Waiting
Login processing...

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

Medicine

Vurdering av statisk graviceptiv persepsjon i roll-plane ved hjelp av subjektivt visuelt vertikalt paradigme

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

Summary

Oppfatningen av tyngdekraften bestemmes vanligvis av den subjektive visuelle vertikalen i hodet oppreist stilling. Den ekstra vurderingen ved hodevipper på ± 15° og ± 30° i rulleplanet sikrer økt informasjonsinnhold for påvisning av nedsatt graviceptive persepsjon.

Abstract

Vestibulære lidelser er blant de vanligste syndromene i medisin. De siste årene har det blitt innført nye vestibulære diagnostiske systemer som tillater undersøkelse av alle halvsirkelformede kanaler i den kliniske settingen. Vurderingsmetoder for det otolittiske systemet, som er ansvarlig for oppfatningen av lineær akselerasjon og tyngdeoppfatning, er langt mindre i klinisk bruk. Det er flere eksperimentelle tilnærminger for å måle oppfatningen av tyngdekraften. Den mest brukte metoden er fastsettelsen av den subjektive visuelle vertikalen. Dette måles vanligvis med hodet i oppreist stilling. Vi presenterer her en vurderingsmetode for testing av otolittfunksjon i rulleplanet. Den subjektive visuelle vertikalen måles i hodet oppreist og med hodehelling på ± 15° og ± 30° i rulleplanet. Dette utvidede funksjonelle paradigmet er en lett-å-utføre klinisk test av otolittfunksjon og sikrer økt informasjonsinnhold for påvisning av nedsatt graviceptive oppfatning.

Introduction

Nedsatt otolittfunksjon kan skyldes perifere og sentrale vestibulære forhold1. Perifere vestibulære årsaker inkluderer Menieres sykdom, labyrintinfarkt, samt overlegen eller dårligere vestibulær nevritt. Sentral otolitt dysfunksjon kan forekomme i lesjoner av sentrale otolittiske veier fra hjernestammen via thalamus2 til vestibulær cortex3. I tillegg finnes også reduserte otolittreflekser i cerebellære lidelser4. Mens en rekke standardiserte metoder, for eksempel kaloritesting eller videohodeimpulstest, er tilgjengelige for vurdering av halvsirkelformet kanalfunksjon, finnes det ingen standardisert klinisk målemetode for gravitasjonsestimering og vertikalitetsoppfatning5.

Siden otolittene er ansvarlige for oppfatningen av lineær akselerasjon, kan otolittfunksjonen i prinsippet måles ved lineær akselerasjon ved å registrere den såkalte translasjonelle vestibulo-okulære refleksen (t-VOR). Dette krever imidlertid bruk av spesial- og komplekst utstyr som en parallell sving eller lineære sleder4,6. For vurdering av ensidig saccular og utricular funksjon en bestemt off-center sentrifugering test er utviklet, som kan brukes klinisk i balanse laboratorier med en bestemt rotasjonsstol system7. Når du fortrenger hodet med 3,5–4 cm fra rotasjonsaksen, stimuleres den eksentrisk plasserte utrikkelen ensidig av en resulterende sentrifugalkraft. I denne paradigmeotolittfunksjonen kan bestemmes enten ved å måle den resulterende øyetorsjonen eller den subjektive visuelle vertikale (SVV). Denne prosedyren krever imidlertid også sofistikert utstyr, og metoden viser fortsatt begrensede følsomheter for både SVV og øyetorsjonsvurdering7. Otolittfunksjon kan videre kvantifiseres gjennom øyebevegelsesopptak. Vurdering kan gjøres i horisontal eller lineær akselerasjon, men også under hode- eller kroppstilt i rulleplanet med anvendelse av 3D-videononoografi. Sistnevnte tillater bestemmelse av okulær torsjon. Den kliniske anvendelsen av denne metoden er også begrenset på grunn av sin lave følsomhet8. Oppfatningen av kroppsvertikalitet (dvs. følelsen av at jeg føler kroppen min på linje med den sanne vertikale) kan vurderes ved hjelp av den såkalte subjektive posturalvertikal. I denne eksperimentelle oppgaven sitter pasientene i en stol i en motorisert gimbal og bedt om å indikere når de kom inn og ut av oppreist stilling, mens de ble vippet 15 ° i banen eller rulleplanet. Ulempen med denne teknikken er ikke bare den forseggjorte eksperimentelle tilnærmingen, men også at den måler både otolitt og kroppsproprioceptive signaler9. Hvorvidt vestibulær fremkalt myogene potensialer (VEMPs) er nyttige kliniske screeningverktøy for otolittfunksjon i ulike kliniske lidelser er fortsatt kontroversielt10,11.

Visuelle oppgaver er for tiden de mest brukte kliniske metodene for måling av graviceptive funksjon, som kan vurderes gjennom måling av den subjektive visuelle vertikale (SVV)12. Sett fra et presist fysiologisk perspektiv, er SVV ikke en direkte test av otolittfunksjonen alene, da SVV er et resultat av en vekting mellom flere informasjonskilder (tyngdekraften, proprioceptive og også visuelle når de er tilgjengelige). Men for rask klinisk bruk har en enkel anvendelse av denne SVV-oppgaven, den såkalte bøttetesten, blitt utviklet13 spesielt for nødinnstillingen, noe som muliggjør umiddelbar påvisning av akutte forstyrrelser av gravicepsiv persepsjon. Den mer presise og standardiserte prosedyren består av å la en observatør justere en lysstang eller stang med estimert vertikal. Testet i mørke hos friske individer i oppreist stilling, avvik er begrenset til ± 2° fra jorden vertikal14. Ved hjelp av SVV-oppgaven har graviceptive funksjonen så langt blitt vurdert i en rekke nevrologiske tilstander som hjerneslag15,,16 eller Parkinsons sykdom17. Videre har nedsatt SVV-persepsjon også blitt rapportert i ensidige18,,19 eller bilaterale vestibulære lesjoner20, samt hos pasienter med godartet paroksysmal posisjonsal nystagmus21.

Vi presenterer her en modifisert SVV-vurderingsmetode, som måler SVV-estimater ikke bare i head-upright posisjon, men også ved ± 15° og ± 30° hodevipper i rulleplanet. Dette paradigmet øker informasjonsinnholdet for påvisning av graviceptive underskudd og for systematiske vipper av SVV.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Studien ble godkjent av den etiske komiteen ved Medical University of Vienna og har blitt utført i samsvar med de etiske standarder som finnes i Helsingforserklæringen. Et informert samtykke ble signert av alle pasienter og kontroller før studien.

1. Montering av pasienten i stolen

  1. Utfør målingen kikkert. Installer pasienten i en stabil stol med ryggstøtte og hodefikseringsenhet. Sistnevnte opprettholder pasientens hode i en stabil og definert posisjon og består av et elastisk hodebånd og en u-formet nakkestøtte, som kan festes til hverandre ved hjelp av en klebebånd. Plasser stolen i en kupé som gir vurdering av SVV i mørket.
  2. Plasser nakkestøtten i ønsket hellingsvinkel (0°, ± 15° eller ± 30°) ved å justere den langs omfanget av et goniometer, som er festet til stolens ryggstøtte. I begynnelsen av forsøket justere nakkestøtten ved 0 ° helling ved suboccipital høyde.
  3. Plasser det elastiske hodebåndet på pasientens hode og fest det med skruen på baksiden. Sørg for at hodebåndet ikke er plassert for lavt på pasientens panne, slik at det ikke svekker øyemotiliteten.
  4. Koble klebebåndene – på hodebåndet og på hodestøtten – med hverandre. Dette sikrer en optimal fiksering av hodet til nakkestøtten på stolen.

2. Installasjon av SVV-enheten

  1. Monter SVV-enheten ved hjelp av fikseringsenheten på stolen foran pasienten (figur 1a). SVV-enheten består av en LED-lysstang festet til en pinne, slik at posisjonering foran pasienten. Plasseringen av lysstangen kan justeres i rulleplanet gjennom et tilkoblet potensiometer.
  2. Kontroller at SVV-enheten er godt festet og at lysstangen er plassert nøyaktig motsatt av pasientens hode og på samme nivå som pasientens øyne.
  3. Koble SVV-enheten til den elektriske tilkoblingen under stolen.
  4. Plasser potensiometeret i pasientens venstre hånd og instruer dem om hvordan du utfører SVV-innstillingen. Mens du står foran pasienten, justerposisjonen til lysstangen igjen, om nødvendig, for å sikre posisjonen langs koronarplanet.
  5. Les SVV-avviket fra den sanne vertikalen på goniometeret på baksiden av SVV-enheten. Goniometeret inneholder en vinkelvisning på ±20° med 2° intervaller og er utstyrt med et infrarødt kamera plassert 3 cm foran skjermen, slik at kontinuerlig datainnhenting i fullstendig mørke (figur 1b, 1c).
  6. Før du fortsetter med neste trinn, må du kontrollere synligheten på skjermen. Det infrarøde bildet av vinkeldisplayet overføres til en skjerm utenfor kabinen, noe som sikrer at pasientens SVV-estimater kan samles kontinuerlig uten å måtte åpne kabindøren mellom tester, og dermed forhindre visuell re-orientering.

3. Kalibrering under visuell kontroll

  1. Vipp lysstangen 30° til høyre eller venstre i forhold til den absolutte vertikale (som fungerer som startposisjon før hver SVV-oppgave), og be pasienten om å justere den til vertikal posisjon under visuell kontroll. Dette tjener til å selvkalibrere pasienten og for å sjekke pasientens visuomotoriske evne.
  2. Hvis pasienten bekrefter den viste SVV-posisjonen, sammenlign er den med den faktiske vertikalen.
  3. Hvis pasientens innstilling avviker betydelig fra den faktiske vertikale, må du kontrollere posisjonen til SVV-enheten igjen. Et avvik på ±1° kan tåles for å bekrefte intakt visuomotorfunksjon.

4. SVV-innstilling i nøytral hodeposisjon

  1. Åpne eksamensprotokollen for samtidig innførsel av SVV-estimatene. Protokollen tillater dokumentasjon av målingene under eksperimentet og avgjør tilfeldig om SVV-oppgaven utføres fra startposisjonen +30° eller -30°.
  2. Lukk hyttedøren slik at pasienten er i fullstendig mørke gjennom hele eksperimentet. Sjekk av intercom om pasienten kan forstå instruksjonene godt. Be pasienten nå vippe lysstangen i startposisjon: 30° til høyre eller til venstre (randomisering i henhold til protokollen, figur 1d).
  3. Etter en ventetid på 15 s, instruer pasienten om å justere lysstangen fra startposisjonen til den når den subjektive vertikalen. Pasienten er ikke under tidspress og kan fortsatt korrigere den innstilte posisjonen når som helst. Pasienten bekrefter innstillingen verbalt via intercom-systemet.
  4. Angi vinkelvinkelen som vises på displayet i grader i protokollen. Per definisjon, med klokken vinkelavvik med et pluss, mens markere mot klokken avvik med minus. Totalt la pasienten justere SVV i 6 passeringer, hvorved startposisjonen på ± 30° er randomisert.
  5. Etter at rettssaken er fullført i nøytral hodestilling, utfører du testen med hodevipper i rulleplanet. Tiltretningssekvensen (-30°, -15°, +15° og +30°) er også randomisert for hver pasient.

5. SVV-innstilling med hodehelling

  1. Løsne den første hodefikseringen ved å koble fra klebebåndsstroppene.
  2. Løsne nakkestøtten og tilpass vippeposisjonen i henhold til protokollen: 15° eller 30° til høyre eller til venstre. Pass på at nakkestøtten er nøyaktig justert langs den respektive vinkelen på goniometeret, som er festet til stolens ryggstøtte. Fest nakkestøtten i denne posisjonen godt.
  3. Fest pasientens hode med det elastiske hodebåndet til nakkestøtten. Sørg for at denne vippen kan tåles for pasienten og tilpass høyden på nakkestøtten om nødvendig. Instruer pasienten om å opprettholde denne hodeposisjonen under studien.
  4. Lukk hyttedøren og utfør rettssaken som i nøytral hodestilling.
  5. Ved ferdigstillelse av studien, angre hodet tilbakeholdenhet og justere nakkestøtten i henhold til randomisert head-tilt posisjon gitt av protokollen.
  6. Lukk kabindøren igjen og utfør de samme prosedyrene til alle SVV-innstillingene i alle hodevipper er registrert.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

SVV-vurdering ble utført ved hjelp av et rotasjonsstolsystem (Figur 1a) bestående av en tiltable nakkestøtte og en justerbar LED-lysstang. SVV-justeringene ble tatt opp via et infrarødt kamera fra en goniometer-skjerm på baksiden av lysfeltet (figur 1b). Enhetene som brukes og testprotokollen tilsvarer nøyaktig testmetodene som presenteres her.

SVV måling ble utført hos 13 friske personer i en gjennomsnittsalder på 52,8 år. Kjønnsfordelingen var 69,2 % kvinner og 30,8 % menn. De hadde ingen historie med vestibulære lidelser og viste normale resultater i vestibulære- og okulære motoriske funksjonstester, som inkluderte vurdering av spontane øyebevegelser eller spontan nystagmus, vurdering av blikk-fremkalt nystagmus (ved ± 25 °), horisontale og vertikale sakkarider (±5-20°), glatt jakt øyebevegelser (ved 0,1, 0,2 og 0,4 Hz), VOR-gain undersøkelse med sinusoidal rotasjonsstol test (på 0,04, 0,08 og 0,32 Hz) og test av VOR-undertrykkelse (ved 0,04 Hz). Den absolutte tilt av SVV fra den faktiske vertikale ved 0° hodeposisjon ble vurdert (Figur 2) og viste en SVV median på 1,33 (95% KI 0 til 3,00), som korrelerer med verdier rapportert i litteraturen.

Ved en vippe på 15° ble det oppnådd en SVV-median på 1,66 (95 % KI, 0,34 til 5,34; Figur 2) og målinger av SVV ved en hodetilt på 30° ga en SVV median på 5,33 (95 % KI, 0,17 til 9,84; Figur 2). Til slutt ble økt avvik og variabilitet av SVV observert med høyere hodevinkelvinkler, korrelert med et høyere informasjonsinnhold for å oppdage graviceptive svekkelse i en dynamisk innstilling.

Metoden ble også brukt til å analysere SVV-tilts hos pasienter som lider av cervikal dystoni (CD). Totalt ble 32 pasienter testet. Pasientgruppen hadde en median alder på 59,0 år og besto av 36,7 % menn og 63,3 % kvinner. De viste en median vanlig hodeavvik på enten 10,0° med klokken eller 8,5° mot klokken. Vurdering av SVV ved pasientens vanlige hodeholdning viste store avvik fra den faktiske vertikalen med en median på 2,65° (95 % KI, 0,17 til 7,83; Figur 3,andre bar). Sammenlignet med friske personer ved sin vanlige hodeholdning (ca. 0° hodetilt), ble pasientens respons signifikant svekket med en median forskjell på – 1,34° (95 % KI, -2,5 til -0,33, p=0,017; Figur 3,første bar).

Metoden ble senere også brukt i en oppfølgingsundersøkelse for å vurdere mulige behandlingseffekter. Pasienter som lider av cervikal dystoni ble behandlet med botulinumtoksin (BoNT) for å forbedre hodestillingen i oppreist stilling. Tre uker etter injeksjon av BoNT, pasientenes SVV estimater i vanlig hodestilling (Figur 3) og ved 30 ° hodet tilt (Figur 4) ikke avvike lenger fra de av kontroller. En detaljert diskusjon og tolkning av disse resultatene finner du i et foregående papir22.

Figure 1
Figur 1: Eksperimentelt oppsett. (a) Et rotasjonsstolsystem brukes til SVV-vurdering, utstyrt med en tiltable nakkestøtte og en justerbar LED-lysstang. (b) Goniometeret på baksiden av lysstangen dekker en total målebredde på ±20° ved 2°-intervaller. SVV-justeringene registreres via et infrarødt kamera (svart boks foran goniometerdisplayet), slik at datainnhenting fra utenfor hytta. SVV ble vurdert i oppreist sittestilling i en helt mørk sylindrisk hytte med en diameter på 2 meter. Foran deltakerne, i en avstand på 50 cm, var det en svak lysstang, 2 mm bred og 10 cm lang, som kunne roteres om midtpunktet ved hjelp av en elektronisk motor og en fjernkontroll, slik at en koaksial rotasjon rundt det midterste øyet til testmotivet var garantert. Alle deltakerne justerte stangen seks ganger fra randomiserte startposisjoner ved ±30° (i forhold til den absolutte vertikale) for parallell justering med den oppfattede gravitasjonsvertikalen. De seks anslagene var i gjennomsnitt for videre analyse. (c) Nakkestøtten kan vippes 15° eller 30° til høyre eller til venstre. Gjennom en klebende stropp på hodebåndet og nakkestøtten kan pasientens hode festes godt i ønsket posisjon. (d) Skjematisk kart over arrangementet av det eksperimentelle oppsettet. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: SVV vipper hos friske individer. Absolutt SVV tilt i grad vurdert ved hodevipper på 0°, 15° og 30° hos friske individer. Økning av SVV-hellingen ble observert med høyere vippevinkler. Med tillatelse fra Elsevier (Dette tallet er endret fra Platho-Elwischger et al. 201722). Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: SVV vipper hos pasienter som lider av cervikal dystoni ved injeksjon av botulinumtoksin. Absolutt SVV tilt i grad vurdert i sunne kontroller, pasienter som lider av cervikal dystoni ved baseline (CD baseline) og tre uker etter injeksjon av botulinumtoksin (CD uke 3) ved vanlig hodestilling. SVV-avvik hos CD-pasienter ved baseline ble signifikant økt sammenlignet med kontroller (p=0,017), men ikke etter botulinumtoksininjeksjon (CD uke 3). Med tillatelse fra Elsevier (Dette tallet er endret fra Platho-Elwischger et al. 201722). Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: SVV vipper hos CD-pasienter og kontroller under hodehelling. Absolutt SVV tilt under 0° (A), 15°(B) og 30°(C) hode helling i kontroller, CD-pasienter ved baseline (CD baseline) og tre uker etter injeksjon av botulinumtoksin (CD uke 3). SVV-beregninger av CD-pasienter ved baseline med 30° hodetilt viste signifikant økte avvik sammenlignet med kontroller, noe som ikke var tilfelle etter botoxbehandling (CD uke 3). Med tillatelse fra Elsevier (Dette tallet er endret fra Platho-Elwischger et al. 201722). Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Pasienter N Hodet tilt SVV median (95 % KI) Innenfor gruppeforskjeller
Gjennomsnittlig forskjell (95 % KI) p-verdier
Kontroller 13 1.33 (0 til 3.00) 0° vs. 15°: − 0,85° (− 2,1 til 0,36) 0.1525
15. 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*

Tabell 1: Beskrivende data om absolutt SVV tilt og forskjeller i hodeposisjoner hos friske individer. SVV ble målt i grad (°). Statistisk signifikante verdier (p<0,05) er merket med *. CI: konfidensintervall; N: antall pasienter; SVV: subjektiv visuell vertikal. Med tillatelse fra Elsevier (Denne tabellen er endret fra Platho-Elwischger et al. 201722).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

SVV er en metode for å sikre følelsen av vertikalitet. Det skyldes integrering av flere opplysninger. Det vestibulære systemet er av avgjørende betydning i denne oppfatningen, det har vist seg at en lesjon på alle nivåer av vestibulær informasjonsvei fører til SVV-feil.

Måling av SVV i hodet oppreist stilling anses nå som den kliniske standardmetoden for opptak av otolittfunksjon. Denne metoden er imidlertid hemmet av lav følsomhet, da SVV-avvik i mørket hos friske individer er begrenset til ±2° fra jordvertikal14. Tidligere eksperimentelle studier har antydet at å vippe hodet i frontaltplanet øker følsomheten til SVV-testen23. Flere rapporter har blitt publisert om effekten av hodevipper på SVV estimater i normale, bekrefter en høyere variasjon av svarene og dermed muligens høyere følsomhet i form av graviceptive vurdering i dette paradigmet. Hvorvidt denne dynamiske metoden definitivt også øker følsomheten i påvisning av otolittfunksjon, må fortsatt bekreftes ved direkte metodesammenligning. Ingen av disse tidligere eksperimentelle studiene brukte imidlertid en standardisert protokoll for anvendte hodevipper, som varierte fra 7° opp til 20°, 30°, 35° eller til og med 45° i rulleplanet24,,25,26,27, og dermed gjorde en sammenligning av resultatene vanskelig.

SVV-paradigmet ved forskjellige hodevipper har så langt knapt blitt brukt hos pasienter med sentrale eller perifere vestibulære lidelser. Tidligere studier brukte også enten forskjellige teknikker hos pasienter med perifere lesjoner28,,21 eller brukt forskjellige hodetilts (dvs. 20° eller 25°) hos pasienter med sentrale lidelser som forsømmelse eller vestibulær migrene29,30. Disse ulike prosedyrene for fastsettelse av SVV gjør det rimelig å innføre en standardisert testprosedyre for å gjøre testresultatene mer sammenlignbare.

Testprotokollen har flere fordeler sammenlignet med andre testmetoder. Først av alt er det preget av en enklere anvendelse enn anvendelsen av lineære akselerasjoner, sentrifuger eller hele kroppen tilts for måling av otolittfunksjon hos pasienter. Mens det er innsats for å forbedre kvaliteten på VEMPs i forskning og praksis31,32, denne klinisk enkle metoden har fortsatt en lav følsomhet for vurdering av otolittit svekkelse11. Dermed er den enkleste metoden å bruke i den kliniske innstillingen i dag SVV-måling. Den modifiserte teknikken som presenteres av oss gir økt variasjon av svarene og dermed økt informasjonsinnhold ved å måle under forskjellige hodeposisjoner (Tabell 1), som tidligere data om normale har også vist23,27. Både våre tilnærminger til SVV-vurdering med hodetilt og bøttemetoden representerer mulige teknikker for måling av otolittfunksjonen. Mens bøttetest13 er en validert, lett utført nattbordstest tilgjengelig for alle, tilbyr vår tilnærming høy følsomhet, men trenger fortsatt visse tekniske utstyr. Zwergal et al. fant et SVV-avvik på 0,9° ± 0,7° for kikkertmålinger13. Den validerte teknikken for SVV-vurdering uten hodetilt resulterte i en SVV-median på 1,33 med 0 til 3,0 (95 % KI) i den sunne kohorten. Med tilnærming til vurdering med 15% hodehelling ble det oppnådd en SVV-median på 1,66 med 0,34 til 5,34 (95 % KI).

Målingen i fire forskjellige hodevinkelvinkler (dvs. ±15° og ±30° i rulleplanet) er utholdelig for pasienter og øker robustheten i SVV-svarene i testordningen (figur 2); metoden er derfor også et ideelt instrument for å demonstrere effekten av intervensjoner på en mer følsom måte, som vi var i stand til å vise i en Botox-behandlingsstudie med cervical dystoni pasienter (Figur3,4). Videre kan den presenterte metoden også utvides for eksperimentelle spørsmål ved ekstra projeksjon av et mønster som roterer rundt den visuelle aksen, slik at den såkalte dynamiske SVV kan bestemmes5.

For å utføre testmetoden riktig, bør noen punkter observeres under testprosedyren. For instruksjon og praksis, samt å sjekke pasientens visuomotoriske evner, anbefaler vi at pasienten gjør de første SVV-justeringene under visuell kontroll. Det er også viktig at hytta alltid er helt lukket under SVV-innstillingene, slik at pasienten faktisk er i fullstendig mørke, da ethvert visuelt referansepunkt kan påvirke innstillingene. Rekkefølgen på hodeposisjonene skal alltid randomiseres, og det samme bør startposisjonen til lysstangen før den respektive SVV-justeringen. Erfaringer fra tidligere pilottester viste at en kontinuerlig endring av hodeposisjonen, for eksempel fra -30° til -15°, til 0°, +15° og til slutt +30°, fører til en retningsbestemt skjevhet i SVV-justeringene, tilsynelatende på grunn av en læringseffekt. Tidligere studier har også vist at en langvarig oppbevaring av hodetilt fører til en ettervirkning i SVV-innstillinger som forfalsker resultatene27. Derfor anbefales det ikke å tillate for lang ventetid mellom hodeposisjonsendringer.

Videre tillater goniometeret måling av ±20° ved 2° intervaller. Men selv om goniometeret som brukes viser 2° intervaller, har pekeren som brukes en svært høy følsomhet og dermed også muliggjør registrering av numeriske verdier mellom intervallene. Dette gir en visuell oppløsning på 1° uten problemer når den vises på en ekstern skjerm. Oppløsningen på 1° gjenspeiles også i de representative testresultatene som vises.

Til tross for enkel håndtering av metoden, kan den ikke eller bør ikke brukes til enkelte pasientgrupper. Disse inkluderer naturligpasienter med alvorlige synshemminger, med operative fikseringer i området av livmoderhalsen, eller pasienter som er kognitivt eller av andre nevrologiske grunner som ikke klarer å tilstrekkelig justere SVV. Det anbefales heller ikke for pasienter med cervikal plate prolaps eller alvorlig cervical smertesyndrom. Pasienter som lider av cervikal dystoni kan også bare undersøkes i begrenset grad med denne metoden. Tidligere studier fra laboratoriet viser imidlertid at disse pasientene fortsatt kan undersøkes så lenge hodehellingen ikke overstiger en vinkel på 30° i rulleplanet22.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne har ingen anerkjennelser.

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

Medisin Utgave 158 Otolitt vestibulær graviceptive persepsjon subjektiv visuell vertikal vertikalitet SVV statisk hode-tilt roll-plan metode
Vurdering av statisk graviceptiv persepsjon i roll-plane ved hjelp av subjektivt visuelt vertikalt paradigme
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