تسجيل العروض Saccade الأفقي بدقة في عصبية من المرضى باستخدام الكهربائية-أوكولوجرام
Summary
توضح المقالة طريقة عملية لتسجيل حركات العين الأفقي بدقة عالية عن طريق أوكولوجرام الكهربائية في المرضى العصبية، واستخدام قطب كأس Ag AgCl مع هامش واسع من بلاستيك. ويتطلب قياس مستقر الاختيار السليم وتثبيت الأقطاب الكهربائية، مع أخذ الوقت الكافي للتكيف مع الضوء تحدث، وإعادة معايرة حسب الحاجة.
Abstract
الكهربائية-أوكولوجرام (EOG) قد استخدمت على نطاق واسع لحركة العين السريرية تسجيل، لا سيما ساككاديس الأفقي، على الرغم من أن الفيديو-أوكولوجرافي (VOG) قد أخذت إلى حد كبير المكان لأنه في الوقت الحاضر نظراً لدقتها المكانية أعلى. ومع ذلك، هناك حالات التي EOG مزايا واضحة أكثر من VOG، مثلاً، من الموضوعات مع العين الضيقة الشقوق أو وجود عدسات إعتام عدسة العين، والمرضى الذين يعانون من اضطرابات الحركة. وتبين هذه المادة أنه إذا نفذت بشكل سليم، EOG يمكن تحقيق دقة تقريبا جيدة كما VOG مع استقرار كبير للتسجيل، بينما التحايل على المشاكل المرتبطة بتسجيل VOG. تصف هذه الورقة طريقة عملية لتسجيل ساككاديس أفقي باستخدام نماذج أوكولوموتور مع درجة عالية من الدقة والاستقرار التي EOG في مرضى الجهاز العصبي. هي التدابير اللازمة استخدامها قطب Ag AgCl مع هامش واسع من بلاستيك قادرة على الحد من الضوضاء، والانتظار للتكيف مع الضوء كافية تحدث. فترة الانتظار هذه تساعد أيضا على خفض المقاومة بين الأقطاب والجلد، مما يكفل إشارة مستقرة سجلت مع مرور الوقت. وعلاوة على ذلك، تتم إعادة معايرة حسب الحاجة أثناء أداء المهمة. باستخدام هذا الأسلوب، المجرب يمكن تجنب الانجرافات الإشارات، وكذلك التلوث من القطع الأثرية أو الضوضاء من اليكتروميوجرام والكهربائي، ويمكن جمع بيانات كافية للتقييم اﻻكلينيكي ساككاديس. وهكذا عندما تنفذ، EOG يمكن أن تكون وسيلة لإكساب العالية التي يمكن تطبيقها على نطاق واسع لمرضى الجهاز العصبي، ولكن قد تكون فعالة أيضا لإجراء دراسات في المواضيع العادية.
Introduction
هناك ثلاث طرق رئيسية لتسجيل حركات العين، EOG التقليدية، VOG سجلتها العين المستندة إلى الفيديو تتبع النظام، وأسلوب البحث scleral لفائف (SSC). من بينها، يكثر استخدامها EOG لتسجيل حركات العين في المرضى منذ السبعينات بسبب بساطته. التطبيق على نطاق واسع للسكان السريرية، هذا الأسلوب قد استخدمت على نطاق واسع لتشخيص مرضى الجهاز العصبي ووفرت معلومات مفيدة حول الفيزيولوجيا المرضية الكامنة وراء الاضطرابات1،2، 3،،من45. وباﻹضافة إلى ذلك، فإنه لا يزال الأسلوب الوحيد الذي يمكن أن تستخدم عمليا لتسجيل حركات العين أثناء النوم (حركة العين السريعة أثناء النوم REM وأشكال أخرى من حركات العين).
منذ مقلة العين مشحونة إيجابيا في الجانب الأمامي، بما في ذلك القرنية بالنسبة إلى جانبه الخلفي، هناك فرق جهد بين الجوانب الأمامية والخلفية للعيون ووصف إمكانات كورنيو الشبكية. نظراً لوجود هذه الإمكانات، مسرى الحق سوف تصبح أكثر إيجابية من اليسار عند المواضيع التي يتحول بها النظرة تجاه الحق في، ويصبح سلبيا عندما تتحول تلك النظرة إلى اليسار. منذ فرق الجهد بين أقطاب اليمين واليسار يرتبط إلى حد كبير بزاوية دوران مقل العيون ساككاديس الأفقي، يمكن استخدامه لقياس حركات العين الأفقي. ومع ذلك، لا يحمل هذا الارتباط للاتجاه العمودي، رغم EOG الرأسي لا يزال يمكن استخدامها لقياس حركات العين6. من ناحية أخرى، استخدام بعض الدراسات أساسا EOG الرأسي لرصد يومض.
في الآونة الأخيرة، ومع ذلك، VOG قد أخذت مكان EOG نظراً لدقتها المكانية أعلى تصل إلى 0.25-0.5 درجة، إلى حد كبير وأصبح الآن الطريقة القياسية لتسجيل في الإعداد السريرية ساككادي. وفي الوقت نفسه، EOG قد حان للنظر بدلاً من ذلك التي عفا عليها الزمن، نظراً لدقتها المكانية، في أكثر من 0.5 درجة، أدنى من VOG.
ومع ذلك، قد VOG أيضا عيوبه الخاصة إذا ما استخدمت في الإعداد السريرية. وهناك حالات في VOG وليس ممكناً؛ على سبيل المثال، يصبح العين تتبع دقيق في المواضيع مع عين ضيقة بشق مثل عندما يتم تغطي مساحة أكبر من القرنية بالجفون. في المرضى الذين يعانون من إعتام عدسة العين العدسات، يعوق الشاذة انعكاس للأشعة تحت الحمراء تسجيل موثوقة من اتجاه البصر. وعلاوة على ذلك، يمكن أن نقدم EOG مزايا لبعض الناس الذين بهم اضطراب حركة يجعل VOG تسجيل صعبة. وبالإضافة إلى ذلك، نظام VOG أكثر تكلفة مقارنة بإعداد EOG، الذي غالباً ما يجعل السابق غير متوفر في المرافق الطبية العادية.
من ناحية أخرى، يعتبر الأسلوب SSC المعيار الذهبي لقياس حركات العين. مقارنة مع VOG و EOG، هذا الأسلوب يوفر دقة مكانية أعلى، وصولاً إلى 0.1 درجة، وهي مفيدة بشكل خاص عند التسجيل ينطوي على حركة الرأس عالية التردد6. ومع ذلك، هذا الأسلوب احتمال الغازية، أي، مؤلمة ومزعجة جداً للعيون، ويسمح التسجيل لفترة قصيرة فقط، تقريبا تحت 30 دقيقة أقصر7،،من8أو9،10 . هذه المدة القصيرة يجعلها أسلوب غير صالحة للتطبيق السريري واسعة النطاق، على الرغم من أنها قد استخدمت بنجاح في بعض المرافق المتخصصة11.
استناداً إلى الدراسات السابقة تسجيل أكثر من 250 مريضا العصبية ومواضيع عادية 480 من نفس المجموعة12،13،،من1415،16،17، 19من 18،، تبين هذه الدراسة أن EOG يمكن أن تكون دقيقة بما يكفي لتكون بمثابة تقنية قياسية لتسجيل حركة العين، والتطبيق على نطاق واسع للسكان السريرية، بينما التحايل على مختلف عيوب VOG والتعاون بين بلدان الجنوب. توضح هذه المقالة الحالية EOG مستقرة تسجيل الأسلوب، واستخدام قطب كهربائي مع هامش واسع للسماح باتصالات واسعة ومستقرة مع الجلد، مماثلة لتلك التي الكهربائي EEG تعلق بشكل أمن في فروة الرأس من الكولوديون لتسجيل فترة زمنية طويلة. تنخفض مقاومة القطب والتسجيل تصبح مستقرة مع الزمن، وبالتالي فعالية الحد من القطع الأثرية من عضلات الوجه والمخ. هذا الأسلوب هو مقارنة مع VOG مسجل في وقت واحد. عندما بشكل صحيح أعد ونفذ، EOG جيدة كما VOG من حيث الدقة لتسجيل ساككاديس في مرضى الجهاز العصبي، و EOG بل قد تكون أكثر تقبلا ل saccade التسجيل في المواضيع العادية.
Protocol
Representative Results
Discussion
على الرغم من أن في الوقت الحاضر، أصبح الأسلوب السائد لتسجيل ساككاديس VOG، أظهرت هذه الدراسة أن EOG يمكن تحقيق دقة مساوية تقريبا ل VOG إذا ما نفذت بشكل صحيح (الشكل 2). قد تبين الطريقة EOG الحالية لتحقيق علاقة جيدة مع VOG عند تسجيل ساككاديس الأفقي وقد استخدمت بنجاح في العديد من الدراس?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تيراو الدكتور أيده “معونات مشروع البحث” “البحث العلمي” من وزارة التربية والتعليم والثقافة، والرياضة، والعلوم والتكنولوجيا في اليابان [16 ك 09709، ح 16 01497]. وأيده يو “معونات مشروع البحث” “البحث العلمي” من وزارة التربية والتعليم، والثقافة والرياضة، والعلوم والتكنولوجيا في اليابان [No.25293206، رقم 22390181، ح 15 05881، ح 16 05322]؛ من المنح المقدمة من “لجنة البحوث” أفضل rTMS العلاج من الرعاش مرض من وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية في اليابان؛ وعن طريق لجنة الأبحاث في خلل من وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية في اليابان.
Materials
| Electrode | Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) | NS111-115 | cup electrode |
| Electrode paste | Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) | Gelaid Z-101BA | gel electrode paste to fill in the cup electrode |
| Adhesive tape | Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) | H261 | double-stick tape for fixating the electrode |
| DC-amplifier | Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) | AN-601G | amplifier for EOG |
| video-based eye tracking system | SR research (Mississauga, Ontario, Canada) | Eyelink II | eye tracking system for recording VOG |
| Filter | NF corporation | MS-521 | filter for the EOG signal |
References
- Braun, D., Weber, H., Mergner, T., Schulte-Mönting, J. Saccadic reaction times in patients with frontal and parietal lesions. Brain. 115, 1359-1386 (1992).
- Sweeney, J. A., Levy, D., Harris, M. S. Commentary: eye movement research with clinical populations. Prog Brain Res. 140, 507-522 (2002).
- Leigh, R. J., Kennard, C. Using saccades as a research tool in the clinical neurosciences. Brain. 127, 460-477 (2004).
- Ramat, S., Leigh, R. J., Zee, D. S., Optican, L. M. What clinical disorders tell us about the neural control of saccadic eye movements). Brain. 130, 10-35 (2007).
- Terao, Y., et al. Initiation and inhibitory control of saccades with the progression of Parkinson’s disease – changes in three major drives converging on the superior colliculus. Neuropsychologia. 49 (7), 1794-1806 (2011).
- Kennard, D. W., Smyth, G. L. The causes of downward eyelid movement with changes of gaze, and a study of the physical factors concerned. J Physiol. 166, 178-190 (1963).
- Houben, M. M., Goumans, J., van der Steen, J. Recording three-dimensional eye movements: scleral search coils versus video oculography. Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 (1), 179-187 (2006).
- Eggert, T. Eye movement recordings: methods. Dev Ophthalmol. 40, 15-34 (2007).
- Frens, M. A., van der Geest, J. N. Scleral search coils influence saccade dynamics. J Neurophysiol. 88 (2), 692-698 (2002).
- Lappe-Osthege, M., Talamo, S., Helmchen, C., Sprenger, A. Overestimation of saccadic peak velocity recorded by electro-oculography compared to video-oculography and scleral search coil. Clin Neurophysiol. 121 (10), 1786-1787 (2010).
- Bhidayasiri, R., Riley, D. E., Somers, J. T., Lerner, A. J., Büttner-Ennever, J. A., Leigh, R. J. Pathophysiology of slow vertical saccades in progressive supranuclear palsy. Neurology. 57 (11), 2070-2077 (2001).
- Terao, Y., et al. Visualization of the information through human oculomotor cortical regions by transcranial magnetic stimulation. J Neurophysiol. 80 (2), 936-946 (1998).
- Terao, Y., Okano, T., Furubayashi, T., Yugeta, A., Inomata-Terada, S., Ugawa, Y. Effects of thirty-minute mobile phone use on saccades. Clin Neurophysiol. 118 (7), 1545-1556 (2007).
- Terao, Y., et al. Initiation and inhibitory control of saccades with the progression of Parkinson’s disease – changes in three major drives converging on the superior colliculus. Neuropsychologia. 49 (7), 1794-1806 (2011).
- Terao, Y., et al. Frontal cortical regions controlling small and large amplitude saccades: a TMS study. Basal Ganglia. 1 (4), 221-229 (2011).
- Terao, Y., et al. Deterioration of horizontal saccades in progressive supranuclear palsy. Clin Neurophysiol. 124 (2), 354-363 (2013).
- Terao, Y., et al. Saccade abnormalities associated with focal cerebral lesions -How cortical and basal ganglia commands shape saccades in humans. Clin Neurophsyiol. 127 (8), 2953-2967 (2016).
- Terao, Y., et al. Is multiple system atrophy with cerebellar ataxia (MSA-C) like spinocerebellar ataxia and multiple system atrophy with parkinsonism (MSA-P) like Parkinson’s disease? -A saccade study on pathophysiology. Clin Neurophysiol. 127 (2), 1491-1502 (2016).
- Terao, Y., et al. Distinguishing spinocerebellar ataxia with pure cerebellar manifestation from multiple system atrophy (MSA-C) through saccade profiles. Clin Neurophysiol. 128 (1), 31-43 (2016).
- Kato, M., Hikosaka, O. Saccade related responses of external pallidal neurons in monkey. Neurosci Res. , 218 (1992).
- Hikosaka, O., Fukuda, H., Kato, M., Uetake, K., Nomura, Y., Segawa, M., Segawa, M. Deficits in saccadic eye movements in hereditary progressive dystonia with marked diurnal fluctuation. Hereditary Progressive Dystonia With Marked Diurnal Fluctuation. , 159-177 (1993).
- Fukuda, H., et al. Development of saccade recording system in humans: simultaneous measurment of electro-oculography and video-oculography. 38th Annual Meeting of Japanese Society of Clinical Neurophysiology. , (2008).
- Constable, P. A., Bach, M., Frishman, L. J., Jeffrey, B. G., Robson, A. G. International Society for Clinical Electrophysiology of Vision. ISCEV Standard for clinical electro-oculography (2017 update). Doc Ophthalmol. 134 (1), 134 (2017).
- Behrens, F., Weiss, L. R. An automated and modified technique for testing the retinal function (Arden test) by use of the electro-oculogram (EOG) for clinical and research use. Doc Ophthalmol. 96 (4), 283-292 (1999).
- Kikawada, N. Variations in the corneo-retinal standing potential of the vertebrate eye during light and dark adaptations. Jpn J Physiol. 18 (6), 687-702 (1968).
- Yuval-Greenberg, S., Tomer, O., Keren, A. S., Nelken, I., Deouell, L. Y. Transient induced gamma-band response in EEG as a manifestation of miniature saccades. Neuron. 58 (3), 429-441 (2008).
