SACCADE TESTS

Timothy C. Hain, MD

page last modified: August 2, 2020

Er zijn veel (zeldzame) afwijkingen van oogbewegingen die kunnen worden gediagnosticeerd door observatie van saccades – -snelle oogbewegingen.,

In deze veel te lange webpagina, we bespreken en illustreren het volgende:

  1. Methodologie van de Saccade Testen
  2. Aandoeningen van de Saccade snelheid
    1. Te traag
    2. Te snel
  3. Aandoeningen van de wachttijd (timing)
  4. Nauwkeurigheid (bespreking van deze is op een andere pagina)
    1. Overshoot
    2. Korte
    3. Trap
    4. Blindheid
    5. Glissades
    6. Pulsion
  5. blokgolf Jerks (saccadic oscillaties met een vertraging tussen elke saccade)

Er is een aparte discussie van saccadic nystagmus.,

methodologie van de kalibratietest:

de belangrijkste boodschap is dat commerciële ENG-software slecht is in saccades, en dat men naar de sporen en het oog van de patiënt moet kijken en zijn klinische oordeel moet gebruiken. Er zijn vele zeldzame aandoeningen van saccades — je moet veel kennis hebben om er veel van te maken, en het loont niet zo vaak omdat er niet zoveel van deze patiënten zijn.,

het technische probleem is dat saccades zeer snel zijn, en ENG-fabrikanten hebben hun apparatuur over het algemeen geoptimaliseerd voor langzame dingen (zoals calorisch nystagmus). Sampling rates van 15-30 / seconde zijn prima voor calorica, maar doen gewoon niet veel goed voor iets dat beweegt bij 600 graden/seconde. Overweeg — bij 600 graden / sec, kan het oog 30 graden gaan in 0,05 seconde. Dat is één monster bij 20/sec. men is het er algemeen over eens dat men ten minste 100/sec moet bemonsteren om een grote kans te hebben op het meten van saccades. Video is gewoon niet aan deze – – omdat de gebruikelijke frame rate is slechts 30 / seconde., Het kan niet (met standaard camera ‘ s).

ook hebben ENG-fabrikanten niet erg goed werk geleverd bij het bouwen van betrouwbare software die saccadic-metingen kwantificeert. We negeren routinematig de samenvatting graphics op ons eigen ENG-systeem met betrekking tot snelheid en latency, omdat ze zoveel fouten maken. We kijken alleen naar de sporen (die ook misleidend kunnen zijn), en de monitor.

dus, waar het op neerkomt is dat men over het algemeen de samenvattende grafieken van de ENG machine moet negeren, de patiënt moet onderzoeken en hun oogbewegingen op de monitor moet bekijken. De VNG-apparatuur doet het gewoon niet.,

een typische kalibratietest wordt hieronder getoond.

De kalibratietest meet snelle oogbewegingen en kalibreert de ogen voor de rest van de test. Horizontale snelle oogbewegingen worden altijd beoordeeld. Ook verticale oogbewegingen kunnen gemeten worden, vooral bij nieuwere commerciële ENG-systemen. Slechts zelden worden torsieogenbewegingen gemeten. Apparaten die oogbewegingen meten worden hier besproken.,td>

Torsie alleen door de inspectie of door het gebruik van ongewone, niet-commercieel verkrijgbare apparatuur (vanaf 2004) Scleral oog spoel Horizontale en verticale zeer goed Met speciale maatregelen te kunnen meten torsie redelijk goed

Overzicht:

Saccadic testen is het soms handig als cerebellaire stoornissen en degeneratieve aandoeningen van het centrale zenuwstelsel kan soms worden onthuld door saccadic testen., Hoewel het klinisch onderzoek door een ervaren examinator de efficiëntere methode is om deze diagnose te stellen, is dergelijke expertise niet altijd beschikbaar. De drie saccadische parameters die het meest relevant zijn voor clinici zijn pieksnelheid, latentie en nauwkeurigheid.,96ed”>

Lower limit of normal Infrared (300 hz bandwidth) 657 491 Eye coil (60 hz bandwidth) 650 325 EOG (15 h bandwidth) 336 252

Normal values for the velocity of 20 degree saccades are given in table 2., Merk op dat de snelheid zeer gevoelig is voor de methode waarmee saccades worden geregistreerd. Normale saccadic-snelheidswaarden die worden verkregen via infrarode methoden of sclerale zoekspoelopnamen zijn meestal hoger dan die welke worden verkregen via EOG-opnamen. EOG en video methoden momenteel overheersen oculomotorische opnames. Deze twee methoden hebben vergelijkbare bandbreedtes en dus vergelijkbare limieten voor normaal. Deze zijn gewoon niet erg goed voor saccadic testen.

Saccadische snelheid is ongeveer evenredig met de saccadische amplitude voor groottes tussen 5 en 20 graden., Na de amplitude bereikt 20 graden, saccadic snelheid ondergaat een zachte verzadiging met betrekking tot verdere toename van de amplitude. Dit patroon wordt gezien op hoofdopeenvolgingen, die pieksnelheid tegen saccade grootte plotten. De gebruikelijke bovengrens voor de saccade-snelheid, ongeacht hoe groot de saccade is, is ongeveer 750 graden / sec. de auteur gebruikt de functie in vergelijking 1 (zie hieronder) voor zijn grenzen van de normale snelheid. Voor de ondergrens is de asymptoot ingesteld op 350 graden/sec. voor de bovengrens is de asymptoot 750 graden/sec. Saccade amplitude wordt aangeduid met E en saccadic velocity, E dot., De saccadische snelheid kan niet vrijwillig worden gewijzigd en wordt niet substantieel beïnvloed door leeftijd of geslacht.

Eqn 1

Er zijn verschillende valkuilen om op te letten bij het meten van saccadische snelheden. De variabiliteit is merkbaar en men wordt geadviseerd om ongeveer 40 saccades te verkrijgen die in grootte tussen 10 en 40 graden variëren om een redelijke hoofdsequentie te ontwikkelen. Kalibratiefout is een ander veel voorkomend probleem. De kalibratiefout kan verband houden met subtiele factoren, die niet duidelijk zijn wanneer de oculomotorische test wordt gelezen., Bijvoorbeeld, patiënten met oculaire Motor verlamming zijn niet in staat om een of beide ogen naar het doel te krijgen. Patiënten met strabismus kunnen afwisselen het oog dat ze bekijken van, afhankelijk van de richting van de blik, en laat een oog om weg te drijven van het doel. In deze gevallen, gemeten saccadic snelheden zijn verkeerd, omdat de kalibratie is ongepast. Monoculaire opname en één oog bekijken zijn essentieel om fouten in dit soort patiënten te voorkomen., Bij patiënten zonder problemen met de oculaire uitlijning moet er bewijs zijn dat de kalibratie stabiel is in meerdere onderzoeken voordat afwijkingen van saccades worden vastgesteld.

2a. Slow saccades:

de discussie over slow saccades is erg lang en is hier verplaatst.

2b., Te snelle saccades

abnormaal snelle saccades

  • Kalibratiefout
  • Opsoclonus
  • Beperkingssyndromen

abnormaal snelle saccades kunnen meestal worden herleid tot een fout bij de kalibratie of een opname van een lawaaierige oogbeweging. Deze kunnen zeer moeilijk te herkennen zijn omdat commerciële ENG-apparatuur meestal in staat is om veel nuttige informatie te produceren over te snelle saccades (of te trage).,

Kalibratiefouten:

kalibratiefout bij een patiënt met een Ino waardoor saccades er normaler uitzag dan ze eigenlijk zijn. De bovenste trace laat zien dat de oog excursie veel groter is dan het doel. Het onderste spoor laat zien dat, terwijl het adducteren saccades zijn langzamer, toch zijn ze vrij dicht bij normaal., Als men de snelheid zou verminderen in verhouding tot de kalibratiefout, zou niets normaal zijn in de opname van deze patiënt. De laboratoriumtest is dus misleidend.

Deze opname werd gemaakt met Micromedische apparatuur.

als voorbeeld van een kalibratiefout, overweeg het geval wanneer een patiënt een 5 graden saccade maakt tot een 15 graden doelverplaatsing. Dan zal de kalibratiefactor drie keer te groot zijn, en saccades zal abnormaal snel lijken., Luidruchtige opnames, zoals als gevolg van een slecht toegepaste EOG elektrode of blink artefact zijn een andere oorzaak van wat lijkt te zijn ongepast snelle saccades. Omdat de saccadic-snelheid wordt berekend uit de pieksnelheid, draagt het snelheidsgeluid bij aan de echte pieksnelheid en resulteert het in onjuist hoge snelheden. Dit is vooral een probleem met infrarood opnames, die een hoge bandbreedte combineren met gevoeligheid voor blink artefact.

een subtieler voorbeeld van een kalibratiefout wordt weergegeven in de afbeelding hierboven., Hier, een patiënt die duidelijk abnormaal was in de kliniek, leek bijna normaal bij oculomotorische testen. Dit is te wijten aan een onjuiste kalibratie die alle saccade snelheden kunstmatig groter gemaakt. Dus, een verkeerde kalibratie kan iemand die zeer abnormaal, kijken bijna normaal maken !

Opsoclonus en flutter

in zeldzame gevallen kunnen abnormaal snelle saccades echt zijn, en niet door een technisch artefact. Eén oorzaak is het opsoclonus syndroom of het is relatief, oculaire fladderen., Onder deze omstandigheden maken patiënten onbedoelde saccades zonder intersaccadisch interval, dat abnormaal snel kan zijn voor hun grootte (Bergenius, 1986). Veel meer over ocular flutter en opsoclonus is hier te vinden.

een zeldzame oorzaak van saccades die te snel zijn voor hun grootte zijn oogaandoeningen waarbij de oogbeweging beperkt is. Een grote saccade kan centraal worden geprogrammeerd, maar omdat het oog kort wordt opgevoed door spierbeperking of snelle vermoeidheid, wordt een kleine saccade gemaakt met de snelheid die past bij een grotere saccade., Een aanwijzing hier is dat deze patiënten saccades nooit sneller maken dan de bovengrens van normaal voor grote saccades (ongeveer 750 graden/sec voor opnames gemaakt met een 40 Hz bandbreedte)

  • Abel L, Troost T, Dell ‘ Osso L. (1983) The effects of age on normal saccadic characteristics and their variability.
  • Bahill AT, Brockenbrough A, Troost BT. (1981) Variability and development of a normative data base for saccadic eye movements. Invest Ophthalmol Vis Sci 21, 116-125
  • Bergenius J. (1986) Saccadische afwijkingen bij patiënten met oculaire flutter., Acta Otol (Stockh) 102: 228-233
  • Baloh RW, Konrad HR, Sills AW, Honrubia V. (1975) The saccade velocity test. Neurology 25, 1071-1076
  • Becker W. (1989) in The neurobiology of saccadic eye movements (ed Wurtz and Goldberg), Elsevier, Amsterdam
  • Henriksson NG, Pyykko I, Schalen L, Wennmo C. (1980) Velocity patterns of rapid eye movements. Acta Otolaryngol 89; 504-512.
  • Weber RB, Daroff RB. (1971). De metrics van horizontale saccadische oogbewegingen bij normale mensen. Vision Res. 11, 921-928.,

Tabel 6: Asymmetrische saccadische snelheid

  • oculaire beperkingssyndromen
  • oculaire spierverlamming
  • hersenzenuwverlamming
  • nucleaire laesies
  • Internucleaire laesies
  • Conjugate gaze palsy
  • anderhalf syndroom

Saccadische snelheid, voor een bepaalde amplitude, moet gelijk zijn tussen de ogen. De snelheid moet ook gelijk zijn, of het oog nu ontvoert of adducteert. Saccadic velocity asymmetry bestaat dan uit significante ongelijkheid in snelheid tussen ogen of richtingen., Asymmetrie tussen ogen kan natuurlijk alleen worden gedetecteerd als monoculaire opnames beschikbaar zijn. Helaas kan de methode waarmee snelheid wordt gemeten een kunstmatige asymmetrie creëren. Studies uitgevoerd met behulp van EOG-opnamen suggereren dat adducting saccades sneller zijn, terwijl studies uitgevoerd met infrarood opnames suggereren dat het ontvoeren saccades sneller zijn (9)(Becker, 1989). Het verschil tussen de pieksnelheden van abducting en adducting 20 graden saccades gemeld door Fricker en Sanders (1975)(13) in een populatie van 40 normalen varieerde van -70 tot 200 graden/s (95% bereik, infraroodmethode)., We raden aan de eigen vijfde percentiel ondergrens van normaal vast te stellen, voor de methode die lokaal wordt gebruikt.

Internucleaire oftalmoplegie (Ino) geregistreerd in rechteroog (opnamemethode: VNG, Micromedische technologieën). Merk op hoe de rechts gaande saccades stevig zijn, terwijl de links gaande saccades (adducing) traag zijn.

aanvullend materiaal : Video van Internucleaire oftalmoplegie door multiple sclerose (zelfde patiënt)

Tabel 6 geeft een overzicht van de meest voorkomende oorzaken van asymmetrische snelheid., Er zijn verschillende potentiële asymmetriepatronen, waarvan de meest voorkomende normale ontvoering met vertraagde adductie is. Dit komt voornamelijk voor bij internucleaire oftalmoplegie of “INO”. INO is te wijten aan een laesie in de mediane longitudinale fasciculus of “MLF”, die de paramediaanse pontine reticulaire vorming en de oculomotorische kern verbindt. De MLF bevindt zich direct naast het cerebrale aquaduct.

INO wordt het vaakst aangetroffen bij patiënten met multiple sclerose of cerebrovasculaire accidenten waarbij de hersenstam betrokken is (Fischer, 1967; Wall and Wray, 1983)., Het kenmerk van INO is het vertragen van adductieve saccades, vergezeld van een overshoot van het ontvoerende oog. De voorwaarde kan unilateraal of bilateraal zijn. Een vermindering van de adductiesnelheid tot het abnormale bereik, vergezeld van een normale abductiesnelheid, voor middelgrote saccades (ongeveer 20 graden), zou moeten leiden tot het overwegen van INO. In dit geval moet men ook de positiesporen van elk oog onderzoeken. De combinatie van een overshoot van het ontvoerende oog en significante vertraging van het adducerende oog die gelijktijdig optreedt, bevestigt INO.,

normale adductie met vertraagde abductie komt het vaakst voor bij patiënten met verlamming van de zesde hersenzenuw. Men moet zoeken naar aanzienlijke vertraging voor een middelgrote saccade. Merk op dat de kalibratiefout in deze situatie gebruikelijk is, aangezien de patiënt met een zesde zenuwverlamming vaak niet in staat zal zijn om het doel met beide ogen te fixeren, wanneer hij in de richting van parese kijkt.

Er zijn verschillende andere patronen die vaak voorkomen bij patiënten met cerebrovasculaire aandoeningen of demyeliniserende aandoeningen waarbij de hersenstam betrokken is., Behouden ontvoering in één oog, gecombineerd met vertraging van alle andere horizontale beweging in beide ogen, komt voor bij het anderhalf syndroom. Verminderde snelheid van adductie in het ene oog gecombineerd met verminderde abductie in het andere oog, komt voor bij geconjugeerde oogverlamming. Vertraging van alle horizontale saccades, gecombineerd met normale verticale saccades treedt op in bilaterale pontine laesies die de burstcellen beïnvloeden, zoals pontinebloeding.

  • Fricker SJ, Sanders JJ. (1975) Internucleaire oftalmoplegie en bijbehorende afwijkingen in oogbeweging timing (differentiële vertragingen). Neurologie 25, 281-285.,

Saccade Latency (timing)

Tabel 7: Aandoeningen van Saccadic Latency

  • Algemene verlenging — onoplettendheid, basale ganglia stoornissen
  • Algemene verkorting — anticipatie, vreemde saccades
  • Asymmetrie — visuele veld knippen, hemi-onoplettendheid

Saccadic latencies zijn bijna nutteloos in de klinische DUT testen, en de pragmatische lezer die alleen maar wil weten over diagnostische informatie, dient u deze sectie overslaan.,

Saccadische latenties worden berekend uit het verschil in tijd tussen doelverplaatsing en het begin van de eerste saccade naar de nieuwe doelpositie. Er zijn verschillende paradigma ‘ s beschikbaar om saccades uit te lokken, die vooral verschilden in hun effecten op saccadische latentie. Deze omvatten de willekeurige, express saccade, en anti-saccade paradigma ‘ s. Bij dit schrijven, van deze, wordt alleen het willekeurige paradigma klinisch gebruikt. In deze eenvoudige procedure verandert het doel van positie op onvoorspelbare tijden, naar onvoorspelbare posities.,

normale saccadische latenties zijn onafhankelijk van de amplitude van het doel en zijn ongevoelig voor de methode die wordt gebruikt om oogbewegingen te registreren, maar variëren afhankelijk van de luminantie van het doel, de grootte, het contrast, of het doel visueel, auditief of beide is, en de voorspelbaarheid van het doel (Leigh en Zee, 1991). Het is dus het beste om de normale waarden te verkrijgen die specifiek zijn voor het eigen laboratorium, tenzij men gebruik maakt van commerciële apparatuur binnen een milieuvriendelijke cabine.

Saccadic Latency valkuilen:

Er zijn verschillende valkuilen te overwegen bij het meten van latency., Meestal, omdat er zoveel valkuilen zijn, is het het beste om gewoon latency te negeren. Maar als je toch wilt weten — hier zijn de problemen:

slecht ontworpen software: commerciële ENG software (zoals die verkocht wordt door Micromedische technologie), stelt onrealistisch hoge standaarden voor saccadic latency. Veel patiënten worden gescoord als “abnormaal”, die eigenlijk niets mis met hen. De goed geïnformeerde interpreter negeert voornamelijk “abnormale” saccadic latenties zoals aangegeven door dit programma.

gezichtsscherpte — het grote probleem !, Saccadic latentie wordt sterk beïnvloed door gezichtsscherpte, en vertraagde latenties komen vaak voor bij personen met staar of andere aandoeningen die het gezichtsvermogen verminderen. In klinische ENG testen, wanneer bril worden verwijderd, latenties zal natuurlijk verlengen. Aangezien de meeste ENG operators helemaal geen aandacht besteden aan gezichtsscherpte, en brillen Vrolijk verwijderen, veroorzaakt dit enorme verstrooiing in klinische latency metingen !

helderheid: de latentie neemt ongeveer 15 ms per logaritmische eenheid van luminantie af boven de drempelwaarde van de foveale waarde (Wheless et al, 1967). Een heldere doelstelling is dus essentieel., Een kleine laser produceert een extreem helder doel dat ideaal is voor dit doel. Als men een op light-emitting diode (LED) gebaseerde stimulator zoals een lichtbalk gebruikt, kan het nuttig zijn om in gedimde verlichting te testen om het contrast te verbeteren en de effecten van gezichtsscherpte te minimaliseren. Dataprojector apparaten variëren in helderheid, de kamers variëren in hun lichteigenschappen, en in het algemeen wordt geen rekening gehouden met deze factoren.,

paradigma ‘ s: latenties zijn alleen relevant wanneer de timing van de doelbeweging onvoorspelbaar is — patiënten kunnen voorspelbare doelen voorzien, waardoor een latentie ontstaat die onmogelijk kort of zelfs negatief is. Latentie kan ook worden verminderd door input van niet-visuele zintuigen, zoals geluiden geassocieerd met doelverplaatsing (Konrad et al, 1989).

verlengde en gereduceerde saccadische latenties

verlengde latentie van saccades bij een patiënt met lichte Huntington-chorea. Blauw-doel, rood-horizontaal. Stippellijnen liggen 1 seconde uit elkaar.,

een algemene verlenging van de saccadische latentie is een gemiddelde latentie groter dan 400 msec. Hoewel algemene verlenging gepaard gaat met bepaalde ziekteprocessen zoals beschreven in Tabel 7, heeft deze bevinding in de meeste gevallen geen diagnostische betekenis omdat saccadische latenties gevoelig zijn voor de mentale toestand van de patiënt. Niet-meewerkende patiënten kunnen eenvoudig onregelmatige of langdurige saccadische bewegingen produceren.

Malingerpatiënten produceren vaak saccades met variabele en (soms) extreem lange latenties. Dit kan als diagnostisch punt worden gebruikt., Computersoftware pikt dit niet op — de tolk moet dit oordeel uit ervaring maken.

Er zijn geen ziekteprocessen die een algemene verkorting van de latentie veroorzaken en daarom is deze bevinding altijd gerelateerd aan technische fouten, anticipatie of gebrek aan medewerking. Gebrek aan samenwerking kan leiden tot het verschijnen van een algemene verkorting van de latentie als men een persoon test die grote aantallen externe saccades maakt, omdat latentie wordt berekend uit de tijd tussen doelverplaatsing en oogbeweging., Wanneer veel vreemde bewegingen worden gemaakt, als een bij toeval gebeurt net na de verplaatsing van het doel, kan een abnormaal korte latentie worden geregistreerd.

Asymmetrische saccadische latenties

aan de andere kant is asymmetrie in latentie tussen saccades in het ene of het andere hemifield klinisch nuttig omdat het kan wijzen op de aanwezigheid van een laesie met betrekking tot de superior coliculus, of pariëtale of occipitale cortex. Wat nuttig is in dit geval is dat saccades in de ene richting een controle voor saccades in de tegenovergestelde richting., Dit patroon komt vaak voor bij patiënten die cerebrovasculaire accidenten hebben gehad. Patiënten met occipitale laesies kunnen geen doelwitten zien in de blinde delen van hun velden, en kunnen een “trap” van het zoeken saccades produceren, waarvan de eerste een langdurige latentie heeft (Troost, 1972). Patiënten met laesies van de pariëtale kwab hebben onoplettendheid aan de zijkant van hun laesie, en kunnen helemaal geen saccade produceren of saccades met verlengde latentie aan die kant maken (Meienberg, 1983). Patiënten met unilaterale laesies van de superieure colliculus kunnen ook asymmetrie van latentie vertonen (Pierrot-Delseilligny et al, 1991).,

referenties over latentie:

Saccade nauwkeurigheid

het oog kan te ver gaan, te kort, drift, meerdere stappen maken. Deze worden hier besproken.

Blokgolftrekkers

blokgolftrekkers — abrupte saccades weg van fixatie, gevolgd door een korte vertraging — en dan terug naar fixatie, zijn gebruikelijk, en men moet een klinisch oordeel ontwikkelen over wat normaal is en wat niet. volg deze link voor meer informatie over SWJ en een geval van pathologische SWJ.

Share

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *