales que abordan las funciones monoculares y binoculares dinámicos que pueden asociarse estrechamente con el grado de mielinización largo de las vías visuales. Estos incluyen Objeto De Movimiento (OFM) extracción y protocolos estéreo por tiempo limitado. En la prueba OFM, una matriz de puntos componer un objeto, moviendo los puntos dentro de la imagen mientras se mueve hacia la derecha los puntos hacia la izquierda fuera de la imagen o viceversa. El modelo de punto genera un objeto camuflado que no puede ser detectado cuando los puntos son estacionarios o en movimiento como un todo. Es importante destacar que el reconocimiento de objetos es críticamente dependiente de la percepción del movimiento. En restringido en tiempo laProtocolo estéreo, imágenes espacialmente dispares se presentan durante un período limitado de tiempo, desafiando a la integración de 3 dimensiones binocular en el tiempo. Ambas pruebas son apropiadas para el uso clínico y proporcionar un simple, pero potente, manera de identificar y cuantificar los procesos de desmielinización y remielinización largo de las vías visuales. Estos protocolos pueden ser eficaces para diagnosticar y seguir la neuritis óptica y pacientes con esclerosis múltiple.
En el proceso de diagnóstico, estos protocolos pueden revelar déficits visuales que no pueden ser identificados a través de las mediciones visuales estándar actuales. Además, estos protocolos sensiblemente identifican la base de los actualmente inexplicables continuación quejas visuales de los pacientes después de la recuperación de la agudeza visual. En el seguimiento longitudinal hasta supuesto, los protocolos se pueden utilizar como un marcador sensible de desmielinizante y procesos remielinizantes lo largo del tiempo. Por tanto, estos protocolos se pueden usar para evaluar la eficacia de s terapéuticos actuales y cambiantesstrategias, apuntando a la mielinización del sistema nervioso central.
Introduction
La neuritis óptica como un modelo para el seguimiento de la degeneración del tejido y la reparación
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad neurodegenerativa crónica inflamatoria del sistema nervioso central (SNC) y es la principal causa de discapacidad neurológica no traumática en adultos jóvenes en los países desarrollados. La desmielinización es considerada la característica histopatológica más característicos de la EM. Estudios recientes, sin embargo, reveló que la EM es también una enfermedad neurodegenerativa con daños neuroaxonal temprana 1-3.
La neuritis óptica (ON), la inflamación del nervio óptico, es el síntoma de presentación en el 20% de los pacientes con esclerosis múltiple y al menos el 50% de los que sufren de EM experimentan al menos un episodio de EN durante su vida 4. A diferencia de otras poblaciones de lesiones de la EM que no siempre se correlacionan con las manifestaciones clínicas, desmielinizante episodio del nervio óptico generalmente resulta en la manifestación distintiva de la pérdida visual aguda. Tada su comorbilidad con EM y sus datos clínicos prominentes, EN ofrece una oportunidad única para que la degeneración del tejido de rastreo y reparación y sus consecuencias en una sola lesión MS.
La necesidad de mejorar los métodos para el seguimiento de la degeneración del tejido y la reparación in vivo
Los estudios patológicos en MS implican desmielinización como causa principal de la transección axonal y la posterior degeneración axonal. La remielinización puede prevenir axones mielina degenere; Sin embargo, la remielinización efectiva puede ser limitada como resultado de los repetidos ataques. Por lo tanto, las estrategias terapéuticas neuroprotectoras y regenerativas actuales y futuras en la EM están dirigidas a prevenir nuevos ataques y promover los procesos de remielinización en el SNC 5.
Con el fin de dar seguimiento a los pacientes con neuritis óptica y evaluar la eficacia de su tratamiento, se requiere una buena herramienta para cuantificar los cambios en la mielinización del SNC. Sin embargo, el soportemediciones ard, incluyendo pruebas visuales de rutina y la resonancia magnética, no son lo suficientemente sensibles para este propósito. Pruebas visuales de rutina (es decir. De agudeza visual, sensibilidad al contraste, campos visuales, y la percepción de colores) puede revelar los casos de reducción de la proyección de entrada a lo largo de las vías visuales, pero son insensibles a identificar los tipos de proyección con retraso, lo cual es el papel de las fibras de mielina 6,7 . Lesiones hiperintensas T2, que son el sello distintivo de la enfermedad, son el resultado de mezcla residual del edema, la inflamación, desmielinización, pérdida axonal y gliosis y por lo tanto no pueden diferenciar entre la desmielinización y otras patologías cerebrales. Por otra parte, la resonancia magnética estándar está diseñado para revelar el contraste tisular cualitativa. Mientras que éstos son adecuados para la identificación de la localización del tejido inusual, que son insuficientes para evaluar cuantitativamente las propiedades del tejido.
Pruebas visuales dinámicos pueden ser utilizados como marcadores de la desmielinización y remielinización
Argumentamosque las funciones visuales dinámicos son más apropiadas que las funciones estáticas para identificar y cuantificar los cambios en las latencias de proyección a lo largo de las vías visuales. Si bien la realización de las funciones visuales estáticos y dinámicos requiere suficiente cantidad de proyección visual de entrada, las funciones visuales dinámicos sólo dependen de las tasas de proyección. Desmielinización del nervio óptico puede afectar, por ello dinámico en lugar de las funciones visuales estáticos, lo que implica la necesidad de una rápida transmisión de la información visual con el fin de percibir el movimiento.
Hemos desarrollado dos tareas conductuales para evaluar las funciones visuales monoculares y binoculares que pueden estrechamente asociar con latencias de proyección a lo largo de las vías visuales. Estos incluyen Objeto De Movimiento (OFM) extracción y protocolos estéreo por tiempo limitado.
En la prueba OFM, una matriz de puntos componer un objeto, moviendo los puntos dentro de la imagen mientras se mueve hacia la derecha los puntos hacia la izquierda fuera de la imagen o viceversa. El pa dotttern genera un objeto camuflado que no puede ser detectado cuando los puntos son estacionarios o en movimiento como un todo. Es importante destacar que, el reconocimiento de objetos depende de la percepción del movimiento. Utilizando el protocolo OFM, hemos demostrado un déficit sostenido en los ojos afectados de los pacientes que, evidentes incluso 12 meses después del ataque de neuritis óptica, mientras que las funciones visuales normales habían recuperado 8. Por otra parte, un rendimiento deficiente se asoció con conducciones tardío (P100 con retraso, lo que refleja la desmielinización) y la mejora en la percepción del movimiento se correlacionó con la reducción de las tasas de conducción (de forma que reflejen la remielinización; lineal de mínimos cuadrados de regresión con el cálculo del coeficiente de correlación F = 27,3, p = 0,0005; r = -0,87) 9.
El protocolo OFM actualmente presentado se actualiza con el fin de adaptarse a la prueba para el uso clínico, incluyendo el acortamiento de prueba, el ajuste de la prueba de software para resultar en un archivo de salida automática, y para dar lugar a un movimiento de sensibilidadpuntuación dad.
Para evaluar el efecto de las latencias de proyección en la visión binocular, el protocolo estéreo con limitaciones de tiempo se desarrolló. En este protocolo, imágenes espacialmente dispares se presentan durante un período limitado de tiempo, desafiando la integración binocular en el tiempo. Esta prueba se diseñó para probar la hipótesis de que debido a la desmielinización en el nervio afectado, la información de los dos ojos se llega a la corteza en diferentes puntos de tiempo que menoscabe la integración binocular en el tiempo. Prueba de un grupo de pacientes recuperados EN (1 a 2,5 años después del ataque), hemos demostrado que, si bien la mayoría de los pacientes tenían niveles de rendimiento intactos en una tarea estéreo estática estándar; desempeño en la tarea estéreo con limitaciones de tiempo se veía afectada en la mayoría de los casos 10.
La OFM y los protocolos estéreo de tiempo limitados ofrecen un simple, pero potente, manera de identificar y cuantificar los procesos de desmielinización y remielinización lo largo de las vías visuales. Estos protocolos may ser eficiente para el diagnóstico y seguimiento de pacientes con EM ON y en una manera rentable mediante un fácil utilizar el protocolo basado en computadora.
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Protocol
El protocolo sigue las directrices del Comité de Ética de la Universidad Hebrea Hadassah para estudios en sujetos humanos. Para evitar el efecto de la miopía o errores de refracción en los resultados de prueba, los protocolos deben realizarse mientras que los pacientes usan sus gafas (visión corregida).
Objeto De protocolo Motion (OFM):
1. Prueba de Iniciación y sujetos Instruir
- Asiente el sujeto 50 cm delante de la pantalla del ordenador.
- Abra el software OFM.
- Indique al sujeto que va a ser presentada con objetos en movimiento definido. Instruirlo para responder lo más correcto y lo más rápido posible al presionar el teclado "A" y luego nombrar verbalmente el objeto percibido.
- Tras la respuesta, aparecerá una pantalla que indica ", pulse la barra de espacio." Indique al sujeto que pulsar la barra espaciadora cuando esté listo para identificar el estímulo siguiente.
- Explique al sujeto que los estímulos pueden aparecer a muy difíciles de perceive velocidades o en algunos otros más fáciles de percibir.
2. Fase de Aprendizaje
Intro "OFM aprendizaje" en la línea de comandos. Asunto ahora se presenta con 4 ejemplos de los estímulos. Esta fase se lleva a cabo cuando el jugador de sujetos de ambos ojos están abiertos.
3. Fase de Pruebas
En general, cada prueba OFM incluye 20 estímulos. Todos se presentó por primera vez a la velocidad más baja de 4 píxeles / seg. Esos no reconocido se presentó luego en la siguiente velocidad de 5,5 píxeles / seg. Aquellos no reconocidos, se presentó a continuación en la siguiente velocidad de 7,5 píxeles / seg y así sucesivamente, pasando por 10 píxeles / seg, 13,5 píxeles / seg, 18 píxeles / seg, y hasta la velocidad más rápida de 24,5 píxeles / seg. Las velocidades se definieron con base en el exponente y = 3 * e 0.3. Si no se reconocieron cinco estímulos consecutivos en una cierta velocidad, el siguiente estímulos será presentado en la próxima velocidad más rápida para evitar la frustración de los pacientes. Thse dará lugar a acortar la longitud de prueba que generalmente es más largo que el reconocimiento es peor (que requiere el paso a través de mayor número de velocidades por estímulo).
- Cubierta del sujeto un ojo con un parche en el ojo. Cada parche en el ojo puede ser adecuada siempre que suministra una cobertura completa.
- Introduzca "objetos OFM" en la línea de comandos.
- Elija un conjunto de estímulos (software incluye 4 series de estímulos Cada juego incluye 20 objetos diferentes Selección puede ser aleatoria Sin embargo, asegúrese de aplicar diferentes conjuntos de estímulos para cada uno de los ojos del ensayo;... Aplicar diferentes conjuntos de estímulos para los puntos de tiempo posteriores en el aprendizaje caso de la evaluación longitudinal).
- Un mensaje que le pedirá que introduzca el nombre del tema, aparecerá probado fecha de ojo y pruebas. Completar la información requerida.
- Es importante vigilar cuidadosamente el tema y responder a los sujetos mientras él / ella completa la tarea de la siguiente manera:
- Cuando un estímulo aparece el sujeto debe presionar el botón "A" en el keyboard y el nombre de la identidad del estímulo presentado.
- Pulse el botón izquierdo del ratón para una respuesta correcta o el botón derecho del ratón para una respuesta incorrecta.
- Asunto presiona la "barra de espacio" en el teclado para iniciar el siguiente estímulo.
- Este procedimiento (pasos 3.5.1-3.1.5.3) continúa hasta los 20 estímulos en el conjunto están bien reconocidos o presentan a la velocidad más rápida.
- Repita todo el procedimiento (desde el paso 3.1) para el segundo ojo del sujeto utilizando un conjunto diferente de los estímulos.
Protocolo Stereo Tiempo con limitaciones:
1. Prueba de Iniciación y sujetos Instruir
- Asiente el sujeto 50 cm delante de la pantalla del ordenador.
- Abra el software de estéreo.
- Indique al sujeto que va a ser presentado con 3 formas dimensiones (3D) y tendrá que nombrar la forma percibida como correcta y rápida posible. Las formas serán uno de los siguientes: un círculo, un cuadrado, Un triángulo, o una estrella.
- Explique al tema que pueden aparecer estímulos en muy difícil de percibir las condiciones o en algún más fácil percibir queridos.
- Instruya al sujeto a usar las gafas 3D.
- Apague la iluminación ambiente.
2. Fase de Aprendizaje
Enter "Stereo aprendizaje" en la línea de comandos. Sujeto se presenta ahora con 4 repeticiones de cada forma, presentados en la duración de los estímulos más largo (500 ms) y por la disparidad más fácil (840 segundos de arco) condiciones. A raíz de la condición presentación 3D, una presentación en 2D seguirá para cada forma. En este último, se añadirá una línea que marca las formas curvas de nivel, para asegurarse sujeto percibe las dimensiones de la forma presentada. Los sujetos, que no tienen éxito en esta condición fácil, no se pondrá a prueba en la próxima fase.
3 Fase de prueba:. Percepción Stereopsis en Función de la disparidad binocular
La forma 4s se presentarán durante 500 ms en 4 diferentes condiciones de disparidad: 120, 300, 540 y 840 segundos de arco.
- Enter "Disparidad Stereo" en la línea de comandos.
- Aparecerá un mensaje que le pedirá que introduzca el nombre del interesado y las pruebas de la fecha. Completar la información requerida.
- Aparece Estímulo
- Nombres detenidamente la forma presentada. Las respuestas se codificaron por el examinador en botones de tecla 1-4 (es decir., Pulse el 1, 2, 3, o 4 botones principales para las respuestas verbales del sujeto de "un círculo", "cuadrado", "un triángulo", o "un estrella ", respectivamente). Debido a las condiciones de luz y el hecho de que el sujeto lleva gafas 3D, no puede codificar las respuestas por sí mismo).
- Asunto presiona cualquier tecla para continuar con el siguiente estímulo. El orden de presentación de estímulos es al azar.
4. Fase de Pruebas
Percepción Estereopsis como una función del tiempo de presentación del estímulo. Las 4 formas serán presentados por las disparidades de 540 y 840 seg de arco en cualquiera de 40, 60, o 100 duraciones mseg.
- Enter "Duración Stereo" en la línea de comandos.
- Repita los pasos 3.2 a 3.5.
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Representative Results
Protocolo OFM
El protocolo se traduce en un archivo de texto, que resume de forma automática las respuestas del sujeto. Resultado se puede analizar de dos maneras:
Puntuación total: cada estímulo presentado se asigna con un peso de estímulo, y la suma de los pesos de todos los estímulos identificados se establece como marcador de respuesta del sujeto. El peso de un estímulo particular se establece en función de la velocidad del estímulo, con pesos superiores a velocidades más bajas. Estímulos no identificados se asignan con un peso cero. Generalmente, Sea n el diferente velocidades v 1, v 2, ..., V N empleada (donde v 1 es la velocidad más baja, V 2 es la siguiente a la velocidad más baja y así sucesivamente); W 1, W 2, ..., W N son los pesos asignados (donde w 1> w 2> ...> W N w 0 es el peso asociado con un estímulo no identificado o no se detectan.); y k 1 a k
Movimiento puntuación de sensibilidad: se definirá como la velocidad del punto más lento en el que un paciente había alcanzado el 80% de respuestas correctas, la identificación de este punto como la velocidad umbral del paciente para obtener la percepción del movimiento intacta.
La puntuación obtenida debe compararse con los datos con visión normal, la comparación de los resultados de los pacientes como en relación con la gama estándar. Esto se ilustra en la Figura 1 El protocolo OFM actual se probó en un grupo de 16 primer unilaterales en pacientes de 20-50 años de edad (32,1 ± 2,5 media ± SEM).; estudiado 1,5-19 meses tras un ataque de neuritis óptica (6,5 ± 1,47 meses en promedioedad). En las pruebas, el 12 de los pacientes fueron CEI y los otros 4 EMRR con el primer ataque de ON. La RM fue normal en 10 pacientes. Todos los pacientes fueron hospitalizados en los servicios de Neurología Oftalmología o departamentos en el centro médico Hadassah y fueron seguidos en la consulta externa de Neurología. ON ha sido definida en términos clínicos por un oftalmólogo especializado Neuro, que también había descartado la coexistencia de otras enfermedades oftalmológicas. La perimetría se obtuvo en todos los pacientes, pero 3. Los ojos con agudeza visual corregida menor de 20/30 y / o escotoma central se excluyeron del análisis de datos. Por lo tanto, los resultados presentados incluyen 12 afectados y 15 compañeros de los ojos. Además, 29 ojos con visión normal fueron probados.
Como se demuestra en la Figura 1, los ojos afectados de pacientes con ON obtienen resultados significativamente más bajos en comparación con los ojos con visión normal (p = 0,0001, de dos colas t Test), y para los ojos contralaterales de los pacientes (p = 0,006). Deterioro significativo de lalos ojos afectados se encuentra si el análisis de los resultados como puntuaciones totales (como en la Figura 1) o como de sensibilidad al movimiento (p = 0,0004 y p = 0,02 en comparación con los ojos de los controles y a los compañeros de los ojos). Las puntuaciones deteriorados en el protocolo OFM se encuentran también en los casos de la agudeza visual recuperado (es decir, la agudeza visual ≥ 20/25 11;. P = 0,01 en comparación con los controles), lo que sugiere que esta medición es más sensible para identificar a pacientes 'persistente de las protestas visual. Como se observa en la Figura 1, las puntuaciones de todos menos uno de los ojos afectados se colocan fuera del rango normal (definida como ± 2,5 SD de media controles ').
Protocolo estéreo de tiempo limitado
Percepción estéreo se prueba dos veces. Cada sujeto obtiene dos resultados, la definición de su percepción estéreo como una función de la disparidad binocular y como una función de tiempo de la presentación del estímulo. Los resultados se dan como archivos de texto y un alyzed como porcentaje de respuestas correctas.
El protocolo actual Stereo fue probado en un grupo de 17 pacientes con neuritis óptica primera vez unilaterales, edad 20 a 58 años (36,4 ± 2,6 media ± SEM); 12-26 meses tras un ataque por (15,8 ± 1,34 meses de media). Todos los pacientes fueron hospitalizados en los servicios de Neurología Oftalmología o Departamentos en Hadassah y fueron seguidos en la consulta externa de Neurología. Todos los ojos se habían corregido agudeza visual ≥ 20/25. La perimetría se evaluó en todos los pacientes; ninguno tenía escotoma central en uno de los ojos. Un neuro-oftalmólogo probado los pacientes para descartar la coexistencia de otras enfermedades oftalmológicas.
En las pruebas, el 10 de los pacientes fueron CEI y los otros 7 EMRR con primer ataque de ON. La RM fue normal en 7 pacientes.
Veinte seis y diecisiete controles sanos fueron probados en el equipo de música por la disparidad y estéreo en los protocolos de duración, respectivamente.
ep "> percepción estéreo como una función de la disparidad binocular (independiente de la duración del estímulo)Las puntuaciones de los sujetos se resumen para las distintas condiciones de disparidad: 120, 300, 540, y 840 segundos de arco. Como era de esperar, el nivel de rendimiento mejora a medida que aumenta la disparidad binocular (Figura 2A). Esto es cierto tanto para los pacientes y sujetos de control sanos. Mejora la percepción estéreo en función del aumento de las señales de disparidad se asemejan pruebas estéreo estándar y demostrar la eficacia de nuestro protocolo para evaluar la estereopsis. Como se observa en la Figura 2A, los efectos de las señales de disparidad binocular sobre la percepción estereopsis se parecen en los pacientes y sujetos de control.
Percepción estéreo como una función de la duración del estímulo (independiente del grado de disparidad)
Las puntuaciones de los sujetos se resumen para las diferentes duraciones de estímulos: 40, 60 y 100 ms. Todo presentado en la mayor disparidad de 840 segundos of arco. Para los sujetos de control, reduciendo los tiempos de presentación de estímulos no cambió los niveles de rendimiento; el rendimiento fue similar para todas las condiciones de presentación (92,1%, 90,8% y 91,4% de aciertos en el 40, 60 y 100 ms duración de estímulo, respectivamente, Figura 2B). En pacientes ON, por otro lado, el nivel de rendimiento era dependiente de los estímulos longitud duración. Stereopsis se vio afectada significativamente en los 40 ms en comparación con los 60 ms Condiciones Duración de estímulos (61,7% y 72,2%, respectivamente correcta, p = 0,04; pareados de dos colas t-test). Rendimiento en la condición de 60 mseg era indistinguible de la condición mseg 100 (71,2% correcta, la Figura 2B).
Por lo tanto, 40 ms es un tiempo suficiente para los ojos sanos para sincronizar la información binocular, lo que resulta en la percepción estereopsis intacta. Este tiempo es suficiente en casos de ON. Esto puede explicarse por el hecho de que la desmielinización monocular genera un retardo entre la informaciónción proyectada a través de los dos ojos, desafiando la integración binocular a tiempo para breves estímulos.
Figura 1 Las puntuaciones en los protocolos de OFM para la neuritis óptica y controlar ojos puntajes totales obtenidos de los ojos afectados de los pacientes (AE) - círculos negros..; compañeros de los ojos (FE) - círculos grises y los ojos de control - plazas abiertas. Las líneas de puntos representan rango normativo, definido como ± 2,5 SD de media controles.
Figura 2. Estéreo percepción como una función de la disparidad binocular y como una función de la duración de los estímulos en la neuritis óptica y controlsujetos. (A) de percepción Stereopsis como una función de la disparidad binocular. Como se ve, tendencia similar se encuentra tanto en ON y controles (símbolos gris y negro, respectivamente), lo que demuestra la mejora de la percepción estereopsis como una función del aumento de la disparidad. (B) la percepción Estereopsis como una función de la duración de los estímulos. Como se ve, mientras que la percepción controles "es independiente de la duración de los estímulos, la percepción estéreo en los pacientes es una función de la longitud de la presentación del estímulo; significativamente peor desempeño se encuentra cuando los estímulos se presentan durante 40 ms en comparación con los estímulos presentados por 60 y 100 ms.
Figura 3. La relación entre las puntuaciones de la OFM y la calidad visual de la vida en pacientes con neuritis óptica. La calidad visual de la vidapuntuaciones (obtenidos a través de la NEI-VFQ-25 y las 10 del artículo Neuro oftálmicos cuestionarios Suplemento) representan frente a las puntuaciones OFM de los pacientes. Puntuación de OFM en cada paciente se define como el delta entre las puntuaciones de los ojos afectados y compañeros "(puntuaciones de los compañeros ojos puntuaciones de los ojos afectados menos, para reducir al mínimo las diferencias individuales). Como se ve, la calidad visual subjetiva de vida resultados se correlacionan con las puntuaciones de los pacientes en el protocolo OFM; deterioro de la calidad de vida asociados con la percepción del movimiento deteriorado, mientras que una mejor calidad de vida asociados con la percepción del movimiento intacto.
Figura 4. La relación entre las puntuaciones de la OFM y latencias VEP en pacientes con neuritis óptica. Puntajes OFM representan frente a los pacientes latencias VEP (P100) para los ojos afectados (A) y (B compañeros ojos). Como se ve, las puntuaciones de OFM se correlacionan con latencias VEP, indicando los tipos de proyección. Esto es cierto en los compañeros, pero no los ojos de los pacientes afectados.
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Discussion
La neuritis óptica es una enfermedad desmielinizante del nervio óptico, causando la pérdida de visión aguda. Aunque se considera transitoria cuando se utiliza la prueba visual estándar 1, los pacientes siguen percibiendo las dificultades para realizar tareas visuales de todos los días. Se argumenta que las pruebas visuales dinámicos son adecuados para identificar y cuantificar estos déficits sostenidos. Esto es ya que las funciones visuales dinámicos pero no estáticos dependen de las tasas de proyección, y puede ser más vulnerable a la demora en la proyección después de desmielinización.
El protocolo OFM
Con el fin de definir la forma de déficit de la función visual dinámica se refleja en la vida diaria de los pacientes, los pacientes fueron evaluados a través de la calidad específica y global visión de los cuestionarios de la vida; el artículo 25 del Instituto Nacional del Ojo Cuestionario de Funcionamiento Visual (NEI-VFQ-25) 12 y el 10 del artículo Neuro Oftalmológico Suplemento 13. Estos incluyen preguntas acerca de es subjetivos del pacienteTimation de sus habilidades visuales, así como preguntas relacionadas con sus sentimientos de frustración, dificultad para realizar determinadas tareas, y la necesidad de la ayuda de otras personas debido a las deficiencias visuales. Para cada tema, el paciente se le pide que elija la respuesta que mejor describe su percepción en el momento del examen. La calidad visual de la puntuación de la vida oscila entre 0-100.
Hemos encontrado que las puntuaciones en el protocolo OFM explican una cantidad notable de los pacientes 'subjetiva visual se queja, después de controlar el déficit de agudeza visual.
Las puntuaciones en el protocolo OFM (definido como el delta entre las puntuaciones en los ojos afectados y compañeros, para reducir al mínimo las diferencias individuales) se correlacionaron con la calidad visual de las puntuaciones de la vida (r = -0,53, ver detalles en la Figura 3). La correlación fue cerca de la significación estadística (p = 0,077). Puntajes OFM predijeron el 28% de la varianza en la calidad visual de los cuestionarios de la vida, explicando un importanteparte del pacientes 'subjetiva visual se queja.
Además de su papel en la explicación de los pacientes 'de las protestas visual, el protocolo de OFM se puede utilizar como un marcador fácil de grado mielinización a lo largo de las vías visuales; deterioro en las puntuaciones de OFM que reflejan las tasas de proyección retraso marcará desmielinización mientras que la mejora de las puntuaciones que reflejan OFM acortamiento de latencias marcarán la remielinización. Además, la cantidad de cambio en las puntuaciones OFM puede indicar la cantidad de desmielinización o la remielinización. En la actualidad, (VEP) latencias potencial evocado visual son la herramienta estándar de oro para identificar y cuantificar la desmielinización y remielinización en las vías visuales. Como se conoce desde hace muchos años, las latencias VEP prolongados se encuentran con frecuencia siguiente ON, y esta prolongación puede persistir durante años 6,14.
Con el fin de validar el papel de las puntuaciones OFM como un índice de la mielinización a lo largo de las vías visuales, VEP latencias usando un patrón de ReverSal VEP se evaluaron en cada paciente. Como se demuestra en la Figura 4, las puntuaciones en nuestro protocolo OFM se correlacionaron significativamente con latencias absolutas VEP. Esto era cierto para los ojos afectados (mínimos cuadrados lineales de regresión con el cálculo del coeficiente de correlación F = 5,2, p = 0,046, r = -0,58), pero no para los compañeros de los ojos (F = 0,85, p> 0,05, r = 0,25) de los pacientes con neuritis óptica. Esto está de acuerdo con nuestros resultados anteriores en un grupo diferente de pacientes, el 10 de los que pueda deducirse la especificidad del protocolo OFM para revelar un ataque desmielinizante. La correlación entre las puntuaciones de la OFM y VEP (P100) valores de latencia indican que OFM no sólo puede identificar, sino también a cuantificar el daño desmielinizante. La correlación entre la mejora en el protocolo OFM y el acortamiento de latencias VEP largo tiempo 9 sugieren que el protocolo OFM también puede cuantificar con sensibilidad remielinización.
La ventaja de usar el protocolo OFM para identificary cuantificar los cambios en el grado de mielinización lo largo de las vías visuales proviene de su disponibilidad.
En contraste con las mediciones de los VEP, aplicando el protocolo OFM no requiere un dispositivo muy caro y un técnico entrenado. El protocolo resulta en un archivo de salida automática, que puede ser evaluado por todos los clínicos. Esto hace que las herramientas de bajo costo accesibles OFM adecuado para utilizar ampliamente.
El protocolo estéreo de tiempo limitado
El protocolo estéreo con limitaciones de tiempo puede ser más adecuado que las pruebas de estereopsis estándar para evaluar las disfunciones visuales binoculares específicas a la neuritis óptica.
Pruebas de estereopsis estándar están diseñados para revelar deterioro de la visión binocular en los casos en que uno de los ojos transferencias cantidad insuficiente de la información visual. Esto puede caracterizar la fase aguda de la EN, así como otras neuropatías ópticas. Estas pruebas, sin embargo, no revelarán casos en los que ambos ojos entregan sufficient información visual, pero en diferentes momentos (que caracteriza la neuritis óptica crónica). Dado que los estímulos visuales se presentan durante un tiempo ilimitado, las diferencias en las tasas de proyección son insignificantes.
Si bien no se identifica a través de medidas estándar, se espera que las diferencias en las tasas de proyección entre los ojos para endurecer significativamente la visión binocular todos los días (en el que los estímulos rápidos son comunes). Por lo tanto, el protocolo estéreo con limitaciones de tiempo es útil para identificar la disfunción visual binocular siguiente ON y puede explicar persistente del paciente se queja en la vida cotidiana visual.
Desde nuestros protocolos tienen por objeto generar estándar de evaluación de las funciones visuales dinámicos, lo que se traducirá en las puntuaciones similares independientes de las condiciones externas, los protocolos son estrictos y no se pueden modificar pensamiento funcionamiento. Si después de los problemas técnicos de la prueba se derrumba antes de la finalización completa, se guardará la información parcial. La puntuación de los pacientes en el café con lechecaso r debería considerarse con precaución, en función de la cantidad de información que ya fue adquirida. Alternativamente, la repetición de la prueba con un conjunto experimental diferente es posible.
Para asegurar una puntuación estándar de los pacientes, es importante ser precisos en los pasos de iniciación de la prueba, y sobre todo manteniendo las condiciones de iluminación requeridos. También es fundamental para completar la etapa de fase de aprendizaje, el nivel de rendimiento en las pruebas visuales puede depender de la familiarización con las características de los estímulos. El desempeño exitoso en la etapa de aprendizaje es una condición prerequested para pasar a la fase de prueba, lo que indica que el sujeto tiene suficientes la percepción del movimiento o suficiente visión binocular que ser probado en los protocolos de OFM o estéreo. Por otra parte, para asegurar que el nivel de rendimiento en las pruebas visuales dinámicos refleja el estado funcional del nervio óptico en lugar de segmentos anterior del ojo, otras enfermedades oftalmológicas deben descartar y protocols deben llevarse a cabo, mientras que los pacientes usen sus anteojos (que controlan a los efectos de la miopía o defectos de refracción).
Una limitación del protocolo OFM resulta de su cantidad finita de estímulos de prueba. Se seleccionaron estos 80 objetos basado en un amplio estudio sobre la neuritis óptica y sujetos control como los artículos más de diagnóstico (de un total de 240 estímulos probados) entre estos grupos. Los 80 artículos componen 4 conjuntos de estímulos diferentes. Para evitar el aprendizaje entre los ojos, diferentes estímulos establecidos se aplica a cada ojo probado. Para evitar el aprendizaje en el tiempo, los diferentes conjuntos de estímulos se aplican entre las fases de pruebas posteriores. Esto es adecuado para dos fases de prueba adyacentes. Los 4 juegos actualmente estímulos son controladas por niveles de dificultad. Inclusión de nuevos estímulos dentro de la fase de pruebas exigirá una evaluación previa para asegurar niveles de dificultad similares entre las series de pruebas.
En este trabajo se centró en la desmielinización como la fisiopatología caracterización óptica neuritis. Estamos familiarizados con la idea de que la neuritis óptica es más que un estado de la desmielinización y daño neuroaxonal sustancial también puede ocurrir en los pacientes, según lo revelado por las recientes tomografía de coherencia óptica (OCT) estudia 15-19. Sin embargo, aunque la consecuencia funcional de este daño neuroaxonal se estableció previamente 20-22, demostrando disminución de la agudeza visual, el contraste de la agudeza visual y la calidad de vida, la consecuencia funcional de la desmielinización fue rara vez se aborda. Nuestro estudio tuvo como propósito revelar las consecuencias funcionales de desmielinización en la diferenciación de la pérdida axonal y desarrollar herramientas clínicas para cuantificar estos cambios funcionales.
En resumen, sugerimos que nuestros protocolos novela OFM y estéreo pueden utilizarse en el diagnóstico y seguimiento de evolución de los pacientes ON. En el proceso de diagnóstico, estos protocolos pueden revelar déficits visuales que no pueden ser identificados a través de mediciones visuales estándar. Los protocolos se efficient para definir una parte importante de las quejas visuales actualmente inexplicables en los pacientes después de la recuperación de la agudeza visual. En el curso de seguimiento, los protocolos se pueden utilizar como un marcador sensible de la desmielinización y remielinización lo largo del tiempo.
Estas herramientas se pueden utilizar para evaluar la eficacia de la actualidad el desarrollo de estrategias terapéuticas dirigidas a neuroprotectores y regenerativas mielinización en el sistema nervioso central 23.
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Disclosures
Los autores declaran no tener intereses financieros en competencia.
Acknowledgments
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Caesarea Edmond y Benjamin de Rothschild.
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.
