OKN-TEST (optokinetischer Nystagmus)

Timothy C. Hain, MD. * Siehe auch OKAN-Test • Seite zuletzt geändert: 7. März 2021

Optokinetischer Nystagmus (OKN)

Optokinetischer Nystagmus, kurz OKN, ist die Augenbewegung, die durch die Verfolgung eines sich bewegenden Feldes hervorgerufen wird. Es unterscheidet sich von der glatten Verfolgung, die die Augenbewegung ist, die durch die Verfolgung eines einzelnen eindeutigen Ziels hervorgerufen wird. Da sich bewegende Felder unterschiedliche Ziele enthalten, enthält OKN im Allgemeinen glatte Ziele. Infolgedessen übersteigt normalerweise die OKN-Leistung (Verstärkung – Verhältnis der Eye-Tracking-Geschwindigkeit zur Zielgeschwindigkeit) die der glatten Verfolgung.

Praktisch ist OKN jetzt aufgrund der Einführung von Video-Frenzel-Brillensystemen zur Überwachung der Augenbewegung etwas schwierig zu erreichen. Die meisten von ihnen ermöglichen die Betrachtung des optokinetischen Stimulus durch eine kleine Öffnung in der Schutzbrille, wodurch der potenzielle Vollfeldreiz auf eine kleine Öffnung reduziert wird. Man würde denken, dass eine bessere Methodik die Verwendung eines VR-Systems beinhalten würde, das mit einem Augenbewegungsmonitor ausgestattet ist. Leichter gesagt als getan.

Ein optokinetischer Stimulus sollte bewegliche Ziele sowohl im zentralen als auch im peripheren Gesichtsfeld darstellen. Es gibt verschiedene Methoden, dies zu tun:

• Lichtleiste
• Streifenprojektor
• LCD-Projektor oder Großbild-Array
• physikalische Trommel

Der Stimulus, der der Definition von OKN am ehesten entspricht, ist die Verwendung einer Vollfeldumgebung, wie oben und unten gezeigt. Selbst diese sind Kompromisse, da einzelne Balken verfolgt werden können und es normalerweise unterschiedliche Objekte im Gesichtsfeld gibt, die fixiert werden können. Dementsprechend ist der „beste“ OKN-Stimulus ein realer, physikalischer Stimulus, der sich dreht und ein Muster enthält, das keine Unterscheidungsmerkmale wie ein zufälliges Punktmuster aufweist.

Optokinetischer Streifenprojektor (Bild mit freundlicher Genehmigung von Neurokinetics.	Projektion von Streifen an der Wand, die an OKN und OKAN erinnern

Streifenprojektor – Die in der obigen Abbildung gezeigte Schlitzdose ist eine gute Methode zur Herstellung von OKN. Während der oben gezeigte Projektor ziemlich teuer ist, können billige Geräte, wie sie für „Disco“ -Partys verwendet werden, verwendbar sein. Das Hauptproblem bei ihm und anderen projizierten Systemen besteht darin, dass sich Menschen auf stille Objekte im Raum fixieren können. Dennoch halten wir dies für eine vernünftige Methode.

LCD-Projektor — Eine bequeme, aber eher ineffektive Methode, OKN zu erzeugen, ist die Verwendung des LCD-Projektors. Der LCD-Projektor hat das gleiche Problem wie der Streifenprojektor – die Leute können sich fixieren. Da es sich nicht in der Nähe eines vollen Feldes befindet, stimuliert es auch nicht das gesamte periphere Feld. Es ist geringfügig besser als eine Lichtleiste. Wir empfehlen, diese Methode nicht zu verwenden.

Eine Variante der LCD-Projektormethode besteht darin, eine Reihe großer Fernseher zu verwenden, die in einem Halbkreis angeordnet sind. Oben ist ein Beispiel dafür aus unserer Praxis in Chicago. Patienten in unserer Praxis können die OKN-Software mit Anmeldeinformationen ausführen, um die Software über diesen Link auszuführen. Wir denken, das ist besser als jedes der Projektionssysteme, aber nicht so gut wie die physische Trommel (siehe unten).

Physische Trommel — die beste Methode, OKN hervorzurufen, besteht darin, eine physische Trommel tatsächlich um die Person zu drehen. Eine leichte Trommel kann aus Stoff oder Schaumkern aufgebaut und mit einem Servomotor angetrieben werden. Wenn Sie den Platz dafür haben (und auch viel Interesse an OKN), ist dies der beste Weg, dies zu tun.

Fragwürdige OKN-Stimulatoren:

Es ist nicht einfach, einen guten OKN-Vollfeldstimulator zu bauen, und Kliniker sowie kommerzielle Anbieter haben versucht, andere Geräte zu verwenden.

Ein aktuelles Problem bei jedem Vollfeldstimulator besteht darin, eine Methode zur Überwachung der Augen zu finden, die das Sichtfeld nicht einschränkt. Die meisten Video-Frenzel-Brillen haben einen Blick durch ein Loch und verwandeln ein volles Feld in ein eingeschränktes Feld. Dies ist sicherlich ein Problem, das nach Kenntnis der Autoren einfach ignoriert wurde. Theoretisch könnte man ein Hybridgerät mit einer Kamera über einem Auge und einem Vollfeld über dem anderen bauen (habe noch keine gesehen) oder ein Fernüberwachungssystem für Augenbewegungen verwenden (diese existieren).

DE Anbieter verkaufen oft eine „Lichtleiste“, die aus einer Reihe von LED-Leuchten besteht, die so gesteuert werden können, dass sich bewegende Lichtleisten erzeugt werden. Ein Array von LEDs wird so beleuchtet, dass sich ein Lichtbalken nach links oder rechts bewegt. Während technisch dieser Reiz das periphere Gesichtsfeld stimuliert, stimuliert er nur einen kleinen Streifen davon. Wir empfehlen, keine Lichtbalken für die optokinetische Stimulation zu verwenden. Dieser Stimulus ist eindeutig kein Vollfeld, enthält leicht verfolgbare Lichter und ist hauptsächlich eine alternative Methode, um eine sanfte Verfolgung auszulösen. Nach Meinung des Autors hat diese Art von OKN gegenüber einfachen Tests keinen diagnostischen Wert.

Eine andere kommerzielle Variante besteht darin, einen Videoprojektor zu verwenden, um ein bewegtes Feld auf einem Teil einer Leinwand anzuzeigen. Diese Methode ist etwas besser, da ein geeignetes Muster zwar keine einzeln verfolgbaren Abschnitte aufweist, aber dennoch kein Vollfeld erzeugt und dadurch anfällig für Personen ist, die sich an den Rändern des projizierten Bildes fixieren. Nach Meinung des Autors ist diese Methode zur Auslösung von OKN von unbewiesenem Wert, aber eine Überlegung wert.

Kliniker können manchmal versuchen, OKN mit einfacheren Geräten wie der folgenden Trommel zu erhalten. Dieses Gerät, das nicht einmal vorgibt, ein Vollfeld zu sein, ist noch mehr ein „Verfolgungsreiz“ als die oben gezeigten größeren Trommelmethoden. Dennoch kann es nützlich sein, Konvergenz Retraktion Nystagmus bei Personen mit dorsalen Mittelhirnläsionen hervorzurufen, sowie asymmetrische Verfolgung bei Personen mit latentem Nystagmus.

( klicken Sie hier, um in Aktion zu sehen)

“ OKN“ kann auch durch Streifen hervorgerufen werden, die Quadrate mit abwechselnden Farben, Maßbändern und sogar Krawatten enthalten. Die Nützlichkeit dieser Geräte ist nach Meinung des Autors fraglich.

Beide Arten von OKN-Stimulatoren können von „good-lite“ bezogen werden“

Normal OKN

Normalwerte für die OKN-Verstärkung sind ähnlich denen für die mittlere Verstärkung oder etwas größer, aber die OKN-Verstärkung ist bei hohen Frequenzen weniger stark reduziert (27). Während für die OKN-Phase Normalwerte verfügbar sind, ist ungewiss, ob die Phase von einer Krankheit betroffen ist oder nicht. Praktisch wird OKN am besten bewertet, indem es mit der glatten Verfolgung verglichen wird, wobei die für die Verfolgung entwickelten Normalwerte verwendet werden.

Dinge, die im Zusammenhang mit OKN zu untersuchen sind:

( Normale Verschiebung des „Schlagfeldes“, wenn die Trommel die Richtung ändert. )

Normalerweise nehmen Personen, die sich einem OKN-Test unterziehen, eine Augenposition ein, die der Geschwindigkeit der OKN-Trommel entgegengesetzt ist – dies wird als Verschiebung des „Schlagfelds“ bezeichnet. Dies ist vermutlich adaptiv, da es den Menschen ermöglicht, ihren durch den Blick hervorgerufenen Nystagmus zu „reiten“ und möglicherweise einen längeren Zeitraum zu verfolgen. Bei Erkrankungen der schnellen Phasen, die oft mit langsamen Sakkaden beginnen, verlagert sich das Auge nicht in das „schlagende Feld“, sondern wird im Orbit „aufgehängt“. Dies wird bei Erkrankungen wie PSP und einigen hirnstammbedingten Kleinhirndegenerationen beobachtet.

Seltsamerweise gaben Seshagiri et al (2018) an, dass OKN-Tests mit einem „Band“ den Ataxie-Score (ICARS) bei Patienten mit bekanntem SCA bei der „Quantifizierung der okulomotorischen Dysfunktion bei SCA“ übertrafen. Da OKN-Tests mit einem Band an sich subjektiv sind und dies eine unblindete Studie war, muss der Nutzen dieses Befunds bestätigt werden.

Referenzen: Seshagiri et al, Optokinetischer Nystagmus bei Patienten mit SCA. Ein Test am Krankenbett für die Einstufung der okulmotorischen Dysfunktion. Neurologie 2018;91.

Fallstricke, die mit OKN zu tun haben:

Es gibt mehrere Fallstricke, die bei optokinetischen Tests einzigartig sind. Während weniger empfindlich auf Aufmerksamkeit als Verfolgung, weil OKN für einige Patienten störend ist, kann es einen aktiven Versuch geben, es zu unterdrücken, indem man sich auf ein Objekt im Raum fixiert, das sich nicht bewegt. Dieses Muster ist leicht zu erkennen, da es sich bei diesen Personen im Allgemeinen um normale Personen handelt und ihre anfänglichen Reaktionen robust sind. Auch viele kommerzielle „optokinetische Simulatoren“ sind eigentlich Geräte, die eine reibungslose Verfolgung hervorrufen. Wenn man ein solches Gerät verwendet, Die unten aufgeführten Diagnosepunkte, die davon abhängen, Unterschiede zwischen akustischen und optokinetischen Reaktionen zu bemerken, gelten nicht.

Verweise auf Normalwerte für OKN/OKAN.

• Peterka RJ, Schwarz FO, Schoenhoff MB. (1990) Altersbedingte Veränderungen der menschlichen vestibulookularen und optokinetischen Reflexe: pseudozufällige Rotationstests. J. Vestibuläre Res. 1, 61-71.

Kalibrierfehler im OKN

Störungen des optokinetischen Nystagmus

Der optokinetische Nystagmus (OKN) hat wie andere nur einen geringen diagnostischen Nutzen. Obwohl OKN spezifischer ist als Pursuit, da es nicht so stark von Unaufmerksamkeit und Medikamenten betroffen ist wie Pursuit, ist es auch weniger empfindlich. Vermutlich ist der relative Mangel an Empfindlichkeit von OKN gegenüber okulären und zentralen Störungen auf die Tatsache zurückzuführen, dass OKN die Summe zweier Tracking-Mechanismen ist, nämlich des Smooth Pursuit-Systems, das foveales Sehen verwendet, und eines separaten Tracking-Systems, das sowohl foveales als auch extrafoveales Sehen verwendet.

Ursachen von OKN-Störungen

Sehstörungen (wie Retinitis pigmentosa oder nur Blindheit)
Störung des Nervensystems (d. H. Flockungsläsion, Medikamente)
Schnelle Phasenstörung (d. H. PSP)
Überlagerter Nystagmus
Angeborener Nystagmus : CN kann gigantische Asymmetrien von OKN verursachen. Die häufigste CN ist latenter Nystagmus. Hier gibt es typischerweise große Asymmetrien von OKN abhängig vom betrachtenden Auge.

Symmetrisch reduzierter OKN-Gewinn

Es gibt mehrere Ursachen für OKN-Anomalien. Es gibt drei spezifische Muster von abnormalem OKN, von denen das erste symmetrisch reduzierter OKN-Gewinn ist. Reduziertes OKN tritt bei Sehstörungen, bei Störungen des Nervensystems und bei Störungen der Schnellphasen auf. Während das glatte Auge am stärksten von der Sehschärfe betroffen ist, die das foveale Sehen darstellt, wird OKN sowohl vom fovealen als auch vom extrafovealen Sehen produziert und kann daher auch bei schlechter Sehschärfe bestehen bleiben. Bei Störungen, die das foveale Sehen selektiv beeinflussen, kann es zu einem langsamen Aufbau von OKN bei einem Stimulus mit konstanter Geschwindigkeit kommen (7). Bei Störungen, die das foveale Sehen schonen, aber das periphere Sehen abschaffen, wie z. B. extrem schwere Pigmentdegenerationen der Netzhaut, wird kein Aufbau von OKN beobachtet. Ein weiterer Kontext, in dem Verfolgung normal ist, aber OKN symmetrisch reduziert ist, sind Patienten mit schnellen Phasenstörungen. Die häufigste klinische Störung dieser Art ist eine degenerative Erkrankung des Hirnstamms, die als progressive supranukleäre Lähmung (PSP) bezeichnet wird und bei der Sakkaden verlangsamt und schwer zu initiieren sind. Dementsprechend können Patienten mit PSP ein normales OKN zu einem Sinus- oder Dreieckswellenziel haben, aber ein schlechtes OKN zu einer Trommel, die sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, weil ihr OKN in der Umlaufbahn „aufhängt“. Mit anderen Worten, die Augen weichen zum Orbitalrand aus und bleiben einfach dort, anstatt periodisch schnelle Phasen zurückzusetzen, die das Auge zurück in die Mitte bringen. Diese Patienten zeigen eine ähnliche Störung der vestibulären Schnellphasen und werden aufgehängt, wenn sie mit konstanter Geschwindigkeit gedreht werden. In den späteren Stadien der PSP gehen sowohl Pursuit als auch OKN verloren.

Zee DS, Yee RD, Robinson DA. (1976a) Optokinetische Reaktionen bei labyrinthisch-defekten Menschen. Gehirn Res; 113:423-28.

Störungen der schnellen Phase – das Problem des „Aufhängens im Orbit“.

Es gibt eine kleine Anzahl von Patienten mit Instabilität, die Schwierigkeiten haben, schnelle Augenbewegungen auszuführen. Zum größten Teil haben diese Patienten „PSP“ oder progressive supranukleäre Lähmung, aber es gibt auch einige, die andere neurologische Degenerationen haben. Während der OKN setzen diese Patienten ihre Augen nicht effizient zurück, und die betroffenen Augen werden in Richtung der langsamen Phasenrichtung „gezogen“. Dies ist in der obigen Grafik zu sehen.

Dies gilt nicht für Personen, die eine Verlangsamung aller Augenbewegungen (wie okulomotorische Lähmung) haben – dies ist ein Problem mit der Hirnstammschaltung.

“ Aufhängen“in der Umlaufbahn, tritt auch während des rotatorischen Stuhltests auf, solange der Stuhl schnell / weit genug geht, um das Auge „in die Umlaufbahn“ zu treiben. Normale Personen setzen sich auf die andere Seite der Mittellinie zurück, aber die Augen dieser Menschen „stecken“ sich an den Rand. Das obige Diagramm stammt von einem Patienten mit vermuteter PSP.

Fast alle diese Menschen werden auch langsame sakkadische Augenbewegungen haben, wie oben rechts gezeigt. Dies kann jedoch manchmal am Krankenbett schwer zu erkennen sein.

Diese Personen werden vestibuläre Tests, die die Orbitalgrenze nicht überschreiten, wie den VHIT-Test, „mit Bravour bestehen“, aber sie werden schwer zu interpretierende Rotationsstuhltests mit größeren Problemen (d. H. geringerer Verstärkung) bei niedrigen Frequenzen haben. Man könnte jemanden mit normaler Phase, aber sehr geringer Verstärkung aufgrund dieser Interaktion mit schnellen Phasen begegnen.

Asymmetrischer OKN-Gewinn

Asymmetrisches OKN ist für die Diagnose von Erkrankungen des Zentralnervensystems nicht so hilfreich wie asymmetrisches OKN, hauptsächlich weil es so selten auftritt. Vermutlich ist asymmetrisches OKN ungewöhnlich, weil es Läsionen in zwei Tracking-Systemen erfordert – foveal und extrafoveal. Nach vollständigen einseitigen peripheren vestibulären Läsionen tritt nur eine geringfügige Asymmetrie des OKN auf. Asymmetrisches OKN tritt bei Patienten mit unterentwickelten Foveas auf und tritt auch kurz nach einseitigen parieto-occipitalen Läsionen auf.

Asymmetrischer OKN ist sehr häufig bei Personen mit einer Art angeborenem Nystagmus, der als „Latenter Nystagmus“ bezeichnet wird. Die Asymmetrie hängt vom betrachtenden Auge ab. Wenn die Person amblyopisch ist, kann dies bedeuten, dass sie immer aus einem Auge sehen.

Baloh RW, Yee RD, Honrubia V. (1980) Optokinetische Asymmetrie bei Patienten mit schlecht entwickelten Foveas. Gehirn Res 186: 211-216.

Umgekehrt OKN

Umgekehrtes oder invertiertes OKN tritt bei Patienten mit angeborenem Nystagmus auf, der unter der Überschrift Fixierung diskutiert wird. Bei diesen Patienten schlägt der Nystagmus in Richtung der Streifenbewegung. Die langsame Phasengeschwindigkeit des Nystagmus skaliert jedoch nicht mit der Reizgeschwindigkeit.

• Abadi RV, Dickinson CM. (1985) Der Einfluss bereits existierender Oszillationen auf die binokularen optokinetischen Reaktionen. Ann Neurol 17: 578-586

OKN Zusammenfassung:

OKN ist viel weniger nützlich als rotatorische Stuhltests, da es selten wesentlich von Krankheiten betroffen ist. Dies liegt daran, dass es redundante Treiber hat – das Verfolgungssystem und ein optokinetisches Folgesystem auf niedrigerer Ebene, das durch den vesikulären Kern geht.

OKN kann nützlich sein, um Malingering oder mangelnde Kooperation zu erkennen, da es ziemlich viel Aufwand erfordert, OKN zu blockieren.

Visuell-vestibuläre Interaktion (VVI)

In VVI wird eine Person mit einer visuellen Umgebung oder einem ebenfalls vorhandenen Ziel gedreht.

Die nützlichste Variante davon ist, dass eine Person einen Laser betrachtet (fixiert), der am Rotationsstuhl befestigt ist. Diese Art von VVI ist ein guter Index für die Fähigkeit des ZNS, Nystagmus zu unterdrücken, und somit ein Maß für die Kleinhirn- und Hirnstammfunktion. Wenn den Patienten nicht gesagt wird, dass sie das stuhlfeste Ziel im Auge behalten sollen, ist der Test bedeutungslos. Dies ist ein sehr häufiger Fehler.

Eine andere Art von VVI erfolgt durch einfaches Drehen der Person im Licht. Hier hat die Person sowohl OKN als auch vestibulären Input. Dafür sollte diese Art der VVI-Verstärkung nahe bei 1,0 liegen. Wenn es mehr als das ist, haben Sie ein technisches Problem. Wenn es bei niedriger Frequenz kleiner ist, haben Sie entweder ein Kalibrierungsproblem oder einen unkooperativen Patienten. Manchmal werden Patienten schlecht unterrichtet und wissen nicht, dass sie die Augen offen halten sollen.

Praktisch sollte dem VVI-Test mit dem Rotationsstuhl für mikromedizinische Technologie nicht vertraut werden, da er fast nie abnormale Ergebnisse liefert. Wir vermuten, dass ein Softwareproblem in den Analyseroutinen vorliegt.