Die Dreidimensionalität der okulomotorischen Reizantwort bei thermischer Prüfung des Gleichgewichtsorgans unter besonderer Berücksichtigung der tonisch torsionalen Deviation

Abstract

Seit der Erstbeschreibung der Augengegenrollung bei Kopfkippung durch Hunter 1786 wurden durch unterschiedliche Autoren verschiedene Messmethoden zur Untersuchung der Augentorsion entwickelt. Bárány publizierte 1907 einen Apparat zur objektiven Registrierung dieser inzwischen als otolith-okulärer Reflex (OOR) bekannten Augenbewegung. Neuere Arbeiten (Jongkees & Philipszoon 1962, Niven et al. 1965, Fernández und Goldberg 1976, Lichtenberg et al. 1982, Collewijn et al. 1985, Clarke et al. 1993) zeigten, dass die Otolithenmakulae neben dieser statischen Eigenschaft ebenso wie die Bogengangsampullen dynamische Eigenschaften besitzen, so dass der Begriff des linearen vestibulo- okulären Reflexes (LVOR) geprägt wurde. Dieser Reflex wird durch reine lineare bzw. translatorische Bewegungen des Kopfes hervorgerufen. Erst Ende des 20. Jahrhunderts gelang mit der Videookulographie die Entwicklung einer nicht invasiven Messmethode zur weiteren Erforschung der vestibulookulären Reflexe. Die Videookulographie ermöglicht eine dreidimensionale Analyse sowohl langsamer als auch schneller Augenbewegungen. Zielsetzung vieler Forschungsarbeiten war und ist die seitengetrennte Untersuchung bei Funktionsstörungen der Bogengangs- und Otolithenorgane. Die vorliegende Arbeit hat sich mit der videookulographischen, dreidimensionalen Analyse der okulomotorischen Reizantwort bei thermischer Prüfung, dem einzigen klinisch gut etablierten Instrumentarium zur seitengetrennten Gleichgewichtsprüfung, im Hinblick auf diese Fragestellung beschäftigt. Durch die Entdeckung einer tonisch torsionalen Deviation bei kalorischer Reizung, welche unter verstärkter Schwerkrafteinwirkung in der Humanzentrifuge zu beobachten war, entstand der Gedanke, dass dieser Parameter ein Ausdruck der Utrikulusfunktion sein könnte. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass eine solche langsame Drehbewegung des Bulbus nach thermischer Reizung auch unter normalen Schwerkraftbedingungen regelmäßig beobachtet werden kann. Wie in der Diskussion dargelegt, kann diese torsionale Komponente der komplexen Reizantwort als eine durch den Utrikulus vermittelte Reaktion angenommen werden. Somit ermöglicht die dreidimensionale Analyse durch thermische Reizung erzeugter Augenbewegungen eine seitengetrennte Utrikulusfunktionsprüfung, die in der klinischen Routine eingesetzt werden kann.

Since the first description of ocular counterrolling induced by head tilt (Hunter, 1786) numerous methods have been developed for the measurement of ocular torsion. Bárány (1907) described an apparatus for the objective recording of what was now termed the otolith-ocular reflex (OOR). More recent reports (Jongkees & Philipszoon 1962, Niven et al. 1965, Fernández und Goldberg 1976, Lichtenberg et al. 1982, Collewijn et al. 1985, Clarke et al. 1993) demonstrated that the macula organs could induce not only static but also dynamic ocular responses. The term linear vestibulo-ocular reflex (LVOR) was introduced to describe the ocular response to linear, or translatory movement of the head. Towards the end of the 20th century, videooculography (VOG) was introduced as a non-invasive measurement technique for the examination of the complex nature of the vestibule-ocular response. State-of- the-art VOG permits the three-dimensional analysis of both the slow-phase and fast-phase components of the VOR. For the effective examination and diagnosis of the vestibular system, techniques for the unilateral testing of the peripheral function (semiciruclar canals and otolith organs) continue to be developed and refined. In this dissertation a novel aspect of the vestibule- oculomotor response to caloric stimulation is examined, namely the tonic torsional deviation. This phenomenon was first observed during caloric testing under increased gravitoinertial conditions in the human centrifuge. The working hypothesis maintains that this component of the caloric response is mediated primarily by the utricular maculae. The results demonstrate that a reproducible, slow rotation of the bulbus, i.e. torsional deviation, is induced under normal gravity condition using standard clinical caloric stimulation. In the discussion it is argued that this response component is indeed induced by stimulation of the utricular organ. The findings indicate that a three-dimensional evaluation of the vestibulo-ocular response to caloric stimulation, in particular of the torsional eye movement response permits a unilateral test of utricular function that is suitable for routine clinical diagnostics.