1.1    

Die Galvanische Labyrinthpolarisation im Rattenmodell – Schlosser et al. Neuroreport. 2001 12:1443-7

Schlosser, H. G., Guldin, W. O. & Grusser, O. J. Tuning in caudal fastigial nucleus units during natural and galvanic labyrinth stimulation.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11388426

Erstmalig wird eine sinusförmige GaLa Stimulation angewendet. Hierbei wird eine bipolare Stimulation des Vestibularorganes etabliert, so dass das linke und rechte Vestibularorgan unabhängig voneinander stimuliert werden können.
Die zentrale Verarbeitung des vestibulären Inputs im Tierversuch ist spezifisch und reizsynchron. Durch Einzelzellableitungen an vestibulären cerebellären Neuronen kann dies nachgewiesen werden. Eine Verarbeitung des Inputs erfolgt lediglich im vestibulären System und der sinusförmige Reiz wird als Sinus prozessiert. Hierbei findet bei der neuronalen Verarbeitung eine Modifikation von Amplitude und Phasenlage statt.
Mit der binauralen GaLa können im Nucleus fastigius des Cerebellums bei der Ratte anhand der vestibulären Charakteristik neue Zelltypen beschrieben werden. Es zeigt sich eine Unterscheidung durch die Seiten der vestibulären Eingänge in Monaural- und Binaural Responder. Auch im Frequenzbereich der Stimulation zeigen sich die Neurone des Nucleus fastigius anders als in den direkt verbundenen Zellen des Hirnstammes 36 und der Purkinjezellen des cerebellären Cortex 37 in der Reaktion spezifisch getunt, so dass sich Up-to 1Hz und Up-to 10Hz Responder sowie Sharp tuning Responder unterscheiden lassen.

1.2    

Die Galvanische Labyrinthpolarisation wird reizspezifisch verarbeitet – Schlosser et al. Med Sci Monit. 2009 15(5):MT69-76

Schlosser, H. G. & Guldin, W. O. Evidence for vestibular processing using vector addition in caudal fastigial nucleus.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19396045

Die sinusförmige binaurale GaLa Stimulation wird im Tierversuch zur Erzeugung von natürlich nicht auftretenden vestibulären Reizkonstellationen verwendet. Dabei werden alle vestibulären Afferenzen von Otholiten und Kanälen stimuliert und der Sinusreiz von linkem und rechtem Vestibularorgan schrittweise in der Phase gegeneinander verschoben. Bei den Einzelzellableitungen zeigt sich wie bei 35 eine spezifische und reizsynchrone Reizverarbeitung.
In dieser Studie wird die Interaktion bei der Integration der Eingänge von linkem und rechten Labyrinth im Nucleus fastigius der Ratte beschrieben. Hierfür wird mittels der binauralen GaLa Technologie eine phasenverschobene Sinusstimulation der Labyrinthe erzeugt. Die so vorgegebenen Reize werden mit den Reaktionen der Einzelzellen verglichen. Dabei kann eine vektorielle Addition der Reize demonstriert werden. Durch ein daraus abgeleitetes Modell lassen sich die zuvor entdeckten Zelltypen Up-to 1Hz und Up-to 10Hz Responder sowie Sharp tuning Responder erklären.

1.3    

Die Galvanische Labyrinthpolarisation bei wachen Versuchspersonen – Schlosser et al. Eur J Neurosci. 2008 28(2):372-278

Schlosser, H. G., Guldin, W. O., Fritzsche, D. & Clarke, A. Transcranial Doppler ultrasound depicts central vestibular processing in galvanic labyrinth polarization – demonstrating bilateral vestibular projection.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18702708

Die sinusförmige GaLa wird bei wachen Versuchspersonen angewendet. Hierbei kann die Technik, im besonderen in Hinblick auf die angewendeten Stromstärke- und Frequenzbereiche der Vorversuche am Tiermodell modifiziert und angepasst werden.
Bei der Auswertung des subjektiven Erlebens der GaLa wird von einem Pendeln des Körpers oder des Kopfes synchron zur Stimulationsfrequenz (2Hz) berichtet. Die Dysaesthesie im Bereich der Stimulationselektroden ist aufgrund deren großen Querschnittes und der Sinusform des Stromes im Vergleich zu anderen Studien, bei denen galvanische Polarisation verwendet wird 41, gering ausgeprägt. Für die objektive Auswertung des Stimulationseffektes werden die Augenbewegungen mittels VidOc aufgezeichnet. Hier zeigt sich bei allen Versuchspersonen eine frequenzsynchrone Augenbewegung.
In dieser Studie wird die GaLa Technologie mit einer Messung des Blutflusses durch die transcranielle Dopplersonographie kombiniert. So kann ein Anstieg der Durchblutung im Bereich der Arteria media bei vestibulärer Stimulation festgestellt werden. Eine einseitige Stimulation führt dabei zu einer beidseitigen Durchblutungssteigerung, so dass bilaterale Projektionen vom Hirnstamm zu den Hemisphären aufgezeigt werden.

1.4  

 Das Vestibulooculäre Monitoring bei komatösen Patienten – Schlosser et al. J Neurosci Methods. 2005 145: 127-31

Schlosser, H. G., Unterberg, A. & Clarke, A. Using video-oculography for galvanic evoked vestibulo-ocular monitoring in comatose patients.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15922031

Das VOM wird bei komatösen Patienten auf der NICU angewendet. Dabei lassen sich unter den klinischen Bedingungen Daten guter Qualität erheben. Weder ist das VOM durch das intensivmedizinische Umfeld gestört, noch werden die Therapieabläufe durch das VOM beeinträchtigt.
Im Rahmen dieser Machbarkeits-Studie werden komatöse Patienten nach Subarachnoidalblutung und Patienten nach SHT untersucht.
Bei fünf Patienten mit einem GCS von 3 wird das VOM angewendet. Vier von ihnen zeigen eine Augenbewegung synchron zur GaLa Stimulation, ein Patient zeigt keine Reaktion. Der letztgenannte Patient verstirbt, die vier Patienten mit Augenbewegungen werden im Verlauf in zu einer Rehabilitation verlegt. Diese Daten zeigen, dass die Hirnfunktion bei komatösen Patienten mittels VOM untersucht werden kann.

1.5    

Das Vestibulooculäre Monitoring bei Patienten nach schwerem Schädel-Hirn Trauma – Schlosser et al. Crit Care. 2009

Schlosser, H. G., Lindemann, J. N., Vajkoczy, P. & Clarke, A. Vestibulo-ocular Monitoring in severe Traumatic Brain Injury – Prediction of Outcome.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19948056

Das VOM wird bei Patienten nach sSHT in der Akutphase (innerhalb der ersten drei Tage nach Trauma) angewendet. Die GaLa erfolgt mit 0,41Hz. Es werden die Augenbewegungen ohne Stimulation (spontan) und während Stimulation analysiert. Hierbei wird das Frequenzspektrum der Bewegungen durch eine Fast-Fourier-Transformation nach stimulussynchronen Bewegungen abgesucht. Zeigt sich eine stimulussynchrone Augenbewegung während GaLa kann von einem intakten vestibulo-oculären Reflexbogen im Hirnstamm 44 ausgegangen werden. Bei 15 Patienten (57,5%) wird eine Augenbewegung registriert, bei 11 Patienten (42,3%) lässt sie sich nicht auslösen. Die meisten der Patienten sind während der VOM-Untersuchung sediert. Bei den Patienten (81,5% männlich) liegen in vielen Fällen Politraumen vor. Das Alter beträgt durchschnittlich 44,6 Jahre. Als Outcome wird der GOS nach 6 Monaten erhoben. Bei der Aufteilung von vorhandenem oder nicht vorhandenem Augenbewegungskriterium und Outcome in einer Kreuztabelle lassen sich die Patienten in zwei Gruppen mit GOS1-2 (n=13) und GOS3-5 (n=13) unterscheiden.
Durch das VOM in der Akutphase kann ein Outcome innerhalb der Gruppe GOS1-2 oder innerhalb der Gruppe 3-5 vorhergesagt werden (zweiseitiger exakter Fisher-Test p<10-3).

Prediction of outcome in severe traumatic brain injury: Vestibulo-ocular monitoring as a novel tool.

Surg Neurol Int 22-Dec-2010;1:85 – Rabiu TB.

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Dear Sir,
Outcome prediction is a major part of the present-day management protocol for severe traumatic brain injury (sTBI). The introduction of vestibulo-ocular monitoring (VOM) using galvanic labyrinth polarization (GaLa) by Schlosser and his colleagues represents a novel method of assessing brainstem function and predicting outcome in sTBI. VOM is likely to replace oculo-cephalic and caloric tests in assessing brainstem function in the near future and may play an important role in the diagnosis of brain death.
Prediction of outcome in sTBI is an integral part of the present-day management of TBI. It allows proper stratification of patients and allocation of scarce resources in the overall planning of care. As discussed by Schlosser and his colleagues,[ 1 ] the use of prediction tools such as the post-resuscitation Glasgow Coma Score(GCS), electroencephalogram (EEG), electrical potentials (EPs), cranial computed tomography (CT) findings, cerebral metabolism measured by, for example, microdialysis and infrared spectroscopy, among others, is usually attended by several limitations. The authors’ introduction of VOM using GaLa represents a novel method of assessing brainstem function and predicting outcome in sTBI.
In their paper, the authors introduced VOM as a means of testing brainstem function. This is intended to complement the findings of brainstem imaging and thus should improve the prognostication of the long-term outcome in sTBI. They performed VOM through video-oculographic (VOG) recording of eye movements during GaLa stimulation of both labyrinths. The eye movement response is elicited via the vestibulo-ocular reflex arc (VOR), i.e. via the afferents from the peripheral neurons to the vestibular nuclei and, subsequently, to the oculomotor neurons.
They performed the test in comatose sTBI patients within 3 days of injury while on intensive care unit (ICU) admission and recorded the oculomotor response (OMR) to stimulation of the labyrinths. In their study of 26 patients, GaLa induced OMR in 15 (57.7%) but not in 11 (42.3%) patients. All the patients in the latter group had an unfavorable Glasgow outcome score (GOS) of 1–2, with death in 10 (90.9%) of them within 15 days of trauma despite operative interventions in six of them. VOM is likely to replace oculo-cephalic and caloric tests in assessing brainstem function in the near future and may play an important role in the diagnosis of brain death. Its depression by muscle relaxants is a considerable limitation of its usefulness as it may preclude its application in many sTBI patients who are often given such agents to allow for adequate ventilation and optimization of metabolism in the early phase of ICU admission. Thus, it may be worthwhile to perform VOM later than the first 3 days after TBI used by the authors to increase its global usage. This will no doubt require an evaluation of its correlation with the eventual outcome when performed during this period. The authors’ stratification of patients into favorable outcome (GOS > 2) and unfavorable outcome (GOS < 3) is at variance with the established convention, in which the five outcome categories are collapsed into a dichotomous distinction between, on one hand “poor” or “unfavorable” outcome (dead, vegetative state or severe disability) and, on the other, an “independent” or “favorable” outcome (moderate disability or good recovery).[ 2 ] Proper stratification would have given a P-value of 0.004 and not the

1. Schlosser HG, Lindemann JN, Vajkoczy P, Clarke AH. Vestibulo-ocular monitoring as a predictor of outcome after severe brain injury. Crit Care. 2009. 13: R192-

2. Teasdale GM, Pettigrew LE, Wilson JT, Murray G, Jennett B. Analyzing outcome of treatment of severe head injury: A review and update on advancing the use of the glasgow

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