Özgürlük Hareket Platformu Six Degrees kullanarak Üç Boyutlu Vestibüler Oküler Refleks Testi
Summary
Bir yöntem özgürlük altı derece (6DF) hareket simülatörü kullanarak insanlarda üç boyutlu vestibulo göz refleksleri (3D VOR) ölçmek için açıklanmıştır. 3D açısal VOR kazanç ve kaymalar vestibüler fonksiyon kalitesinin doğrudan bir ölçüsü. Sağlıklı konularda Temsilcisi veri sağlanmaktadır
Abstract
Vestibüler organın altı serbestlik derecesi (6DF) ile açısal ve doğrusal ivme ölçen bir sensör. Bu baş dönmesi, baş dönmesi, oscillopsia, yürüme dengesizlik bulantı ve / veya kusma gibi ciddi denge problemleri, hafif olarak vestibüler organın sonuçlarında tam veya kısmi kusurları. Bakışları istikrar ölçmek için bir iyi ve sık kullanılan ölçü empoze baş hareketleri ile ilgili olarak telafi edici göz hareketleri büyüklüğü olarak tanımlanır kazanç vardır. Vestibüler fonksiyon test etmek için daha tam bir 3D VOR ideal eşit ve zıt bir baş dönme değil, aynı zamanda baş dönme ekseni ile birlikte doğrusal bir eksen etrafında (hizalama bir büyüklük (kazanç) ile sadece telafi göz rotasyonlar oluşturduğu fark vardır .) Anormal vestibüler fonksiyonu böylece 3D VOR yanıt uyum içinde kazanç ve değişiklikler değişiklikler ile sonuçlanır.
Burada bir 6DF moti üzerinde tüm vücut rotasyonu kullanarak 3D VOR ölçmek için bir yöntem açıklanmaktadırplatformda. Yöntemi de çeviri VOR yanıtları 1 test izin verse, biz 3D açısal VOR ölçmek için yöntem bir tartışma kendimizi sınırlamak. Ayrıca, sinüs ve dürtü stimülasyonu açısal yanıt olarak sağlıklı kişilerde toplanan verilerin tanımı burada kendimizi kısıtlamak.
Konularda dik oturma ve tüm vücut küçük genlikli sinüs ve sürekli ivme dürtüleri alırsınız. Sinüzoidal uyaranlara (f = 1 Hz, A = 4 °) dikey ekseni ve azimut 22,5 ° artışlarla roll ve pitch arasında değişen yatay düzlemde eksenlerdeki teslim edildi. Dürtüleri yaw, roll ve pitch ve dikey kanal düzlemlerde teslim edildi. Göz hareketleri sklera arama bobini tekniği 2 kullanılarak ölçüldü. Arama bobini sinyalleri 1 kHz frekansında örneklenmiştir.
3D VOR girdi-çıktı oranı (kazanç) ve kayma (eş-doğrusallık) sağa sola hesaplandım göz bobin 3 sinyalleri.
3D VOR kazanç ve ortak doğrusallık uyaran ekseninin yönünü bağlıydı. Sistematik sapmalar yatay eksen uyarılması sırasında, özellikle bulunmuştur. Işığında göz dönme ekseni düzgün yönelimleri 0 ° ve 90 ° azimut de uyaran ekseni ile uyumlu, ama yavaş yavaş 45 karşı daha fazla ° azimut sapmış oldu.
Ara eksen için kayma olarak sistematik sapmalar burulma için düşük kazanç (X ekseni veya rulo ekseninde döndürülmesini) ve dikey göz hareketleri (Y ekseni veya pitch ekseninde döndürülmesini (bkz. Şekil 2) için yüksek kazanç ile açıklanabilir. ara eksen stimülasyon tek tek göz dönme bileşenlerinin vektör toplamı dayalı bir telafi edici yanıt açar, çünkü X ve Y ekseni için kazanç farklı olduğu için, net yanıt eksen sapma olacaktır.
Karanlıkta tüm göz dönme bileşenlerinin kazancı düşük vardıer değerleri. Sonuç karanlıkta ve dürtüler için kayma ışığında farklı zirveler ve dipler vardı: minimum değeri silindir ekseni uyarılması için adım ekseni uyarılması ve en fazla ulaşıldı.
Olgu Sunumu
Dokuz konularda deney katıldı. Tüm denekler kendi bilgilendirilmiş onam verdi. Deney prosedürü Erasmus Üniversitesi Tıp Merkezi Tıp Etiği Komitesi tarafından onaylanmış ve insan deneyleriyle ilgili araştırma için Helsinki Bildirgesi yapıştırılır oldu.
Altı konularda kontrol grubu olarak. Üç konu bir akustik nörinom nedeniyle tek taraflı vestibüler bozukluğu vardı. Kontrol grubunda yaş (altı erkek ve üç kadın) 22 55 yıl arasında değişmektedir. Kontrollerin hiçbiri nörolojik, kardiyo vasküler ve göz bozuklukları nedeniyle görsel ya da vestibüler şikayetleri vardı.
Schwanno olan hastaların yaşma 44 ve 64 yıl (iki erkek ve bir kadın) arasında değişmekteydi. Tüm schwannom konular tıbbi gözetim ve / altındaydı veya othorhinolaryngologist ve Erasmus Üniversitesi Tıp Merkezi bir beyin cerrahı oluşan multidisipliner bir ekip tarafından tedavi almıştı. Test edilmiş tüm hastalara sağ tarafında akustik nörinom vardı ve bekleme ve izle politikası (Tablo 1; konular N1-N3) yapılan akustik nörinom teşhisi konduktan sonra. Onların tümör manyetik rezonans görüntülemede 8-10 yıldır stabil olmuştu.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu kağıt doğru insanlarda bütün vücudu rotasyonlar tepki olarak 3D açısal VOR ölçmek için bir yöntem açıklanır. Bu yöntemin avantajı, üç boyutlu olarak kazanç ve 3D açısal VOR kayma ile ilgili kantitatif bilgi verir olmasıdır. Bu yöntem temel araştırma için yararlıdır ve dikey kanal sorunları ya da kötü anlaşılmış merkezi vestibüler sorunları olan hastaları test için de potansiyel klinik değeri örneğin vardır. Cihazın bir başka avantajı translasyon VOR yanıtları…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Materials
| Electric Motion Base MB-E-6DOF/24/1800KG * (Formerly E-CUE 624-1800) | FCS-MOOG, Nieuw-Vennep, The Netherlands | ||
| Magnetic field with detector, Model EMP3020 | Skalar Medical, Delft, The Netherlands | ||
| CED power 1401, running Spike2 v6 | Cambridge Electronic Design, Cambridge | ||
| Electromagnetic search coils | Chronos Vision, Berlin, Germany |
Riferimenti
- Houben, M. M. J., Goumans, J., Dejongste, A. H., Van der Steen, J. Angular and linear vestibulo-ocular responses in humans. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1039, 68-80 (2005).
- Collewijn, H., Van der Steen, J., Ferman, L., Jansen, T. C. Human ocular counterroll: assessment of static and dynamic properties from electromagnetic scleral coil recordings. Exp. Brain Res. 59, 185-196 (1985).
- Goumans, J., Houben, M. M., Dits, J., Van der Steen, J. Peaks and troughs of three-dimensional vestibulo-ocular reflex in humans. J. Assoc. Res. Otolaryngol. 11, 383-393 (2010).
- Ferman, L., Collewijn, H., Jansen, T. C., Vanden Berg, A. V. Human gaze stability in the horizontal, vertical and torsional direction during voluntary head movements, evaluated with a three-dimensional scleral induction coil technique. Vision Res. 27, 811-828 (1987).
- Robinson, D. A. A Method of Measuring Eye Movement Using a Scleral Search Coil in a Magnetic Field. IEEE Trans. Biomed. Eng. 10, 137-145 (1963).
- Haustein, W. Considerations on Listing’s Law and the primary position by means of a matrix description of eye position control. Biol. Cybern. 60, 411-420 (1989).
- Haslwanter, T., Moore, S. T. A theoretical analysis of three-dimensional eye position measurement using polar cross-correlation. IEEE Trans. Biomed. Eng. 42, 1053-1061 (1995).
- Aw, S. T., et al. Three-dimensional vector analysis of the human vestibuloocular reflex in response to high-acceleration head rotations. II. responses in subjects with unilateral vestibular loss and selective semicircular canal occlusion. J. Neurophysiol. 76, 4021-4030 (1996).
- Aw, S. T., et al. Three-dimensional vector analysis of the human vestibuloocular reflex in response to high-acceleration head rotations. I. Responses in normal subjects. J. Neurophysiol. 76, 4009-4020 (1996).
- Crawford, J. D., Vilis, T. Axes of eye rotation and Listing’s law during rotations of the head. J. Neurophysiol. 65, 407-423 (1991).
- Tabak, S., Collewijn, H., Boumans, L. J. Deviation of the subjective vertical in long-standing unilateral vestibular loss. Acta. Otolaryngol. 117, 1-6 (1997).
- Tabak, S., Collewijn, H., Boumans, L. J., Van der Steen, J. Gain and delay of human vestibulo-ocular reflexes to oscillation and steps of the head by a reactive torque helmet. II. Vestibular-deficient subjects. Acta. Otolaryngol. 117, 796-809 (1997).
- Van der Steen, J., Collewijn, H. Ocular stability in the horizontal, frontal and sagittal planes in the rabbit. Exp. Brain Res. 56, 263-274 (1984).
- Seidman, S. H., Leigh, R. J., Tomsak, R. L., Grant, M. P., Dell’Osso, L. F. Dynamic properties of the human vestibulo-ocular reflex during head rotations in roll. Vision Res. 35, 679-689 (1995).
- Seidman, S. H., Leigh, R. J. The human torsional vestibulo-ocular reflex during rotation about an earth-vertical axis. Brain Res. 504, 264-268 (1989).
- Tweed, D., et al. Rotational kinematics of the human vestibuloocular reflex. I. Gain matrices. J. Neurophysiol. 72, 2467-2479 (1994).
- Tabak, S., Collewijn, H. Human vestibulo-ocular responses to rapid, helmet-driven head movements. Exp. Brain Res. 102, 367-378 (1994).
- Paige, G. D. Linear vestibulo-ocular reflex (LVOR) and modulation by vergence. Acta. Otolaryngol. Suppl. 481, 282-286 (1991).
- Halmagyi, G. M., Aw, S. T., Cremer, P. D., Curthoys, I. S., Todd, M. J. Impulsive testing of individual semicircular canal function. Ann. N.Y. Acad. Sci. 942, 192-200 (2001).
- Tabak, S., Collewijn, H. Evaluation of the human vestibulo-ocular reflex at high frequencies with a helmet, driven by reactive torque. Acta. Otolaryngol. Suppl. 520 Pt. 1, 4-8 (1995).
- Crawford, J. D., Vilis, T. Axes of eye rotation and Listing’s law during rotations of the head. J. Neurophysiol. 65, 407-423 (1991).
- Migliaccio, A. A., et al. The three-dimensional vestibulo-ocular reflex evoked by high-acceleration rotations in the squirrel monkey. Exp. Brain Res. 159, 433-446 (2004).
