시신경염 환자에서 탈수 초화 다음 Visual 손상 및 수리를 확인하고 정량화하는 동적 인 비주얼 테스트

요약

모션 (OFM) 및 시간 제약 스테레오 프로토콜에서 개체 단안 고유 시신경염 환자에서 영향을받는 양안 동적 시각 기능의 적자를 확인하는 중요한 도구입니다. 또한, 이러한 테스트는 시각적 경로를 따라 수초 정도를 평가하기 위해 정량적 비침 도구로서 사용될 수있다.

초록

시신경염 환자를 따라 그들의 처리의 효율성을 평가하기 위해서는, 편리한 정확한 정량화 공구는 중추 신경계 (CNS)에서 수초의 변화를 평가하기 위해 필요하다. 그러나 일상적인 시각 검사와 MRI 검사 등의 표준 측정은,이 목적을 위해 충분히 구분하지 않습니다. 우리는 밀접하게 시각적 인 경로를 따라 수초의 범위와 연결할 수 있습니다 동적 단안 및 양안 기능을 다루는 두 개의 시각 테스트를 제시한다. 이러한 모션 (OFM) 추출 및 시간 제약 스테레오 프로토콜에서 개체 있습니다. OFM 시험에서, 도트의 배열은 화상 좌측 외부 또는 반대의 도트를 이동시키면서 화상 우측 내에 도트를 이동하여, 오브젝트를 구성한다. 도트 패턴은 도트가 고정 또는 전체로서 이동하는 경우를 검출 할 수없는 위장 객체를 생성한다. 중요한 것은, 물체 인식 모션 인식에 결정적으로 의존한다. 시간 제약이있는스테레오 프로토콜은 공간적으로 서로 다른 이미지는 시간의 양안 3 차원 통합에 도전, 시간의 제한된 기간 동안 제공됩니다. 두 시험은 임상 사용에 적합한 시각적 인 경로를 따라 탈수 초화와 재유 수화의 프로세스를 식별하고 정량화 할 수있는 간단하면서도 강력한 방법을 제공합니다. 이러한 프로토콜은 진단 및 시신경염과 다발성 경화증 환자를 따르도록 효율적으로 할 수있다.

진단 과정에있어서,이 프로토콜은 현재 표준 시각 측정을 통해 확인 될 수없는 시각적 결손을 밝혀있다. 더욱이, 이러한 프로토콜은 민감 시력 회복 다음 환자의 현재 설명되지 않는 지속적인 카메라 불만 기초를 식별한다. 물론 최대 길이 후속에서는 프로토콜은 시간에 따라 탈수 초 및 remyelinating 프로세스 민감한 마커로서 사용될 수있다. 이러한 프로토콜은 그러므로 현재 진화의 치료의 효능을 평가하기 위해 사용될 수있다trategies, 중추 신경계의 수초를 대상으로.

서문

눈 조직의 변성 및 수리를 추적하기위한 모델로 신경염

다발성 경화증 (MS)은 중추 신경계 (CNS)의 만성 염증성 신경 퇴행성 질환 및 선진국에서 젊은 성인에서 비 외상성 신경 장애의 주요 원인이다. 탈수 초화는 MS의 가장 특징적인 병리 조직 학적 특징으로 간주됩니다. 최근 연구는, 그러나, MS가 조기 neuroaxonal 손상 ^1-3 퇴행성 신경 질환입니다 것으로 나타났습니다.

시신경염 (ON), 시신경의 염증, 제시의 MS 환자의 20 %에서 증상과 자신의 일생 ^4시 MS의 경험에서 ON 중 적어도 하나의 에피소드를 고통의 50 % 이상이다. 항상 시신경의 에피소드를 탈수 초성, 임상 양상에 상관하지 않는 MS 병변의 다른 지역과는 달리 일반적으로 심각한 시력 상실의 특징적인 징후가 발생합니다. 지MS와 눈에 띄는 임상 적 특징과의 동반 질환을 iven, ON은 하나의 MS 병변의 추적 조직의 변성 및 수리와 그 결과에 대한 독특한 기회를 제공합니다.

생체 내 추적 조직의 변성 및 수리를 위해 개선 된 방법의 필요성

MS의 병리학 적 연구는 축삭 절개 이후 축삭 변성의 주요 원인으로 탈수 초화를 내포. 재유 수화가 퇴화에서 탈수 초 축색 돌기를 방지 할 수있다; 그러나, 효과적인 재유 수화가 반복 공격의 결과로서 한정 될 수있다. 따라서 MS의 현재와 발전 신경 보호 및 재생 치료 전략은 새로운 공격을 방지하고 CNS ⁵ 재유 수화 과정을 촉진하는 것을 목표로하고 있습니다.

시신경염 환자를 따라 그들의 처리의 효능을 평가하기 위해, CNS에서 수초의 변화를 정량화하기위한 정밀한 도구가 필요하다. 그러나, 스탠드일상적인 시각적 검사와 MRI 검사 등의 ARD 측정은,이 목적을 위해 충분히 구분하지 않습니다. 일상적인 시각 테스트 (예. 시력은, 감도, 시야, 색 인식을 대조) 시각 경로를 따라 감소 입력 투사의 사례를 공개하지만, 탈수 초 섬유 ^6,7의 역할 지연 투사 요금, 식별 문자를 구분하지 않습니다 수 있습니다 . 질병의 특징이다 T2의 hyperintense 병변은 부종, 염증, 탈수 초화, 축삭의 손실과 신경교 증의 잔류 혼합물에서 발생하기 때문에 탈수 초화 및 기타 뇌 병변을 구별 할 수 없습니다. 또한, 표준 MRI는 질적 조직의 명암을 나타 내기 위해 설계되었습니다. 이러한 특이한 조직의 위치를​​ 식별하기위한 충분한 반면, 그들은 정량적 조직 특성을 평가하기에 불충분하다.

동적 시각 테스트는 탈수 초화와 재유 수화의 마커로 사용할 수있다

우리는 주장한다그 역동적 인 비주얼 기능은 시각적 인 경로를 따라 돌기 대기의 변화를 파악하고 정량화하는 정적 함수보다 더 적합합니다. 정적 및 동적 시각 기능의 성취는 시각적 입력 투사의 충분한 양을 필요로하지만, 단지 동적 인 비주얼 기능은 투사 속도에 따라 달라집니다. 시신경 탈수 초화 따라서 움직임을 감지하기 위해 입력 영상의 신속한 전송을위한 필요성을 연루 오히려 정적 카메라 기능을보다 동적 인 영향을 미칠 수있다.

우리는 밀접하게 시각적 인 경로를 따라 투영 대기와 연결할 수 있습니다 단안 및 양안 기능을 평가하기 위해 두 가지 행동 작업을 개발했다. 이러한 모션 (OFM) 추출 및 시간 제약 스테레오 프로토콜에서 개체 있습니다.

OFM 시험에서, 도트의 배열은 화상 좌측 외부 또는 반대의 도트를 이동시키면서 화상 우측 내에 도트를 이동하여, 오브젝트를 구성한다. 도트 PAttern는 점 정지 또는 전체로 이동하는 경우 감지 할 수없는 위장 객체를 생성합니다. 중요한 것은, 물체 인식 모션 인식에 따라 달라집니다. 표준 시각 기능 ^8을 회복했다 동안 OFM 프로토콜을 사용하여, 우리는, ON 환자의 영향을받는 눈의 지속적인 적자, 시신경염의 공격 증거도 12 개월 증명하고있다. 또한, 장애인 성능 (탈수 초화를 반영, 지연 P100) 지연 conductions과 연관된 모션 인식의 개선은 재유 수화를 반영 전도 속도 (단축과 상관되었다 상관 계수 F의 계산 선형 최소 제곱 회귀 = 27.3, P = 0.0005; R = -0.87) ^9.

현재 제시된 OFM 프로토콜, 테스트 단축을 포함한 자동 출력 파일 초래할 테스트 소프트웨어를 조절하고, 운동을 초래할 임상 사용을위한 테스트를 맞추기 위해 업데이트 된 민감도ITY 점수.

양안에 투영 지연의 효과를 평가하기 위해, 시간 제약 스테레오 프로토콜이 개발되었다. 이 프로토콜에서, 공간적으로 서로 다른 이미지가 시간에 양안의 통합에 도전, 제한된 시간 길이되게됩니다. 이 테스트로 인해 두 눈에서 영향을받는 신경, 정보의 탈수 초화에 시간 양안 통합을 저해 서로 다른 시간 지점에서 대뇌 피질에 도달 할 가설을 테스트하기 위해 설계되었습니다. 대부분의 환자는 표준 정적 스테레오 작업에 그대로 성능 수준이있는 동안 환자 (공격 1-2.5 년)의 회복의 그룹 테스트, 우리는 그것을 보여 주었다; 시간 제약 스테레오 작업의 성능은 대부분의 경우 ^10에서 장애인했다.

OFM 및 시간 제약 스테레오 프로토콜은 시각적 인 경로를 따라 탈수 초화와 재유 수화의 프로세스를 식별하고 정량화 할 수있는 간단하면서도 강력한 방법을 제공합니다. 이러한 프로토콜 엄마y를 진단하고 컴퓨터 기반 프로토콜을 사용하기 쉬운을 사용하여 비용 효율적인 방식으로 ON와 MS 환자를 따르도록 효율적.

프로토콜

이 프로토콜은 인간을 대상으로 연구를위한 하닷 히브리 대학 윤리위원회의 지침을 따릅니다. 환자들이 안경 (교정 시력)를 착용하는 동안 시험 결과에 근시 또는 굴절의 영향을 피하기 위해, 프로토콜이 수행되어야한다.

모션 (OFM) 프로토콜에서 대상 :

1. 테스트 시작과 지시합니다 주제

1. 대상에게 컴퓨터 화면 앞에 50cm 좌석.
2. OFM 소프트웨어를 엽니 다.
3. 그는 운동 정의 된 개체가 표시됩니다 주제를 지시합니다. 로 정확하고 가능한 한 빨리 ""키보드를 누른 후 구두로 인식 된 개체의 이름을 지정하여 응답하는 그 지시합니다.
4. 응답에 이어, "스페이스 바를 누르십시오"를 나타내는 화면이 나타납니다. 다음 자극을 식별 할 준비가 스페이스 바를 눌러 피사체를 지시합니다.
5. 자극에 - perceiv 열심히에서 나타날 수있는 주제에 설명전자의 속도 또는 일부 인식하기 쉬운 것들에.

2. 학습 단계

명령 줄에서 "학습 OFM"를 입력합니다. 목표물이 4 예를 자극 나타납니다. 피사체의 두 눈이 열려있을 때이 단계가 수행된다.

3. 테스트 단계

일반적으로, 각 OFM 테스트는 20 자극을 포함한다. 모든 먼저 4 픽셀 / 초의 가장 낮은 속도로 제공됩니다. 인식되지 않은는 5.5 픽셀 / 초 다음 속도에 제출 될 것입니다. 인식하지 못하는 사람들은, 다음 7.5 픽셀 / 초 다음 속도에서 발표 등, 10 픽셀 / 초 통해 갈 것, 13.5 픽셀 / 초, 18 픽셀 / 초, 24.5 픽셀 / 초의 가장 빠른 속도까지. 속도는 지수 Y = 3 * 전자 ^0.3에 따라 정의되었습니다. 특정 속도에서 다섯 경기를 연속으로 자극이 인식되지 않은 경우, 다음 자극은 환자의 좌절을 방지하기 위해 다음 빠른 속도로 제출 될 것입니다. 일인식 (자극 당 속도의 큰 숫자를 통해 통과를 필요로) 악화로 일반적으로 더 이상 테스트 길이를 단축 될 것이다.

1. 눈 패치 커버 피사체의 한쪽 눈. 모든 아이 패치로는, 전체 범위를 제공으로 적합 할 수있다.
2. 명령 줄에서 "OFM 객체"를 입력합니다.
3. .. 한 자극 세트를 (소프트웨어는 4 자극 세트 각 세트는 20 개의 다른 개체가 포함 선택은 무작위 수를 포함하든, 당신은 테스트 눈의 각각 다른 자극 세트를 적용해야합니다;. 후속 학습 시간 지점에 대해 서로 다른 자극 세트 적용 세로 평가하는 경우).
4. 대상의 이름을 입력하도록 요청하는 프롬프트가 테스트 눈과 시험 날짜가 표시됩니다. 필요한 정보를 입력합니다.
5. 조심스럽게 피사체를 감시하고 다음과 같이 그녀 / 그가 작업을 완료하는 동안 주제에 응답
   1. 자극은 피사체가 keybo에 "A"버튼을 눌러야합니다 나타나면ARD와 제시된 자극의 식별 이름을 지정합니다.
   2. 오답에 대한 정답 또는 마우스 오른쪽 버튼을 마우스 왼쪽 버튼을 누릅니다.
   3. 제목은 다음 자극의 개시를 위해 키보드의 "스페이스 바"를 누른다.
   4. 세트에있는 20 자극이 중 하나를 인식하거나 빠른 속도로 제시 될 때까지이 절차는 (3.5.1-3.1.5.3 단계)하고 있습니다.
6. 자극의 다른 세트를 사용하여 피사체의 두 번째 아이를위한 (단계 3.1) 모든 절차를 반복합니다.

시간 제약이있는 스테레오 프로토콜 :

1. 테스트 시작과 지시합니다 주제

1. 대상에게 컴퓨터 화면 앞에 50cm 좌석.
2. 스테레오 소프트웨어를 엽니 다.
3. 그는 3 차원 (3D) 형태로 제출 될 것입니다 가능한 한 정확하고 빠르게 감지 한 모양의 이름을해야한다는 주제를 지시합니다. 원형, 사각형 : 형태는 다음 중 하나가 될 것입니다, 삼각형, 또는 스타.
4. 자극이 사람을 인식하는 조건을 감지 또는 일부 쉽게에서 매우 하드에 나타날 수 있습니다 주제로 설명한다.
5. 3D 안경을 착용하는 주제를 지시합니다.
6. 방 번개를 끕니다.

2. 학습 단계

명령 줄에서 "학습 스테레오"를 입력합니다. 제목은 이제 긴 자극 지속 시간 (500 밀리 초)에 그리고 가장 쉬운 차이 (아크의 840 초) 조건에서 제시 각 모양의 4 반복되어 나타납니다. 3D의 제시 조건에 따라, 2D 프리젠 테이션은 각 모양에 따릅니다. 후자에서 도형 윤곽선을 표시하는 선은 반드시 피사체가 제시 모양의 크기를 인식하기 위해, 추가됩니다. 이 쉬운 조건에서 성공하지 못했습니다 주제는 다음 단계에서 테스트되지 않습니다.

3 테스트 단계 :. 두눈 격차의 함수로 입체 인식

4 모양120, 300, 540, 아크의 840 초 : S는 4 가지 불일치 조건에서 500 밀리 초에 제출 될 것입니다.

1. 명령 줄에서 "스테레오 격차"를 입​​력합니다.
2. 주체의 이름과 시험 날짜를 입력하라는 메시지가 나타납니다. 필요한 정보를 입력합니다.
3. 자극이 나타납니다
4. 제목 이름 제시된 모양. 응답은 "1, 2,"원 "의 주제의 언어 적 응답을 3, 4 키 버튼,"광장 ","삼각형 "을 누릅니다. 키 버튼 1-4 (즉,에 심사관에 의해 코딩 된 경우 또는 )는 각각, "스타. 때문에 조명 조건과 피사체가 3D 안경을 착용하고 있다는 사실로, 그는) 자신에 의해 반응을 코딩 할 수 없다.
5. 제목은 다음 자극에 계속하려면 아무 키를 누르면. 자극 프레 젠 테이션의 순서는 무작위입니다.

4. 테스트 단계

자극의 프리젠 테이션 시간의 함수로 입체 인식. 4 모양 (540)의 불균형과 8에 표시됩니다40 40, 60, 100 밀리 초 기간 중 하나의 아크의 초.

1. 명령 줄에서 "스테레오 기간"을 입력합니다.
2. 반복 3.2-3.5 단계를 반복합니다.

결과

OFM 프로토콜

프로토콜은 피험자의 반응을 요약, 텍스트 파일을 초래한다. 결과는 두 가지 방법으로 분석 될 수있다 :

종합 점수 : 제시된 각각의 자극은 자극 무게로 할당하고, 식별 된 모든 자극의 가중치의 합은 피사체의 응답 점수로 설정되어 있습니다. 특정 자극의 중량은 낮은 속도에 높은 가중치와 함께 자극의 속도에 따라 설정된다. 알 수없는 자극?...

토론

시신경염은 심각한 시력 상실을 일으키는 원인이되는 시신경의 demyelinative 질병입니다. 표준 시각 테스트 ^1을 사용하는 경우 일시적인 것으로 간주하지만, 환자는 일상적인 시각 작업을 수행의 어려움을 인식하는 것을 계속한다. 우리는 역동적 인 시각적 시험이 지속적인 적자를 확인하고 정량화하기에 적절 주장한다. 이 동적하지만 정적이지 시각적 기능을 투사 비율에 따라 이후이며, ?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
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