Tracking Test

TRACKING TEST (Smooth Pursuit)

Timothy C. Hain, MD

Siden er senest ændret: 7. marts 2021

Skærmbilledet ovenfor, fra vores kliniske laboratorium i Chicago, viser, hvordan en computerstyret sporingstest ser ud. Tracking-testen måler forsøgspersonernes evne til at matche øjenbevægelser med visuelle målbevægelser. Den blå linje er et mål, der projiceres af en LCD-projektor på en skærm ca. 1,5 meter foran forsøgspersonen. Den grønne linje øverst er den horisontale øjenposition. Bemærk, at øjet nogle gange kommer bagud i forhold til målet og skal foretage en pludselig hurtigere bevægelse for at indhente det (dette kaldes en “catch-up saccade”). Den lodrette øjenposition er vist på det nederste spor. Den er ret rolig — den viser lejlighedsvis blinkeartefakter og en lille mængde bølger i forbindelse med en upræcis rotationsjustering af øjenkameraet i forhold til det venstre øje (dette kan let ses på den højre video, som indeholder det venstre øje).

Et eksempel på en bearbejdet sporingstest (mærket Smooth Pursuit) er vist nedenfor. Sinusformet forfølgelse behandles med Fourier-fits, og der fremstilles et Bode-plot. Denne figur viser normal forfølgelse, hvor kun det ene øje blev registreret.

Metoder til fremstilling af et glat forfølgningsmål.

Figuren ovenfor viser to eksempler på metoder til fremstilling af et glat forfølgelsesmål. Den “lavteknologiske” metode består i at fastgøre en farvestrålende tung genstand, f.eks. en tennisbold eller en golfbold, til en snor. Dette kan bruges til at frembringe et sinusformet bevægeligt mål med en enkelt frekvens, som bestemmes af snorens længde. Tophastigheden er variabel med denne metode. Kun sinusformede stimuli er mulige.

En mere reproducerbar metode til at frembringe et jævnt forfølgelsesmål er at anvende en laser eller en LCD-projektor til at projicere et mål på en skærm. Da prisen på LCD-projektorer er faldet drastisk i de seneste år, er dette i øjeblikket den foretrukne metode.

En ældre metode er at bruge en “LED-bar”. Dette er en række LED’er, der er anbragt i en bue. Ved at belyse dem sekventielt kan der skabes en illusion af jævn bevægelse, og ved at tænde de enkelte LED’er kan saccadeprøven udføres. I skrivende stund mener vi, at LCD-projektormetoden er langt bedre.

PURSUIT TRACKING — KLINISKE OVERVEJELSER

Både sinusformede og trekantede bølgeforfølgelsesstimuli anvendes til klinisk afprøvning. Sinusformede stimuli er velegnede til at påvise symmetriske forstyrrelser i forfølgningen, og trekantede bølgestimuli anvendes til at påvise forfølgninger, der er bedre i den ene retning end i den anden. Forfølgelsesforøgelsen, som er forholdet mellem øjenhastighed og målhastighed, påvirkes af målhastighed, acceleration og frekvens. For den sinusformede forfølgelsesstimulus er disse tre stimulusparametre gensidigt afhængige af hinanden. For den triangulære bølgestimulus er hastigheden konstant, og accelerationen fremtræder som periodiske impulser. Frekvens og hastighed kan derfor varieres uafhængigt af accelerationen. Desværre er perfekt sporing af den trekantede bølgestimulus umulig på grund af de pludselige accelerationer ved omdrejningstidspunktet.

Registrering af glat forfølgelse er af mindre diagnostisk nytte, fordi forstyrrelser i forfølgelsen normalt er uspecifikke. Forfølgelsespræstation er stærkt påvirket af opmærksomhed, og uopmærksomme eller usamarbejdsvillige personer kan præstere dårligt uden at have nogen væsentlig central læsion. En anden kilde til vanskeligheder er, at der ikke findes et standardparadigme for forfølgelse, der er forbundet med et veldefineret normalt datasæt. Simple sinusformede forfølgelsesparadigmer kan karakteriseres ved hjælp af et par af tre variabler (frekvens, amplitude og spidshastighed), og forfølgelsessporingspræstationen er en funktion af alle tre variabler. De fleste laboratorier har anvendt idiosynkratiske kombinationer af paradigmevariabler, hvilket har resulteret i mange små normale datasæt, som ikke kan sammenlignes med andre. Der er betydelig variabilitet, selv når paradigmevariablene er ens. Denne variabilitet kan være relateret til faktorer, der er vanskelige at kvantificere, f.eks. graden af opmærksomhed hos forsøgspersonerne eller synligheden af det forfulgte mål. Forfølgelse forstyrres let af almindelige centralt virkende lægemidler som f.eks. antikonvulsiva, mindre beroligende midler og præparater, der anvendes til at sove. Endelig er det også klart, at forfølgelsespræstationen aftager med alderen (Zackon og Sharpe, 1987).

Normale grænser for glat forfølgelse

Sinuosoidal glat forfølgelse er stærkt reduceret af frekvens, alder og køn (kvinder har dårligere forfølgelse end mænd).

• ICS Medical Corporation. (1988) Pursuit-testning med computere – en statusrapport. ENG Report, feb. (Udgiver: ICS medical, Schaumburg, Illinois, USA).
• Zackon DH, Sharpe JA. (1987) Glat forfølgelse i senescens. Virkninger af målacceleration og -hastighed. Acta Otol 1987; 104; 290-297.

Eyeball-metode til analyse af forfølgelsesanalyse

Differente mærker af kliniske EOG-systemer lykkes i mindre eller større grad med at kvantificere glat forfølgelsesanalyse. Normalt er fejlen på den normale side — personer med dårlig pursuit scorer som havende bedre tracking end korrekt er. Algoritmer til påvisning af dårlige kalibreringer er i øjeblikket også ret primitive. På grund af disse metodologiske problemer og for at være på den sikre side er det altid at foretrække blot at “se på” forfølgelsessporet i stedet for at være afhængig af de kommercielle systemers ekstremt varierende ydeevne.

De spørgsmål, man bør stille, er:

• Er forfølgningen ved højfrekvente frekvenser (dvs. 0,4 hz) rimeligt jævn ? Hvis ja, er denne person normal, og gå videre
• Er der overhovedet nogen forfølgelse ved lav frekvens (dvs. 0,1 hz). Hvis ikke, har denne person ingen forfølgelse overhovedet, og du kan gå videre.
• Er saccaderne “catch up” eller “back up” ? Opbakningssakkader betyder, at personen går hurtigere end målet. Hvis catch-up, har denne person sandsynligvis en medfødt nystagmus
• Er der en tydelig forskel mellem højre- og venstreudrettet præstation?
• Er forfølgelsespræstationen i overensstemmelse med patientens alder ?

Nærmere oplysninger om, hvordan man finder ud af svarene på disse spørgsmål, findes nedenfor.

Kalibreringsfejl



Kalibreringsfejl ses let i denne forfølgningsoptagelse. Øjet (rødt/grønt) følger tilsyneladende et mål, der bevæger sig med ca. dobbelt så stor ekskursion som målet (blåt)

Det er let muligt at anvende en forkert kalibrering under ENG/VNG-testning, og når det sker, ses det let på glat forfølgelse. Et eksempel er vist i figuren ovenfor. Når dette ses, bør operatøren kalibrere på ny. Dette kan undertiden gøres, efter at optagelsen er udført, da forfølgelse i sig selv er “selvkalibrerende”.

Symmetriske forstyrrelser af forfølgelse

Forstyrrelser af glat forfølgelse

• Høj alder
• Forstyrrelser i hjernestammen
• Cerebellare forstyrrelser
• Cerebrale kortikale forstyrrelser
• Medfødt nystagmus
• Medicinindtagelse
• Uopmærksomhed
• Synsforstyrrelser

  

  Symetrisk nedsat forfølgelse hos patient med en cerebellær læsion (basilar impression).

Symmetrisk nedsættelse af glat forfølgelse (reduceret forstærkning) forekommer meget hyppigt. I ovenstående tabel er de mest almindelige årsager til reduceret forfølgelsesforøgelse anført. Af de ovenfor anførte grunde bør man være forsigtig, når man diagnosticerer abnormiteter i forfølgningen. Klinisk set er det tilstrækkeligt at inddele patienter med symmetrisk pursuit i patienter med perfekt pursuit, patienter med moderat nedsat pursuit og patienter uden pursuit overhovedet. Denne klassificering kan normalt foretages ved hjælp af øjet ud fra positionssporet, når man anvender en rimelig sinusformet stimulus (f.eks. 0,5 Hz, +- 20 graders amplitude). Cerebellære læsioner har betydelige, men relativt mindre virkninger på forfølgelsen (Straube et al., 1997).

De med perfekt eller næsten perfekt forfølgelse, vurderet ud fra manglen på indhentningssakkader eller ud fra forfølgelsesgevinster større end 0,8, er normale. Personer med en vis, men ikke perfekt forfølgelse, f.eks. forfølgelsesgevinster større end 0,2 men mindre end 0,8, befinder sig i en gråzone. En sådan moderat nedsat forfølgningsforløb kan være relateret til uopmærksomhed eller medicinering, en underliggende lidelse i centralnervesystemet eller høj alder.

Personer med ingen forfølgelse overhovedet, operationelt defineret som forfølgelsesgevinst mindre end 0,2, er de vigtigste at identificere, fordi de næsten altid vil have en forstyrrelse i centralnervesystemet. Sjældent konstateres en forfølgelsesforøgelse på over 1,0. Dette kendes ved forekomsten af “backup”-sakkader, eller med andre ord saccader, der er rettet mod målbevægelsen. Hvis der ikke er backup-sakkader til stede, vil man uundgåeligt finde en teknisk fejl. Pursuit gain, der virkelig er større end 1,0, forekommer hyppigst hos patienter med en form for medfødt nystagmus kaldet “latent nystagmus”, under triangulær bølgeforfølgelse. Nogle normale personer kan også følge med en forstærkning, der er lidt større end 1,0.

Man skal have et centralt syn for at forfølge. Blinde personer kan således ikke forfølge mål, og personer, hvis syn er blevet sløret af grå stær eller fjernelse af deres sædvanlige briller. På den anden side kan personer med et godt centralt syn, men dårligt perifert syn, være i stand til at forfølge et mål ganske godt. Følgende figur viser en patient, som har et forfærdeligt perifert syn (se deres optagelse under siden om saccadiske forstyrrelser), men som har et godt centralt syn. Derfor kan de forfølge ret godt.





Patienter med retinitis pigmentosa (RP). I denne tilstand er det perifere syn dårligt, men det centrale syn kan være godt. De har “tunnelsyn”. Dette medfører en ejendommelig situation, hvor saccaderne kan være meget uorganiserede, men forfølgelsen kan være normal.

Reduceret glat forfølgelse — indtagelse af medicin.

Selv om vi ikke kender til noget forsøg på at teste hver enkelt medicin for dens virkning på forfølgelsen, kan enhver beroligende medicin, så vidt vi ved, forringe den glatte forfølgelse. For at virke beroligende skal en medicin komme ind i hjernen. Stimulerende medicin forringer generelt ikke den glatte forfølgelse, men forårsager i stedet fremmede saccader (firkantede ryk)

Frekvente syndere er medicin mod svimmelhed (f.eks. meclizin, benzodiazepiner), psykiatrisk medicin og neurologimedicin. Et eksempel på virkningen af olanzapin på glat forfølgelse er vist nedenfor (billedet er bidraget af Dr. Dario Yacovino).



Asymmetrisk forfølgelse

Orsager til asymmetrisk forfølgelse

• Akut parietallapsforstyrrelse
• Akut frontallapsforstyrrelse
• Læsion af pontinkerner
• Overlejret nystagmus

Pursuit, der er signifikant værre i den ene retning end i den anden, er asymmetrisk. Selv om asymmetrisk pursuit er sjældent, er asymmetrisk pursuit oftere af klinisk nytte end symmetrisk nedsat pursuit, fordi det er specifikt for en lidelse i centralnervesystemet. Man kan let påvise asymmetrisk forfølgelse, hvis man har et plot til rådighed, hvor der er en angivelse af den gennemsnitlige forstærkning og standardafvigelsen i hver retning. Man skal bruge en forfølgelsesstimulus, hvor hastigheden er konstant, som f.eks. paradigmet med trekantede bølger, for at kunne sammenligne højre- og venstreorienteret forstærkning.

Der er flere årsager til asymmetrisk forfølgelse, som er anført i tabellen ovenfor. Patienter med akutte kortikale læsioner, der involverer de parietale eller frontale lober, eller en hjernestammelæsion, der involverer pontinkernerne, kan forbigående udvise bedre forfølgelse rettet kontralateralt til deres læsion (Bogousslavsky og Regli, 1986). Forfølgningsasymmetri som følge af en kortikal skade er sjældent brugbar, fordi den typisk kun varer ved i flere uger. Efter flere måneder kan der stadig være uopmærksomhed på den side, der ligger over for læsionen.

Unidirektionel spontan nystagmus kan være overlejret på forfølgelse og forårsage asymmetri. Spontan nystagmus som følge af perifere vestibulære læsioner kan, når den er svag, ikke påvirke forfølgningen overhovedet, men når den er stærk (f.eks. 20 grader/sek. i mørke), kan den overvælde forfølgelsessystemet. Spontan nystagmus som følge af centrale læsioner kan ikke blive korrigeret af forfølgelsessystemet og resultere i et udtalt asymmetrisk mønster. Disse patienter har en spontan nystagmus, der er dårligt undertrykt ved fiksering, reduceret og asymmetrisk forfølgelse og blikfremkaldt nystagmus. I disse tilfælde er det nyttigt kun at måle forfølgelsesforøgelsen omkring områder, hvor øjet krydser primær position, da man på denne måde kan eliminere virkningerne af blikket.

I patienter med en form for medfødt nystagmus kaldet latent nystagmus kan der registreres en forfølgelsesasymmetri, som skifter retning afhængigt af det seende øje. Disse patienter har normalt en historie med amblyopi. Da der ikke kan ses nogen forfølgningsasymmetri eller nystagmus med begge øjne, der ser, kan denne tilstand forårsage forvirring, hvis patienten skifter fiksering under det oculomotoriske batteri.

Reversed Pursuit

I visse patienter med medfødt nystagmus vil øjnene foretage saccader i retning af målbevægelsen og langsomme glidende bevægelser mod målbevægelsen. Nogle forfattere foretrækker at undgå at bruge udtrykket “reversed pursuit”, fordi øjenhastigheden ikke er proportional med målhastigheden hos disse patienter (Abadie og Dickenson, 1981).

Disse diverse pursuit-afvigelser.



Disorganiseret vertikal pursuit…. Selv om denne patient tydeligt kan spore med rimelig forstærkning, er der betydelig variabilitet. Se tekst.

Hos patienter med dårligt syn, som f.eks. personer, der ikke har briller eller kontaktlinser på under testen, eller mere sjældent en person med en med retinale pigmentdegenerationer, kan øjnene fra tid til anden “gå tabt” under sporing. Så kan de vise et karakteristisk mønster af søgende saccader. Men fordi patienten kan finde målet med mellemrum, kan de numeriske tal for sporing være normale, fordi patienten kan finde målet med mellemrum. Figuren ovenfor viser et eksempel på et sådant tilfælde. Bemærk de mange firkantede ryk i det horisontale spor (øverst) og også de svingende øjenpositioner. Denne patient blev sporet numerisk med en forstærkning på 0,96 (hvilket er normalt).

Udtrykket “desorganiseret forfølgelse” anvendes undertiden for alvorligt unormal forfølgelse, der falder ind under en af de ovennævnte kategorier. Dette kan være et alvorligt problem med videosystemer, som ikke tillader korrigeret syn (dvs. brug af briller under testen). En del af udførelsen af den oculomotoriske del af en ENG bør være at måle synsstyrken i det øje, der ser.

Diskonjugerede øjenbevægelser kan sjældent forekomme under forfølgelse. I de fleste tilfælde er det ikke nødvendigt at undersøge forfølgelsessporet, fordi de samme underliggende lidelser, som forårsager diskonjugeret forfølgelse, også forårsager diskonjugerede saccader.

Forfølgelse ved parietallapslæsioner

Individer med parietallapslæsioner kan være uopmærksomme over for halvdelen af deres synsrum. Af denne grund kan forfølgelse simpelthen “stoppe”, når øjet bevæger sig ind i det felt, hvor personen ikke er opmærksom (se billedet nedenfor).



• Bogousslavsky, J. og F. Regli (1986). “Pursuit gaze defekter i akutte og kroniske unilaterale parieto-occipitale læsioner”. Eur Neurol 25(1): 10-18.

Vi har flyttet vores afsnit om OKN/OKAN til denne side.

Generelle referencer

• Alpert JN, (1974) Failure of fixation suppression: a pathologic effect of vision on caloric nystagmus. Neurology 24: 891-896, 1974.
• Straube A, Scheuerer W, Eggert T. Unilaterale cerebellære læsioner påvirker initiering af ipsilaterale glatte forfølgelsesøjenbevægelser hos mennesker. Ann Neurol 1997;42;891-898.
• Takemori S, Cohen B. (1974) Tab af visuel undertrykkelse af vestibulær nystagmus efter flocculuslæsioner. Brain Res 72:213
• Wheeless LL, Cohen GH, Cohen GH, Boynton RM. (1967) Luminans som en paramater af øjenbevægelseskontrolsystemet. J. Opt Soc Am. 57, 394-400
• Zee DS, Yee RD, Cogan DG, Robinson DA, Engel WK. (1976b) Ocular motoriske abnormiteter i arvelig cerebellær ataksi. Brain 99:207-34.