Spårningstest

Spårningstest (Smooth Pursuit)

Timothy C. Hain, MD

Sidan senast ändrad: Mars 7, 2021

Skärmdumpen ovan, från vårt kliniska laboratorium i Chicago, visar hur ett datoriserat spårningstest ser ut. Spårningstestet mäter försökspersonernas förmåga att matcha ögonrörelse med visuell målrörelse. Den blå linjen är ett mål som projiceras av en LCD-projektor på en skärm cirka 1,5 meter framför försökspersonen. Den gröna linjen överst är den horisontella ögonpositionen. Observera att ögat ibland hamnar bakom målet och måste göra en plötslig snabbare rörelse för att komma ikapp (detta kallas en ”catch-up saccade”). Den vertikala ögonpositionen visas på det nedre spåret. Den är ganska tyst – den visar enstaka blinkningar och en liten mängd ojämnheter som hänger samman med en oprecis rotationsjustering av ögonkameran i förhållande till det vänstra ögat (detta kan lätt ses på den högra videon, som innehåller det vänstra ögat).

Ett exempel på ett bearbetat spårningstest (märkt Smooth Pursuit) visas nedan. Sinusformig förföljning bearbetas med Fourierpassningar och en Bode-plot framställs. Figuren visar normal strävan, där endast ett öga registrerades.

Metoder för att framställa ett jämnt förföljningsmål.

Figuren ovan visar två exempel på metoder för att framställa ett jämnt förföljelsemål. Den ”lågteknologiska” metoden går ut på att fästa ett färgglatt tungt föremål, t.ex. en tennisboll eller golfboll, på ett snöre. Detta kan användas för att producera ett sinusformigt rörligt mål, med en enda frekvens som bestäms av strängens längd. Topphastigheten är variabel med denna metod. Endast sinusformiga stimuli är möjliga.

En mer reproducerbar metod för att producera ett jämnt efterföljande mål är att använda en laser eller en LCD-projektor för att projicera ett mål på en skärm. Eftersom priset på LCD-projektorer har sjunkit dramatiskt under de senaste åren är detta för närvarande den föredragna metoden.

En äldre metod är att använda en ”LED bar”. Detta är en rad av lysdioder som är placerade i en båge. Genom att belysa dem sekventiellt kan illusionen av en jämn rörelse skapas, och genom att tända enskilda lysdioder kan saccadetestet utföras. I skrivande stund anser vi att LCD-projektormetoden är långt överlägsen.

PURSUIT TRACKING — CLINICAL CONSIDERATIONS

Både den sinusformade och den triangulära vågens pursuit-stimuli används för klinisk testning. Sinusformade stimuli är lämpliga för att upptäcka symmetriska störningar i strävan och triangulära vågstimuli används för att upptäcka strävan som är bättre i den ena riktningen än i den andra. Förstärkningen av jakten, som är förhållandet mellan ögats hastighet och målets hastighet, påverkas av målets hastighet, acceleration och frekvens. När det gäller den sinusformade stimulansen är dessa tre stimulansparametrar ömsesidigt beroende av varandra. För stimulus med triangulära vågor är hastigheten konstant och accelerationen uppträder som periodiska pulser. Följaktligen kan frekvensen och hastigheten varieras oberoende av accelerationen. Tyvärr är det omöjligt att följa den triangulära vågstimulansen perfekt på grund av de plötsliga accelerationerna vid vändningstiden.

Registrering av jämn förföljelse är av mindre diagnostisk nytta, eftersom störningar i förföljelsen vanligtvis är ospecifika. Förföljelseprestanda påverkas starkt av uppmärksamhet, och ouppmärksamma eller icke samarbetsvilliga försökspersoner kan prestera dåligt utan att ha någon betydande central lesion. En annan källa till svårigheter är avsaknaden av ett standardparadigm för förföljelse som är förknippat med en väldefinierad normal datamängd. Enkla sinusformiga paradigm kan karakteriseras av ett par av tre variabler (frekvens, amplitud och topphastighet), och prestanda för spårning är en funktion av alla tre variablerna. De flesta laboratorier har använt idiosynkratiska kombinationer av paradigmvariabler, vilket har resulterat i många små normala datamängder som inte kan jämföras med andra. Variationen är betydande även när paradigmvariablerna är likartade. Denna variabilitet kan vara relaterad till faktorer som är svåra att kvantifiera, t.ex. graden av vakenhet hos försökspersonerna eller synligheten av det efterföljande målet. Förföljandet störs lätt av vanliga centralt verkande läkemedel, t.ex. antikonvulsiva medel, mindre lugnande medel och sömnpreparat. Slutligen är det också uppenbart att förföljelseförmågan sjunker med åldern (Zackon och Sharpe, 1987).

Normala gränser för jämn förföljelse

Sinuosoidal jämn förföljelse är starkt reducerad av frekvens, ålder och kön (kvinnor har sämre förföljelse än män).

• ICS Medical Corporation. (1988) Testning av förföljelse med datorer – en lägesrapport. ENG Report, feb (Förlag: ICS medical, Schaumburg, Illinois, USA).
• Zackon DH, Sharpe JA. (1987) Smooth pursuit in senescence. Effekter av målets acceleration och hastighet. Acta Otol 1987; 104; 290-297.

Öglobalmetod för analys av förföljelse

Olika märken av kliniska EOG-system lyckas i mindre eller större utsträckning kvantifiera slät förföljelse. Vanligtvis ligger felet på den normala sidan — personer med dålig pursuit poängsätts som att de har bättre spårning än vad som är korrekt. Algoritmer för att upptäcka dåliga kalibreringar är också för närvarande ganska primitiva. På grund av dessa metodologiska problem, och för säkerhets skull, är det alltid att föredra att bara ”titta på” spårningen av förföljelsen, snarare än att förlita sig på de kommersiella systemens extremt varierande prestanda.

De frågor man bör ställa sig är:

• Är pursuit vid höga frekvenser (dvs. 0,4 hz) någorlunda jämn ? Om så är fallet är personen normal och man kan gå vidare
• Ins det någon strävan alls vid låga frekvenser (t.ex. 0,1 Hz)? Om inte, har den här personen ingen förföljelse alls, och du kan gå vidare.
• Är saccaderna ”catch up” eller ”back up” ? Uppbackningssackader innebär att personen går snabbare än målet. Om den är ikapp har personen troligen en medfödd nystagmus
• Är det en uppenbar skillnad mellan höger- och vänsterutövning?
• Är förföljelseutövningen förenlig med patientens ålder?

Närmare detaljer om hur man tar reda på svaren på dessa frågor finns nedan.

Kalibreringsfel



Kalibreringsfel är lätt att se i den här inspelningen av förföljning. Ögat (rött/grönt) följer tydligen ett mål som rör sig ungefär dubbelt så mycket som målet (blått)

Det är lätt möjligt att använda en felaktig kalibrering under ENG/VNG-testning, och när detta görs syns det lätt på jämn strävan. Ett exempel visas i figuren ovan. När detta ses bör operatören kalibrera om. Detta kan ibland göras efter det att inspelningen har gjorts, eftersom pursuit i sig är ”självkalibrerande”.

Symmetriska störningar av pursuit

Störningar av smooth pursuit

• Hög ålder
• Störningar i hjärnstammen
• Störningar i lillhjärnan
• Störningar i hjärnbarken
• Störningar i hjärnans kortikala system

.

• Medfödd nystagmus
• Läkemedelsintag
• Ouppmärksamhet
• Synstörningar

  

  Symetriskt nedsatt förföljelse hos patient med en cerebellär lesion (basilar impression).

Symmetrisk nedsättning av smooth pursuit (minskad förstärkning) förekommer mycket ofta. I tabellen ovan anges de vanligaste orsakerna till minskad pursuit gain. Av de skäl som anförts ovan bör man vara försiktig när man diagnostiserar avvikelser i pursuit. Kliniskt är det lämpligt att klassificera patienter med symmetrisk pursuit i patienter med perfekt pursuit, patienter med måttligt nedsatt pursuit och patienter som inte har någon pursuit alls. Denna klassificering kan vanligen göras med ögat från positionsspåret när man använder ett rimligt sinusformigt stimulus (t.ex. 0,5 Hz, +- 20 graders amplitud). Cerebellära lesioner har betydande men relativt små effekter på strävan (Straube et al, 1997).

De med perfekt eller nästan perfekt strävan, som bedöms utifrån avsaknaden av uppsamlande saccader, eller utifrån strävningsvinster som är större än 0,8, är normala. Personer med viss, men inte perfekt förföljelse, t.ex. förföljelsevinster större än 0,2 men mindre än 0,8, befinner sig i en gråzon. En sådan måttligt nedsatt strävan kan vara relaterad till ouppmärksamhet eller medicinering, en underliggande störning i det centrala nervsystemet eller hög ålder.

Personer som inte har någon förföljelse alls, operativt definierat som förföljelsevinst mindre än 0,2, är de viktigaste att identifiera eftersom de nästan alltid kommer att ha en störning i det centrala nervsystemet. I sällsynta fall noteras en pursuit gain större än 1,0. Detta känns igen genom förekomsten av ”backup”-sackader, eller med andra ord, saccader som är riktade mot målrörelsen. Om backup-sackader inte förekommer kommer man oundvikligen att hitta ett tekniskt fel. Pursuit gain som verkligen är större än 1,0 förekommer oftast hos patienter med en form av medfödd nystagmus som kallas ”latent nystagmus”, under triangulära vågrörelser. Vissa normala försökspersoner kan också spåra med vinster som är något större än 1,0.

Man måste ha central syn för att kunna följa efter. Blinda personer kan således inte förfölja mål, och personer vars syn har skymts av grå starr eller avlägsnande av sina vanliga glasögon. Å andra sidan kan personer med god central syn men dålig perifer syn kunna förfölja ganska bra. Följande figur visar en patient som har en fruktansvärd perifer syn (se deras inspelning under sidan om saccadiska störningar), men som har en god central syn. Av denna anledning kan de förfölja ganska bra.





Patienter med retinitis pigmentosa (RP). I detta tillstånd är den perifera synen dålig, men den centrala synen kan vara god. De har ”tunnelseende”. Detta orsakar en märklig situation där saccaderna kan vara mycket oorganiserade, men förföljandet kan vara normalt.

Reducerad jämn förföljelse — läkemedelsintag.

Och även om vi inte känner till något försök att testa varje enskild medicinering för dess effekt på förföljelse, så kan, såvitt vi vet, alla lugnande läkemedel försämra den jämna förföljelsen. För att vara lugnande måste ett läkemedel komma in i hjärnan. Stimulerande läkemedel försämrar i allmänhet inte den jämna förföljelsen utan orsakar i stället främmande saccader (fyrkantiga ryckningar)

Frekventa gärningsmän är läkemedel mot yrsel (t.ex. meclizin, bensodiazepiner), psykiatriska läkemedel och neurologimediciner. Ett exempel på effekten av Olanzapin på smooth pursuit visas nedan (bild bidragit av Dr Dario Yacovino).



Asymmetrisk förföljelse

Causer till asymmetrisk förföljelse

• Akut störning i parietalloben
• Akut störning i frontalloben

.

• Lesion av pontinkärnor
• Överlagrad nystagmus

Pursuit som är signifikant sämre i en riktning än i en annan är asymmetrisk. Även om det är sällsynt är asymmetrisk pursuit oftare av klinisk nytta än symmetriskt nedsatt pursuit, eftersom det är specifikt för en störning i det centrala nervsystemet. Man kan lätt upptäcka asymmetrisk strävan om man har tillgång till en plott där det finns en indikation på genomsnittlig förstärkning och standardavvikelsen i varje riktning. Man måste använda ett stimulus där hastigheten är konstant, t.ex. triangelvågsparadigmet, för att kunna jämföra höger- och vänstergående förstärkning.

Det finns flera orsaker till asymmetrisk strävan, som anges i tabellen ovan. Patienter med akuta kortikala lesioner som involverar parietal- eller frontalloberna, eller en hjärnstamslesion som involverar pontinkärnorna, kan övergående uppvisa bättre pursuit riktad kontralateralt till sin lesion (Bogousslavsky och Regli, 1986). Asymmetri i förföljelse på grund av en kortikal skada är sällan användbar eftersom den vanligtvis kvarstår endast i flera veckor. Efter flera månader kan det fortfarande förekomma ouppmärksamhet på den sida som är motsatt till skadan.

Unidirektionell spontan nystagmus kan överlagras på pursuit och orsaka asymmetri. Spontan nystagmus på grund av perifera vestibulära lesioner kan, när den är svag, inte påverka jakten alls, men när den är stark (t.ex. 20 grader/sek. i mörker) kan den överväldiga jaktsystemet. Spontan nystagmus på grund av centrala skador kan inte korrigeras av förföljelsesystemet och resultera i ett uttalat asymmetriskt mönster. Dessa patienter uppvisar en spontan nystagmus som är dåligt undertryckt av fixering, reducerad och asymmetrisk förföljelse och blickalstrande nystagmus. I dessa fall är det bra att mäta pursuit förstärkning endast runt områden där ögat korsar primär position, eftersom på detta sätt kan effekterna av blicken elimineras.

I patienter med en form av medfödd nystagmus som kallas latent nystagmus, kan en pursuit asymmetri registreras som alternerar riktning beroende på det observerande ögat. Dessa patienter har vanligtvis en historia av amblyopi. Eftersom ingen pursuitasymmetri eller nystagmus kan ses när båda ögonen tittar kan detta tillstånd orsaka förvirring om patienten alternerar fixering under det okulomotoriska batteriet.

Reversed Pursuit

Inom vissa patienter med medfödd nystagmus kommer ögonen att göra saccader i riktning mot målrörelsen och långsamma, jämna rörelser mot målrörelsen. Vissa författare föredrar att undvika att använda termen ”reversed pursuit” eftersom ögats hastighet inte är proportionell mot målets hastighet hos dessa patienter (Abadie och Dickenson, 1981).

Diverse pursuit-avvikelser.



Disorganiserad vertikal pursuit…. Även om den här patienten tydligt kan spåra med rimlig förstärkning finns det en betydande variabilitet. Se texten.

Inför patienter med dålig syn, t.ex. de personer som inte bär sina glasögon eller kontaktlinser under testningen, eller mer sällan en person med en med retinala pigmentdegenerationer, kan ögonen från tid till annan ”gå vilse” under spårningen. Då kan de visa ett karakteristiskt mönster av sökande saccader. Men eftersom patienten kan hitta målet med jämna mellanrum kan de numeriska siffrorna för spårning vara normala. Figuren ovan visar ett exempel på ett sådant fall. Lägg märke till de många fyrkantsvågsryckningarna i det horisontella spåret (överst), och även till att ögonpositionen vacklar runt. Denna patient spårade numeriskt med en förstärkning på 0,96 (vilket är normalt).

Uttrycket ”desorganiserad strävan” används ibland för allvarligt onormal strävan som faller in i någon av de kategorier som nämns ovan. Detta kan vara ett allvarligt problem med videosystem som inte tillåter korrigerad syn (dvs. glasögon under testet). En del av den okulomotoriska delen av en ENG bör vara att mäta synskärpan i det öga som tittar.

Diskonjugerade ögonrörelser kan sällan förekomma under pursuit. I de flesta fall är det inte nödvändigt att granska pursuit-spåret, eftersom samma underliggande störningar som orsakar diskonjugerad pursuit också orsakar diskonjugerade saccader.

Pursuit vid parietallobslesioner

Individer med parietallobslesioner kan vara ouppmärksamma på halva sitt synfält. Av denna anledning kan strävan helt enkelt ”stanna” när ögat rör sig in i det fält där personen inte är uppmärksam (se bild nedan).



• Bogousslavsky, J. och F. Regli (1986). ”Pursuit gaze defects in acute and chronic unilateral parieto-occipital lesions”. Eur Neurol 25(1): 10-18.

Vi har flyttat vårt avsnitt om OKN/OKAN till denna sida.

Allmänna referenser

• 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. Unilaterala cerebellära lesioner påverkar initiering av ipsilaterala smooth pursuit ögonrörelser hos människor. 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) Luminans som en parameter för kontrollsystemet för ögonrörelser. J. Opt Soc Am. 57, 394-400
• Zee DS, Yee RD, Cogan DG, Robinson DA, Engel WK. (1976b) Okulärmotoriska avvikelser vid ärftlig cerebellär ataxi. Brain 99:207-34.