Synsforstyrrelserefter

hjerneskade

(Neuro)optometrist

Torben Helstrup FCOVD, (MSc)

Københavns Private Synsplejeklinik. Rødovre centret

Synsforstyrrelser efter hjerneskade

•Synsneurologi

•Optomotoriske apparat

•Synslidelser

•Hjælpemidler

•Genoptræning

Sensoriske sigtesystem

Centrale og perifere syn

Biomedicinsk Institut

Synsbanerog

synsfelter

De visuelle motorveje

To hovedstrømninger:M og P ruterne -HVOR og HVAD

Læsefunktion Interaktion

Synsfeltudfald

Overblik: Primære og sekundære ruter

(Bi)Fiksation

Perception, samt signal til motoriske funktioner

Trådløs styring

Bi-fiksation via det, neuro-muskulære, mest avancerede system mennesket har udviklet

Hvor

Hvad

Ind

Summary of sensorimotor circuitry for the generation of visuomotor and vestibulomotor eye movements during

translational self-motion.

Motoriske sigte –og bevægesystem

Hjernestamme og øjenmuskelkerner

Kre

dsl

øb

Hjerneskade og synslidelser

•Synsneurologi

•Optomotoriske apparat

•Synslidelser

•Hjælpemidler

•Genoptræning

•Fiksation •Pursuit (Følgebevægelse)•Saccade (Springbevægelse)•Optokinetisk refleks•Okulære-vestibulære refleks

Rød = skifte og fastholde fiksationBlå = Hoved –og balancestabiliserende

Sigtefunktion i bevægelse

Visuelle kontakt til omverdenen

Visuel navigation (lærebog)

• Fiksation (trin 1)

• Følgebevægelse

• Springbevægelse

• Optokinetisk refleks

• Okulære-vestibulære refleks

Rød = skifte og fastholde fiksation

Blå = Hoved –og balancestabiliserende

Visuel navigation i 3D

• Bi-fiksation (trin 1) 95 %

• Vergenssystem

• Versionssystem

Interaktive sigtefunktioner

X, Y og Z akserne kan ikke adskilles

Trin 1 i synsprocessen: Centrum i opmærksomhedsfelt

Bi-fix. Smooth pursuit

Versionssystem > asymmetrisk vergensrespons

Versionssystem; x- og y akserne

Komponent Stimulus Funktion

Fiksation Stationær stimulusStabilisere stimulus i

Fovea (centralsyn)

Springbevægelser

(saccader)Stimulus i ryk Anbringe excentrisk stimulus i fovea

Følgebevægelser

(pursuits)

Stimulus

I bevægelse

Matche øjnenes bevægelser med stimulus - for at stabilisere foveasyn

Optokinetiskerefleks

OKR / (COR)

Hoved eller omgivelser i bevægelse

Fastholde stabilt retinabillede ved vedvarende langsom hovedbevægelse

Vestibulære okulære refleks

(VOR)

Pludselige ændringer i hovedets position

Fastholde stabilt retinabillede ved pludselig hovedbevægelse

Vergenssystem; z-aksen

Komponent Stimulus Funktion

Disparitetsvergens (Fusion)Disparitet

(To ens)

Hurtige og adaptive indstillinger - mhb. på at

fastholde binokulær fiksation

Akkommodations-vergens Slør Aktivering af nærrefleks

Proximal vergens Nærhed? Bidrag til hurtig

aktivering

Tonisk vergensGrundlæggende neural

Innervation (midthjernen)Parallel stilling

(orthoforisering)

Gensidig modulation af fokus- og sigesystemerne

Nerveforsyning og aktioner

Sårbar

Hovedstillingsfejl

Nakkesmerter Prismekorrektion og binokulær funktionstræning kan lindre årelange nakkesmerter og hovedpine

General approach to diplopia.

Danchaivijitr C , Kennard C J Neurol Neurosurg Psychiatry

2004;75:iv24-iv31

©2004 by BMJ Publishing Group Ltd

Hjerneskade og synslidelser

•Synsneurologi

•Optomotoriske apparat

•Synslidelser

•Hjælpemidler

•Genoptræning

Occurrence of oculomotor dysfunctions in acquired brain injury: A retrospective analysis

Kenneth J. Ciuffreda, O.D., Ph.D: Optometry (2007) 78, 155-161

Table 3. Summary of the percentage of individuals in each subgroup (where for TBI n= 160 and for CVA n= 60) within a given category of ocular motor dysfunction and the most common anomaly present

Ocular motor dysfunction TBI (%) Most common anomaly CVA (%) Most common anomaly

Accommodation 41.1 Accommodative insufficiency 12.5 Accommodative infacility

Versional 51.3 Deficits of saccades 56.7 Deficits of saccades

Vergence 56.3 Convergence insufficiency 36.7 Convergence insufficiency

Strabismus 25.6 Strabismus at near 36.7 Strabismus at far

CN palsy 6.9 CN III 10 CN III

Note: The “n” represents the number of persons tested for accommodation, which onlyincluded those under the age of 40 years (i.e., prepresbyopic),TBI = 51 and CVA= 8.

OPTOMETRIC CARE OF THE PATIENT WITH ACQUIRED BRAIN INJURY (1)

Vision dysfunctions are among the most common sequelae associated with acquired brain injury (BI). The anatomy and physiology of the vision system, the vascular and neural network of the brain, and the dynamics of head trauma all contribute to the high incidence of visual dysfunction with brain injury. Causes of brain injury which may contribute to visual dysfunction include blunt, penetrating, or acceleration/deceleration trauma; suffocation/hypoxia; pharmacological toxicity; and cerebral vascular accidents. Injury to the eye or the sensory, motor or associated areas of the visual system of the BI patient may result in the development of the following:

Strabismus Binocular vision dysfunctions Reduced visual acuity at far Accommodative disorders Ocular motility disordersintegration

Reduced visual acuity at near Visual field loss Deficits in visual motor integration Difficulties in visual perception

www.aoa.org

OPTOMETRIC CARE OF THE PATIENT WITH ACQUIRED BRAIN INJURY (2)

Since activities of daily living involve effective integration of visual information processing and visual motor performance, the BI patient is frequently handicapped as a consequence of disruption in the visual system. A significant number of patients with BI will present with signs and symptoms which indicate a vision problem. These include, but are not limited to, the following:

Symptoms Double vision Blurred vision Reduced ability to sustain attention on visual tasks Dizziness Headaches Eye strain Confusion related to visual tasks Difficulty reading

Signs Eye turn Closing or covering one eye Head tilts or turns Bumping into objects Abnormal posture Balance and coordination problems Poor judgement of depth Reduced ability to accurately localize objects

www.aoa.org

World Health Organisation: ICD 2007

• Diseases of the eye and adnexa(H00-H59)

• H00-H06Disorders of eyelid, lacrimal system and orbit

• H10-H13Disorders of conjunctiva

• H15-H22Disorders of sclera, cornea, iris and ciliary body

• H25-H28Disorders of lens

• H30-H36Disorders of choroid and retina

• H40-H42Glaucoma

• H43-H45Disorders of vitreous body and globe

• H46-H48Disorders of optic nerve and visual pathways

• H49-H52Disorders of ocular muscles, binocular movement, accommodation and refraction

• H53-H54Visual disturbances and blindness

• H55-H59Other disorders of eye and adnexa

Lidelser som afhjælpes med optisk behandling – og/eller terapi

Medicin eller kirurgi har ingen eller begrænset virkning

Hjerneskade og synslidelser

•Synsneurologi

•Optomotoriske apparat

•Synslidelser

•Hjælpemidler

•Genoptræning

Hjælpemidler: Indsatsområder

Øvelser: Øjne, syn og balance

Sektorapplikation: Prisme og okklusion

Hel tildækning: Klap eller kontaktlinse

Central okklusion

Sektorapplikation

Hjerneskade og synslidelser

•Synsneurologi

•Optomotoriske apparat

•Synslidelser

•Hjælpemidler

•Genoptræning

yx

z

Hastighed ?

Klassiske konvergensøvelser

Dårlig prognose: Trænertotalrespons•Fastholder kompensation•Forhindrer normalisering

Vergensøvelser

God prognose: Træner svage delfunktion•Kontrol af fokusindstilling•Kontrol af centralsyn

Visuomotorisk aktivitet i 4DBi-fiksationsevne bør være afklaret før aktiviteter i nær-fjern dimensionen

Visuomotorisk aktivitet i 4D

Slutmål: Navigation og timing i 4D

Rehabilitering ”Tre-benet skammel”

Synsforstyrrelser efter hjerneskade

Synspunkt

• Øjne og synshjerne er afgørende vigtig for mange dagligdags aktiviteter – fx almen færden og mobilitet samt læsning og computer.

• Efter hjerneskade, er visuel rehabilitering –både hvad angår lindring og genoptræning mangelfuld og usystematisk.

Serviceeftersyn: Det gode syn

2D

3D 4D

”Det indre øje”

Fiksation

Bifiksation Kompetent handling i rum

39Torben Helstrup. 2012

HjerneForum

• Træningsgrundlag velunderbugget

Neuroplasticitet Hjerneforum 2009

• Forskningen i neuroplasticitet viser, at alle niveauer i det menneskelige centralnervesystem er påvirkelig ved optræning og læring, og ikke mindst, at en sådan påvirkning er mulig hele livet

• For at træningen skal virke kræves, at der anvendes den nødvendige tid, at der undervises i viden om korrekt indsats og at der anvendes aktiv selvmedvirken, dvs. fuld opmærksomhed ved udførelse af træningen

• Ved kompenserende indsats er det centralt, at træning og kompensation nøje samstemmes idet kompensationen i sig selv ellers vil kunne skade mere end gavne ------- (s. 52)

Visuomotorisk indlæring Hjerneforum 2009

• Endelig er det påvist, at koblingen mellem rygmarven og den motoriske hjernebark styrkes for visuomotoriskindlæring. Der er altså rigelig dokumentation for, at plastiske og adaptive forandringer i rygmarven spiller en betydelig rolle ved motorisk indlæring. Rygmarvens plasticitet drives både af sensoriske input og motorisk output (s. 62)

• Lillehjernen kan i forbindelse med motorisk indlæring medvirke til at opdatere den interne model / det motoriske program ved at sammenligne den intenderede bevægelse med den udførte (s. 63)

Neurorehabilitering Hjerneforum 2009

• Indenfor de sidste 10 – 15 år har vores opfattelse af hjernens plasticitet imidlertid ændret sig radikalt. I stedet for at opfatte hjernen som en statisk struktur er det nu blevet helt åbenlyst, at den faktisk ændrer sig kontinuerligt, sekund for sekund, minut for minut, livet igennem (s. 104)

• Der er således al mulig grund til at til at forvente, at den nye viden om hjernens neuroplasticitet i løbet af de næste 5 – 10 år vil medføre betydelige ændringer i neurorehabiliteringen efter hjerneskade (s. 113)

Genoptræning Hjerneforum 2009• Men vi kan allerede nu sige, at der er nogle

fundamentale principper, der skal være opfyldt, for at et givent genoptræningsforløb skal sikre patienten størst mulig genskabelse af funktionerne.

• Det drejer sig om gentagen træning med høj intensitet i meget lang tid. Træningen skal endvidere udfordre patienten såvel motorisk som kognitivt og frem for alt indebære, at patienten deltager aktivt og bevidst.

• Der er således ikke tvivl om, at succesfuld genoptræning frem for alt kræver noget af patienten -det er kun patienten selv, der kan sikre den træning, der skal til -- (s. 113)

Synssansen over-ruler alt Hjerneforum 2009

• Så alt i alt tyder megen forskning på, at den parietale hjernebark er uhyre vigtig for at genkende sine egne bevægelser som hørende til ’en selv -----

• Da synet spiller en enormt stor rolle for os, lader vi os snyde af synet, og undertrykker fuldstændigt de signaler hjernen modtager ---- (andre sanser) : (s. 118)

• --- Samtidig anvender vi også synet i meget høj grad til at kontrollere vores bevægelser med, også selv om det ikke behøver være bevidst. Vi har set eksempler på, at synet fuldstændigt kan gå ind og overtage den rolle som vores positionssans spiller (s. 121)

Modificering af hjerneceller / adfærdChristian Gerlach

CNS / Hjernen

Funktionellesystemer

Moduler

Søjler/cellelag

Neuroner

Synapser

Molekyler

Neuropsykologi

Molekylær biologi

Neurofysiologi

Hu

man

iora

Med

icin