svimmelhed og hovedpine

1

Visuelpositionssvimmelhed

og øjenhovedpiner

Torben HelstrupNeurooptometrist FCOVD

www.privatsyn.dk

Svimmelhed og hovedpine 2015

2

Sanser (sensorer til registrering af udvalgte signaler ?)

Extroceptive• Syn (+ døgnrytme)• Hørelse• Lugte

Introceptive• Balance: Tyngde –og

rotationskraft• Bevægelse: Muskler og led:

Kropsdelenes indbyrdes placering• Smag (forgiftning)• Føle: Kulde, varme, smerte, kløe,

tryk, vibration (rytme)• Sult, tørst, hvile/søvn

Hjernen opsøger/modtager signaler, og skaber aktive dynamiske sansesystemer – afhængig af situationen - som faciliterer forståelse, rumfornemmelse, tidsfornemmelse og kompetent bevægelse. Udtalt udviklings –og læringsforhold.Indgår aktive partnerskaber til kommunikation på indre, -nære og -lange distancer.Fx: Balancesans > Den dynamiske trio (Visuel, vestibulær, proprioception)


3

Synssansens formål og virke• Afkode omverdenen mhb.

på kompetente handlinger:– Faresignaler– Flugt– Kamp– Fødeemner– Redskabsbearbejning– Symbol til lyd (læsning)

• Derfor meget tæt sammenhæng til balance –og bevægeapparat.

• Syn og bevægelse er symbiotiske i natur og indgår i et evigt loop

• Øjnenes fokusfelt er det samme som hjernens fokus ”Minds eye”

• Perception, fremtidsfortolkning + masterplan for aktion. Indse, forudse og kompetent handling.

• Syn er input-output drevet (aktuelle forståelse dirigerer til næste interessepunkt, som ---)

• Øjnenes biomekanik til scanning af rummet er den synbare part i synsprocessen

• Ligesom fx gang, løb, hop, gribe, start-stop afspejler synssansens overordnede styringsevne


Svimmelhed og hovedpine 2015 4

Okulær fiksation: ”Budbringeren” for det hele

• Kontaktfladen i den fysiske 3D verden

• Klassisk beskrivelse (inflow): Lys rammer nethinden og ”billedet” sendes til hjernen.

• Moderne beskrivelse (outflow): Hjernen ser ud gennem øjnene. Begivenhedshorisonten er overvældende og scannes for væsentligste informationer – og kun disse opdateres.

Øjnenes bevægeapparat: Biomekanik som indgår i online strategisk rumlig sansning (input-output drevet).Synbare part af synsprocessen.

5

Sensoriske sigtesystem

Centrale og perifere syn



Figure 1. Eye movement scanpath (in red) of a person viewing a painting by Rein; note the tendency to fixate on the faces.Adapted from Yarbus (Eye Movements and Vision, Plenum, New York, 1967).

Springbevægelser (saccader)

Afkodning af billede (scanningsmønster)


Scanningsmønstre er opgaverelaterede

http://entirelysubjective.com/saccades-we-see-what-we-are-looking-for/

• Hjernen opsøger og leder efter særlige interessepunkter – afhængig af opgaven

• Syn: indefra > ud• Godt bud på

efferente ruter fra V1 til LGN (Priming)

Springbevægelser (saccader)


Fiksation: Interessefelt > udvalgte område for inspektion


Table 1. Eye movement characteristics in reading, scene perception, and visual search.

Task Typical mean fixation duration (ms)

Mean Saccade Size (degrees)

Silent Reading 225-250 2 (8-9 letter spaces)Oral Reading 275-325 1.5 (6-7 letter spaces)Scene Perception 260-330 4Visual Search 180-275 3

Aktive bevidste afkodningsfelt


Fortolkning af rumtiden (spacetime): 4 D volumen

10

Al erkendelse af eget ståsted, og al tings indbyrdes relationer - samt al kompetent handling og færden er baseret på rumtidsanalyse og fremtidsfortolkning

4 D (inkl. t/z forståelse)

Hvis kompetent handling i den virkelige verden: Synsindryk + øjnenes dynamiske stilling i øjenhulerne (inkl. triangulation), relativ til hovedets stilling, relativ til kroppens stilling + forstærkning ved bevægelse


Se dér – hvor du vil hen

• ”Læs” sporet foran dig - så langt frem du kan

• Se aldrig ned lige foran dig

• Se aldrig, aldrig hvor du ikke vil hen

”Vision leads motor”

30 km/t = ca. 8 meter/sek.


Synshjernen


http://www.tutis.ca/Senses/L11EyeMovements/L11EyeMovements.pdf

Syn trigger bevægelse

Selvstændigt bevægeapparat: Scanning af omverdenenBevægeapparat: Mobilitet iomverdenen

Hjernestruktur 5 uger:Øjne er part af hjernen

14

Sensoriske system

Centrale og perifere syn


15

Synsbaner Synsfelter


17

De visuelle motorveje


Hvad

Hvor / hvordan

80- 90 % fra retikulære formation og V1

Max. 40 % af retinale signaler transportes videre fra LGN



Kommandovej: Refleksscanning

Svimmelhed og hovedpine 2015 19http://www.tutis.ca/Senses/L11EyeMovements/L11EyeMovements.pdf

Kommandovej: Opsøgende springfiksation

20Kontrol af intenderede bevægelserKoordineret signal til diverse muskler

Processering af visuelle signaler

Kommando til opsøgende fiksation

Optisk/fokus system

Neuromuskulært system

Kemisk/elektrisk system

Input

Output

Put-put

Opsøgende øjenbevægelse”Over det hele - i hjernen”


Kredsløb

Sensoriske og motoriske systemer i samspil.

Input og outputsamtidigt


Modtagelse og sortering

Direktøren

Maskinrummet

22

Type of movement FunctionSaccade Brings images of objects of interest onto the fovea

Smooth pursuit Holds the image of a small target on the fovea during movement of the target or during self-motion

Visual fixation Holds the image of a stationary object on the fovea by minimizing ocular drifts

VergenceMoves the eyes in opposite directions so that images of a single object are placed or held simultaneously on the fovea of each eye.

Optokinetic reflex Compensation of sustained head rotation

Vestibulo-ocular reflex Compensation of brief rotational or translational head movements

http://ww

w.eyebrainpedia.com

/

Optomotoriske apparat og bevægelser


http://www.eyebrainpedia.com/En/Oculomotricite/ongletOculo.html?page=MvtPrSaccade

http://www.eyebrainpedia.com/En/Oculomotricite/ongletOculo.html?page=MvtPrPoursuite



http://www.eyebrainpedia.com/En/Oculomotricite/ongletOculo.html?page=MvtFixIntro

http://www.eyebrainpedia.com/En/Oculomotricite/ongletOculo.html?page=MvtVergIntro

23

Understøttelse af fiksationsstabilitet ved bevægelse

Hjernens indre sensorer for tyngdekraft og lodlinie

OtholiterBuegange


GensidigModulation

ACA

(Bi) fiksationFusion

VergensSigte

FokusevneRefraktion

KlarhedUdforske

Pursuit-versionFastholdeFiksation

Forfølgeren

Saccade-versionOpsøge ny FiksationJægeren

Fiksation, lokalisation og identifikation

Biomekaniske enheder for visuel inspektion


Nærtriade

Test- og behandlingsplan vigtig

Saccade- og vergens- dysfunktion ved

mild traumatisk hjerneskade (mTBI)

Offentlige sundhedsvæsen iagttager IKKE nærtriaden(anvender 1966 modellen) Udløbsdato ?



Fuldstændig uomgængelig kendsgerning

Nærtriaden iagttages normalt IKKE i test og behandling i det offentlige sundhedsvæsen (øjenlæger og skeleterapeuter)


Fig. 18 The near triad. A block diagram shows the interrelationships among the accommodative, pupillary, and fusional subsystems that make up the near triad. When known, both functional and anatomical labels are provided. Each subsystem is a closed-loop negative feedback control system that is responsive to its own particular input as well as to the outputs of the other two systems as indicated. Both the accommodative and disparity version subsystems receive inputs from each other, and the pupillary subsystem receives inputs from both of the others. Because the aperture of the pupil directly affects the depth of field of the accommodative system, a dotted feedback pathway is shown.

http://www.eyecalcs.com/DWAN/pages/v2/ch009/018f.html

Nærtriade: Fokus, pupil og øjenvinkel.

Selvstændigt virksomhedsfelt + gensidig modulation


Spotlight = Fiksationsområde = Perceptionsfelt

Ankerpunkt og trådløse perceptuelle kontakt i fysiske verden

Macula ca. 1 grad. Paramaculære område ca. 5 - 10 grader (tommel i strakt arm ca. 2 grader)


Binokulære ankerpunkt (fiksationsfelt)”Point of interest”

DybdeStereopsis

(synsvinkelforskel)

Motorisk triangulation(proprioception)

Signalforstærkning40 %

Rumtidsfortolkere af i signaler i t- og z dimensionerne

POI


Fiksationsfelt (Mind’s eye)Input-output drevet

Nærtriade Selvstændige og gensidigt modulerende reaktioner:• Vergens / version• Akkommodation• Pupil

Biomekanik til fiksation (to øjne)Binokulære syn

Mind’s eye: Paramaculære område dækker 5 - 10 grader af synsfeltet. Øjenbevægelser er klart hurtigere og mere præcise en hovedbevægelser. Saccader scanner synsfeltet.

Ballistisk saccade til nyt objekt Bi-fiksation: Smooth pursuit– og

vergensfunktionen samarbejder(bi-fiksation indenfor Panums område)

Vergens vinkel

POI

30Svimmelhed og hovedpine 2015

Versionsubsystem

Vergenssubsystem

Ensrettedeøjenbevægelser

Modsatrettedeøjenbevægelser

Hurtige øjenbevægelser

Langsommeøjenbevægelser

Nær-fjernøjenbevægelser

Muskelsans. CORLabyrintsans. VOR

Koordinerede øjenbevægelser i 3D

X,Y Z

Synsvindue

FusionNærrefleks (fokus)

Test- og træningsoversigt

ZX

Y

X,Y,Z


Biomekanik

Svimmelhed og hovedpine 2015 32http://www.eyebrainpedia.com/En/Localisation/ongletLocalisation.html?page=TroncReticulee

Naturens perle:Mest avancerede og præcise neuromuskulære system som evolutionen har frembragt

Biomekaniskesigteapparat


Kranienerver og aktioner

34

Fordelingen af ”skjult skelen” i befolkningen


Obs. : Normalt - holdes latent af fusionsevnen


Fusion rangeThe amount of prism interference needed to blur or break the lines of sight apart from the fixation point

To maintain stereopsis and singleness of vision, the eyes need to be pointed accurately. The position of each eye in its orbit is controlled by six extraocular muscles. Slight differences in the length or insertion position or strength of the same muscles in the two eyes can lead to a tendency for one eye to drift to a different position in its orbit from the other, especially when one is tired. This is known as phoria (normaly kept latent by the fusion reflex)

Fusion reflexOrdbog


FIGURE 12–39. Data of Tait for breakpoint and recovery point in 500 subjects.

A, Prism convergence. B, Prism divergence.

(From Tait EF: Fusional vergence. Am J Ophthalmol 32:1223, 1949.)

Resultat afhængig af:Metode, stimulus, redskab, fremgangsmåde

Fusionsevne

http://www.cybersight.org/bins/content_page.asp?cid=1-2193-2352


Symptomer


Synslidelserinvaliderer kompetent aktion

Optiske/fokus system: Fx Langsynethed, nærsynethed, bygningsfejl, hornhinde deformiteter, uklar lysvej >Fortegnede og/eller slørede synsindtryk > svært at se/forstå/handle >Anstrengende og/eller må opgive aktiviteter (fx læsning, Tv)

Neuromuskulære sigtesystem: Fx Hel- eller delvise øjenmuskellammelser, lejlighedsvis dekompenseret ”skjult skelen” >Dobbeltsyn og konfusion; lejlighedsvist, varierende afhængig af synsafstand/blikvinkel. Skæv hovedholdning > langsom og/eller usikker færden, forvirret, umådelig træt, svimmelhed > Anstrengende og/eller må opgive aktiviteter (fx indkøb, cykling, bil, evt. arbejde)

Kemiske/elektriske system(nethinde, ledningsbaner, synshjernemodtagelse): Fx Blodkar sygdomme, svulster >Synsfeltsudfald og/eller deforme synsindtryk , blindhed > Må opgive mange aktiviteter. Skal lære ny hverdag

ProcesseringslidelserFx neglekt (lodliniesanser, bevægelsessans)Reagerer ikke på den halve verden > plejekrævende


Sansekonflikt 3D: Svimmelhed

Konflikt !

Bevægelsesillusion

Ingen bevægelse

Konflikt !

Horisont tiltet

Vertikal sans:Syn og stillingssans

Hovedrotation HældningAcc/deceleration

Dybdeperception og bevægelse i nær-fjern dimensionen

Øresten / buegange

Øjne

Muskler og led


Smerteprofiler• I dansk Hovedpine Selskab er smerteprofiler og

årsagssammenhænge listet for knap 900 forskellige udløsende lidelser.

• To af disse er egentlige øjenhovedpiner; en kategori for refraktive hovedpiner, og en kategori for samsynshovedpiner.

41

Asthenopia (aesthenopia) or eye strain is an condition that manifests itself through nonspecific symptoms such as fatigue, pain in or around the eyes, blurred vision, headache and occasional double vision.

Symptoms often occur after reading, computer work, or other close activities that involve tedious visual tasks. http://en.wikipedia.org/wiki/Asthenopia

Asthenopia (WHO ICD 10; H 53,1)


Hovedpine og trætte øjne

42

Asthenopia, several types ---

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14627938

http://journals.lww.com/optvissci/Fulltext/2003/11000/Is_all_Asthenopia_the_Same_.8.aspx

CONCLUSIONSSymptom descriptors and locations were able to distinguish discomfort on the basis of causative condition, indicating at least two different afferent pathways for the symptoms of asthenopia. Results support two different symptom constellations herein labeled external symptom factor (ESF) and internal symptom factor (ISF) -----------


1. Frontafsnit (irritation, løber i vand, brænden, tørt øje)

2. Inde i, eller bag øjnene (refraktion, binokularitet)



43

Smerteprofil:IrritationTørt øje

Asthenopi (øjenudtrætning)

Ergonomi Brillebehov Samsyn

Lang-/nærsynetBygningsfejlFokusevneGl. mandssyn

Skjult skelenFusionsevneNærrefleksSuspension

Smerteprofil:Frontal hovedpine 1

ICHD 11.3.2

Smerteprofil:Frontal hovedpine 2

ICHD 11.3.3

IndretningSynsafstandBlikvinkelBelysning

Årsagssammenhænge


http://journals.lww.com/optvissci/Fulltext/2003/11000/Is_all_Asthenopia_the_Same_.8.aspx http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14627938


44

The International Classification ofHeadache Disorders, 2nd Edition. (ICHD-II).

IHS WHO DiagnosisICHD-II Code ICD-10NA Code

11.3.2 G 44.843 Headache attributed to refractive errors

(H 52,0 – H 52,7)

11.3.3 G 44.843 Headache attributed to heterophoria or

heterotropia (latent or manifest squint)

(H 50,3 – H 50,5)


Smerteprofil

Smerteprofil

Brillefejl og fokusevne

Skjult skelen og svag fusion

Frontal hovedpine: I + bag øjne, spredende til pande og tindinger.Svag morgen, værre op ad dagen ved synsaktivitet. Hvile lindrer.

http://ihs-classification.org/en/02_klassifikation/03_teil2/11.03.03_cranial.html

General approach to diplopia.

Danchaivijitr C , Kennard C J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004;75:iv24-iv31©2004 by BMJ Publishing Group Ltd

45

Blikafhængig ”skelevinkel”Hovedstillingsfejl

DobbeltsynKonfusion

To øjneEt øje

Dobbeltkonturering

Brillefejl

PTDF: Posttraumatisk dekompenseret phorieUstabil ”Skjult skelen”

Fejlkompenseret via nærrefleksMaskeret ”skjult skelen”

Okulær rotationcylinderakse !

Nedbrud affusionsevne


46

Svækket muskel - Drejes mod - Hæves - TiltesHøjre laterale m. Højre - -Højre mediale m. Venstre - -Højre øvre m. Højre Op VenstreHøjre nedre m. Højre Ned HøjreHøjre øvre skrå m. Venstre Ned VenstreHøjre nedre skrå m. Venstre Op HøjreVenstre laterale m. Venstre - -Venstre mediale m. Højre - -Venstre øvre m. Venstre Op HøjreVenstre nedre m. Venstre Ned VenstreVenstre øvre skrå m. Højre Ned HøjreVenstre nedre skrå m. Højre Op Venstre

Hovedposition -

HovedstillingsfejlUnormal hovedstilling

relativ til svækket øjenmuskel

Indskrænkede frihedsgrader i øjnenes bevægelsessystem medfører fikseret og skæv hovedposition samt spændte nakke-muskler.

Hovedscanning fremfor øjenscanning:Langsomt, ineffektivt og plagsomt

Tvangsposition ved informationssøgning


47

Hovedposition relativ til svækket øjenmuskel.Forstærkes ved visuel aktivitet og træthed

Højre Laterale muskel

Højre Mediale muskel

Højre Nedre skrå muskel

Højre Øvre skrå muskel

Højre Nedre muskel

Højre Øvre muskel


48

Hovedposition relativ til svækket øjenmuskelForstærkes ved visuel aktivitet og træthed

VenstreLaterale muskel

VenstreMediale muskel

VenstreØvre muskel

VenstreNedre muskel

VenstreØvre skrå muskel

VenstreNedre skrå muskel



Test

50

Expected Values for Accommodation and Vergence Testing*Measurement Mean S.D. Range Distance: Phoria 1X 2X 0-2X Base-in blur — — — Base-in break 7 3 5–9 Base-in recovery 4 2 3–5 Base-out blur 9 4 7−11 Base-out break 19 8 15−23 Base-out recovery 10 4 8−12 Near: Phoria 3X' 5X' 0−6X Base-in blur 13 4 11−15 Base-in break 21 4 19−23 Base-in recovery 13 5 10−16 Base-out blur 17 5 14−20 Base-out break 21 6 18−24 Base-out recovery 11 7 7−15 PRA -2.25 0.50 -1.75 – +2.25 NRA +2.00 1.1 +1.75 − 2.25 Gradient AC/A 4/1 2 3−5 AA 16 − (0.25 × age) ±2.00 ±1.00 Svimmelhed og hovedpine 2015


Analyse skal minimum måle og fortolke

• Synsstyrke og evt. brillebehov (visus og refraktion)• Signalerkendelse i synshjernen (såkaldt stereopsis eller 3D-sans). Såfremt

i normalområde, skal de motoriske komponenter for klarhed (akkommodationsevne) og enkeltsyn (vergensfunktion) kortlægges i nedenstående detaljer:

• Hvileposition (Heterofori)• Kapacitet eller maksimum ydelse (fusionsområde)• Responskvalitet (Steady-state performance: Fiksationsdisparitet)• Udholdenhed/udtrætning (gentagen testning) + symptomprovokation• Smidighed og hastighed (Fleksibilitet; bu/bi og +/- vendeglas• Stabilitet af centralsyn under pres (intermitterende suppression)• Interaktion af fokus- og drejefunktionerne (ACA)• Refleksfunktion og automatik (anden samtidig aktivitet)

Biomekaniske synsenheder:Markører for sensorisk og motorisk normalitet


Øvelser (vergensfunktion)

53

Klassiske konvergensøvelserDårlig prognose: Træner totalrespons (pærevælling)• Fastholder kompensation• Forhindrer normalisering


54

MålrettedeVergensøvelserGod prognose: Træner svage delfunktion uafhængigt• Kontrol af fokusindstilling

og øjendrejning• Kontrol af hjernesignaler



Vergensrehabiliteringefter

hjernerystelse

56

Journal of Rehabilitation Research & Development (JRRD) Volume 50 Number 9, 2013. Pages 1223 — 1240

• Effect of oculomotor rehabilitation on vergence responsivity in mild traumatic brain injury

• Preethi Thiagarajan, BS Optom, MS, PhD;* Kenneth J. Ciuffreda, OD, PhD• Abstract — A range of dynamic and static vergence responses were

evaluated in 12 individuals with mild traumatic brain injury (age: 29 +/– 3 yr) having near vision symptoms. All measures were performed in a crossover design before and after oculomotor training (OMT) and placebo (P) training. ----------- The significant improvement in most aspects of vergence eye movements following OMT demonstrates considerable residual brain plasticity via oculomotor learning. The improved vergence affected positively on nearwork-related symptoms and visual attention.

http://www.rehab.research.va.gov/jour/2013/509/page1223.htmlSvimmelhed og hovedpine 2015

57Thiagarajan P, Ciuffreda KJ. Effect of oculomotor rehabilitation on vergence responsivity in mild traumatic brain injury. J Rehabil Res Dev. 2013;50(9):1223–40.http://dx.doi.org/10.1682/JRRD.2012.12.0235ResearcherID/ORCID: Preethi Thiagarajan, BS Optom, MS, PhD: M-2337-2013

Figure 5. Proposed neural mechanisms of traumatic brain injury causing vergence dysfunction. WM = white matter.

Skademekanisme:Disorganisering af synapser og signaltransport

Symptomer

Hovedskade

Diffuse nervefiber skader i hjernens hvide substans

Responssvækkelse


58Thiagarajan P, Ciuffreda KJ. Effect of oculomotor rehabilitation on vergence responsivity in mild traumatic brain injury. J Rehabil Res Dev. 2013;50(9):1223–40.http://dx.doi.org/10.1682/JRRD.2012.12.0235ResearcherID/ORCID: Preethi Thiagarajan, BS Optom, MS, PhD: M-2337-2013

Figure 6. Proposed underlying mechanisms of vergence-based oculomotor rehabilitation (OR). BI = base-in, BO = base-out.

Plasticitet

Optometrisk vergensterapi

Virkemekanisme:Reparation af synapser og neurologisk nyorganisering

Overkrydsningsforsøg med placebokontrol

Færresymptomer

Forbedret funktion

svimmelhed og hovedpine

Health & Medicine