Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Met behulp van unidirectionele rotaties te verbeteren vestibulaire systeem asymmetrie bij patiënten met vestibulaire dysfunctie

Published: August 30, 2019 doi: 10.3791/60053
Automatic Translation
1, 1, 2, 3, 4, 5
1Department of Physiology, Shahid Beheshti University of Medical Sciences and Health Services, 2Audiology and Dizziness Center, Dey General Hospital, 3Department of Speech-Language Pathology, SUNY Buffalo State, 4Department of Rehabilitation Science, School of Public Health and Health Professions, State University of New York at Buffalo, 5Center for Hearing and Deafness, Department of Communicative Disorders and Sciences, State University of New York at Buffalo

Summary

Een nieuwe revalidatie methode wordt voorgesteld voor het opnieuw balanceren van het vestibulaire systeem bij patiënten met asymmetrische responsen, die bestaat uit unidirectionele rotaties naar de zwakkere kant. Door het direct wijzigen van de vestibulaire traject in plaats van het verbeteren van de multisensorische aspecten van compensatie, asymmetrie kan worden genormaliseerd binnen 1-2 sessies en blijvende effecten vertonen.

Abstract

Het vestibulaire systeem geeft informatie over de hoofd beweging en bemiddelt reflexen die bijdragen aan het balanceren van de controle en de blik stabilisatie tijdens dagelijkse activiteiten. Vestibulaire sensoren bevinden zich in het binnenoor aan beide zijden van het hoofd en projecteren op de vestibulaire kernen in de hersenstam. Vestibulaire disfunctie is vaak te wijten aan een asymmetrie tussen de inbreng van de twee zijden. Dit resulteert in asymmetrische neurale ingangen van de twee oren, die een illusie van rotatie kan produceren, gemanifesteerd als Vertigo. Het vestibulaire systeem heeft een indrukwekkende capaciteit voor compensatie, die dient om te herbalanceren hoe asymmetrische informatie van de sensorische eind organen aan beide zijden op het centrale niveau wordt verwerkt. Om compensatie te bevorderen, worden verschillende revalidatieprogramma's gebruikt in de kliniek; ze gebruiken echter voornamelijk oefeningen die multisensorische integratie verbeteren. Recentelijk is ook visuele vestibulaire training gebruikt om de vestibulo-oculaire reflex (VOR) bij dieren met gecompenseerde eenzijdige laesies te verbeteren. Hier wordt een nieuwe methode geïntroduceerd voor het opnieuw balanceren van de vestibulaire activiteit aan beide zijden bij menselijke proefpersonen. Deze methode bestaat uit vijf unidirectionele rotaties in het donker (pieksnelheid van 320 °/s) naar de zwakkere kant. De werkzaamheid van deze methode werd aangetoond in een sequentiële, dubbelblinde klinische studie bij 16 patiënten met VOR asymmetrie (gemeten door de directionele overwicht in reactie op sinusoïdale rotaties). In de meeste gevallen, VOR asymmetrie daalde na een enkele sessie, bereikte normale waarden binnen de eerste twee sessies in een week, en de effecten duurde tot 6 weken. Het evenwichts effect is te wijten aan zowel een toename van de VOR-respons van de zwakkere zijde als een afname van de respons van de sterkere kant. De bevindingen suggereren dat unidirectionele rotatie kan worden gebruikt als een onder toezicht staande revalidatie methode om de VOR asymmetrie te verminderen bij patiënten met langdurige vestibulaire dysfunctie.

Introduction

Vestibulaire dysfunctie is een veelvoorkomende aandoening met een prevalentie van ~ 35% bij volwassenen boven 40 jaar oud1. De meeste vestibulaire aandoeningen resulteren in een asymmetrie tussen de inbreng van beide zijden, resulterend in een illusie van rotatie genaamd Vertigo. Bij afwezigheid van een normale vestibulaire functie, kunnen zelfs eenvoudige dagelijkse activiteiten een uitdaging zijn. Vestibulaire disfunctie wordt vaak gekwantificeerd door de vestibulo-oculaire reflex (VOR). Tijdens natuurlijke activiteiten, zoals wandelen of hardlopen, beweegt de VOR de ogen in tegengestelde richting en met dezelfde snelheid als de hoofd beweging. Deze reflex heeft een korte latentie van ~ 5 MS, en het wordt gemedieerd in het horizontale vlak door middel van een eenvoudige, drie-neuron Arc2. De informatie reist van vestibulaire receptoren naar de vestibulaire kernen, dan naar de ontvoert motorneuronen. Deze oogbewegingen resulteren in stabilisatie van horizontale blik tijdens dagelijkse activiteiten. De symmetrie van de VOR in reactie op rechtsom en linksom rotaties is een belangrijke test van vestibulaire functie.

Eenzijdige vestibulaire dysfunctie produceert centrale compenserende veranderingen en centraal gestuurde perifere veranderingen om gebrekkige asymmetrische VOR en resulterende vestibulaire onbalans te overwinnen. Zelfs na permanente vestibulaire laesies, zoals een unilaterale vestibulaire neurectomie, verbeteren de Vertigo en begeleidende symptomen gedurende een korte periode (dagen tot weken). Als gevolg van deze mogelijkheid, het vestibulaire systeem is een model voor het bestuderen van aanpassing en compensatie in neurale trajecten. Het is eerder aangetoond3 dat veranderingen in centrale vestibulaire trajecten kunnen worden uitgevoerd door een unidirectionele rotatie op basis van een hypothese voorgesteld door een van de auteurs (N.R.) ongeveer 20 jaar geleden. Andere studies hebben ook aangetoond compenserende veranderingen in verschillende delen van het sensorische traject, met inbegrip van de vestibulaire kernen (VN)4,5,6,7,8, commissurale trajecten tussen de VN aan beide zijden9, cerebellaire ingangen10, en de vestibulaire periferie11. Deze compenserende veranderingen resulteren in een nieuw evenwicht in de activiteit van VN-neuronen aan beide zijden.

Ondanks het indrukwekkende vermogen van het vestibulaire systeem om asymmetrische ingangen van de twee oren te compenseren, heeft onderzoek aangetoond dat reacties op snelle bewegingen nooit volledig worden gecompenseerd12,13. Het is nu bekend dat natuurlijke vestibulaire compensatie maakt geen gebruik van de volledige capaciteit van het systeem, en de gecompenseerde vor reactie kan worden verbeterd bij dieren die hebben deelgenomen aan Visual-vestibulaire opleiding14,15. Het is al lang bekend dat vestibulaire revalidatie oefeningen de compensatie bij patiënten met chronische onbalans problemen verbeteren door het verbeteren van de (niet-vestibulaire) multisensorische aard van balans controle16,17, 18 , 19 , 20 , 21. het doel van deze vestibulaire revalidatie oefeningen is het gebruik van fysiologische of gedragsmatige benaderingen om de symptomen te verbeteren, evenals de kwaliteit van leven van de patiënt en onafhankelijkheid22,23.

Hierin beschreven is een revalidatie methode die gebruik maakt van unidirectionele rotaties naar de "zwakkere" kant (Figuur 1a). Het basisidee voor deze methode komt van Hebbische plasticiteit, waarin neurale verbindingen sterker worden wanneer ze worden gestimuleerd. Deze methode wijzigt specifiek vestibulaire inputs in plaats van het verbeteren van multisensorische integratie, die de basis vormt voor andere vestibulaire revalidatie oefeningen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat unidirectionele rotaties VOR asymmetrie in 1-2 sessies in patiënten met unilaterale vestibulaire dysfunctie3afneemt. Dit effect was voornamelijk te wijten aan een toename van de activiteit van de zijde met een lagere respons (LR), evenals een lichte afname van de activiteit van de zijkant met een hogere respons (HR). Deze verandering wordt hoogstwaarschijnlijk gemedieerd door wijzigingen in de centrale trajecten (bijv. versterking van de verschillende trajecten, zoals VN-connecties of veranderingen in commissurale inputs). In feite kan deze techniek worden gebruikt als een onder toezicht staande methode voor vestibulaire revalidatie in die met langdurige vestibulaire asymmetrie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De hier gepresenteerde gegevens en de eerder gepubliceerde3 werden verkregen door studies die zijn uitgevoerd in overeenstemming met de aanbevelingen van de ethische commissie van Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Teheran, Iran en een protocol dat is goedgekeurd door de Institutioneel beoordelingscomité van de Universiteit.

1. screening en voorbereiding van deelnemers

  1. Rekruteer deelnemers die al meer dan een jaar een geschiedenis van evenwichtsproblemen hebben gehad.
    Opmerking: vestibulaire compensatie gebeurt het meest effectief gedurende de eerste maand na een laesie. Het tijdspunt van één jaar werd gekozen om voldoende tijd te bieden voor natuurlijke compensatie om zijn plateau te bereiken en ook om ervoor te zorgen dat de patiënt geen fluctuerende vestibulaire stoornis heeft.
  2. Gebruik de volgende uitsluitingscriteria voor patiënten:
    1. Geschiedenis van problemen met het centrale zenuwstelsel (bijv. hoofd trauma, beroerte, hersentumor, enz.) die van invloed kunnen zijn op de centrale vestibulaire trajecten, die nodig zijn voor een goede compensatie.
    2. Gediagnosticeerd met een fluctuerende vestibulaire stoornis (bijv. benigne paroxysmale positionele duizeligheid [BPPV] of de ziekte van Meniere).
    3. Patiënten die andere vormen van vestibulaire revalidatie of soorten lichamelijke activiteit (bijv. atleten) gebruiken die de vestibulaire compensatie kunnen verbeteren, onafhankelijk van de unidirectionele rotatie revalidatie, moeten worden uitgesloten.
      Opmerking: dit criterium wordt alleen voorgesteld voor onderzoeksdoeleinden en voor controle op externe variabelen.
  3. Beperk de deelnemers niet op basis van leeftijd of geslacht.
    Opmerking: vergelijkbaar met andere compensatie, wordt verwacht dat deze revalidatie methode minder uitgesproken effecten heeft bij oudere proefpersonen.
  4. Instrueer de deelnemers te onthouden van het gebruik van alle medicijnen die het centrale zenuwstelsel onderdrukken, met inbegrip van antihistaminica of een anti-Vertigo drugs gedurende ten minste 1 dag voorafgaand aan elke experimentele sessie.
  5. Instrueer deelnemers niet te gebruiken zenuwstelsel stimulerende middelen, met inbegrip van amfetaminen en cafeïne ten minste 1 dag voorafgaand aan elke experimentele sessie.
  6. Instrueer de deelnemers te onthouden van het drinken van alcoholische dranken in hoeveelheden die afbreuk doen aan de normale werking, omdat dit kan interfereren met de werking van het vestibulaire systeem en de resultaten beïnvloeden.

2. meting van de vestibulo-oculaire reflex (VOR)

  1. Gebruik videonystagmografie (VNG) of Electronystagmography (eng) om de vor-respons te meten tijdens rotatie van het hele lichaam.
    Opmerking: de gegevens die in de resultaten sectie worden weergegeven, zijn vastgelegd door ENG. De huidige apparatuur die in de film wordt weergegeven, maakt gebruik van VNG.
  2. Voer alle opnames in het donker uit, waarbij het hoofd 30 ° naar beneden is gepositioneerd.
    Opmerking: voor visualisatie doeleinden wordt de bijbehorende video niet in het donker uitgevoerd.
  3. Vraag de deelnemers om in de draaistoel te zitten, ze in de stoel te bevestigen met het harnas, de infrarood bril aan te zetten en het hoofd in de hoofdsteun op een ~ 30 ° Nose-down positie te bevestigen.
  4. Nadat de deelnemers aan het donker acclimatiseren, kalibreert u het oogsignaal door ze te vragen naar Laser doelen te kijken die op de muur worden geprojecteerd met een hoek van ± 10 ° (bijvoorbeeld rechts, links, boven en onder de middellijn).
  5. Begin met het uitvoeren van het Protocol zodra de oogtracker nauwkeurig is gekalibreerd, wanneer de proefpersonen klaar zijn.
  6. Houd onderwerpen alert en afgeleid tijdens alle vestibulaire testen door ze vragen te stellen of ze mentale rekenkunde te laten doen (bijvoorbeeld achteruit tellen van 100).

3. unidirectionele rotatie stimulus

  1. Met het onderwerp dat in de draaistoel zit, gebruikt u een unidirectionele rotatie die bestaat uit een asymmetrisch driehoekig snelheidsprofiel met een versnelling van 80 °/s2 over 4 s om een maximale snelheid van 320 °/s te bereiken, en langzaam te vertragen bij 10 °/s2 om te stoppen in ongeveer 30 s.
    Let op: de langzame vertraging is vooral belangrijk om een soepele stop te hebben om te voorkomen dat de tegenoverliggende kant wordt gestimuleerd.
  2. Voer vijf dergelijke rotaties uit met intervallen van 1 min. De vijf rotaties samen worden beschouwd als een revalidatie sessie (Figuur 1b).
  3. Houd het onderwerp in de stoel na de laatste unidirectionele rotatie om de symmetrie te testen met een bidirectionele sinusoïdale harmonische acceleratie (SHA) rotatie test op 40 min en 70 min post-unidirectionele rotatie.
    Opmerking: als u de patiënt in de stoel houdt, zal de variabiliteit afnemen.
  4. Voer de SHA-test uit met een breed scala aan sinusoïdale rotaties bij frequenties van 0,05 Hz, 0,2 Hz en 0,8 Hz, met een pieksnelheid van 60 °/s.
    Opmerking: voor de gegevens die in de resultaten worden weergegeven, werd voor alle evaluaties een sinusoïdale rotatie bij 0,2 Hz (40 °/s) gebruikt.

4. experiment ontwerp

  1. Evalueer proefpersonen met een volledige batterij van vestibulaire tests tijdens de initiële sessie (zie hieronder) om de VOR asymmetrie te testen en om eventuele centrale problemen uit te leggen.
  2. Een week later wordt de proefpersonen blootgesteld aan de unidirectionele rotatie en een SHA-test (stappen 3.1 – 3.4).
  3. Herhaal dit proces 2x per week gedurende de eerste 2 weken, dan 1x per week voor de komende 2 weken (voor een totaal van zes sessies).
  4. Beheer een SHA-test aan het begin (stap 3,4) en eindig (stappen 3,3 en 3,4) van elke sessie en bereken de directionele overwicht (DP) als een maat voor asymmetrie:
    Equation
    Waar: VHR en vLR vertegenwoordigen pieken in de ogen tijdens rotaties in de richting van de zijde met hogere responsen (HR) en lagere responsen (LR), respectievelijk.
    Opmerking: de directionele overwicht biedt een genormaliseerde meting van het verschil in pieksnelheid voor rotaties in de twee richtingen. Hoewel het voornamelijk wordt gebruikt voor het meten van asymmetrie in calorie reacties, het kan worden (en wordt) gebruikt voor het kwantificeren van vor asymmetrie in Sha24,25,26,27,28.
  5. Als de laatste sessie, uitvoeren van een andere SHA-test (stap 3,4) 1 week na de laatste revalidatie sessie.

5. Details van sessies

  1. Eerste sessie
    1. Neem tijdens het eerste bezoek een korte geschiedenis van de onbalans problemen van de patiënt om de duur van de vestibulaire asymmetrie te controleren en zorg ervoor dat er geen indicatie is van een fluctuerende stoornis.
    2. Voer een complete set van vestibulaire tests, met inbegrip van saccades, gladde achtervolging, optokinetic, Gaze houden, positionele en positionering, calorie-en rotatie tests.
    3. Rekruteer alleen patiënten met VOR-asymmetrie tijdens rotatie die een duidelijke abnormale directionele overwicht (DP) hebben, meestal met asymmetrie waarden van meer dan 10%. Dit wordt beschouwd als de initiële (baseline) DP voor elk onderwerp.
      Opmerking: verschillende apparatuur kan verschillende normale bereiken bieden en het is het beste om het bereik te gebruiken dat is opgegeven voor uw apparaat of om het normale bereik op labspecifieke normatieve gegevens te baseren.
    4. Duidelijk uitleggen aan de onderwerpen de procedure van unidirectionele rotatie (5x in één sessie) en het totale aantal sessies (zes keer totaal).
    5. Vraag de proefpersonen om een toestemmingsformulier te ondertekenen dat is goedgekeurd door de lokale institutionele beoordelings Raad (of gelijkwaardig, voor experimenten die buiten de Verenigde Staten worden uitgevoerd), terwijl duidelijk wordt meegedeeld dat ze op elk moment en om welke reden dan ook uit de studie kunnen vallen.
  2. Unidirectionele rotatie sessies (zes sessies)
    1. Stel onderwerpen bloot aan de unidirectionele rotatie (stappen 3.1 – 3.4) tijdens zes sessies (stappen 4,3 en 4,4).
    2. Aan het begin van elke revalidatie sessie, voert u een SHA-test (stap 3,4) en bereken de DP-waarde.
      Opmerking: dit zal bieden de pre-revalidatie DP voor die sessie en lange termijn post-revalidatie DP voor de vorige sessie.
    3. Voer de unidirectionele rotatie revalidatie niet uit als de DP-waarde van de pre-revalidatie in het normale bereik valt (< 10%) in een van de sessies en Instrueer het onderwerp om terug te keren voor de volgende sessie.
    4. Als de pre-revalidatie DP in het abnormale bereik, wacht 5 min na de SHA-test en het uitvoeren van de unidirectionele rotatie revalidatie.
    5. Voer een tweede SHA-test uit 40 min en 70 min na het einde van de unidirectionele rotatie revalidatie (stap 3,4) en bereken de DP na de revalidatie voor deze sessie.
    6. Instrueer de onderwerpen om terug te keren voor de volgende sessie.
  3. Laatste sessie (week zeven)
    1. Voer alleen een SHA-test uit (stap 3,4) en bereken de DP-waarde.
      Opmerking: dit zal dienen als de uiteindelijke asymmetrie meting.
    2. Gebruik geen unidirectionele rotatie in deze sessie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Op korte termijn effecten van de unidirectionele rotatie werden geëvalueerd door het meten van de VOR met een 0,2 Hz (40 °/s) sinusoïdale rotatie test op 70 min na revalidatie3. Figuur 2 toont de pieksnelheden tijdens de vor-responsen op rotaties in de twee richtingen (Figuur 2a) en de verandering in de DP (Figuur 2b). Na unidirectionele rotatie werd de respons op rotaties in de richting van de zijkant met de onderste respons (LR) verhoogd en de respons op rotaties in de tegenovergestelde richting (de richting met de sterkere respons [HR]) daalde, resulterend in afname van de VOR-asymmetrie en de DP-waarde. Opgemerkt moet worden dat de fase van de respons niet werd berekend in de huidige studie, aangezien proefpersonen asymmetrische VOR-responsen hadden en de VOR-fase bekend is dat deze een gevoelige maat is in gecompenseerde patiënten met normale symmetrische winsten, speciaal bij lage frequenties van rotatie26,29,30,31.

Het blootstellen van onderwerpen aan de unidirectionele rotatie tijdens meerdere sessies heeft de DP-waarde verder verlaagd. Het effect van deze revalidatie werd behouden tussen de sessies (figuur 2c), en het cumulatieve effect resulteerde in de meeste onderwerpen met een normale DP na slechts twee sessies. Net als bij het kortetermijneffect was de verbetering in DP het resultaat van een toename in VOR-responsen voor rotaties naar de LR-zijde en afname van de VOR-responsen tijdens rotaties richting de HR-kant3.

Figure 1
Figuur 1: unidirectionele rotatie vermindert asymmetrie tussen de twee zijden. (A) schematische weergave van de hypothese achter de unidirectionele rotatie. Stimulatie van de zijde met lagere respons (LR) en remming van de zijde met de hogere respons (HR, rode pijlen) zal resulteren in een verandering in commissurale inputs en directe afferente ingangen. Dit resulteert in een toename van de respons van LR neuronen en afname van de asymmetrie tussen de twee zijden (zwarte pijlen). B) experimentele ontwerp-en rotatie paradigma's. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: effect op korte en lange termijn van de unidirectionele rotatie. (A) in de eerste sessie en 70 min na unidirectionele rotatie toonde de pieksnelheid (°/s) een toename van 14% in reactie op rotaties in de richting van de zijkant met een lagere respons (LR) en een afname van 16% voor rotaties naar de zijkant met een hogere respons (HR, n = 16). Hoewel deze veranderingen niet statistisch significant waren (voor LR: 25,0 ± 2,2 VS. 26,75 ± 5,3 °/s, t-toets gekoppeld student, p = 0,23; voor HR: 35,0 ± 3,6 vs. 26,0 ± 4,4 °/s, gepaarde student t-toets, p = 0,15), resulteerde dit in een afname van de totale asymmetrie. Foutbalken vertegenwoordigen SEM. (B) overeenkomstige DP-waarden aanzienlijk gedaald (t-toets met gekoppelde student, p = 0,0006) en bereikte de normale waarden. Foutbalken vertegenwoordigen SEM. (C) het effect van de unidirectionele rotatie bleef voor een langere periode en was cumulatief. Pre-sessie waarden werden gemeten vóór revalidatie in een sessie en waarden na de sessie werden gemeten 70 min na revalidatie in die sessie. Negatieve DP-waarden duiden op omkering van de richting van asymmetrie in vergelijking met het begin van het onderzoek. Sessies zijn vergelijkbaar met de afbeelding 1B schematisch. Foutbalken staan voor SEM. Dit cijfer is gewijzigd van Sadeghi et al.3. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De hier gepresenteerde revalidatie methode bestaat uit herhaalde unidirectionele rotaties in het donker naar de minder responsieve (LR) kant bij patiënten met een vestibulaire onbalans en VOR-asymmetrie. De meeste revalidatie technieken verbeteren de multisensorische integratie om de balans16,17,18,19,20te verbeteren. De hier gepresenteerde methode richt zich op het vestibulaire traject, en de effecten ervan kunnen worden verklaard door een respons toename in de VN aan de LR-zijde en een afname van de VN-respons aan de HR-kant. Deze effecten kunnen worden gemedieerd bij de afferente VN Synapse als gevolg van de unidirectionele stimulatie van de sensoren en zenuwen aan de LR-zijde en gelijktijdige afname aan de HR-kant. Het kan ook invloed hebben op de VN-activiteit door veranderingen in de commissurale inputs, waarvan bekend is dat ze een belangrijke rol spelen in vestibulaire compensatie9. Ongeacht het mechanisme, deze methode biedt een effectieve manier voor het verminderen van asymmetrie in antwoorden van de twee zijden.

Uit eerdere onderzoeken is gebleken dat herhaalde rotaties kunnen resulteren3635343332in gegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegegege Hoewel dit in tegenstelling lijkt te zijn met deze resultaten, zijn de voorwaarden verschillend wanneer het systeem een asymmetrie compenseert. Bovendien is een kritische stap in het ontwerp van de unidirectionele rotatie een zeer langzame vertraging om stimulatie van de andere kant te voorkomen. Geen van de vorige studies hebben dergelijke asymmetrische stimulatie gebruikt.

Het werd hier gevonden dat de meeste onderwerpen vertoonden normale DP na twee sessies3. Dit suggereert dat patiënten na twee sessies moeten worden geëvalueerd om hun voortgang en plan voor toekomstige sessies te bepalen. Bovendien, het is niet bekend of veranderingen in DP zijn gecorreleerd met veranderingen in subjectieve percepties van retinale slippage. Toekomstige studies zijn vereist voor het evalueren van deze relatie met behulp van gestandaardiseerde vestibulaire/balans vragenlijsten voor en na unidirectionele rotatie sessies. Ten slotte werd een verandering in de VOR-asymmetrie alleen geëvalueerd bij lagere rotatie frequenties (0,2 Hz). 1) de effecten van deze behandeling op de VOR fase of 2) of deze verbetering overbrengt naar hogere rotatie frequenties of naar de vestibulo-spinale trajecten vereist verder onderzoek.

Het is bekend dat aangepaste en begeleide oefeningen betere resultaten bieden bij patiënten in vergelijking met niet-begeleide oefeningen die kunnen worden uitgevoerd thuis38,39,40,41,42 ,43. Hier, om de unidirectionele rotaties uit te voeren, wordt een dure draaistoel gebruikt die het gebruik van deze methode beperkt. Twee belangrijke parameters voor een geslaagde unidirectionele rotatie zijn echter een relatief hoge pieksnelheid tijdens het accelereren en een langzame vertraging, die kan worden bereikt door elke draaiende stoel waaraan de patiënt veilig kan worden bevestigd met behulp van een getrainde om de asymmetrische rotatie uit te voeren, of door het gebruik van tele-gezondheids benaderingen. Indien bevestigd door toekomstige studies, kunnen alternatieve low-tech benaderingen een veel minder duur alternatief bieden voor het uitvoeren van deze vestibulaire revalidatie dienst.

Over het algemeen biedt in deze voorbereidende studie unidirectionele rotatie een effectieve manier voor het verminderen van de VOR asymmetrie bij patiënten, zelfs in de gecompenseerde fase. De resultaten tonen aan dat deze methode kan worden gebruikt als een effectieve onder toezicht staande methode voor vestibulaire revalidatie, zelfs bij patiënten met langdurige vestibulaire dysfunctie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

N. R. werd gesteund door een onderzoeksfonds van Shahid Beheshti University of Medical Sciences and Health Services. S. G. S. werd ondersteund door NIDCD R03 DC015091 Grant.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
VEST operating and analysis software NeuroKinetics
Electronystagmograph Nicolet Spirit Model 1992 Equipment used for collecting the data presented in the Results section
I-Portal NOTC (Neurotologic Test Center) NeuroKinetics Equipment shown for current studies and shown in the movie

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Agrawal, Y., Ward, B. K., Minor, L. B. Vestibular dysfunction: prevalence, impact and need for targeted treatment. Journal of Vestibular Research. 23 (3), 113-117 (2013).
  2. Huterer, M., Cullen, K. E. Vestibuloocular reflex dynamics during high-frequency and high-acceleration rotations of the head on body in rhesus monkey. Journal of Neurophysiology. 88 (1), 13-28 (2002).
  3. Sadeghi, N. G., Sabetazad, B., Rassaian, N., Sadeghi, S. G. Rebalancing the Vestibular System by Unidirectional Rotations in Patients With Chronic Vestibular Dysfunction. Frontiers in Neurology. 9, 1196 (2018).
  4. Beraneck, M., et al. Long-term plasticity of ipsilesional medial vestibular nucleus neurons after unilateral labyrinthectomy. Journal of Neurophysiology. 90 (1), 184-203 (2003).
  5. Beraneck, M., et al. Unilateral labyrinthectomy modifies the membrane properties of contralesional vestibular neurons. Journal of Neurophysiology. 92 (3), 1668-1684 (2004).
  6. Sadeghi, S. G., Minor, L. B., Cullen, K. E. Neural correlates of motor learning in the vestibulo-ocular reflex: dynamic regulation of multimodal integration in the macaque vestibular system. Journal of Neuroscience. 30 (30), 10158-10168 (2010).
  7. Sadeghi, S. G., Minor, L. B., Cullen, K. E. Multimodal integration after unilateral labyrinthine lesion: single vestibular nuclei neuron responses and implications for postural compensation. Journal of Neurophysiology. 105 (2), 661-673 (2011).
  8. Sadeghi, S. G., Minor, L. B., Cullen, K. E. Neural correlates of sensory substitution in vestibular pathways following complete vestibular loss. Journal of Neuroscience. 32 (42), 14685-14695 (2012).
  9. Galiana, H. L., Flohr, H., Jones, G. M. A reevaluation of intervestibular nuclear coupling: its role in vestibular compensation. Journal of Neurophysiology. 51 (2), 242-259 (1984).
  10. Cullen, K. E., Minor, L. B., Beraneck, M., Sadeghi, S. G. Neural substrates underlying vestibular compensation: contribution of peripheral versus central processing. Journal of Vestibular Research. 19 (5-6), 171-182 (2009).
  11. Sadeghi, S. G., Minor, L. B., Cullen, K. E. Response of vestibular-nerve afferents to active and passive rotations under normal conditions and after unilateral labyrinthectomy. Journal of Neurophysiology. 97 (2), 1503-1514 (2007).
  12. Sadeghi, S. G., Minor, L. B., Cullen, K. E. Dynamics of the horizontal vestibuloocular reflex after unilateral labyrinthectomy: response to high frequency, high acceleration, and high velocity rotations. Experimental Brain Research. 175 (3), 471-484 (2006).
  13. Halmagyi, G. M., Black, R. A., Thurtell, M. J., Curthoys, I. S. The human horizontal vestibulo-ocular reflex in response to active and passive head impulses after unilateral vestibular deafferentation. Annals of the New York Academy of Sciences. 1004, 325-336 (2003).
  14. Maioli, C., Precht, W. On the role of vestibulo-ocular reflex plasticity in recovery after unilateral peripheral vestibular lesions. Experimental Brain Research. 59 (2), 267-272 (1985).
  15. Ushio, M., Minor, L. B., Della Santina, C. C., Lasker, D. M. Unidirectional rotations produce asymmetric changes in horizontal VOR gain before and after unilateral labyrinthectomy in macaques. Experimental Brain Research. 210 (3-4), 651-660 (2011).
  16. Whitney, S. L., Rossi, M. M. Efficacy of vestibular rehabilitation. Otolaryngology Clinics of North America. 33 (3), 659-672 (2000).
  17. Telian, S. A., Shepard, N. T. Update on vestibular rehabilitation therapy. Otolaryngology Clinics of North America. 29 (2), 359-371 (1996).
  18. Hall, C. D., et al. Treatment for Vestibular Disorders: How Does Your Physical Therapist Treat Dizziness Related to Vestibular Problems. Journal of Neurological Physical Therapy. 40 (2), 156 (2016).
  19. Hillier, S., McDonnell, M. Is vestibular rehabilitation effective in improving dizziness and function after unilateral peripheral vestibular hypofunction? An abridged version of a Cochrane Review. European Journal of Physical Rehabilitation Medicine. 52 (4), 541-556 (2016).
  20. Denham, T., Wolf, A. Vestibular rehabilitation. Rehabilitation Management. 10 (3), 93-94 (1997).
  21. Cooksey, F. S. Rehabilitation in Vestibular Injuries. Proceedings of the Royal Society of Medicine. 39 (5), 273-278 (1946).
  22. Enticott, J. C., Vitkovic, J. J., Reid, B., O'Neill, P., Paine, M. Vestibular rehabilitation in individuals with inner-ear dysfunction: a pilot study. Audiology and Neurootology. 13 (1), 19-28 (2008).
  23. Cohen, H. S., Kimball, K. T. Increased independence and decreased vertigo after vestibular rehabilitation. Otolaryngological Head and Neck Surgery. 128 (1), 60-70 (2003).
  24. Baloh, R. W., Halmagyi, G. M. Disorders of the vestibular system. , Oxford University Press. (1996).
  25. Furman, J. M., Cass, S. P., Furman, J. M. Vestibular disorders: a case-study approach. , 2nd edn, Oxford University Press. (2003).
  26. Brey, R. H., McPherson, J. H., Lynch, R. M. Balance Function Assessment and Management. Jacobson, G. P., Shepard, N. T. , Plural Publishing. 253-280 (2008).
  27. Funabiki, K., Naito, Y. Validity and limitation of detection of peripheral vestibular imbalance from analysis of manually rotated vestibulo-ocular reflex recorded in the routine vestibular clinic. Acta Otolaryngology. 122 (1), 31-36 (2002).
  28. Zalewski, C. K. Rotational Vestibular Assessment. , Plural Publishing. (2018).
  29. Furman, J. M., Cass, S. P. Ch. 17. Disorders of the vestibular system. Baloh, R. W., Halmagyi, G. M. , Oxford University Press. 191-210 (1996).
  30. Desmond, A. Vestibular function: evaluation and treatment. , Thieme. (2004).
  31. Shepard, N. T., Goulson, A. M., McPherson, J. H. Ch. 15. Balance function assessment and management. Jacobson, G. P., Shepard, N. T. , Plural Publishing Inc. 365-390 (2016).
  32. Clement, G., Flandrin, J. M., Courjon, J. H. Comparison between habituation of the cat vestibulo-ocular reflex by velocity steps and sinusoidal vestibular stimulation in the dark. Experimental Brain Research. 142 (2), 259-267 (2002).
  33. Clement, G., Tilikete, C., Courjon, J. H. Retention of habituation of vestibulo-ocular reflex and sensation of rotation in humans. Experimental Brain Research. 190 (3), 307-315 (2008).
  34. Clement, G., Tilikete, C., Courjon, J. H. Influence of stimulus interval on the habituation of vestibulo-ocular reflex and sensation of rotation in humans. Neuroscience Letters. 549, 40-44 (2013).
  35. Cohen, H., Cohen, B., Raphan, T., Waespe, W. Habituation and adaptation of the vestibuloocular reflex: a model of differential control by the vestibulocerebellum. Experimental Brain Research. 90 (3), 526-538 (1992).
  36. Maxwell, S. S., Burke, U. L., Reston, C. The effect of repeated rotation on the duration of after-nystagmus in the rabbit. American Journal of Physiology. 58, 432-438 (1922).
  37. Griffith, C. R. The Ettect Upon the White Rat of continued Bodily Rotation. American Naturalist. 54, 524-534 (1920).
  38. Shepard, N. T., Telian, S. A. Programmatic vestibular rehabilitation. Otolaryngologicla Head and Neck Surgery. 112 (1), 173-182 (1995).
  39. Itani, M., Koaik, Y., Sabri, A. The value of close monitoring in vestibular rehabilitation therapy. The Journal of Laryngology & Otology. 131 (3), 227-231 (2017).
  40. Pavlou, M., Bronstein, A. M., Davies, R. A. Randomized trial of supervised versus unsupervised optokinetic exercise in persons with peripheral vestibular disorders. Neurorehabilitation and Neural Repair. 27 (3), 208-218 (2013).
  41. Kao, C. L., et al. Rehabilitation outcome in home-based versus supervised exercise programs for chronically dizzy patients. Archives of Gerontology and Geriatrics. 51 (3), 264-267 (2010).
  42. Topuz, O., et al. Efficacy of vestibular rehabilitation on chronic unilateral vestibular dysfunction. Clinical Rehabilitation. 18 (1), 76-83 (2004).
  43. Black, F. O., Pesznecker, S. C. Vestibular adaptation and rehabilitation. Current Opinion in Otolaryngological Head and Neck Surgery. 11 (5), 355-360 (2003).

Tags

Probleem 150 compensatie vestibulo-oculaire reflex directionele overwicht revalidatie Vertigo
Met behulp van unidirectionele rotaties te verbeteren vestibulaire systeem asymmetrie bij patiënten met vestibulaire dysfunctie
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rassaian, N., Sadeghi, N. G.,… More

Rassaian, N., Sadeghi, N. G., Sabetazad, B., McNerney, K. M., Burkard, R. F., Sadeghi, S. G. Using Unidirectional Rotations to Improve Vestibular System Asymmetry in Patients with Vestibular Dysfunction. J. Vis. Exp. (150), e60053, doi:10.3791/60053 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter