Funktionell testning av alla sex båggångarna med Video Head Impulse Test Systems

Summary

Det här protokollet beskriver hur man korrekt utföra testet video huvud impuls med två separata testsystem som vanligen används över hela världen. Både 2D och 3D video head impulse testmetoder finns beskrivna.

Abstract

Under hela det senaste årtiondet har skett det en snabb utveckling av befintliga provningsförfaranden och metoder utvärdera det mänskliga vestibulära systemet. Under 2009 och 2013, har kommersiellt tillgängliga video Head Impulse test (vHIT) aktiverat kliniker att undersöka funktionen av alla tre ihopkopplade båggångarna inom det vestibulära systemet. VHIT testet har revolutionerat vestibulära testning och på många kliniker och sjukhus runt om i världen, detta test anses nu vara det viktigaste initiala testet av svindlande patienter. I området i närheten finns det flera tillverkare av vHIT system runt om i världen. Ett testprotokoll för två av de mest utbredda vHIT system, EyeSeeCam och ICS impuls, kommer att presenteras. Ingår i detta protokoll är en beskrivning av de två olika metoderna kallas 2D vHIT testning och 3D vHIT testning. VHIT systemet inkluderar en lätt goggle med medföljande programvara. Testet är snabbt (5-10 min) och kan göras med minsta möjliga obehag till personen som undersöks. Men det finns många steg i testet, och dessa steg kan förändra slutliga testresultaten, om de enskilda stegen i testet inte utförs korrekt. Det är därför av största vikt att examinator är bekant med potentiella buller eller artefakt triggers. Systematisk utbildning av framtida examinatorer innan du utför vHIT i en klinisk miljö och efterlevnad av detta protokoll kan minimera dessa utmaningar av testet. VHIT testet är inte bara en ”plug and play” test. Men om utförs korrekt, erbjuder detta test utmärkt objektiv bedömning av funktionen av hög frekvens domän det vestibulära systemet. Det har mycket högt positivt prediktivt värde och erbjuder en specificitet mycket nära hundra procent.

Introduction

Vertigo är den tredje vanligaste klagomålet bland patienter som söker allmänna medicinska råd och har en livstidsprevalensen 7,8 procent^1,2. Det är ofta svårt att avgöra om orsaken till yrsel beror på sjukdom inom vestibulära organen eller sjukdom i andra delar av kroppen, eftersom svindel kan presentera symptom på flera sjukdomar³. Traditionellt, har vestibulära testning varit svårt och tidskrävande för klinikern och ofta inte mycket angenäm för deltagaren. Många av dessa tester har gjorts som sängkanten undersökningar som bygger på en mycket skicklig examinator och kooperativ, yr patient. En välkänd metod för sängkanten testning av vestibulära funktionen infördes 1988 och kallade den ”head impulse test”⁴. Under hela det senaste årtiondet har man snabb utveckling av befintliga provningsmetoderna samt metoder och en ökning av nya testmetoder. Olika laboratorietest, där utvärderar funktionen av det vestibulära systemet, finns nu kommersiellt. 2009 blev en ny testmetod, video head impulse test (vHIT), kommersiellt tillgängliga. Med detta test, kliniker runt om i världen har nu möjlighet att testa funktion de sex båggångarna (SCCs) av det vestibulära systemet snabbt och objektivt (5-10 min), med endast mindre obehag till patient⁵. VHIT testet har revolutionerat vestibulära testning, och i många kliniker och sjukhus över hela världen, det anses nu vara den viktigaste initiala testet för både akut och kronisk svindlande patienter⁶.

I området i närheten finns det flera tillverkare av vHIT system runt om i världen. Några av de mest utbredda vHIT system inkluderar EyeSeeCam (Danmark), ICS impuls (Danmark) och VHIT Ulmer (Frankrike) (se Tabell för material). De första två nämnda vHIT-systemen är ganska lika i design och ytterligare beskrivs i denna artikel (och kallas vHIT system A och B, respektive). Båda dessa vHIT system ger en lätt goggle som innehåller en höghastighetskamera för registrering av ögonrörelser och en sensor som mäter huvudet hastighet⁷. Medföljande programvara behöver installeras på en bärbar dator och goggle är ansluten via en USB-kabelanslutning till samma dator. Under vHIT testning, är skyddsglasögon monterad på patientens huvud och ordentligt kopplad. Deltagarna hålla ögonen fast på måltavla på väggen medan examinator gäller snabba, plötsliga och oförutsägbara huvud impulser i planet av den halvcirkelformade kanalen som testas. VHIT ger examinatorn med en rapport som innehåller 1) en graf som skildrar huvud och ögon hastighet som funktion av tid och (2) en beräknad numeriskt värde kallas den ”menar få värde”.

Efter slutförandet av vHIT testet beräknar programvaran värdet genomsnittliga vinst, som definieras som ögat hastigheten i ° /s dividerat med huvudet hastigheten i ° /s för vart och ett av de SCCs testas. Enskilda vHIT systemen utvärderar funktionen av SCCs genom provning den vestibulära-okulär reflexen (VOR), men de beräkna ofta genomsnittlig vinst värdet av olika metoder. VHIT system A använder regressionen få metod, vilket möjliggör analys av grafiska data över hela hastighet intervallet huvud impulser. Efter vHIT test genomförandet ger det genomsnittliga regression tomt lutningen (en bäst anpassade linjen genom datapunkter på olika huvud hastigheter med tillhörande vinst värden). VHIT systemet B används metoden område-under-the-kurvan (AUC) för beräkning av vinst värden. Området under ögat velocity posten delas av området under posten huvudet hastighet. Detta område VOR få är mindre påverkad av mindre avvikelser i ögat hastighet, vilket kan påverka VOR vinst beräknas från endast ögat velocity records⁷. När du använder metoden AUC, beräknas gain värdet som förhållandet mellan kumulativa långsam-fas ögat hastighet över kumulativa huvudet hastighet från uppkomsten av huvudet impulsen till tidpunkt som huvudet hastighet återgår till noll.

Till skillnad från sängkanten head impulse testet kan dessutom vHIT examinator att upptäcka kompenserande ögonrörelser och saccades [båda inträffar efter huvudrörelser har slutat (overt saccades) och saccades inträffar under huvudet rörelsen (hemliga saccades)] genom att analysera grafer i tillhörande rapport^8,9. Slutsatser om huruvida patologiska saccades finns kräver subjektiv bedömning av provningsrapporten som råder ingen enighet om definitionen av patologiska saccades. Dock om programvaran med ICS impuls identifierar saccades som patologiska, är dessa kurvor markerade som red. Eye recordings analyseras på olika sätt av de två vHIT-systemen. I system B, centrum av massan av eleven bestäms och används, tillsammans med tidsstämplar från bilderna, för att bestämma ögat hastigheterna. Dessa används tillsammans med huvudet hastigheterna för beräkningar av vinst. I system A analyseras laterala och vertikala öga rörelse hastigheter. Om bara eleven analyseras, ange endast de horisontella och vertikala komponenterna av ögat-i-head ställning en vector analys algoritm som beräknar VOR känsligheten.

VHIT testet anses vara ett objektivt test. Detta test är dock tekniskt krävande för granskaren att utföra. Head impulser, tillämpas till deltagaren behöver vara oförutsägbar i både tid och riktning, och de behöver levereras på peak huvud hastigheter mellan 150° och 250° per sekund med en amplitud på 5° till 20°, helst^{8,9, 10,11}. En annan förutsättning för framgångsrika tester är att deltagaren ska kunna förstå och följa instruktioner som ges⁸. Testet är också mottagliga för flera felkällor, med de vanligaste är goggle slirning^8,11,12 och brusartefakter på grund av dålig elev att upptäcka och spåra⁸. Programvaran företaget ignorerar impulser med för mycket brusartefakter under provningen. Efter avslutad test är det ofta nödvändigt att manuellt ta bort ytterligare brus och artefakter som programvaran inte upptäcka och ta bort automatiskt.

Båda vHIT system använder samma metoden för att vågrät vHIT testa. Vertikal SCC provning är dock svårare att utföra än horisontell SCC provning. Med testning av de vertikala SCCs, huvudet impulser är mer tekniskt krävande att leverera, ögonrörelser inkluderar en torsional komponent, testet är mer mottagliga för goggle slirning och testet är mer obekväm för deltagare¹¹. Den traditionella metoden som används för provning av vHIT kallas ”3D vHIT test” och används när du utför vertikala SCC testning med vHIT system A. Svar på dessa utmaningar varit en 2D modifierade vHIT testmetod utvecklade¹³. Denna metod, som ger nära totalt avlägsnande av den roterande delen av ögonrörelser under testningen, används när du utför vertikal SCC provning med vHIT system B. illustrationer och en mer detaljerad beskrivning av dessa två vHIT provningsmetoder finns i resultatavsnittet. En nyligen genomförd studie inkluderade både av ovannämnda vHIT system¹⁴. Eftersom dessa vHIT system använder separata provningsmetoder för vertikal SCC provning, användes både 2D och 3D vHIT testmetoder i utvärderingen av vestibulär funktion. Namnet på 3D testmetoden kan vara vilseledande, eftersom de flesta kommersiellt tillgängliga vHIT testsystem för närvarande mäter ögonrörelser i bara två dimensioner. Dock kallas det ursprungliga testet som 3D Provningsmetod hela artikeln. Ovannämnda två vHIT testmetoderna beskrivs i detalj. Det bör också noteras att 2D vHIT testning är möjlig med det vHIT systemet A, men till bäst av vår kunskap, denna metod har inte ännu verifierats för detta vHIT system.

Protocol

Detta protokoll följer riktlinjerna i vetenskapliga etikkommittén i regionen norra Danmark.

1. deltagare Screening

1. Rekrytera deltagare som klarar av att slutföra testet. Deltagare måste ha vision funktioner som möjliggör fixering vid en punkt på ett avstånd av 1,0 till 1,5 m bort.
2. Diskvalificera deltagare med en historia av hals kirurgi eller cervikala diskbråck, eftersom huvudet impulserna tillämpas kan förvärra sådana villkor. Ta bort all makeup, eftersom detta kan orsaka dålig spårning av eleven.
3. Bedöma ögonrörelser deltagaren genom att utföra en grov synundersökning rörelse att utesluta någon ögat muskler pareser som kan påverka undersökningen. Observera också att om det finns någon spontan eller blick-inducerad nystagmus som kan påverka slutresultatet.
   1. Utföra en grov synundersökning rörelse genom att kräva deltagarna att flytta sina ögon i vertikalt och horisontella plan till den yttre kanten av ögat uttagen att säkerställa ingen ögat muskler pareser är närvarande.
4. Utvärdera storlekar av eleverna i ett väl upplyst rum och observera konfigurationen av eleverna. Detta säkerställer att spårning av eleverna inte äventyras under provningen.
5. Avgöra om båda ögonen är lika lämpade för registrering av ögonrörelser.
   Obs: inte alla vHIT system har möjlighet att spela in antingen vänster eller höger ögonrörelser.
   1. Besluta vilka ögat är optimal för att registrera ögonrörelser (om de inte är lika bra) efter granskning av deltagarna ögonrörelser och synskärpa.
   2. Ta särskild kallelse av området runt ögonen och använda lämpliga försiktighetsåtgärder om deltagaren har en eller två hängande ögonlock. Utvärdera och om ögonfransar är mycket lång och skulle kunna äventyra spårning av eleverna under provet.
   3. Använd antingen vHIT system A eller B för test, om höger öga är lämplig för testning. Om bara vänster öga är lämplig för testning, sedan använda system A för vHIT testet.

2. förberedelse för experimentet

1. Inkludera Rekommenderad maskinvara och programvara för att aktivera video head impulse testning. Se till att läsa bruksanvisningen innan avbetalning.
   1. Maskinvarukraven består av en bärbar dator och par medföljer lätta glasögon som innehåller en höghastighets kamera och rörelse sensor. Använda en tröghetsbaserad rörelsesensor med vHIT system A och huvudet hastighet Sensorchipet (MEMs gyroskop) med system B. Rörelsesensorer ger information om huvudet hastigheten. Kontrollera att de enskilda maskinvarukomponenterna är intakt.
   2. Installera programvaran tillhörande för varje system.
2. Sätet deltagaren i en icke-roterande fast stol minst 1.5 m bort för vHIT system A eller minst 1,0 m bort (vHIT system B) från en fixering dot placerade på en vägg. Justera höjden på stolen så att ögonen på deltagaren utjämnas med fixering prick; Alternativt placera punkter på olika höjder att uppnå samma effekt.
3. Se till att rummet är väl upplyst att minimera storleken på eleverna. Instruera patienten noga avseende de olika stegen i testet.
   1. Be deltagarna att inte flytta sina huvuden under testet genom att koppla sina nackmuskler. För att optimera testet, måste alla huvudrörelser tillämpas av examinator.
   2. Be deltagaren att undvika blinkar med ögonen under huvudet impulsen. Om det behövs, erbjuda en paus mellan enskilda huvud impulser att lösa detta problem. Under testet bör deltagarna behålla fixering vid en punkt på väggen.

3. villkor och experimentell Design

1. Montera och justera glasögon på patientens huvud. Det måste vara tätt fast (detta är avgörande).
2. Dra åt remmen ordentligt för att säkerställa att glasögon inte kommer att skifta under tillämpningen av huvudet impulser. Placera kabeln från skyddsglasögon vid mittlinjen av halsen och bifoga det till innehavaren kabel rem (vHIT system A) eller med det medföljande kabel ClipArt till patientens kläder (vHIT system B).
3. Se till att ögonen vidöppna, med ögonlock i en position där de inte stör elev upptäckt. Om det behövs, justera huden runt ögonlocket.
   1. Vinkla antingen i botten eller toppen av glasögon ut och bort från ansiktet, dra huden upp eller ned och flytta glasögon för att hålla huden på plats. Inspektera visuellt om goggle passar är tillfredsställande.
      Obs: Goggle passar är ett mycket viktigt förfarande. Felaktig goggle passar kan resultera i felaktig datainsamling med tillägg av buller till testet.
4. Anpassa kameran för att centrera eleven i bilden genom att vrida kameran i yaw, pitch, eller rulla riktning. Placera gränsen av det nedre ögonlocket längs den nedre kanten av bilden (vHIT system A).
   1. Med vHIT system B, placera ROI (region av intresse) runt pupillen och välj auto tröskeln på den bärbara datorn.
   2. Bedöma spårning av eleven genom att göra korta horisontella och vertikala huvudrörelser före inledandet av testet. Kontrollera att hela eleven syns i alla lägen. Justera manuellt vid behov.
5. Kontrollera om reflektionerna från LED (två vita prickar) verkar vara nära kanten av eleven. Om detta är fallet, flytta framåt patienter huvudet i planen planet att öka avståndet mellan de två reflektioner och elev (system A och B).
6. Be deltagaren att titta rakt fram på planat fixering pricken. Om center laser projektionen inte matchar den fixering pricken på väggen, justera lasern som är monterad hos goggle som sitter ovanför kanten av näsan (system A).

4. kalibrering

1. För vHIT system A, initiera standard kalibrering (steg 4.1.1-4.1.2) före testning av de laterala SCCs med tillhörande programvara. Omedelbart efter detta förfarande, initiera huvud kalibrering (steg 4.1.3) om vertikal SCC provning är avsedd.
   1. Dubbelklicka på ikonen programvara på skrivbordet, vilket kommer att öppna programmet. Välj instrumentet genom att dubbelklicka på ikonen EyeSeeCam Välj Instrument Box.
      1. Välj Standard i menyn kalibrering och klicka på Förbered.
      2. Berätta för deltagaren att titta på mellersta laserpunkten. Informera deltagaren inte att blinka och instruera deltagaren att titta på var och en av de utsedda laser prickarna för ca 2-3 s (en i taget) utan att röra huvudet.
   2. Följ instruktionerna på skärmen eller bestämma ordningen där patienten måste titta på prickarna. Det är viktigt att deltagarna direkt deras ögon till var och en av de fem punkterna en, helst två.
      1. Kontrollera standard kalibreringen uppfyller kriterierna som krävs. En bra kalibrering visualiseras i rapporten kalibrering som en korsning där varje arm är lika långa (se figur 1).
      2. Kontrollera att det finns fem markerade cirklar som illustrerar en mittpunkt och de fyra yttersta märkningarna (öga i bild). Kontrollera också att armarna på korset är belägna i noll grader både vertikalt och horisontellt (öga i rymden).
   3. Gör huvudet kalibreringen att omfatta vertikala SCC testning. Välj chef i kalibrering menyn, klicka på Förbered.
      1. Säkerställa att amplituden av huvudrörelser (peak huvudet hastighet) är runt 50°/s. amplitud får inte överstiga 100 ° /s (kanten av cirkla märkningar).
      2. Rotera patienter huvudet tillbaka och tillbaka (längs pitch axeln) minst 5 x följt av sida-till-sida rotationer (längs yaw axeln) minst 5 x. Förslaget avbildas på skärmen.
      3. Kontrollera amplituden av huvudrörelser är runt 50°/s. var noga med att det inte överstiger 100 ° /s (kanten av cirkla märkningar).
      4. Utvärdera kvaliteten på kalibreringen. Läs om vad som kännetecknar en bra huvud kalibrering.
         1. Kontrollera att markeringarna inte överskrider kanten av cirkeln. Också se till att markeringarna är i nära närhet till de vertikala och horisontella linjerna.
         2. Kontrollera en tredje bild är formad som ett kors där benen inte avviker mer än en triangel vertikalt och horisontellt (se figur 2).
         3. Använd standardinställningarna om patienten inte kan samarbeta fullt ut under kalibreringen. Försök kalibrera minst 2 x innan du väljer detta alternativ.
2. För vHIT system B, Följ dessa steg för kalibrering att möjliggöra testning av alla sex SCCS. Kontrollera att ROI bäddar in hela eleven området.
   1. Aktivera lasrar. Be deltagaren att flytta huvudet att placera vänster och höger laser prickar på varje sida av fixering dot equidistantly (se figur 3).
   2. Berätta för deltagaren att hålla huvudet i den positionen. Be deltagaren att följa den synliga lasermittpunkten beam genom att flytta deras ögon bara (under kalibreringen, enda laserpunkten syns alternerande mellan vänster och höger sida).
   3. Kontrollera kalibreringen genom att ha deltagare som stirrar på den fixering pricken. Flytta deras huvuden till sida-cirka 10°.
   4. Kontrollera att öga och huvud hastigheter stämmer. Tänk på att catch-up saccades sett under lågfrekventa huvudet rotationer kan ange antingen vestibulärt bortfall, cerebellär dysfunktion eller båda.

5. förfarande

1. Principer för allmänna test:
   1. Leverera huvud impulser oförutsägbart. Detta krävs både riktning och timing.
   2. Leverera plötsliga huvud impulser. Tillämpa huvud impulser med en liten amplitud (5° - 20°).
      1. Utföra hög acceleration huvud impulser (1 000 ° /s²-4,000 ° / s²). Kontrollera att huvudet impulserna är snabb.
   3. Leverera huvud impulser med peak huvud hastigheter mellan 150°/s-250 ° /s för att vågrät SCC testa och leverera huvud impulser med peak huvud hastigheter mellan 100°/s-250 ° /s för vertikal SCC provning.
   4. Leverera huvud impulser med en amplitud på 5° - 20°. Efter slutförandet av varje huvud impuls, kommer att programvaran ge feedback på kvalitet av huvudet impulserna.
      Obs: Med vHIT system A, huvudet impulser accepteras om peak huvudet hastighet uppnås inom de första 70 ms efter uppkomsten av huvudet impulsen och peak huvud hastigheten överstiger 150 ° /s (nedre gränsen kan ändras enligt personliga preferenser). Observera att detta visas visuellt av en grön bock eller alternativt med ett rött kors vilket tyder på att viss huvud impulsen inte uppfyllde de fördefinierade kriterierna. Med vHIT system B, data samlas in i realtid under faktiska testningen. Head impulser kommer att accepteras om de fördefinierade data algoritm kriterierna uppfylls. Dessa inkluderar en huvud rörelse med en peak huvudet hastighet av minst 120 ° /s till 250 ° /s för testning av de laterala SCCs och en huvudrörelser med peak huvudet hastighet av minst 100 ° /s till 250 ° /s för testning av vertikala SCCs. Head impulserna kommer också att avvisas om fram e hastighet sjunker under 219 bildrutor/s. Efter varje huvud impuls, operatören feedback också visas för den aktuella impulsen. En grön cirkel anger att huvudet impulsen accepterades (utförs tillräckligt), och en orange prick indikerar att huvudet impulsen avvisades (inte utförts tillräckligt).
2. För att utföra horisontell SCC provning, placera händerna på käken eller på toppen av huvudet. Vara noga med att inte vidröra den goggle rem eller kabel för att undvika oavsiktlig förflyttning av glasögon.
   1. Be deltagarna att bita sina tänder under testningen för att minska käken rörlighet och underlätta en mer direkt kraft överföring till chefen om tester utförs med händerna placerade på käkarna.
   2. Slå chefen patienter 30° framåt i planen planet att placera de vågräta SCCs helt vågrätt. Leverera mellan 10 till 20 huvud impulser till varje sida. Observera att programvaran håller reda på det totala antalet impulser som tillämpas på varje SCC.
3. För att utföra vertikala SCC testning, placera den dominerande handen ovanpå patientens huvud och rikta fingrarna i riktning mot främre SCC som ska testas. Placera den icke-dominanta handen på hakan.
   1. Be deltagarna att bita sina tänder (patienten kan bita på en trä tungspatel). Vara noga med att inte vidröra den goggle rem eller kabel för att undvika oavsiktliga rörelser av glasögon (tummen kan placeras på mastoideus och andra fingrar på underkäken).
   2. Det finns två olika metoder för provning av VOR funktionen av de vertikala SCCs. Utvärdera den vertikala SCC-funktion som använder antingen 2D (steg 5.3.3) eller 3D vHIT (steg 5.3.4) Provningsmetod (se figur 4).
   3. Användning av 2D vHIT Provningsmetod för undersökning med vHIT system B. rotera stolen 45° på vardera sida, och innan vertikal SCC provning, placera bordsben på fasta markeringar på golvet för att säkerställa exakta anpassningen av startpositionen med varje efterföljande test. Detta kommer också försäkra ett minsta avstånd av 1 m mellan deltagarens test öga och fixering punkt på väggen.
      1. Höger främre (RA) och vänster bakre (LP) SCC: slå fast stolen 45° till vänster. Be patienten att titta på den fixering pricken. Ögat som mäts är nu lateralized.
         1. Höger främre (RA): rotera deltagarna huvudet framåt i planen plan vinkelrätt mot väggen. Vara noga med att inte vidröra kabeln eller goggle remmen.
         2. Vänster bakre (LP): rotera deltagare huvudet bakåt i det planen planet vinkelrätt mot väggen. Vara noga med att inte vidröra kabeln eller goggle remmen.
      2. Vänster främre (LA) och höger bakre (RP) SCC: slå fast stolen 45° till höger. Be patienten att titta på den fixering pricken. Ögat som mäts är nu medialiserad.
         1. Vänster främre (LA): rotera deltagarna huvudet framåt i planen plan vinkelrätt mot väggen. Vara noga med att inte vidröra kabeln eller goggle remmen.
         2. Rätt posterior (RP): rotera deltagarens huvudet bakåt i det planen planet vinkelrätt mot väggen. Vara noga med att inte vidröra kabeln eller goggle remmen.
   4. Använda 3D vHIT metoden för undersökningen med vHIT system A.
      1. Placera deltagaren framför väggen på önskat avstånd. Be patienten att stanna kvar i denna position under hela testet.
      2. Använd guiden riktning/plan i det övre högra hörnet för visualisering av planet av de huvudet rotationer under vertikal SCC provning. Om testet görs korrekt måste riktning beskrivas inom de färgade områden där riktning visas i grått och senaste vertikala huvud impulsen i svart.
      3. Höger främre (RA) SCC: rotera huvudet framåt och 45° till höger om sagittalplanet. Vänster bakre (LP) SCC: rotera huvudet bakåt och 45° till vänster om sagittalplanet.
      4. Vänster främre (LA) SCC: rotera huvudet framåt och 45° till vänster om sagittalplanet. Höger bakre (RP) SCC: rotera huvudet bakåt och 45° till höger om sagittalplanet.
      5. Var noga med att inte röra kabeln eller goggle rem, som det kan lägga till brus i testet.

6. tolkning av resultat

1. Under testning, båda vHIT systemen bortser från datamängder som inte uppfyller vissa fördefinierade kriterier. Justera de förinställda huvud velocity kriterierna av både vertikala och horisontella SCCs med system A manuellt (valfritt).
   1. Observera att en slutliga algoritm, införlivas i företaget-programvaran automatiskt tar bort huvudet impulser än innehåller artefakter och brus efter vHIT provet avslutats. Om de slutliga testresultaten innehåller fortfarande brus och artefakter, ta bort artefakter/buller genom manuell dataurval.
2. Båda vHIT system tillåter videoinspelning av ögonrörelser under provningen som ett ytterligare medel för felsökning. Aktivera detta är som behövs (valfritt).
   1. Manuellt ta bort ytterligare brusartefakter följande vHIT system en provning med tillhörande programvara. Gå till Redigera -menyn.
      1. Välj hastighet spåra markering. Välj flera i den nedrullningsbara menyn.
      2. Manuellt välja kurvorna att raderas och välja Radera markerade. En ny rapport utan de markerade kurvorna sedan genereras. Om alltför många kurvor har tagits bort av misstag, kommer att urval av Visa alla återskapa den ursprungliga rapporten som innehåller alla uppgifter som ursprungligen erhållits.
   2. Manuellt ta bort ytterligare brusartefakter efter vHIT system B testning med tillhörande programvara. Ange menyn 2D analys .
      1. Placera markören på önskad huvud impulsen att belysa hela diagrammet relaterade till den specifika huvud impulsen. Tryck på ta bort för att manuellt ta bort denna huvud impuls om diagrammet innehåller brus och artefakter.
      2. Menar få värden och diagram som innehåller saccades justeras samtidigt efter Manuell borttagning av huvud impulser. Återställa datamängden vid oavsiktlig borttagning av huvud impulser.
3. Utvärdera och tolka testrapporten efter avslutad vHIT testet. Testrapporten innehåller en 2D grafisk skildring av huvudet impulsen genom tid och huvud och ögon hastigheter samt beräkning av en genomsnittlig vinst värde.
   1. Det genomsnittliga vinst värdet beräknas genom att dividera titt ögat hastigheten (° / s) av peak huvudet hastighet (° / s). Det normala intervallet för de horisontella SCC vinst värdena är 0,80 till 1,20⁷. Avgöra om gain värdet är antingen inom det normala intervallet, alltför hög eller alltför låg.
      1. Om det genomsnittliga vinst värdet mellan 0,80 och 1,20, dra slutsatsen att gain värdet är normalt.
      2. Utföra alla steg i testet vHIT igen, inklusive en omkalibrering (alla steg och delsteg som ingår i steg 4 och utföra alla steg och delsteg som ingår i steg 5 för relevanta vHIT-systemet), om högre än väntat genomsnittlig vinst värden erhålls (> 1,20) .
         Obs: Hög nummer representerar verkligen inte någon vestibulära patologi men indikerar att testet inte var utförs korrekt eller att deltagaren inte samarbetade fullt ut under provningen.
      3. Om det genomsnittliga vinst värdet understiger 0,80, slutsatsen att gain värdet är för lågt och kan representera patologi inom vestibulära organ genom komprometterad VOR funktionen.
      4. Det normala intervallet för vertikal SCC vinst värden är 0,70 till 1,20⁷. Avgöra om gain värdet är inom det normala intervallet, alltför hög eller alltför låg. Om det genomsnittliga vinst värdet mellan 0,70 och 1,20, dra slutsatsen att gain värdet är normalt.
         1. Utföra alla steg i testet vHIT igen, inklusive en omkalibrering (alla steg och delsteg som ingår i steg 4 och utföra alla steg och delsteg som ingår i steg 5 för relevanta vHIT-systemet), om högre än väntat genomsnittlig vinst värden erhålls (> 1,20) .
            Obs: Hög nummer representerar verkligen inte någon vestibulära patologi men indikerar att testet inte var utförs korrekt eller att deltagaren inte samarbetade fullt ut under provningen.
      5. Om det genomsnittliga vinst värdet understiger 0,70, slutsatsen att gain värdet är för lågt och kan representera patologi inom vestibulära organ genom komprometterad VOR funktionen.
   2. Utvärdera test rapport grafer och avgöra om det förekommer någon saccades. Saccades korrigerande ögonrörelser och om patologisk, är på grund av en komprometterad VOR-funktion.
   3. Tolka alla grafiskt material och dra slutsatsen huruvida patologiska saccades är närvarande som definieras av Abrahamsen et al.¹³.
      1. Utvärdera potentiella saccades frekvens. Saccades måste ske i mer än 50% av det totala antalet huvud impulser.
      2. Utvärdera fördröjning av potentiella saccades. Saccades måste ske inom intervallet mellan 100 ms efter huvudrörelser initieras och inom 100 ms huvudrörelser har upphört.
      3. Utvärdera potentiella saccades hastighet. Saccades måste ha en topp huvudet hastighet av minst 50% av peak huvud hastigheten.
      4. Utvärdera potentiella saccades riktning. Saccades måste vara i samma riktning som VOR. Om saccades skildras i motsatt riktning, överväga om resultaten kan vara skildringar av spontan nystagmus istället.

7. slutsats

1. Klassificera vHIT prövningen av varje separat SCC vara normala, atypiska eller patologiska baserat på genomsnittlig vinst värdet och närvaro/frånvaro av patologiska saccades.
   1. Avsluta den enskilda SCC-funktionen vara normal om genomsnittlig vinst värdet är inom det normala intervallet och inga patologiska saccades är närvarande.
   2. Avsluta den enskilda SCC-funktionen för att vara patologiskt om genomsnittlig vinst värdet är lägre än det normala intervallet och patologiska saccades är närvarande.
   3. Avsluta den enskilda SCC-funktionen för att vara potentiellt komprometterade/atypiska om genomsnittlig vinst värdet är lägre än det normala intervallet och ingen samtidig patologiska saccades är närvarande.
   4. Avsluta den enskilda SCC-funktionen för att vara potentiellt komprometterade/atypiska om genomsnittlig vinst värdet är inom det normala intervallet och samtidig patologiska saccades är närvarande.

Representative Results

Förutsättningar för ett giltigt och exakta testresultat inkluderar rätt, noggrann och grundlig pretest kalibreringar. För rapporter efter en korrekt kalibrering med det vHIT systemet A, se figur 1 och figur 2. Kalibrering med B-systemet görs i ett steg för alla sex SCCs genom att be deltagarna att växla sina blickar mellan de två prickar som visas när lasrarna är på (se figur 3). Var noga med att kontrollera att öga och huvud hastigheterna stämmer efter denna kalibrering görs. En korrekt kalibrering ingår ∆ värde understiger 21. För en detaljerad beskrivning av förfarandena som kalibrering, se manualen som tillhandahålls av tillverkaren^15,16.

Figur 1 : Standard kalibrering före testning av horisontella SCCs med vHIT system A. Det bör säkerställas att ”ögat i bild” (bild till vänster) innehåller markeringar motsvarar de fyra yttersta gränserna samt en i centrum och att ”ögat in Space” avbildas som ett kors med vertikala och horisontella linjer i noll grader. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 2 : Huvudet kalibrering för provning innan testning av vertikala SCCs med vHIT system A. Visas är en 3D-representation av huvudrörelser med avseende på jorden. Horisontell och vertikal riktning visas tillsammans med huvudrörelser med avseende på eventuellt sneda yxorna av tröghetsbaserad sensorn. De tre polära diagram visar huvudrörelser från tre olika perspektiv. Grå prickar: rå huvudrörelser, svarta prickar: kalibrerad huvudrörelser, grå heldragen: kameraorientering, solid svart linje: huvudet orientering. Längst till vänster: grå och svarta prickar måste följa en linje i höger-vänster riktning (horisontellt), mitten: svart och grå prickar måste följa en linje i superior-inferior riktning (vertikal), långt höger: svart och grå prickar måste följa två vinkelräta linjer ser ut som en korsa. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3 : Kalibreringsinställningar förfarande med vHIT system B. Be patienten att placera vänster och höger prickar ekvidistanta på varje sida av fixering pricken. Eftersom förfarandet fortsätter, bara en punkt i taget kommer att vara upplyst och deltagaren uppmanas att hålla blicken på den synliga pricken. Som deltagarens blick växlar, spårar systemet förflyttning av eleven. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

SCCs görs på ett liknande sätt med båda typerna av utrustning och provning av horisontellt. För provning av de vertikala SCCs, användas 2D eller 3D testmetod. Se figur 4 för en detaljerad beskrivning av de två metoderna när du testar alla sex SCCs.

Figur 4 : Visualisering av vHIT provningsmetoderna. Till vänster illustrerar det 3D vHIT förfarandet med vHIT system A. Till höger illustrerar 2D modifierade vHIT förfarandet med vHIT system B. Mittsektionen illustrerar inriktningen av de semicircular kanalerna (SCCs) testas. Mittsektionen illustrationerna är ändringar av bilder tagna från en smartphone-applikation (se Tabell av material) och används med tillstånd från upphovsrättsinnehavaren. För att vågrät SCC testa placerade examinator händerna på patientens käke, leverera huvud impulser till varje sida. För vertikal SCC provning, examinator förlade sin dominerande hand (i denna studie, båda examinatorer var högerhänt) på toppen av huvudet och andra handen under hakan. (en-c) Illustrationer av den 3D vHIT använder vHIT system A. I alla tre uppställningar, patienten står inför kameran och huvudet vrids i riktning mot de SCCs testas. (en) höger främre vänstra bakre (RALP) SCC testning. (b), horisontella SCC testning. (c) vänster främre höger bakre (LAJV) SCC testning. (g-i) Startpositionen för huvudet; pilarna illustrerar den riktning i vilken vrids huvudet; uppsättningen SCCs testas är markerade med rött. (d-f) Illustrationer av 2D prestanda modified vHIT använder vHIT system B. (d) RALP SCC testning med ämnet vände 45° till vänster och de impulser som levereras genom att antingen vrida huvudet framåt eller bakåt. (e), horisontella SCC testning. (f), LAJV SCC testning med ämnet vände 45 ° till höger och de impulser som levereras genom att antingen vrida huvudet framåt eller bakåt. Av roterande patientens huvud 45° före RALP och LAJV testning, anpassa ögonen med axeln av de vertikala SCCs testas; Därför produceras primärt vertikala ögonrörelser när tillämpa huvud impulser. (h), (j), och (k) Visa starten placerar av huvudet; pilarna illustrerar den riktning i vilken vrids huvudet; uppsättningen SCCs testas är markerade med grått. LAJV indikerar vänster-främre-höger-bakre planet. RALP anger rätt-främre-vänster-bakre plan. Reproduktion av denna siffra har beviljats med tillstånd. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Varje gång vHIT testet utförs, alla enskilda steg i testet är viktiga, eftersom de kan påverka eller förändra testresultat. Efter slutförandet av varje vHIT test, examinator måste gå igenom rapporten minutiöst för att avgöra om resultatet är giltigt. Särskild uppmärksamhet måste göras för att se till att inte brus och artefakter ingår i rapporten. Åtta olika typer av artefakter som kan förändra resultaten har beskrivits (se figur 5). Även om den medföljande programvaran tar bort en massa brus och artefakter från rapporten, kan Manuell borttagning av brus och artefakter behövas som ett ytterligare steg av utvärderingen. Om testet utfördes korrekt och deltagaren samarbetade till fullo under testningen, en slutsats av antingen en normal vestibulär kan funktion eller sann nedsatt funktion vara dragna följande utvärdering och tolkning av rapporten. Se figur 6, figur 7och figur 8 för provningsrapporter som följd av sådana undersökningar av deltagare med normal SCC. Förutsättningarna för en normal komplett vHIT test inkluderar genomsnittlig vinst värden inom det normala intervallet samt avsaknad av patologiska saccades. När genomsnittlig vinst värden ligger inom normala intervall, huvud och ögon hastigheterna är nästan lika och motsvarande kurvorna är nästan identiska i vyn speglade.  När inga patologiska saccades är närvarande, skildringen av både huvud och ögon hastigheter överensstämmer både under och efter applicering av huvudet impulserna.

Figur 5 : Visualisering av åtta olika artefakter. Varje typ av artefakt illustreras av ett diagram samt tillhörande bilder föreställande testsituationen utlöser den enskilda artefakten (x-axeln: tid (sekunder), y-axeln: huvud och ögon velocity (° / s)). Svarta och röda linjerna indikerar ögat hastigheter och huvudet hastigheter, respektive. Bilden till vänster i en panel visar ett ämne som testas med vHIT system A, medan bilden till höger visar ett ämne som testas med vHIT system B. Tillhörande diagrammet visar spår för ögat och huvudrörelser relaterade till artefakt. (en) fel kalibrering (hög vinst), (b) att röra skyddsglasögon (två toppar), (c) patientens ouppmärksamhet (ögat spår går fel riktning), (d) bounce (huvud överskridande), (e) lös rem (fördröjning/fasförskjutning), (f) elev spårning förlust (trace svängningar), (g) mini blink (pseudo saccade), (h) blink (pseudo saccade)¹⁷. Denna siffra har modifierats med tillstånd¹⁷. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 6 : Rapport med normala fynd för laterala SCCs. Det bör noteras att kurvorna för både huvud och ögon hastigheter matcha alla genomsnittliga vinst värden är inom det normala intervallet (0,80-1,20) och det finns inga patologiska saccades närvarande. (A) vHIT system B rapport. Vänster: vinst värden skildras som enskilda punkter som representerar sammanhängande pars av peak huvud hastigheter och få värden; röd = höger, blå = vänster sida. Innebära vinst värden visas också som ett numeriskt värde (0,91 och 1).  Rätt: x-axel = tid (millisekunder), y-axeln = huvud och ögon hastigheter. Huvud och ögon hastigheter visas i samma riktning (speglad visning) att underlätta tolkningen. (B) vHIT system A rapport. Vänster: x-axel = tid (millisekunder), y-axeln = huvud och ögon hastigheter (° / s). Huvud och ögon hastigheter visas i motsatta riktningar. Rätt: vinst värden skildras som en bäst utrustade linje genom enskilda punkter som representerar sammanhängande pars peak huvud hastigheter och titt ögat hastigheter (första y-axeln) samt vinst värden (andra y-axeln); röd = höger, blå = vänster sida. Innebära vinst värden visas också som ett numeriskt värde (1,07 och 1,07). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 7 : Rapportera med normala fynd för alla sex SCCs följande vHIT system en testning. Det bör noteras att kurvorna för både huvud och ögon hastigheter match, alla genomsnittliga vinst värden är inom det normala intervallet (0,80-1,20) eller högre, och det finns inga patologiska saccades närvarande. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 8 : Rapport med normala fynd för alla sex SCCs efter vHIT B systemtestning. Det bör noteras att kurvorna för både huvud och ögon hastigheter matcha alla genomsnittliga vinst värden är inom det normala intervallet (0,80-1,20) och det finns inga patologiska saccades närvarande. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

För att dra slutsatsen att den vestibulära funktionen minskar en låg genomsnittlig vinst värde och patologiska saccades måste vara närvarande. När låg genomsnittlig vinst värden är närvarande, är amplituden av ögat hastighet betydligt lägre än motsvarande amplituden av huvudet hastighet. Patologiska saccades måste också vara närvarande om undersökningen är verkligen patologiska. Dessa saccades kan uppstå under eller efter huvudrörelser. För att dra slutsatsen om saccades är verkligen patologiska, examinator måste utvärdera saccades när det gäller frekvens, latens, riktning och amplitud. Vänligen se figur 9 och figur 10 för exempel.

Figur 9 : Patologiska testresultat efter tester med systemets vHIT A . Overt saccades ses efter huvudrörelser har slutat (A), covert saccades ses under huvudet rörelsen (B), och ibland en blandning av båda är sett (C). Det bör också noteras att genomsnittlig vinst värden är under det normala intervallet på de patologiska saccades ipsilaterala sidan. I (B) och (C), nummer 1 i rött indikerar hemliga saccades, nummer 2 i rött indikerar overt saccades och nummer 3 i rött indikerar liten correctional saccades som klassificeras som icke-patologiska saccades. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 10 : Patologiska testresultat efter tester med vHIT systemet B. Overt saccades ses efter huvudrörelser har slutat (A), covert saccades ses under huvudet rörelsen (B), och ibland en blandning av båda är sett (C). Det bör också noteras att genomsnittlig vinst värden är under det normala intervallet på de patologiska saccades ipsilaterala sidan. (C), nummer 1 i blått anger hemliga saccades och nummer 2 i blått anger overt saccades. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Discussion

Experimentell design som tillhandahålls bör aktivera examinatorer att slutföra vHIT testning av alla sex SCCs av bästa möjliga kvalitet. I området i närheten finns det flera kritiska steg inom protokollet som måste följas noggrant för att erhålla tillförlitliga testresultat. Pretest utvärdering är viktigt eftersom flera villkor/sjukdomar kan antingen äventyra eller förändra resultaten. Exempelvis ögat muskler pareser, skelning eller pupilldeformitet missbildningar kan allvarligt påverka testresultaten även om vestibulär funktion är normalt. Kalibrering av utrustningen före varje test är också mycket kritisk, eftersom en oprecis eller fel kalibrering kan kraftigt påverka resultaten. Särskild uppmärksamhet bör också ägnas när du utför det faktiska testet. Deltagaren måste vara samarbetsvillig under provningen och, när den tillämpar den head impulse, särskild tonvikt bör ges till styra impulsen mot rätt och önskad plan.

Båda metoderna beskrivs för vHIT testning äger styrkor och svagheter. Särskilt när du utför vertikala vHIT tester, måste examinator överväga positionerna för huvud, ögon och visuella mål. Ställning av huvudet under huvudet impulser kan vara med patienten mot väggen eller med huvudet vridas 45° på vardera sidan. Praktiker kan antingen slå huvudet eller hela kroppen för att få denna position. Det bör även beaktas vilka positioner är optimala för enskilda patienter, som samarbete under testning är avgörande.  Ögonrörelser under testning av de vertikala SCCs i den 3D vHIT är både vertikala och torsional. I 2D modifierade vHIT metoden elimineras torsional komponenten genom lateralization av ögongloben under provningen. Komponenten torsional kan lägga till brus i testet och lateralization av ögongloben kan inducera artefakter särskilt från ögonlock eller ögonfransar. Examinator måste också beakta det faktum att många huvud impulser som tillämpas i de vertikala plan med kontinuerlig lateralization av ögat är tröttande till en patient. Visuella målet måste också anpassas till varje patients ögonhöjd. Om detta inte är fallet, artefakter och brus kan påverka testet och det kan vara svårt för patienten att hålla ögonen på målet om målet inte placeras optimalt under provningen. Efter provet avslutats, examinator mest konstatera om testresultaten är av tillräcklig kvalitet och, om nödvändigt eller ej att utföra alla steg i testet igen. En slutlig utvärdering av testet är obligatorisk och bör inkludera Manuell borttagning för eventuella buller eller artefakter innan en slutgiltig slutsats är dragna^15,16.

Det är av yttersta vikt att examinator är medveten om potentiella artefakt utlösare under hela vHIT testförfarandet. Det finns många olika steg under provningen som individuellt kan påverka slutligt test resultat^{5,12,17,18,19}. Det är viktigt att vara medveten om att de två viktiga parametrarna som tillhandahålls av vHIT testet, saccades och betyder få värden, inte kan vara korrekt på grund av artefakter eller buller och inte på grund av en komprometterad VOR fungerar. Finns ingen standard genomsnittlig vinst beräkningsmetod och enskilda tillverkare använder olika beräkningsmetoder. Examinator måste således försiktig när jämföra genomsnittliga vinst värden erhålls genom olika vinst beräkningsmetoder.

En särskild studie fann inga signifikanta menar få skillnader värde mellan flera vHIT system om samma få beräkningsmetod var tillämpad¹⁹. Men en annan färsk studie funnit skillnader i genomsnittlig vinst värden beroende på både enheten och få beräkning metod används²⁰. Erhålla normativa data för varje enskild vHIT enhet är därför tillrådligt^21,22,23,24. Flera andra faktorer kan förändra den genomsnittliga vinst värden, bland dessa är goggle slirning (antingen på grund av en lös rem eller examinator att röra googles), för kort av ett avstånd till väggen och några hemliga saccades (om AUC få beräkning metoden används)^{8 ,12,17,19,25}. Dessutom finns ingen tydlig definition av patologiska saccades. Därför behövs tolkning av huvud och ögon hastighet diagram efter prövning att avgöra huruvida saccades förekommer. De slutsatser som dragits efter slutlig analys efter test avslutad omfattas Inter rater variation och kräver tidigare erfarenhet med vHIT testning. Det rekommenderas att använda exakt och enhetliga kriterier som definierar patologiska saccades. Tills konsensus har uppnåtts i denna fråga, rekommenderas applikation av de fyra standard kriterierna, definieras i en senare studie¹⁴.

Under det senaste decenniet, har vestibulära testning genomgått en revolution. Många kliniska sängkanten tester har ersatts av utrustning som möjliggör objektiva tester av alla fem ihopkopplade vestibulära slutet organ. vHIT är överlägsen det subjektiva sängkanten head impulse testet och erbjuds nu på många kliniker och sjukhus över hela världen som en första provning av vestibulär funktion i svindlande patienter. Testet är snabbt och kan utföras med endast mindre obehag till deltagaren. Testet är mottagliga för flera felkällor, som är mer sannolikt att uppstå om testet inte utförs efter vissa fördefinierade standarder. Definition av kliniska färdigheter, tidigare erfarenhet och specifika krav/kvalifikationer måste definieras tydligt för både kliniskt bruk och forskningsändamål innan optimal användning av testet vHIT är möjligt. En nyligen genomförd studie visade att en viss nivå av tidigare erfarenhet är fördelaktigt när du utför vHIT; Det rekommenderas därför att framtida examinatorer genomgå systematisk utbildning innan du utför vHIT i en klinisk miljö¹⁴. VHIT testet är inte bara en ”plug and play”-test; men om utförs korrekt, erbjuder det utmärkt objektiv diagnostik av vestibulära systemet fungerar. Detta test har ett högt positivt prediktivt värde och erbjuder en specificitet mycket nära hundra procent¹⁴.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
EyeSeeCam	Interacoustics, Denmark		Video Head Impulse Test Equipment
ICS Impulse	Otometrics, Denmark		Video Head Impulse Test Equipment
VHIT Ulmer	Synapsys, France		Video Head Impulse Test Equipment
OtoAccess	Interacoustics, Denmark		Software for Video Head Impulse Test
OTOsuite	Otometrics, Denmark		Software for Video Head Impulse Test
aVOR App	Iphone App		Mid section images in figure 4 have been modified from this app