Test sledování

TRACKING TEST (Smooth Pursuit)

Timothy C. Hain, MD

Stránka naposledy upravena: 7. března 2021

Výše uvedený snímek obrazovky z naší klinické laboratoře v Chicagu ukazuje, jak vypadá počítačový test sledování. Test sledování měří schopnost subjektů přiřadit pohyb očí k pohybu vizuálního cíle. Modrá čára je cíl promítaný LCD projektorem na plátno asi 1,5 metru před subjektem. Zelená čára nahoře je horizontální poloha očí. Všimněte si, že oko někdy zaostává za cílem a musí provést prudký rychlejší pohyb, aby ho dohnalo (tomu se říká „doháněcí sakáda“). Vertikální poloha očí je znázorněna na spodní stopě. Je poměrně klidná – vykazuje občasné mrkací artefakty a malé zvlnění související s nepřesným otočením oční kamery vzhledem k levému oku (to je dobře vidět na pravém videu, které obsahuje levé oko).

Níže je uveden příklad zpracovaného testu sledování (označeného jako Smooth Pursuit). Sinusové sledování je zpracováno pomocí Fourierových fitů a je vytvořen Bodeho graf. Tento obrázek ukazuje normální pronásledování, kdy bylo zaznamenáno pouze jedno oko.

Metody vytváření cíle hladkého pronásledování.

Výše uvedený obrázek ukazuje dva příklady metod výroby hladkého pronásledovacího cíle. „Low tech“ metoda spočívá v připevnění jasně zbarveného těžkého předmětu, například tenisového nebo golfového míčku, na provázek. Tím lze vytvořit sinusově se pohybující cíl s jedinou frekvencí, která je určena délkou provázku. Špičková rychlost je při této metodě proměnlivá. Je možné použít pouze sinusové podněty.

Reprodukovatelnější metodou výroby hladkého stíhacího terče je použití laseru nebo LCD projektoru k promítání terče na obrazovku. Vzhledem k tomu, že cena LCD projektorů v posledních letech výrazně klesla, je tato metoda v současné době preferována.

Starší metodou je použití „LED lišty“. Jedná se o soustavu LED diod uspořádaných do oblouku. Jejich postupným rozsvěcováním lze vytvořit iluzi plynulého pohybu a zapnutím jednotlivých LED diod lze provést test sakády. V době psaní tohoto článku se domníváme, že metoda LCD projektoru je mnohem lepší.

Sledování pohybu — KLINICKÉ PODMÍNKY

Pro klinické testování se používají jak podněty se sinusovou, tak s trojúhelníkovou vlnou. Sinusové podněty jsou vhodné pro detekci symetrických poruch pronásledování a podněty s trojúhelníkovou vlnou se používají k detekci pronásledování, které je lepší v jednom směru než v druhém. Zesílení pronásledování, což je poměr rychlosti oka k rychlosti cíle, je ovlivněno rychlostí cíle, zrychlením a frekvencí. U sinusového podnětu k pronásledování jsou tyto tři parametry podnětu vzájemně závislé. U podnětu pronásledování s trojúhelníkovou vlnou je rychlost konstantní a zrychlení se projevuje jako periodické impulsy. Frekvenci a rychlost lze tedy měnit nezávisle na zrychlení. Bohužel dokonalé sledování podnětu s trojúhelníkovou vlnou není možné kvůli náhlým zrychlením v době obratu.

Registrace plynulého pronásledování má malý diagnostický přínos, protože poruchy pronásledování jsou obvykle nespecifické. Výkon při pronásledování je silně ovlivněn pozorností a nepozorné nebo nespolupracující osoby mohou podávat špatný výkon, aniž by měly významnou centrální lézi. Dalším zdrojem obtíží je neexistence standardního paradigmatu pronásledování spojeného s dobře definovaným normálním souborem dat. Jednoduchá sinusová paradigmata sledování lze charakterizovat dvojicí tří proměnných (frekvence, amplituda a maximální rychlost) a výkonnost sledování je funkcí všech tří proměnných. Většina laboratoří používala idiosynkratické kombinace proměnných paradigmatu, což vedlo k vytvoření mnoha malých normálních souborů dat, které nelze srovnávat s jinými. I když jsou proměnné paradigmatu podobné, existuje značná variabilita. Tato variabilita může souviset s faktory, které je obtížné kvantifikovat, jako je stupeň bdělosti subjektů nebo viditelnost cíle pronásledování. Pronásledování je snadno narušeno běžnými centrálně působícími léky, jako jsou antikonvulziva, menší trankvilizéry a přípravky používané na spaní. V neposlední řadě je také zřejmé, že výkonnost pronásledování klesá s věkem (Zackon a Sharpe, 1987).

Normální hranice pro hladké pronásledování

Sinusové hladké pronásledování je silně sníženo frekvencí, věkem a pohlavím (ženy mají horší pronásledování než muži).

• ICS Medical Corporation. (1988) Pursuit testing with computers – a status report (Testování stíhání pomocí počítačů – zpráva o stavu). ENG Report, únor (vydavatel: ICS medical, Schaumburg, Illinois, USA).
• Zackon DH, Sharpe JA. (1987) Smooth pursuit in senescence (Hladké stíhání v senescenci). Vliv zrychlení a rychlosti cíle. Acta Otol 1987; 104; 290-297.

Metoda analýzy sledování oční bulvou

Různé značky klinických EOG systémů jsou v menší či větší míře úspěšné při kvantifikaci hladkého sledování. Obvykle je chyba na straně normálu – osoby se špatným sledováním jsou hodnoceny jako osoby s lepším sledováním, než je správné. Algoritmy pro detekci špatné kalibrace jsou v současné době také poměrně primitivní. Kvůli těmto metodologickým problémům a pro jistotu je vždy vhodnější sledovat sledování „od oka“, než se spoléhat na extrémně proměnlivou výkonnost komerčních systémů.

Otázky, které bychom si měli položit, jsou:

• Je pronásledování při vysoké frekvenci (tj. 0,4 hz) přiměřeně plynulé ? Pokud ano, je tato osoba normální a pokračujte dále
• Je vůbec nějaké stíhání při nízké frekvenci (tj. 0,1 hz). Pokud ne, tato osoba nemá vůbec žádné stíhání a můžete jít dál.
• Jsou sakády „doháněcí“ nebo „zpětné“ ? Záložní sakády znamenají, že osoba jde rychleji než cíl. Pokud „catch-up“, má tato osoba pravděpodobně vrozený nystagmus
• Je zřejmý rozdíl mezi výkonem vpravo a vlevo ?
• Odpovídá výkon pronásledování věku pacienta ?

Více podrobností o tom, jak se zjišťují odpovědi na tyto otázky, najdete níže.

Kalibrační chyby

Při testování ENG/VNG je snadno možné použít nesprávnou kalibraci, a když se tak stane, je to snadno vidět na hladkém pronásledování. Příklad je uveden na obrázku výše. Když je to vidět, obsluha by měla provést rekalibraci. To lze někdy provést až po dokončení záznamu, protože sledování je ze své podstaty „samokalibrující“.

Symetrické poruchy pronásledování

Poruchy plynulého pronásledování

• Pokročilý věk
• Poruchy mozkového kmene
• Poruchy mozečku
• Poruchy mozkové kůry
• Poruchy mozkové kůry

.

• Vrozený nystagmus
• Požití drog
• Nepozornost
• Poruchy zraku

  

  Symetricky narušená honička u pacienta s mozečkovou lézí (bazilární imprese).

Symetrické snížení hladkého pronásledování (snížený zisk) se vyskytuje velmi často. Výše uvedená tabulka uvádí nejčastější příčiny sníženého zisku stíhání. Z výše uvedených důvodů je třeba být při diagnostice abnormalit stíhání konzervativní. Z klinického hlediska je adekvátní rozdělit pacienty se symetrickým stíháním na pacienty s dokonalým stíháním, pacienty se středně zhoršeným stíháním a pacienty bez stíhání vůbec. Tuto klasifikaci lze obvykle provést na základě sledování polohy oka, pokud se použije přiměřený sinusový podnět (např. 0,5 Hz, amplituda +- 20 stupňů). Cerebelární léze mají významný, ale relativně malý vliv na stíhání (Straube et al, 1997).

Ti, kteří mají dokonalé nebo téměř dokonalé stíhání, jak se soudí podle absence doháněcích sakád nebo podle zisku stíhání většího než 0,8, jsou normální. Osoby s určitým, ale ne dokonalým stíháním, např. se ziskem stíhání větším než 0,2, ale menším než 0,8, jsou v šedé zóně. Takové mírně zhoršené sledování stíhání může souviset s nepozorností nebo medikací, základní poruchou centrálního nervového systému nebo pokročilým věkem.

Osoby, které vůbec nesledují, operačně definované jako zisk ze sledování menší než 0,2, je nejdůležitější identifikovat, protože téměř vždy budou mít poruchu centrálního nervového systému. Zřídka je zaznamenán zisk stíhání větší než 1,0. To se pozná podle výskytu „záložních“ sakád, jinými slovy sakád zaměřených proti pohybu cíle. Pokud se záložní sakády nevyskytují, nevyhnutelně zjistíme technickou chybu. Pursuit gain, který je skutečně větší než 1,0, se nejčastěji vyskytuje u pacientů s formou vrozeného nystagmu zvaného „latentní nystagmus“, a to během pronásledování trojúhelníkové vlny. Některé normální osoby mohou sledovat i se ziskem mírně větším než 1,0.

Pro sledování je nutné mít centrální vidění. Proto nemohou sledovat cíle nevidomí lidé a lidé, jejichž zrak byl zastřen šedým zákalem nebo odstraněním obvyklých brýlí. Na druhou stranu osoby s dobrým centrálním viděním, ale špatným periferním viděním, mohou být schopny pronásledovat docela dobře. Následující obrázek ukazuje pacienta, který má hrozné periferní vidění (viz jeho záznam na stránce sakadické poruchy), ale má dobré centrální vidění. Z tohoto důvodu může poměrně dobře sledovat.

Snížené hladké sledování — požití léků.

Ačkoli nevíme o žádném pokusu testovat každý jednotlivý lék z hlediska jeho vlivu na sledování, pokud víme, jakýkoli sedativní lék může hladké sledování zhoršit. Aby lék působil sedativně, musí se dostat do mozku. Stimulující léky obecně nezhoršují plynulé sledování, ale místo toho způsobují cizí sakády (záškuby se čtvercovou vlnou)

Častými pachateli jsou léky proti závratím (např. meklizin, benzodiazepiny), psychiatrické léky a neurologické léky. Příklad účinku olanzapinu na hladké pronásledování je uveden níže (obrázek poskytl Dr. Dario Yacovino).

Asymetrické pronásledování

Příčiny asymetrického pronásledování

• Akutní porucha parietálního laloku
• Akutní porucha frontálního laloku

.

• Léze pontinních jader
• Superponovaný nystagmus

Pursuit, který je výrazně horší jedním směrem než druhým, je asymetrický. Asymetrický pursuit je sice vzácný, ale má častěji klinický význam než symetricky snížený pursuit, protože je specifický pro poruchu centrálního nervového systému. Asymetrii stíhání lze snadno odhalit, pokud je k dispozici graf, na kterém je uveden průměrný zisk a směrodatná odchylka v každém směru. Je třeba použít stimul pronásledování, při kterém je rychlost konstantní, jako je paradigma trojúhelníkové vlny, aby bylo možné porovnat zisk vpravo a vlevo.

Existuje několik příčin asymetrického pronásledování, které jsou uvedeny v tabulce výše. Pacienti s akutní kortikální lézí zahrnující parietální nebo frontální lalok nebo s lézí mozkového kmene zahrnující pontinní jádra mohou přechodně vykazovat lepší pronásledování zaměřené kontralaterálně k jejich lézi (Bogousslavsky a Regli, 1986). Asymetrie pronásledování v důsledku kortikálního poškození je zřídkakdy užitečná, protože obvykle přetrvává pouze několik týdnů. Po několika měsících může stále přetrvávat nepozornost na straně protilehlé lézi.

Jednosměrný spontánní nystagmus se může překrývat s pronásledováním a způsobovat asymetrii. Spontánní nystagmus způsobený periferní vestibulární lézí, pokud je slabý, nemusí vůbec ovlivnit pronásledování, ale pokud je silný (např. 20 stupňů/sec ve tmě), může zahltit systém pronásledování. Spontánní nystagmus způsobený centrálními lézemi může zůstat systémem pronásledování nekorigován a vést k výrazné asymetrii. U těchto pacientů se vyskytuje spontánní nystagmus, který je špatně potlačován fixací, snížený a asymetrický pursuit a nystagmus vyvolaný pohledem. V těchto případech je užitečné měřit zesílení pronásledování pouze v oblastech, kde oko překračuje primární polohu, protože tak lze eliminovat vliv pohledu.

U pacienta s formou vrozeného nystagmu zvaného latentní nystagmus lze zaznamenat asymetrii pronásledování, která střídá směr podle toho, které oko se dívá. Tito pacienti mají obvykle v anamnéze amblyopii. Protože při sledování oběma očima nemusí být pozorována žádná asymetrie pronásledování ani nystagmus, může tento stav způsobit zmatek, pokud pacient během okulomotorické baterie střídá fixaci.

Obrácené pronásledování

U některých pacientů s vrozeným nystagmem budou oči provádět sakády ve směru pohybu cíle a pomalé plynulé pohyby proti pohybu cíle. Někteří autoři se raději vyhýbají používání termínu „reverzní pronásledování“, protože rychlost očí není u těchto pacientů úměrná rychlosti cíle (Abadie a Dickenson, 1981).

Různé abnormality pronásledování.

U pacientů se špatným zrakem, například u osob, které během testování nenosí brýle nebo kontaktní čočky, nebo vzácněji u osob s pigmentovými degeneracemi sítnice, se mohou oči během sledování čas od času „ztratit“. Pak mohou vykazovat charakteristický vzorec hledacích sakád. Protože však pacient může najít cíl přerušovaně, mohou být číselné údaje pro sledování normální. Výše uvedený obrázek ukazuje příklad takového případu. Všimněte si přívalu čtvercových záškubů v horizontální stopě (nahoře) a také kolísání polohy oka. Tento pacient číselně sledoval se ziskem 0,96 (což je normální).

Termín „dezorganizované sledování“ se někdy používá pro těžce abnormální sledování spadající do jedné z výše uvedených kategorií. To může být závažný problém u videosystémů, které neumožňují korekci zraku (tj. .nošení brýlí během testu). Součástí provádění okulomotorické části ENG by mělo být měření zrakové ostrosti oka, které se dívá.

Diskonjugované pohyby očí se mohou během pronásledování vyskytnout jen zřídka. Ve většině případů není nutné pečlivě zkoumat stopu pronásledování, protože stejné základní poruchy, které způsobují diskonjugované pronásledování, způsobují také diskonjugované sakády.

Pronásledování u lézí parietálního laloku

Osoby s lézí parietálního laloku mohou být nepozorné na polovinu svého zrakového prostoru. Z tohoto důvodu se může pronásledování jednoduše „zastavit“, když se oko přesune do pole, kde osoba není pozorná (viz obrázek níže).

• Bogousslavsky, J. a F. Regli (1986). „Pursuit gaze defects in acute and chronic unilateral parieto-occipital lesions“ (Defekty pronásledovacího pohledu u akutních a chronických jednostranných parieto-okcipitálních lézí). Eur Neurol 25(1): 10-18.

Na tuto stránku jsme přesunuli naši sekci o OKN/OKAN.

Obecná literatura

• Alpert JN, (1974) Selhání potlačení fixace: patologický vliv zraku na kalorický nystagmus. Neurologie 24: 891-896, 1974.
• Straube A, Scheuerer W, Eggert T. Unilaterální cerebelární léze ovlivňují iniciaci ipsilaterálních hladkých pronásledovacích očních pohybů u lidí. Ann Neurol 1997;42;891-898.
• Takemori S, Cohen B. (1974) Loss of visual suppression of vestibular nystagmus after flocculus lesions. Brain Res 72:213
• Wheeless LL, Cohen GH, Boynton RM. (1967) Luminance as a paramater of the eye-movement control system (Svítivost jako paramater systému řízení očních pohybů). J. Opt Soc Am. 57, 394-400
• Zee DS, Yee RD, Cogan DG, Robinson DA, Engel WK. (1976b) Oční motorické abnormality u dědičné mozečkové ataxie. Brain 99:207-34.