Waiting
Login processing...

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

Medicine

Vurdering af statisk graviceptive perception i Roll-Plane ved hjælp af subjektive Visuelle Lodret Paradigm

Published: April 28, 2020 doi: 10.3791/60418
* These authors contributed equally

Summary

Opfattelsen af tyngdekraften bestemmes almindeligvis af den subjektive visuelle lodrette i hovedet oprejst position. Den yderligere vurdering ved hovedhældninger på ± 15° og ± 30° i rulleplanet sikrer øget informationsindhold til påvisning af nedsat graviceptiv opfattelse.

Abstract

Vestibulære lidelser er blandt de mest almindelige syndromer i medicin. I de senere år er der indført nye vestibulære diagnosesystemer, der gør det muligt at undersøge alle halvrunde kanaler i den kliniske indstilling. Vurderingsmetoderne for det otolitiske system, som er ansvarlige for opfattelsen af lineær acceleration og opfattelse af tyngdekraften, er langt mindre i klinisk brug. Der er flere eksperimentelle tilgange til måling af opfattelsen af tyngdekraften. Den hyppigst anvendte metode er bestemmelsen af den subjektive visuelle lodrette. Dette måles normalt med hovedet i opretstående stilling. Vi præsenterer her en vurderingsmetode til test af otolith-funktionen i rulleplanet. Den subjektive visuelle lodrette måles i hovedets opretstående stilling samt med en hældning på ± 15° og ± 30° i rulleplanet. Dette udvidede funktionelle paradigme er en klinisk test af otolith-funktionen, der er nem at udføre, og sikrer øget informationsindhold til påvisning af nedsat graviceptiv opfattelse.

Introduction

Nedskrivning af otolith-funktionen kan være forårsaget af perifere såvel som centrale vestibulære forhold1. Perifere vestibulære årsager omfatter Menieres sygdom, labyrint infarkt, samt overlegen eller ringere vestibulær neuritis. Central otolith dysfunktion kan forekomme i læsioner af centrale otolitiske veje fra hjernestammen via thalamus2 til den vestibulære cortex3. Desuden er formindsket otolith reflekser findes også i cerebellar lidelser4. Mens en række standardiserede metoder, såsom kalorietest eller video-head impulstest, er tilgængelige for vurdering af halvcirkelformet kanalfunktion, findes der ingen standardiseret klinisk målemetode til tyngdekraftestimering og vertikalitetsopfattelse5.

Da otolitterne er ansvarlige for opfattelsen af lineær acceleration, kan otolith-funktionen i princippet måles ved lineær acceleration ved at registrere den såkaldte translationelle vestibulo-okulære refleks (t-VOR). Dette kræver dog brug af specielt og komplekst udstyr såsom et parallelt sving eller lineær elæder4,6. Til vurdering af ensidig saccular og utricular funktion er der udviklet en specifik centrifugeringstest uden for centrum, som kan anvendes klinisk i balancelaboratorier med et specifikt rotationsstolssystem7. Når hovedet fortrænges med 3,5-4 cm fra rotationsaksen, stimuleres den excentrisk placerede utricle ensidigt af en resulterende centrifugalkraft. I dette paradigme otolith funktion kan bestemmes enten ved at måle den resulterende øjentorsion eller den subjektive visuelle lodret (SVV). Denne procedure kræver imidlertid også avanceret udstyr, og metoden udviser stadig begrænsede følsomheder for både SVV og øjenskildpaddevurdering7. Otolith funktion kan yderligere kvantificeres gennem øjenbevægelser optagelser. Vurdering kan ske i vandret eller lineær acceleration, men også under hoved- eller kropshældning i rulleplanet med anvendelse af 3D-videooculografi. Sidstnævnte gør det muligt at bestemme okulær torsion. Den kliniske anvendelse af denne metode er også begrænset på grund af dens lave følsomhed8. Opfattelsen af kroppens vertikalitet (dvs. den fornemmelse, at jeg føler min krop på linje med den sande lodrette) kan vurderes ved hjælp af den såkaldte subjektive postural lodret. I denne eksperimentelle opgave, er patienterne sidder i en stol i en motoriseret kardan og bedt om at angive, hvornår de kom ind og ud af opretstående position, samtidig med at vippes 15 ° i banen eller rulle plan. Ulempen ved denne teknik er ikke kun dens omfattende eksperimentelle tilgang, men også, at den måler både otolith og krop proprioceptive signaler9. Hvorvidt vestibulære fremkaldte myogene potentialer (VEMPs) er nyttige kliniske screening værktøjer til otolith funktion i forskellige kliniske lidelser er stadigkontroversiel10,11.

Visuelle opgaver er i øjeblikket de hyppigst anvendte kliniske metoder til måling af graviceptive funktion, som kan vurderes ved måling af den subjektive visuelle lodret (SVV)12. Set ud fra et præcist fysiologisk perspektiv er SVV ikke en direkte test af otolith-funktionen alene, da SVV er resultatet af en vægtning mellem flere informationskilder (tyngdekraft, proprioceptive og også visuel, når de er tilgængelige). Til hurtig klinisk brug er der imidlertid udviklet en nem anvendelse af denne SVV-opgave, den såkaldte skovspandstest,13 specielt til nødindstilling, hvilket muliggør øjeblikkelig påvisning af akutte forstyrrelser af graviceptive opfattelser. Den mere præcise og standardiserede procedure består i at lade en observatør tilpasse en lysstang eller stang med den anslåede lodrette. Testet i mørke hos raske personer i opretstående stilling, afvigelser er begrænset til ± 2 ° fra jorden lodret14. Ved hjælp af SVV opgave, graviceptive funktion er hidtil blevet vurderet i en række neurologiske tilstande såsom slagtilfælde15,,16 eller Parkinsons sygdom17. Desuden er der også rapporteret om nedsat SVV-opfattelse i ensidige18,19 eller bilaterale vestibulære læsioner20, samt hos patienter med godartet paroxysmal positionel nystagmus21.

Vi præsenterer her en modificeret SVV-vurderingsmetode, som måler SVV-estimater ikke kun i head-upright position, men også ved ± 15° og ± 30° hovedhældninger i rulleplanet. Dette paradigme øger informationsindholdet til påvisning af graviceptive underskud og for systematiske hældninger af SVV.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Undersøgelsen blev godkendt af det etiske udvalg under Det Medicinske Universitet i Wien og er blevet udført i overensstemmelse med de etiske standarder, der findes i Helsingforserklæringen. Et informeret samtykke blev underskrevet af alle patienter og kontroller før undersøgelsen.

1. Installation af patienten i stolen

  1. Udfør målingen kikkert. Installer patienten i en stabil stol med ryglæn og en hovedfikseringsenhed. Sidstnævnte fastholder patientens hoved i en stabil og defineret position og består af et elastisk pandebånd og en u-formet nakkestøtte, som kan fastgøres til hinanden ved hjælp af en selvklæbende rem. Placer stolen i en lukkekabine, så der kan foretages en vurdering af SVV'en i mørke.
  2. Anbring nakkestøtten i den ønskede hældningsvinkel (0°, ± 15° eller ± 30°) ved at justere den langs vægten af et goniometer, som er fastgjort til stolens ryglæn. I begyndelsen af forsøget justeres nakkestøtten ved 0° hældning ved suboccipital højde.
  3. Anbring det elastiske hovedbånd på patientens hoved og fastgør det med skruen på bagsiden. Sørg for, at hovedbøjlen ikke er placeret for lavt på patientens pande, så det ikke forringer øjenmotiliteten.
  4. Tilslut de selvklæbende stropper – på hovedbøjlen og nakkestøtten – med hinanden. Dette sikrer en optimal fiksering af hovedet til nakkestøtten på stolen.

2. Installation af SVV-enheden

  1. Monter SVV-enheden ved hjælp af fikseringsanordningen på stolen foran patienten (Figur 1a). SVV-enheden består af en LED-lysbjælke fastgjort til en pind, så den kan placeres foran patienten. Lysstangens position kan justeres i rulleplanet gennem et tilsluttet potentiometer.
  2. Sørg for, at SVV-enheden sidder godt fast, og at lysstangen er placeret nøjagtigt modsat patientens hoved og på samme niveau som patientens øjne.
  3. Tilslut SVV-enheden til den elektriske forbindelse under stolen.
  4. Placer potentiometeret i patientens venstre hånd og instruere dem om, hvordan man udfører SVV indstilling. Mens du står foran patienten, justere placeringen af lyset bar igen, hvis det er nødvendigt, for at sikre sin position langs koronar plan.
  5. Læs SVV-afvigelsen fra den sande lodrette på goniometeret på bagsiden af SVV-enheden. Goniometeret indeholder en vinkelvisning på ±20° med 2° intervaller og er udstyret med et infrarødt kamera placeret 3 cm foran displayet, hvilket muliggør kontinuerlig dataindsamling i komplet mørke (Figur 1b, 1c).
  6. Før du fortsætter med næste trin, skal du kontrollere synligheden på skærmen. Vinkeldisplayets infrarøde billede overføres til en skærm uden for kabinen, hvilket sikrer, at patientens SVV-estimater kan indsamles kontinuerligt uden at skulle åbne kabinedøren mellem test, hvilket forhindrer visuel omorientering.

3. Kalibrering under visuel kontrol

  1. Vip lysbjælken 30° til højre eller venstre i forhold til den absolutte lodrette (som fungerer som startposition før hver SVV-opgave), og bed patienten om at justere den til den lodrette position under visuel kontrol. Dette tjener til selv at kalibrere patienten og til at kontrollere patientens visuomotoriske evne.
  2. Hvis patienten bekræfter den viste SVV-position, skal du sammenligne den med den faktiske lodrette.
  3. Hvis patientens indstilling afviger betydeligt fra den faktiske lodrette, skal du kontrollere SVV-enhedens ortorsomhedsposition igen. En afvigelse på ±1° er acceptabel for at bekræfte intakt visuomotorfunktion.

4. SVV indstilling i neutral hovedposition

  1. Åbn undersøgelsesprotokollen for samtidig indtastning af SVV-estimaterne. Protokollen gør det muligt at dokumentere målingerne under forsøget og bestemmer tilfældigt, om SVV-opgaven udføres fra startpositionen på +30° eller -30°.
  2. Luk kabinedøren, så patienten er i fuldstændig mørke under hele forsøget. Kontroller med samtaleanlæg, hvis patienten kan forstå instruktionerne godt. Lad patienten nu vippe lysbjælken i udgangsposition: 30° til højre eller til venstre (randomisering i henhold til protokollen, figur 1d).
  3. Efter en ventetid på 15 s, instruere patienten til at justere lightbar fra udgangspositionen, indtil den når den subjektive lodret. Patienten er ikke under tidspres og kan stadig korrigere den indstillede position til enhver tid. Patienten bekræfter indstillingen verbalt via samtaleanlægget.
  4. Angiv den hældningsvinkel, der vises på displayet i grader i protokollen. Pr. definition markeres afvigelser med uret med et plus, mens der markeres afvigelser mod uret med et minus. I alt skal patienten justere SVV'en i 6 gennemløb, hvorved udgangspositionen på ±30° randomiseres.
  5. Når forsøget er afsluttet i neutral hovedposition, udføres prøven med hovedhældning i rulleplanet. Tiltretningssekvensen (-30°, -15°, +15° og +30°) er også randomiseret for hver patient.

5. SVV indstilling med hoved tilt

  1. Forbryd den indledende hovedfiksering ved at frakoble de selvklæbende stropper.
  2. Krydr nakkestøtten løsnes, og vippepositionen tilpasses i henhold til protokollen: 15° eller 30° til højre eller til venstre. Sørg for, at nakkestøtten er nøjagtigt justeret langs den respektive vinkel på goniometeret, som er fastgjort til stolens ryglæn. Fastgør nakkestøtten i denne position.
  3. Fastgør patientens hoved med det elastiske pandebånd til nakkestøtten. Sørg for, at dette hoved hældning er tåleligt for patienten og tilpasse højden af nakkestøtten, hvis det er nødvendigt. Instruer patienten i at opretholde denne lederposition under forsøget.
  4. Luk kabinedøren, og udfør forsøget som i den neutrale hovedposition.
  5. Når forsøget er afsluttet, skal nakkestøtten fortrydes, og nakkestøtten justeres i overensstemmelse med den randomiserede hovedhældningposition, som protokollen giver.
  6. Luk kabinedøren igen, og udfør de samme procedurer, indtil alle SVV-indstillinger i alle hovedhældninger er registreret.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

SVV-vurderingen blev udført ved hjælp af et rotationsstolssystem (Figur 1a) bestående af en vipbar nakkestøtte og en justerbar LED-lysbjælke. SVV justeringer blev optaget via et infrarødt kamera fra en goniometer display på bagsiden af lightbar (Figur 1b). De anvendte anordninger og testprotokollen svarer nøjagtigt til de testmetoder, der præsenteres her.

SVV-måling blev udført hos 13 raske personer i en gennemsnitsalder på 52,8 år. Kønsfordelingen var 69,2% kvinder og 30,8% mænd. De havde ingen tidligere vestibulære lidelser og udviste normale resultater ved vestibulære og okulære motoriske funktionstest, som omfattede vurdering af spontane øjenbevægelser eller spontan nystagmus, vurdering af gaze-fremkaldt nystagmus (ved ±25°), vandrette og lodrette saccader (±5-20°), glatte forfølgelsesøjenbevægelser (ved 0,1, 0,2 og 0,4 Hz), VOR-gain-undersøgelse med sinusformet rotationsstolstest (ved 0,04, 0,08 og 0,32 Hz) og test af VOR-suppression (ved 0,04 Hz). Den absolutte hældning af SVV fra den faktiske lodrette position ved 0° hovedposition blev vurderet (figur 2) og viste en SVV-median på 1,33 (95% CI 0 til 3,00), som korrelerer med de værdier, der er rapporteret i litteraturen.

Ved en hovedhældning på 15° blev der opnået en SVV-median på 1,66 (95 % CI, 0,34 til 5,34; Figur 2) og målinger af SVV ved en hovedhældning på 30° gav en SVV-median på 5,33 (95 % CI, 0,17 til 9,84; Figur 2). Afslutningsvis blev øget afvigelse og variabilitet af SVV observeret med højere hovedhældningvinkler, korrelerer med et højere informationsindhold til påvisning af graviceptive svækkelse i en dynamisk indstilling.

Metoden blev også brugt til at analysere SVV tilts hos patienter, der lider af cervikal dystoni (CD). I alt blev 32 patienter testet. Patientgruppen havde en gennemsnitsalder på 59,0 år og bestod af 36,7 % mænd og 63,3 % kvinder. De udviste en gennemsnitlig sædvanlig hovedafvigelse på enten 10,0° med uret eller 8,5° mod uret. Vurdering af SVV ved patientens sædvanlige hovedstilling afslørede store afvigelser fra den faktiske vertikale med en median på 2,65° (95% CI, 0,17 til 7,83; Figur 3, anden søjle). Sammenlignet med raske personer ved deres sædvanlige hovedstilling (ca. 0° hovedhældning) blev patientens respons væsentligt svækket med en medianforskel på – 1,34° (95% CI, -2,5 til -0,33, p=0,017; Figur 3, første bjælke).

Metoden blev efterfølgende også anvendt i en opfølgende undersøgelse for at vurdere mulige behandlingsvirkninger. Patienter, der lider af cervikal dystoni, blev behandlet med botulinumtoksin (BoNT) for at forbedre hovedstillingen i en oprejst stilling. Tre uger efter injektion af BoNT, patienternes SVV skøn i sædvanlig tiposition (Figur 3) og ved 30 ° hoved tilt (Figur 4) ikke adskiller sig længere fra dem, kontrol. En detaljeret drøftelse og fortolkning af disse resultater findes i et foregående dokument22.

Figure 1
Figur 1: Eksperimentel opsætning. (a) Der anvendes et rotationsstolssystem til SVV-vurdering, der er udstyret med en vipbar nakkestøtte og en justerbar LED-lysstang. bb) Goniometeret på bagsiden af lysstangen dækker en samlet målebredde på ±20° med 2° intervaller. SVV justeringer registreres via et infrarødt kamera (sort boks foran goniometer display), så dataindsamling udefra kabinen. SVV blev vurderet i en opretstående siddestilling i en helt mørk cylindrisk kabine med en diameter på 2 meter. Foran deltagerne var der i en afstand af 50 cm en lysbjælke, der var 2 mm bred og 10 cm lang, og som kunne roteres omkring midtpunktet ved hjælp af en elektronisk motor og en fjernbetjening, således at der var garanti for en koaksial rotation rundt om testpersonens midterste øje. Alle deltagere justerede bjælken seks gange fra randomiserede startpositioner ved ±30° (i forhold til den absolutte lodrette) for parallel justering med den opfattede tyngdelodde. De seks skøn blev i gennemsnit beregnet til yderligere analyse. (c) Nakkestøtten kan vippes 15° eller 30° til højre eller til venstre. Gennem en klæbende rem på hovedbøjlen og nakkestøtten kan patientens hoved fastgøres solidt i den ønskede position. dd) Skemakort over placeringen af forsøgsopstillingen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: SVV hælder hos raske personer. Absolut SVV tilt i grad vurderet ved hoved vipper på 0 °, 15 ° og 30 ° hos raske personer. Forøgelse af SVV tilt blev observeret med højere hoved hældning vinkler. Med tilladelse fra Elsevier (Dette tal er blevet ændret fra Platho-Elwischger et al. 201722). Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: SVV-hældninger hos patienter, der lider af cervikal dystoni ved injektion af botulinumtoksin. Absolut SVV tilt i grad vurderet i raske kontroller, patienter, der lider af cervikal dystoni ved baseline (CD baseline) og tre uger efter injektion af botulinum toksin (CD uge 3) på sædvanligt hoved kropsholdning. SVV-afvigelser fra CD-patienter ved baseline blev signifikant forøget sammenlignet med kontrollerne (p=0,017), men ikke efter injektion med botulinumtoksiner (CD uge 3). Med tilladelse fra Elsevier (Dette tal er blevet ændret fra Platho-Elwischger et al. 201722). Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: SVV tilt i CD patienter og kontrol under hovedet tilt. Absolut SVV tilt under 0° (A), 15°(B) og 30°(C)hovedhældning i kontroller, CD-patienter ved baseline (CD baseline) og tre uger efter injektion af botulinumtoksin (CD uge 3). SVV-estimater af CD-patienter ved baseline med 30° hovedhældning viste signifikant øgede afvigelser sammenlignet med kontroller, hvilket ikke var tilfældet efter botoxbehandling (CD uge 3). Med tilladelse fra Elsevier (Dette tal er blevet ændret fra Platho-Elwischger et al. 201722). Klik her for at se en større version af dette tal.

Patienter N Hovedhældning SVV median (95% CI) Inden for gruppeforskelle
Gennemsnitlig forskel (95% CI) p-værdier
Kontrol 13 kr. 1.33 (0 til 3.00) 0° vs. 15°: − 0,85° (− 2,1 til 0,36) 0.1525
kr. 1,66 (0,34 til 5,34) 15 vs. 30°: − 2,31° (− 3,72 til − 0,90) 0.0039*
30° 5.33 (0,17 til 9,84) 0° vs. 30°: − 3,17° (− 5,39 til − 0,94) 0.009*

Tabel 1: Beskrivende data for absolut SVV-hældning og forskelle i hovedpositioner hos raske personer. SVV blev målt i grad (°). Statistisk signifikante værdier (p<0.05) er markeret med *. CI: konfidensinterval; N: antal patienter; SVV: subjektiv visuel lodret. Med tilladelse fra Elsevier (Denne tabel er blevet ændret fra Platho-Elwischger et al. 201722).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

SVV er en metode til at sikre følelsen af vertikalitet. Det er resultatet af integrationen af flere oplysninger. Det vestibulære system er af afgørende betydning i denne opfattelse, har det vist sig, at en læsion på ethvert niveau af vestibulære informationsvej fører til SVV fejl.

Målingen af SVV i hovedet oprejst position betragtes nu som den kliniske standardmetode til registrering af otolith-funktionen. Denne metode hæmmes imidlertid af lav følsomhed, da SVV-afvigelser i mørke hos raske individer er begrænset til ±2° fra jordlodrette14. Tidligere eksperimentelle undersøgelser har antydet, at vippe hovedet i frontal flyet øger følsomheden af SVV test23. Flere rapporter er blevet offentliggjort om virkningerne af hoved vipper på SVV skøn hos normale forsøgspersoner, bekræfter en højere variation af svarene og dermed muligvis højere følsomhed med hensyn til graviceptive vurdering i dette paradigme. Hvorvidt denne dynamiske metode absolut også øger følsomheden i påvisning af otolith funktion er endnu ikke bekræftet ved direkte metode sammenligning. Men ingen af disse tidligere eksperimentelle undersøgelser anvendte en standardiseret protokol for anvendte hoved vipper, som varierede fra 7 ° op til 20 °, 30 °, 35 ° eller endda 45 ° i rulleplan24,25,26,27, og dermed gøre en sammenligning af resultaterne vanskelig.

SVV paradigme på forskellige hoved vipper er hidtil næppe blevet anvendt hos patienter med centrale eller perifere vestibulære lidelser. Tidligere undersøgelser også brugt enten forskellige teknikker hos patienter med perifere læsioner28,,21 eller anvendt forskellige hoved vipper (dvs. 20 ° eller 25 °) hos patienter med centrale lidelser som forsømmelse eller vestibulær migræne29,30. Disse forskellige procedurer for bestemmelse af SVV gør det rimeligt at indføre en standardiseret testprocedure for at gøre testresultaterne mere sammenlignelige.

Testprotokollen har flere fordele i forhold til andre testmetoder. Først og fremmest er det karakteriseret ved en enklere anvendelighed end anvendelsen af lineære accelerationer, centrifuger eller hele kroppen hælder til måling otolith funktion hos patienter. Selv om der gøres en indsats for at forbedre kvaliteten af VEMPs i forskning og praksis31,32, har denne klinisk lette metode stadig en lav følsomhed ved vurderingen af otolith-svækkelse11. Således er den nemmeste metode til brug i den kliniske indstilling i dag SVV måling. Den ændrede teknik , som vi har fremlagt , giver en øget variabilitet af svarene og dermed et øget informationsindhold ved at måle under forskellige hovedpositioner (tabel 1), som tidligere data om normale emner også har vist23,27. Både vores tilgange til SVV vurdering med hoved tilt og spand metode repræsenterer gennemførlige teknikker til måling af otolith funktion. Mens bucket test13 er en valideret, let udført sengetest tilgængelig for alle, tilbyder vores tilgang høj følsomhed, men har stadig brug for visse tekniske udstyr. Zwergal et al. fandt en SVV-afvigelse på 0,9° ± 0,7° for kikkertmålinger13. Den validerede svv-vurderingsteknik uden hovedhældning resulterede i en SVV-median på 1,33 med 0 til 3,0 (95% CI) i den raske kohorte. Med vurderingsmetoden med 15% hovedhældning blev der opnået en SVV-median på 1,66 med 0,34 til 5,34 (95% CI).

Målingen i fire forskellige hældningsvinkler for hovedet (dvs. ±15° og ±30° i rulleplanet) er acceptabel for patienterne og øger robustheden af SVV-responserne i testarrangementet (figur 2); metoden er derfor også et ideelt instrument til at påvise virkningen af interventioner på en mere følsom måde, som vi var i stand til at påvise i en Botox-behandlingsundersøgelse med cervikal dystonipatienter (figur3,4). Desuden kan den præsenterede metode også udvides til eksperimentelle spørgsmål ved yderligere projektion af et mønster, der roterer rundt om den visuelle akse, således at den såkaldte dynamiske SVV kan bestemmes5.

For at testmetoden kan udføres korrekt, skal nogle punkter overholdes under prøvningsproceduren. For instruktion og praksis, samt at kontrollere patientens visuomotoriske evner, anbefaler vi, at patienten foretager de første SVV justeringer under visuel kontrol. Det er også vigtigt, at kabinen altid er helt lukket under SVV-indstillingerne, så patienten faktisk er i fuldstændig mørke, da ethvert visuelt referencepunkt kan påvirke indstillingerne. Rækkefølgen af hovedpositionerne skal altid randomiseres, og det samme gælder lysbjælkens startposition før den pågældende SVV-indstilling. Erfaringer fra tidligere pilotforsøg viste, at en kontinuerlig ændring af hovedets position, for eksempel fra -30° til -15°, til 0°, +15° og endelig +30°, fører til en retningsbestemt skævhed i SVV-justeringerne, tilsyneladende på grund af en indlæringseffekt. Tidligere undersøgelser har også vist, at en langvarig fastholdelse af hovedhældning fører til en eftervirkning i SVV-indstillinger, der forfalsker resultaterne27. Derfor anbefales det ikke at tillade for lang ventetid mellem hovedpositionændringer.

Desuden giver goniometeret mulighed for at måle ±20° med 2° intervaller. Men selv om det anvendte goniometer viser 2° intervaller, har den anvendte markør en meget høj følsomhed og gør det således også muligt at registrere numeriske værdier mellem intervallerne. Dette giver mulighed for en visuel opløsning på 1° uden problemer, når den vises på en ekstern skærm. Opløsningen på 1° afspejles også i de viste repræsentative testresultater.

På trods af den enkle håndtering af metoden kan eller bør den ikke anvendes til visse patientgrupper. Disse omfatter naturligvis patienter med alvorlige synshandicap, med operative fikseringer i området af halshvirvelsøjlen, eller patienter, der er kognitivt eller af andre neurologiske årsager ude af stand til tilstrækkeligt at justere SVV. Det anbefales heller ikke til patienter med cervikal disk prolaps eller svær cervikal smerte syndrom. Patienter, der lider af cervikal dystoni, kan også kun i begrænset omfang undersøges med denne metode. Men tidligere undersøgelser fra vores laboratorium viser, at disse patienter stadig kan undersøges, så længe hovedhældningen ikke overstiger en vinkel på 30° i rulleplanet22.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Forfatterne har ingen anerkendelser.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Adjustable plastic goniometer board 7,87" x 7,87", (marked tilt angles of 0°, 15° and 30° ) self-produced 6 for fixation at the backrest and for adjustment of neckrest along the given tilt angles (0°,15°,30°)
Elastic head band with adjustable screw on the back Micromedical Technologies Inc 4 modified with attached adhesive strap
HD LCD display, 1366 x 768p resolution, 19" Philips 5 for monitoring SVV-adjustments outside the cabin (infrared camera recording)
Subjective Visual Vertical Set including infrared video camera (black/white, resolution 0,25°) Micromedical Technologies Inc 2
Sytem 2000 (Rotational Vestibular Chair System with Centrifuge) Micromedical Technologies Inc., 10 Kemp Dr., Chatham, IL 62629-9769 United States 1
Tiltable headrest  Micromedical Technologies Inc 3 modified with attached adhesive strap

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Dieterich, M., Brandt, T. Perception of Verticality and Vestibular Disorders of Balance and Falls. Frontiers in Neurology. 10, 172 (2019).
  2. Elwischger, K., Rommer, P., Prayer, D., Mueller, C., Auff, E., Wiest, G. Thalamic astasia from isolated centromedian thalamic infarction. Neurology. 78 (2), 146-147 (2012).
  3. Wiest, G., Zimprich, F., Prayer, D., Czech, T., Serles, W., Baumgartner, C. Vestibular processing in human paramedian precuneus as shown by electrical cortical stimulation. Neurology. 62 (3), 473-475 (2004).
  4. Wiest, G., Tian, J. R., Baloh, R. W., Crane, B. T., Demer, J. L. Otolith function in cerebellar ataxia due to mutations in the calcium channel gene CACNA1A. Brain. 124, Pt 12 2407-2416 (2001).
  5. Dakin, C. J., Rosenberg, A. Gravity estimation and verticality perception. Handbook of Clinical Neurology. 159, 43-59 (2018).
  6. Demer, J. L., Crane, B. T., Tian, J. R., Wiest, G. New tests of vestibular function. Annals of the New Yorc Academy of Science. 942, 428-445 (2001).
  7. Clarke, A. H., Schonfeld, U., Helling, K. Unilateral examination of utricle and saccule function. Journal of Vestibular Research. 13 (4-6), 215-225 (2003).
  8. Kingma, H. Clinical testing of the statolith-ocular reflex. ORL Journal for Otorhinolaryngology and its Related Specialties. 59 (4), 198-208 (1997).
  9. Bisdorff, A. R., Wolsley, C. J., Anastasopoulus, D., Bronstein, A. M., Gresty, M. A. The perception of body verticality (subjective postural vertical) in peripheral and central vestibulardisorders. Brain. 199 (5), 1523-1534 (1996).
  10. Welgampola, M. S., Colebatch, J. G. Characteristics and clinical applications of vestibular-evoked myogenic potentials. Neurology. 64 (10), 1682-1688 (2005).
  11. Kingma, H. Function tests of the otolith or statolith system. Current Opinion in Neurology. 19 (1), 21-25 (2006).
  12. Kheradmand, A., Winnick, A. Perception of Upright: Multisensory Convergence and the Role of Temporo-Parietal Cortex. Frontiers in Neurology. 8, 552 (2017).
  13. Zwergal, A., Rettinger, N., Frenzel, C., Dieterich, M., Brandt, T., Strupp, M. A bucket of static vestibular function. Neurology. 72 (19), 1689-1692 (2009).
  14. Bronstein, A. M. The Interaction of Otolith and Proprioceptive Information in the Perception of Verticality: The Effects of Labyrinthine and CNS Disease. Annals of the New York Academy of Science. 871, 324-333 (1999).
  15. Saeys, W., Herssens, N., Verwulgen, S., Truijen, S. Sensory information and the perception of verticality in post-stroke patients. Another point of view in sensory reweighting strategies. PLOS ONE. 13 (6), 0199098 (2018).
  16. Baier, B., Thömke, F., Wilting, J., Heinze, C., Geber, C., Dieterich, M. A pathway in the brainstem for roll-tilt of the subjective visual vertical: evidence from a lesion-behavior mapping study. Journal of Neuroscience. 32 (43), 14854-14858 (2012).
  17. Huh, Y. E., Kim, K., Chung, W., Youn, J., Kim, S., Cho, J. W. Pisa Syndrome in Parkinson's Disease: Pathogenic Roles of Verticality Perception Deficits. Science Reports. 8 (1), 1804 (2018).
  18. Ogawa, Y., Otsuka, K., Shimizu, S., Inagaki, T., Kondo, T., Suzuki, M. Subjective visual vertical perception in patients with vestibular neuritis and sudden sensorineural hearing loss. Journal of Vestibular Research. 22 (4), 205-211 (2012).
  19. Toupet, M., Van Nechel, C., Bozorg,, Grayeli, A. Influence of body laterality on recovery from subjective visual vertical tilt after vestibular neuritis. Audiology and Neurootology. 19 (4), 248-255 (2014).
  20. Lopez, C., Lacour, M., Ahmadi, A. E., Magnan, J., Borel, L. Changes of visual vertical perception: a long-term sign of unilateral and bilateral vestibular loss. Neuropsychologia. 45 (9), 2025-2037 (2007).
  21. Kitahara, T., et al. Idiopathic benign paroxysmal positional vertigo with persistent vertigo/dizziness sensation is associated with latent canal paresis, endolymphatic hydrops, and osteoporosis. Auris Nasus Larynx. 46 (1), 27-33 (2019).
  22. Platho-Elwischger, K., et al. Plasticity of static graviceptive function in patients with cervical dystonia. Journal of the Neurological Sciences. 373, 230-235 (2017).
  23. Aranda-Moreno, C., Jáuregui-Renaud, K. The subjective visual vertical in vestibular disease. Revista de Investigación Clínica. 57 (1), 22-27 (2005).
  24. Guerraz, M., Luyat, M., Poquin, D., Ohlmann, T. The role of neck afferents in subjective orientation in the visual and tactile sensory modalities. Acta Otolaryngologica. 120 (6), 735-738 (2000).
  25. Luyat, M., Noël, M., Thery, V., Gentaz, E. Gender and line size factors modulate the deviations of the subjective visual vertical induced by head tilt. BMC Neuroscience. 13, 28 (2012).
  26. Fraser, L. E., Makooie, B., Harris, L. R. The Subjective Visual Vertical and the Subjective Haptic Vertical Access Different Gravity Estimates. PLOS ONE. 10 (12), 0145528 (2015).
  27. Otero-Millan, J., Kheradmand, A. Upright Perception and Ocular Torsion Change Independently during Head Tilt. Frontiers in Human Neuroscience. 10, 573 (2016).
  28. Kim, S. H., Kim, J. S. Effects of Head Position on Perception of Gravity in Vestibular Neuritis and Lateral Medullary Infarction. Frontiers in Neurology. 9, 60 (2018).
  29. Funk, J., Finke, K., Müller, H. J., Utz, K. S., Kerkhoff, G. Effects of lateral head inclination on multimodal spatial orientation judgments in neglect: Evidence for impaired spatial orientation constancy. Neuropsychologia. 48 (6), 1616-1627 (2010).
  30. Winnick, A., Sadeghpour, S., Otero-Millan, J., Chang, T. P., Kheradmand, A. Errors of Upright Perception in Patients With Vestibular Migraine. Frontiers in Neurololgy. 9, 892 (2018).
  31. Deriu, F., Ginatempo, F., Manca, A. Enhancing research quality of studies on VEMP in central neurological disorders: a scoping review. Journal of Neurophysiology. 122 (3), 1186-1206 (2019).
  32. Rosengren, S. M., Colebatch, J. G., Young, A. S., Govender, S., Welgampola, M. S. Vestibular evoked myogenic potentials in practice: Methods, pitfalls and clinical applications. Clinical Neurophysiology Practice. 4, 47-68 (2019).

Tags

Medicin Otolith vestibulær graviceptive perception subjektiv visuel lodret vertikalitet SVV statisk hoved-tilt roll-plan metode
Vurdering af statisk graviceptive perception i Roll-Plane ved hjælp af subjektive Visuelle Lodret Paradigm
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jäger, F. I.,More

Jäger, F. I., Platho-Elwischger, K., Wiest, G. Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm. J. Vis. Exp. (158), e60418, doi:10.3791/60418 (2020).

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