Optik nörit Hastalarda demiyelinizasyona ardından Görsel Hasar ve Onarım belirlemek ve ölçmek için dinamik Görsel Testler
Summary
Motion (OFM) ve Zaman-kısıtlı stereo protokolleri itibaren nesne tek gözlü ve benzersiz optik nevrit hastalarda etkilenen binoküler dinamik görsel işlev açıkları, tanımlamak için duyarlı araçlardır. Ayrıca, bu testler, görsel yollar boyunca miyelleşme ölçüde değerlendirmek için kantitatif noninvaziv araç olarak kullanılabilir.
Abstract
Optik nevrit hasta takip ve tedavinin etkinliğini değerlendirmek için, a, kullanışlı doğru ve ölçülebilir bir araç, merkezi sinir sistemi (CNS) at miyelinasyon değişiklikleri değerlendirmek için gereklidir. Ancak rutin görsel testleri ve MRI taramaları da dahil olmak üzere, standart ölçümler, bu amaç için yeterince duyarlı değildir. Biz yakından görme yolları boyunca miyelleşme ölçüde ilişkilendirmek olabilir dinamik monoküler ve binoküler fonksiyonları ele iki görsel testleri sunuyoruz. Bu Motion (OFM) çıkarma ve Zaman-kısıtlı stereo protokolleri itibaren nesne içerir. OFM testte, noktaların bir dizi görüntü sola dışında ya da tam tersi noktalar hareket ederken görüntü sağa içindeki noktalar taşıyarak, bir nesne oluşturur. Nokta desen noktalar sabit veya bir bütün olarak hareket olduğunda tespit edilemeyen bir kamufle nesnesi oluşturur. Önemlisi, nesne tanıma hareket algısı kritik olarak bağlıdır. Zaman kısıtlı InStereo protokol, mekansal farklı görüntüler sürede binoküler 3 boyutlu entegrasyon zorlu, zaman sınırlı bir süre boyunca sunulmaktadır. Hem testler klinik kullanım için uygun olan ve görme yollarının birlikte demiyelinizasyon ve remyelinizasyon süreçlerini belirlemek ve ölçmek için basit, ama güçlü, yol sağlar. Bu protokoller teşhis ve optik nörit ve multipl skleroz hastaları takip etmek verimli olabilir.
Tanı sürecinde, bu protokoller geçerli standart görsel ölçümleri ile tespit edilemeyen görme bozukluğu ortaya çıkarabilir. Dahası, bu protokoller hassas görme keskinliği kurtarma takiben hastaların halen açıklanamayan sürekli görsel şikayetlerin temelini belirlemek. Kadar ders boyuna takibinde, protokoller zaman boyunca demiyelinizan ve remyelinating süreçlerinin hassas bir belirteç olarak kullanılabilir. Bu protokoller, bu nedenle mevcut ve gelişen tedavi s etkinliğini değerlendirmek için kullanılan olabilirtrategies, CNS myelinizasyonunu hedeflemektedir.
Introduction
Optik doku dejenerasyonu ve onarım takibi için bir model olarak nevrit
Multipl skleroz (MS) merkezi sinir sistemi (MSS) bir kronik inflamatuvar, nörodejeneratif bir hastalıktır ve gelişmiş ülkelerde genç erişkinlerde nontravmatik nörolojik sakatlığın önde gelen nedenidir. Demiyelinizasyon MS en karakteristik histopatolojik özelliği olarak kabul edilir. Bununla birlikte yeni çalışmalar, MS erken nöroaksonal hasarı 1-3 bir nörodejeneratif bir hastalık olduğunu ortaya koydu.
Optik nörit (ON), optik sinirin iltihabı, başvuru MS hastalarının% 20'sinde belirti ve yaşamları boyunca 4 MS deneyimlerinden ON en az bir bölüm olanlara en az% 50'dir. Her zaman optik sinirin bölüm demiyelinizan, klinik bulgular arasında korelasyon olması gerekmez MS lezyonlarının diğer yerlerde aksine genellikle akut görme kaybı belirgin tezahürü sonuçlanır. GMS ve belirgin klinik özellikleri ile komorbidite Iven, ON tek bir MS lezyonu izleme doku dejenerasyonu ve onarım ve bunların sonuçları için eşsiz bir fırsat sunmaktadır.
In vivo izleme doku dejenerasyonu ve onarım için geliştirilmiş yöntemlere ihtiyaç
MS patolojik çalışmalar aksonal transection ve sonraki aksonal dejenerasyon bir temel nedeni olarak demiyelinizasyonu töhmet. Remiyelinizasyon bozulmalarını demiyelinize aksonlarını engelleyebilir; Ancak, etkili remiyelinizasyon tekrarlanan saldırılar sonucu olarak sınırlı olabilir. Bu nedenle, MS mevcut ve gelişen nöro-koruyucu ve rejeneratif tedavi stratejileri, yeni saldırıları önlemek ve MSS 5 remiyelinizasyon süreçleri teşvik etmek amaçlanmıştır.
Optik nevrit hastaları takip ve tedavi etkinliğini değerlendirmek amacıyla, MSS de miyelinasyonda değişiklikleri ölçmek için ince bir aracı gereklidir. Ancak, standıRutin görsel testleri ve MRI taramaları da dahil olmak üzere ard ölçümleri, bu amaç için yeterince duyarlı değildir. Rutin görsel testler (yani. Görme keskinliği, duyarlılık, görme alanı ve renk algılama kontrast) görsel yollar boyunca düşük giriş projeksiyon vakalarını ortaya ama liflere 6,7 rolü gecikmeli projeksiyon oranlarını belirlemek için duyarsız olabilir . Hastalığın bulgusu T2 hiperintens lezyonlar, ödem, inflamasyon, demiyelinizasyon, aksonal kayıp ve gliozis kalıntı karışımından kaynaklanan ve dolayısıyla demyelinizasyon ve diğer beyin patolojileri ayırt edemez. Ayrıca, standart MRI nitel doku kontrastı ortaya çıkarmak için tasarlanmıştır. Bu anormal doku konumunu tanımlamak için yeterli olsa da, niceliksel olarak doku özellikleri değerlendirmek için yetersizdir.
Dinamik görsel testler demyelinizasyon ve remyelinizasyon belirteçleri olarak kullanılabilir
Biz iddiadinamik görsel fonksiyonları görme yolları boyunca projeksiyon gecikmeleri değişiklikleri tanımlamak ve ölçmek için statik fonksiyonları daha uygundur. Statik ve dinamik hem de görsel işlevlerin başarı görsel girdi projeksiyon yeterli miktarda gerektirir iken, sadece dinamik görsel işlevler projeksiyon oranlarına bağlıdır. Optik sinir demiyelinizasyon böylece hareketini algılamak için görsel giriş hızlı iletimi için ihtiyaç karıştığı, oldukça statik görsel işlevlerin daha dinamik etkileyebilir.
Biz yakından görme yollarının üzerinde projeksiyon gecikmeleri ile ilişkilendirmek olabilir monoküler ve binoküler görme fonksiyonlarını değerlendirmek için iki davranış görevler geliştirdik. Bu Motion (OFM) çıkarma ve Zaman-kısıtlı stereo protokolleri itibaren nesne içerir.
OFM testte, noktaların bir dizi görüntü sola dışında ya da tam tersi noktalar hareket ederken görüntü sağa içindeki noktalar taşıyarak, bir nesne oluşturur. Nokta pattern noktalar sabit veya bir bütün olarak hareket olduğunda tespit edilemeyen bir kamufle nesnesi oluşturur. Önemlisi, nesne tanıma hareket algı bağlıdır. Standart görsel fonksiyonlar 8 kurtarıldı ederken OFM protokolü kullanarak, ON hastaların etkilenen gözünde sürekli açık, optik nevrit saldırının ardından belirgin hatta 12 ay göstermiştir. Ayrıca, bozulmuş performansı (demiyelinizasyonu yansıtan, gecikmeli P100) gecikmeli şartlarından ile ilişkili olduğu ve hareket algılama düzelme remiyelinizasyon yansıtan iletim oranları (kısalması ile korelasyon, korelasyon katsayısı F hesaplanması ile doğrusal en küçük kareler regresyon = 27.3, p = 0.0005; r = -0.87) 9.
Şu anda sunulan OFM protokol test kısalma içeren otomatik çıktı dosyasına sonuçlanması test yazılımı ayarlayarak, ve bir harekete neden klinik kullanım için testi, sığdırmak için güncellendi duyarlSığ puan.
Binoküler görme üzerine projeksiyon gecikmeleri etkisini değerlendirmek için, Zaman kısıtlı Stereo protokolü geliştirildi. Bu protokolde, mekansal farklı görüntüler sürede binoküler entegrasyonu zorlu, zaman sınırlı bir süre boyunca sunulmaktadır. Bu test sayesinde iki gözlerden etkilenen sinir, bilgilere demiyelinizasyon zaman binoküler entegrasyonunu bozan farklı zaman noktalarında korteksi ulaşacak hipotezi test etmek için tasarlanmıştır. Hastaların çoğu standart statik stereo görevi sağlam performans seviyelerini varken hasta (saldırısının ardından 1-2.5 yıl) ON kurtarılan bir grup test, biz göstermiştir ki; zaman kısıtlı stereo görev performansı çoğu durumda 10 bozuktu.
OFM ve zaman kısıtlı stereo protokoller, görsel yollar boyunca demyelinizasyon ve remyelinizasyon süreçlerini belirlemek ve ölçmek için basit, ama güçlü, yol sağlar. Bu protokoller may teşhis ve bilgisayar tabanlı bir protokol kullanımı kolay kullanarak bir maliyet etkin bir şekilde ON ve MS hastaları takip etmek verimli olabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Optik nevrit akut görme kaybına neden olan optik sinirin bir demyelinative hastalıktır. Standart görsel test 1 kullanırken geçici kabul olsa, hasta gündelik görsel görevleri yerine zorluklarla algılamaya devam ediyor. Biz dinamik görsel testleri, bu sürekli açıkları belirlemek ve ölçmek için yeterli olduğunu savunuyorlar. Bu dinamik ama statik değil, görme fonksiyonları projeksiyon oranlarına bağlıdır yana olduğunu ve demiyelinizasyonun aşağıdaki gecikmiş projeksiyonuna karşı…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Caesarea Edmond de Rothschild ve Benjamin Vakıflar tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Personal computer, including laptops | The OFM software runs best on Mac or on Windows 7 (or higher) PC. The Stereo software runs on every personal computer. | ||
| Monitor specification | Size: at least 15inch, Color: at least 16 bit | ||
| The OFM and the Stereo softwares | These are self-developed softwares | Researchers & physicians who are interested in these softwares may contact us at: fmri-hadassah.org | |
| Red/Cyan 3D glasses (We had tested the Stereo software on the two following 3D glasses): | Nvidia & American Paper Optics | 3D Vision Ultimate Anaglyph 3D Glasses & Pro X Style Red/Cyan 3D Glasses for Movies and Games on Flat Screens | |
| Performance on our stereo task was compared to performance on the standard Randot stereo test | Stereo Optical Co. | Randot SO-002 |
References
- Rovaris, M., et al. Axonal injury in early multiple sclerosis is irreversible and independent of the short-term disease evolution. Neurology. 65 (10), 1626-1630 .
- Tallantyre, E. C., et al. Clinico-pathological evidence that axonal loss underlies disability in progressive multiple sclerosis. Mult. Scler. 4 (4), 406-411 .
- Oberwahrenbrock, T., et al. Retinal ganglion cell and inner plexiform layer thinning in clinically isolated syndrome. Mult. Scler. 19 (14), 1887-1895 (2013).
- Hickman, S. J., Dalton, C. M., Miller, D. H., Plant, G. T. Management of acute optic neuritis. Lancet. 360 (9349), 1953-1962 .
- Keough, M. B., Yong, V. W. Remyelination therapy for multiple sclerosis. Neurotherapeutics. 10 (1), 44-54 (2013).
- Halliday, A. M., McDonald, W. I., Mushin, J. Delayed pattern-evoked responses in optic neuritis in relation to visual acuity. Trans. Ophthalmol. Soc. U.K. 93, 315-324 .
- Jones, S. J., Brusa, A. Neurophysiological evidence for long-term repair of ms lesions: Implications for axon protection. J. Neurol. 206 (2), 193-198 .
- Raz, N., et al. Sustained motion perception deficit following optic neuritis: Behavioral and cortical evidence. Neurology. 76 (24), 2103-2111 .
- Raz, N., Dotan, S., Chokron, S., Ben-Hur, T., Levin, N. Demyelination affects temporal aspects of perception: An optic neuritis study. Ann. Neurol. 71 (4), 531-538 (2012).
- Raz, N., Chokron, S., Ben-Hur, T., Levin, N. Temporal reorganization to overcome monocular demyelination. Neurology. 81 (8), 702-709 (2003).
- Kniestedt, C., Stamper, R. L. Visual acuity and its measurement. Ophthalmol. Clin. North. 16 (2), 155-170 .
- Mangione, C. M., et al. Development of the 25-item national eye institute visual function questionnaire. Arch. Ophthalmol. 119 (7), 1050-1058 (2001).
- Raphael, B. A., et al. Validation and test characteristics of a 10-item neuro-ophthalmic supplement to the nei-vfq-25. Am. J. Ophthalmol. 142 (6), 1026-1035 .
- Halliday, A. M., McDonald, W. I., Mushin, J. Delayed visual evoked response in optic neuritis. Lancet. 1 (7758), 982-985 .
- Costello, F., et al. Quantifying axonal loss after optic neuritis with optical coherence tomography. Ann. Neurol. 59 (6), 963-969 .
- Albrecht, P., et al. Degeneration of retinal layers in multiple sclerosis subtypes quantified by optical coherence tomography. Mult. Scler. 18 (10), 1422-1429 .
- Bock, M., et al. Time domain and spectral domain optical coherence tomography in multiple sclerosis: A comparative cross-sectional study. Mult. Scler. 16 (7), 893-896 .
- Dorr, J., et al. Association of retinal and macular damage with brain atrophy in multiple sclerosis. PLoS One. 6 (4), 18132-18 .
- Zimmermann, H., et al. Optic neuritis interferes with optical coherence tomography and magnetic resonance imaging correlations. Mult. Scler. 19 (4), 443-450 (2013).
- Saidha, S., et al. Visual dysfunction in multiple sclerosis correlates better with optical coherence tomography derived estimates of macular ganglion cell layer thickness than peripapillary retinal nerve fiber layer thickness. Mult. Scler. 17 (12), 1449-1463 (2011).
- Costello, F., et al. Tracking retinal nerve fiber layer loss after optic neuritis: A prospective study using optical coherence tomography. Mult. Scler. 14 (7), 893-905 (2008).
- Walter, S. D., et al. Ganglion cell loss in relation to visual disability in multiple sclerosis. Ophthalmology. 119 (6), 1250-1257 (2012).
- Taveggia, C., Feltri, M. L., Wrabetz, L. Signals to promote myelin formation and repair. Nat. Rev. Neurol. 6 (5), 276-287 .
