Biofeedback för hemianopi synrehabilitering

Bakgrund

Patienter med hjärnskada sekundärt till stroke, operation eller trauma lider ofta av homonym hemianopi, definierad som synförlust i ett hemifält sekundärt till retrokiasmal lesion. Cirka 45 % av de som överlever stroke har homonym hemianopi. Ett underskott i syn och rumsuppfattning kan orsaka avmattning av rehabiliteringsframstegen inom sjukgymnastik.

Enligt Kerkhoff 1 möter patienter tre huvudsakliga synbeteendeproblem: (1) försämrade ögonrörelser (inklusive saccader) som leder till defekt visuell och rumslig utforskning, (2) hemianopisk läsbrist (hemianop alexia) på grund av det parafoveala fältförlusten och (3) avviker subjektiv mittlinje. Hemianopisk dyslexi är inte bara en produkt av synfältsdefekten utan orsakas av en störning i kontroll av visuell informationsbehandling och ögonrörelser vid läsning.

Det viktigaste är att förmågan att läsa är grundläggande för det dagliga livet och en väsentlig förutsättning för utbildning och framgång i vårt moderna samhälle, så denna störning kan ha en djupgående effekt på patienternas liv. Patienter med synfältsförlust misslyckas vanligtvis med att anpassa sig till sin läsnedsättning (80 % av fallen). I dessa fall störs ordidentifieringen och förmågan att planera och styra läsande ögonrörelser.

Trots dessa fakta saknas fortfarande visuella rehabiliteringsprogram i större skala på de flesta rehabiliteringscenter och kliniker. Detta är förenat med den allmänna uppfattningen att lesioner i den laterala geniculate nucleus och striate cortex leder till en permanent synförlust. Enligt vetenskapliga rön behöver detta inte alltid vara sant.

Klassiska och effektiva saccadisk kompenserande träningsterapier är aktuella.5 De syftar till att omorganisera kontrollen av visuell informationsbehandling och ögonrörelser eller, med andra ord, att inducera eller förbättra oculomotorisk anpassning till synfältsförlust. Sådana terapier involverar systematisk och repetitiv övning av specifika ögonrörelser för läsning eller för visuell utforskning. Patienter lär sig att avsiktligt flytta sina ögon och därmed sin synfältsgräns till det område som motsvarar deras blinda synfält. Denna förskjutning för den visuella informationen från det blinda hemifältet in i det seende hemifältet för vidare bearbetning. Patienter lär sig därför att effektivt använda sina ögon "för att hålla den 'blinda sidan' i sikte". Den träningsinducerade, effektiva oculomotoriska anpassningen till synfältsförlust blir manifest som en förändring av läs- (eller visuell utforskning) ögonrörelsemönster och indikerar den funktionella omorganisationen av kontrollen av visuell informationsbehandling och ögonrörelser.6

Biofeedback-träning för aktiv kontroll av ögonrörelser har aldrig tidigare använts i fall av hemianopi. Biofeedback-träning (BT) är den senaste och nyaste tekniken för oculomotorisk kontrollträning i fall med nedsatt syn vid användning av tillgängliga moduler i de nya mikroperimetriinstrumenten.7-9 Studier i litteraturen visade på positiva fördelar med att använda BT i en mängd olika centrala synförluster, nystagmusfall och andra.10-18 Syftet med denna studie är att systematiskt bedöma effekten av BT i en serie fall med hemianopi och formulera riktlinjer för vidare användning av denna intervention vid synrehabilitering av hemianopifall i allmänhet.

Motiv för studien

Avvikelsen av den subjektiva mittlinjen i fall av hemianopi gör att visuell perception från en rad objekt i omgivningarna är på en mycket högre nivå av perception/kognition, vilket stör läsning, gång och balans. Utöver det orsakar försämrade saccader också felaktiga utforskningsmönster och försämrad visuell sökning. Det resulterar i en förlängd utforskningstid för en scen och kan leda till betydande problem i det dagliga livet, såsom oförmåga att navigera runt olika hinder (bilar, människor och andra föremål). Det orsakar också ett kognitivt underskott samtidigt som det extraherar information från en visuell scen. 1 En kombination av faktorer som minskad kontrastkänslighet, nedsatt synsökning och felaktig fixering bidrar till saken.

Visuell informationsextraktion från det parafoveala synfältet utgör grunden för planering och styrning av läsande ögonrörelser. Patienter med hemianopi har därför svårt att flytta blicken systematiskt från vänster till höger (vid högersidigt fältförlust) eller att hitta början på en ny linje (vid vänstersidigt fältförlust). Sådana ögonrörelser optimeras genom visuell feedback. BT främjar lysande och auditiv biofeedback, vilket potentialiserar dess effektivitet vid synrehabilitering.

BT i mikroperimetermodulen ger den exakta och effektiva oculomotoriska träningen som krävs för att flytta den subjektiva mittlinjen till synfältet på 1-20 eller ännu mer, efter behov. BT förbättrar också dramatiskt fixeringsstabilitet och sackader. Fördelen med denna träningsmetod jämfört med klassisk träning är potentiellt stor. För det första kan den lämpligaste punkten för näthinnekänslighet identifieras med tanke på hela synfältet. Mikroperimetern ger realtidsgranskning av ögonrörelser på en skärm, och terapeuten kan välja exakt det tränade retinala locus (FFT) som ska användas av patienten ovanpå mikroperimeterns synfält. Slutligen, enligt patienternas svar, kan FFT justeras om. Åtta fall utbildade med BT för hemianopi i vår lågsynsrehabilitering (LVR) hade markanta förbättringar i fixeringsstabilitet och mikroperimeterfält.

Expansion av visuellt utrymme i riktning mot det blinda fältet och komprimering av visuellt utrymme i riktning mot seende fält kan vara en bidragande faktor till den förändrade uppfattningen av deras egocentriska riktningskänsla och övergripande mer veridisk kartläggning av deras visuella utrymme, samt den resulterande förskjutningen i deras positionella tyngdpunkt. Vi antar att BT främjar denna fältflyttning.

Konventionella visuella utforskningsträningsstudier har bekräftat att 10 till 25 träningspass under en 6-veckorsperiod kan vara effektivt för hemianopipatienter att anta dessa strategier. BT kan uppnå betydande resultat på 5 sessioner per vecka på 20 minuter vardera, enligt 8 fall som behandlats i vår tjänst.

Studera hypotesen

De visuella och ljuddelarna av BT-programmet förbättras på ett synergistiskt sätt oculomotorisk kontroll genom uppmärksamhetsförbättring och frivilliga ögonrörelser mot förutbestämda mål. Förbättrad oculomotorisk kontroll resulterar i bättre fixeringsstabilitet för ögonen. Bättre fixeringsstabilitet resulterar i sin tur i bättre navigering för avläsning av avstånd och närseende. Dubbel sensorisk BT är en behandling som har använts vid nedsatt syn i mer än tio år, som visar goda resultat för när- och avståndsseende i fall med makuladegeneration och andra patologier. Studiehypotesen, som aldrig har testats tidigare, är att BT i fall med hemianopi kommer att påverka oculomotorisk kontroll och synskärpa positivt, vilket det har visat sig göra i fall med makuladegeneration.

Studiens betydelse

Syn är en viktig sensorisk input till den mänskliga hjärnan. Hälften av de afferenta neuronala fibrerna som skjuter ut till hjärnan kommer från ögonen. Intakta visuella förmågor är ett viktigt tillstånd som gör att vi kan orientera oss i vår värld. Pambakian och Kennard 20 rapporterade att 50 % av alla neurologiska inläggningar på sjukhus i Storbritannien beror på en stroke och 30 % av dem rapporteras ha hemianopi.

Antalet hemianopiska patienter som rapporterats i Tjeckien är liknande och något lägre på grund av skillnader i diagnostik och klassificering av nosologiska enheter.21 Synnedsättningar finns hos 20 till 40 % av patienterna på neurologiska rehabiliteringscenter.

Om hjärnans visuella plasticitet är möjlig att uppnå från konventionella synträningsmetoder, behöver specialiserad träning med BT undersökas som ett verktyg för att signifikant förbättra en kortikal synstörning. Det finns behov av enklare och mer effektiv visuell träning som skulle kunna användas i LVR i stor skala för hemianopi-fall. Vidare behöver BT utvärderas vad gäller förbättring av livskvalitet (QoL) för patienterna.

Målen för denna studie är att verifiera om BT påverkar oculomotorisk kontroll i fall med hemianopi och resulterar i bättre fixeringsstabilitet, läshastighet och QoL hos dem som tränas med BT.