Özgürlük Hareket Platformu Six Degrees kullanarak Üç Boyutlu Vestibüler Oküler Refleks Testi

Bu prosedürün genel amacı, vestibüler bozuklukları olan hastalarda üç boyutlu vestibüler fonksiyonu belirlemektir. Bu işlem, öncelikle deneğin bir hareket platformuna oturtulması ve emniyet kemerinin bağlanmasıyla gerçekleştirilir. Deneğin gözlerine skleral arama bobinleri yerleştirin.

Vestibülo-oküler refleksi üç boyutta ölçmek için, denekleri sabitlemek amacıyla bir vakumlu yastık ve ısırma tahtası kullanın. Ardından platform etkinleştirilir. Platform, vestibüler sistemi her üç boyutta test etmek için rastgele sırayla sinüzoidal ve basamak uyaranlar verir.

Son adım, vestibülo-oküler refleksin büyüklüğünü ve hizalanmasını belirlemek için göz bobini verilerinin çevrimdışı analizidir. Nihayetinde, vestibülo-oküler refleksin kazancı ve hizalanması, normal vestibüler fonksiyonu anormal olandan ayırt etmek için kullanılır. Bu teknik, vestibüler sistemi her üç boyutta test etmemize olanak tanır.

Bu durum, KBB kliniklerinde kullanılan tek erişimli döner sandalyeler gibi mevcut yöntemlere göre temel bir avantajdır. Bu yöntem, sağlıklı deneklerde 3D vestibüler fonksiyon hakkında bilgi sağlar. Ayrıca bu yöntem, Sonoma tümörleri, vestibüler nörit ve birçok hata hastalığı gibi vestibüler hastalıkların incelenmesinde kullanılır.

Prosedürü, her ikisi de doktora öğrencisi olan Joyce DITs ve Kasper Boer ile araştırma grubumdaki personel üyesi Johan Pell uygulamalı olarak gösterecektir. Bu prosedüre başlamak için, deneği bir hareket platformunun merkezine monte edilmiş bir sandalyeye oturtun ve platformun tabanına sabitlenmiş dört noktalı emniyet kemeri ile sabitleyin. Deney sırasında, Robinson'un genlik tespit yöntemine dayalı standart 25 kilohertz iki alanlı bobin sistemi ve 3D skleral arama bobinleri kullanarak her iki gözün göz hareketlerini kaydedin.

Bunu gerçekleştirmek için öncelikle deneklerin her bir gözüne birkaç damla oksibütan damlatarak gözleri anestezi altına alın. Ardından, silikon içine gömülmüş olan skleral arama bobinlerini her bir göze yerleştirin. Arama bobinleri yerleştirildikten sonra, meatus externa ile alt orbital kanthus veya Rids hattını birleştiren hayali çizgi yer düzleminden altı derece sapma yapmayacak şekilde deneğin başını konumlandırın.

Ardından, deneğin boynu etrafında şişirilen bir vakum yastığı kullanarak başını sabitleyin. Daha sonra deneğe, kişiye özel olarak kalıplanmış bir dental ölçü ısırma tahtasını ısırtın. Isırma tahtası, sert bir çubuk aracılığıyla kübik çerçeveye bağlıdır ve açısal ile doğrusal ivme üzerinden hatalı baş hareketlerini ölçmek için iki adet 3D sensör içerir.

Ardından hareket platformunu etkinleştirin ve çalışma konumuna kaldırın. Denekten, her biri beş saniye boyunca bir dizi hedefe odaklanmasını isteyerek her iki sklera arama bobininin yatay ve dikey sinyallerini ayrı ayrı kalibre edin. Daha sonra önceden programlanmış hareketler dizisini başlatın.

Hareket platformu, burada gösterilen bilgisayar kontrollü altı elektromekanik aktüatörün kullanımıyla toplam altı serbestlik derecesinde açısal ve translasyonel stimülasyonlar oluşturabilmektedir. Hareketi tanımlamak için standart bir sağ el koordinat sistemi kullanın. Koordinat sistemi, deneklerin kulaklarının orta noktasında merkezlenmiş olup deneğin bakış açısından tanımlanmıştır.

İlk olarak, Z yönündeki pozitif hareketi sola doğru rotasyon olarak tanımlayın. Bu, Y olarak bilinir. Ardından, aşağı doğru hareketi pozitif hareket ve Y yönü olarak tanımlayın. Bu, pitch olarak bilinir.

Son olarak, sağa doğru kelime rotasyonunu X yönünde pozitif hareket olarak tanımlayın. Bu, roll (yuvarlanma) olarak bilinir. Başlamak için, platformun arka kısmına monte edilmiş bir lazer ışını kullanarak platform ve göz hareket verilerini senkronize edin.

Ev konumu, prosedür boyunca izlenen ve arka duvarda bulunan küçük bir fotohücre üzerine lazer yansıtıldığında tanımlanır; hem aydınlık hem de karanlık ortamlarda sinüzoidal uyaranlar verilir. Aydınlıkta, deneğin gözlerini her zaman karanlıkta önlerinde 177 santimetre mesafede bulunan ve sürekli yanan kırmızı bir LED'e sabitlemesini sağlayın. Işık, her hareket başlamadan önce iki saniye boyunca açılır ve ardından kapatılır.

Ardından, hareket platformu aracılığıyla üç ana AE ekseni etrafında; yani roc coddle veya dikey eksen, interoral eksen ve nazal oksipital eksen etrafında tüm vücut rotasyonları uygulayın. Ana eksenler etrafındaki stimülasyona ek olarak, roll ve pitch arasında 22.5 derecelik adımlarla tüm vücut rotasyonları uygulayın. Daha sonra, LED'i görsel hedef olarak kullanarak loş bir ortamda impuls stimülasyonu gerçekleştirin.

Bunu başarmak için, üç ana eksenin her birinde ve 45 derecelik ara yatay eksenlerde kısa süreli impulslar uygulayın. Her impulsu altı kez tekrarlayın ve bunları rastgele bir sırayla verin. Ek olarak, hareket başlangıcını 2,5 ile 3,5 saniye arasında rastgele değiştirin.

Stimülasyonlar sırasında her bir yeni hareketin ayrıştırılması. Göz hareket verileri 1000 hertz frekansında elde edilir. CED veri toplama sistemi kullanılır. Her bir bireysel bileşen için örnek göz pozisyon verileri burada gösterilmiştir.

Ardından, göz bobini sinyallerinin ham verilerini her bir bileşen için açısal hıza dönüştürün. Açısal hız verileri, uygulanan stimülusa göre kompanzatuar göz hareketlerinin büyüklüğü olarak tanımlanan kazancı hesaplamak için kullanılır. Hizalama bozukluğu, göz hızı ekseninin tersi ile baş hızı ekseni arasında üç boyutta hesaplanan ve derece cinsinden ifade edilen anlık açıdır.

Uyarıcının bir fonksiyonu olarak hizasızlığa bir örnek. Eksen yönelimi burada kesikli bir çizgi olarak gösterilmiştir; burada kazancın ortalama sonuçlarına ait bir grafik yer almaktadır. Kontrol grubunun yatay eksen sinüzoidal simülasyonu için torsiyonel maksimum sıfır derece azimut açısında görülürken, dikey maksimum hem eksi 90 derece hem de artı 90 derece azimut açısındaydı.

Yatay bileşen yalnızca bazal ölçümleri göstermektedir. Dikey ve torsiyon bileşenleri birleştirildiğinde, burada noktalı çizgi ile gösterilen üç DI hız kazancı için öngörülen değeri elde edersiniz. Gerçek değerler ise veri noktaları olarak gösterilmiştir.

Burada gösterildiği üzere, altı denek üzerinden ortalaması alınan uyaran ve yanıt ekseni arasındaki hizalama hatası. Noktalı çizgi, gerçek değerlerle yakından örtüşen öngörülen değerleri temsil etmektedir. Hizalama hatası yunuslama sırasında en düşük seviyedeyken, yuvarlanmaya doğru kademeli olarak artmış ve 22,5 derece azimut açısında 17,33 derecelik maksimum hizalama hatası oluşmuştur.

Işık altındaki göz hızı kazanç bileşenleri ile karanlıktakiler karşılaştırıldığında belirgin bir fark gözlemlenmiştir. Hem dikey hem de torsiyon bileşenleri karanlıkta anlamlı derecede daha düşük çıkmış, bu da genel olarak daha düşük bir 3D göz hızı kazancı ile sonuçlanmıştır. Işık altındaki sinüzoidal simülasyon sırasında uyaran ile yanıt arasındaki uyumsuzluk öngörülen değerleri takip ederken, karanlıkta öngörülen değerlerle eşleşmemektedir.

Bu durum esas olarak sıfır olmayan yatay bileşenin etkisinden kaynaklanmaktadır. İmpuls stimülasyonu görsel bilgide yalnızca kısa süreli kesintilere yol açar, ancak kazanç ve hizasızlık açısından karanlıkta uygulanan sinüzoidal stimülasyona niteliksel olarak benzer bir yanıt verir. Bu yöntemin hassasiyeti, tek taraflı sinom gibi beyin anomalileri olan hastalar ile kontrol hastaları karşılaştırıldığında ortaya çıkmaktadır.

Solda, 14 milimetrelik beyin tümörü olan bir hastanın kazanç ve hizasızlık grafikleri gösterilmektedir. Bu grafikler kontrol hastalarınınkilerle karşılaştırıldığında belirgin farklar görülebilir. Bu videoyu izledikten sonra, altıncı derece hareket platformunda bir vestibüler test prosedürünün nasıl gerçekleştirildiği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

Deneklerin bu platforma nasıl monte edildiğini, arama kıvrımlarının nasıl yerleştirildiğini ve verilerin nasıl yorumlanacağını anlamak önemlidir.