Evaluation of Vestibular Function with Visual Feedback Posturography and Motorized Head Impulse Test.

Objectives: To evaluate the applicability of visual feedback posturography (VFP) for quantification of postural control, and to characterize the horizontal angular vestibulo-ocular reflex (AVOR) by use of a novel motorized head impulse test (MHIT). Methods: In VFP, subjects standing on a platform were instructed to move their center of gravity to symmetrically placed peripheral targets as fast and accurately as possible. The active postural control movements were measured in healthy subjects (n = 23), and in patients with vestibular schwannoma (VS) before surgery (n = 49), one month (n = 17), and three months (n = 36) after surgery. In MHIT we recorded head and eye position during motorized head impulses (mean velocity of 170º/s and acceleration of 1 550º/s²) in healthy subjects (n = 22), in patients with VS before surgery (n = 38) and about four months afterwards (n = 27). The gain, asymmetry and latency in MHIT were calculated. Results: The intraclass correlation coefficient for VFP parameters during repeated tests was significant (r = 0.78-0.96; p < 0.01), although two of four VFP parameters improved slightly during five test sessions in controls. At least one VFP parameter was abnormal pre- and postoperatively in almost half the patients, and these abnormal preoperative VFP results correlated significantly with abnormal postoperative results. The mean accuracy in postural control in patients was reduced pre- and postoperatively. A significant side difference with VFP was evident in 10% of patients. In the MHIT, the normal gain was close to unity, the asymmetry in gain was within 10%, and the latency was a mean ± standard deviation 3.4 ± 6.3 milliseconds. Ipsilateral gain or asymmetry in gain was preoperatively abnormal in 71% of patients, whereas it was abnormal in every patient after surgery. Preoperative gain (mean ± 95% confidence interval) was significantly lowered to 0.83 ± 0.08 on the ipsilateral side compared to 0.98 ± 0.06 on the contralateral side. The ipsilateral postoperative mean gain of 0.53 ± 0.05 was significantly different from preoperative gain. Conclusion: The VFP is a repeatable, quantitative method to assess active postural control within individual subjects. The mean postural control in patients with VS was disturbed before and after surgery, although not severely. Side difference in postural control in the VFP was rare. The horizontal AVOR results in healthy subjects and in patients with VS, measured with MHIT, were in agreement with published data achieved using other techniques with head impulse stimuli. The MHIT is a non-invasive method which allows reliable clinical assessment of the horizontal AVOR.

Väitöstyössä kehitettiin kaksi eri menetelmää ihmisen tasapainon tutkimiseksi. Näköpalaute -tasapainolevyn avulla kykenimme seuraamaan yksilön seisomatasapainoa. Koneellinen pään kiertotesti puolestaan pystyi tunnistamaan vaurioituneen tasapainohermon. Tasapainovian tarkempi määritys on tärkeää, sillä huimaus / tasapainohäiriöt muodostavat vuosittain merkittävän kuormituksen terveydenhuoltojärjestelmälle. Tasapainolevyä on tähän mennessä käytetty huimauspotilaiden tutkimiseen. Ongelmana on ollut menetelmän heikohko spesifisyys. Väitöstutkimuksessa selvitimme näköpalaute -tasapainolevymittauksen käyttökelpoisuutta aktiivin seisomatasapainon määritykseen. Tutkimusryhminä olivat terveet koehenkilöt ja tasapainohermokasvainta sairastavat potilaat. Sisäkorvan tasapainon toimintaa pystytään luonnollisimmin tutkimaan kaarikäytävien suuntaisten päänliikkeiden aikana. Aiemmissa tutkimuksissa päänliikkeet on saatu aikaan tutkijan liikuttamana, ja silmänliikkeet on rekisteröity puudutetun silmän pinnalta. Testi on ollut kokeellinen, aikaa vievä ja potilaalle epämiellyttävä. Väitöstutkimuksessa koneellinen pään kiertotesti toteutettiin tasapainohermokasvainta sairastavalle potilasryhmälle sekä leikkausta edeltävästi että leikkauksen jälkeen. Silmänliikkeet määritimme sähköisellä mittauksella pintaelektrodeja käyttäen. Leikkausta edeltävästi tasapainovaste oli poikkeava noin 3 / 4 potilaista. Leikkauksen jälkeen tulos oli poikkeava jokaisella potilaalla. Tulokset ovat yhteneviä kirjallisuudessa esitettyihin kokeellisiin mittaustuloksiin. Tämä tutkimus osoitti, että uusi koneellinen pään kiertotesti on nopea, toistettava ja turvallinen kaarikäytävän toiminnan tutkimusmenetelmä, joka soveltuu hyvin toispuolivian paikallistamiseen. Näköpalaute -seisomatasapainolevymittaus on objektiivinen menetelmä aktiivisen seisomatasapainon arviointiin ja seurantaan. Kehitetyt menetelmät parantavat huimauspotilaiden diagnostiikkaa sekä hoidon jälkeistä tasapainon arviointia.