푸필로메트리

Pupillometry

동공 크기와 반응성을 측정하는 동공측정법은 다양한 신경 손상을 입은 환자들을 위한 임상 신경학적 검사의 핵심 부분입니다.이것은 심리학에서도 사용됩니다.[1][2]

중환자실 동공측정법

100년 이상 동안 임상의들은 뇌 손상이 의심되거나 알려진 환자나 의식 손상이 있는 환자의 동공을 평가하여 신경학적 상태와 경향을 관찰하고 동공 크기와 빛에 대한 반응성을 확인해 왔습니다.[3]사실, 전기가 등장하기 전에, 의사들은 양초를 사용하여 빛에 대한 환자의 반응을 확인했습니다.

오늘날 임상의들은 학생들을 외상성 뇌손상 및 뇌졸중 환자를 포함한 위중증 환자들의 신경학적 검사 및 모니터링의 한 부분으로 평가합니다.[4][5][6]2019년에는 동공 크기와 동적 반응을 객관적으로 판단할 수 있는 정확하고 경제적인 방법으로 스마트폰 기반 동공계가 최초로 출시되었습니다.[7]

Pupillometer
NeuroLight pupilometer 및 그 QPi 점수

환자 관리 및 결과

임상 현장에서 동공 평가의 중요성을 보여주는 많은 연구들이 있었고, 동공 정보는 환자 관리에 광범위하게 사용되고 있으며, 가능한 의학적 개입의 지표로 사용되고 있습니다.

동공 이상이 발견된 후 즉각적인 중재를 받는 환자들은 회복 가능성이 더 높습니다.[8]

동공 빛 반사의 변화, 동공의 크기 및 무이소코리아(불평등한 동공)는 외상성 뇌 손상 환자의 결과와 상관관계가 있습니다.[9][2][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19]혈류 영상은 동공 변화가 뇌간 산소화 및 관류와 높은 상관관계가 있으며,[18][17][20] 이소코리아(anisocoria)는 병리학적 과정 또는 신경학적 기능 장애의 지표가 될 수 있음을 보여주었습니다.[17][21][22]

조사자들은 나이, 부상 메커니즘 및 글래스고 혼수 척도와 같은 다른 임상 정보와 함께 동공 크기 및 반응성을 결과 예측 모델의 기본 매개 변수로 사용했으며 [20][23][24]모델과 두개내 종괴 병변의 존재 및 위치를 상관 관계에 두고 있습니다.[10]

NIHSS(National Institute of Health Stroke Scale)는 동공 반응을 체계적인 평가 도구로 사용하여 뇌졸중 관련 신경학적 결핍의 정량적 측정을 제공하고 뇌졸중 환자의 급성을 평가하고 적절한 치료법을 결정하며 환자 결과를 예측합니다.[25]

수동 대 자동 동공 평가

종래, 동공 측정은 수동으로 동공 반응성을 평가하기 위해 펜라이트 또는 손전등을 사용하고(sPLR, "s"는 표준을 의미함) 동공 게이지를 사용하여 동공 크기를 추정함으로써 주관적인 방식으로 수행되어 왔습니다.하지만 수동 동공 평가는 상당한 부정확성과 불일치가 있을 수 있습니다.연구에 따르면 동공 반응의 수동 평가에서 검사자 간의 의견 차이가 39%까지 높은 것으로 나타났습니다.[1][2][4][5][26][27][28][29]자동 동공 측정은 동공 빛 반사(qPLR)의 측정을 통해 동공 크기, 대칭성 및 반응성의 신뢰할 수 있고 객관적인 측정을 제공하는 휴대용 핸드헬드 장치인 동공지진계의 사용을 포함합니다. sPLR은 자동 동공지진계에 의해 제공되는 정량적 PLR(qPLR)과 반대됩니다.qPLR은[30] 보정된 광 자극에 대한 동공 수축의 백분율에 해당합니다.2018년 이전의 동공계는 주로 동공 직경을 관측하기 위해 적외선 카메라를 사용했습니다.그러다가 2019년 기계 학습의 발전으로 스마트폰을 이용한 시각 스펙트럼 동공 측정이 가능해졌습니다.동공 빛 반사를 측정할 때 정확한 결과를 얻기 위해서는 불투명 아이컵을 사용하는 것이 중요합니다.[31]주변광에 의해 측정이 영향을 받을 수 있기 때문입니다.주목할 점은 스마트폰이나 특정 동공지진계와 같은 일부 기기에는 이러한 능력이 부족하다는 것입니다.그러므로, 아이컵을 사용하는 것은 더욱 더 필요합니다.전반적으로, 아이컵을 사용하면 동공 빛 반사를 정확하게 측정하는 데 도움이 됩니다.숫자 척도는 동공 반응을 보다 엄격하게 해석하고 분류할 수 있도록 하며 하드웨어 및 소프트웨어 기반 동공 측정기의 주요 기능입니다.

NPi-300 자동 적외선 번데기 (NeurOptics, Inc.)

자동 동공분석은 동공 평가에서 주관성을 제거하여 보다 정확하고 유행에 맞는 동공 데이터를 제공하며 보다 시기적절한 환자 치료를 위해 변화를 보다 빨리 감지할 수 있습니다.자동 동공측정기와 QPi 점수(Quantitative Pupillometry Index) 또는 Reflex의 "Reflex Score"와 같은 알고리즘을 사용하여 의사는 수동 평가로 놓칠 수 있는 동공 반응성을 쉽고 객관적으로 평가할 수 있습니다.자동 동공 측정기는 수동 동공 평가보다 더 효과적인 것으로 입증되었습니다.

자동 동공측정기와 5초간 연속적으로 동공을 분석하는 알고리즘으로 정량적 동공측정지수(QPi)를 통해 동공반응도를 측정할 수 있으며 수치값을 제공합니다.객관적인 데이터를 제공하며 육안으로 볼 수 없는 미묘한 변화를 감지할 수 있습니다.그것의 양적 특성은 객관적이고 보다 신뢰할 수 있는 평가를 제공합니다.또한, 빠른 임상 해석을 위해 색상 코드화되어 있습니다.정성적 척도를 통해 숫자와 연관된 각 색상에 대한 정량적 간격을 표시합니다.[32]

이동식 시각 스펙트럼 자동화 동공계는 일반적으로 더 높은 비용을 요구하는 적외선 동공계의 대안으로 효과적인 것으로 입증되었습니다.[33][9]적외선 동공계를 중심으로 논란이 일고 있는데, 이들 중 일부는 자연적인 동공현상인 하마를 측정할 수 없기 때문입니다. 전문가들은 뉴로옵틱스의 기기가 측정된 데이터에 곡선을 맞춘다는 결론을 내립니다.반면, 신경광 동공계(IDMED)는 주변광(PUAL) 기능에서 이러한 동공 불안을 제공하며, 이는 오피오이드 효과의 일관된 지표로 설명되며 이 분야의 연구에서 금본위제입니다.[34][35]적외선 동공측정기는 대상자의 궤도나 광대뼈에 설치된 아이가드를 사용하고 고정 거리 보정을 통해 동공 크기를 측정하는데, 두개골 구조가 사람마다 매우 다르기 때문에 고정 거리 측정의 타당성에 더욱 의문이 제기되고 있습니다.NeuroLight와 NPi 동공계는 둘 다 동공을 측정하는 장치이지만 인체공학과 기능 면에서 크게 다릅니다.주요 차이점은 NPi가 환자 식별 및 결과 기록을 위한 전자 부품이 포함된 투명 아이가드를 사용하여 각 환자에게 고유하다는 것입니다.주변의 빛을 통과시키는 이 소모품은 데이터 재현성 문제와 비용 증가를 초래할 수 있습니다.반대로 NeuroLight는 터치스크린 디스플레이와 함께 제공되며 눈을 주변 빛으로부터 격리시키는 재사용 가능한 불투명 아이컵을 사용합니다.이러한 설계 기능은 동공 측정의[31] 정확도를 향상시킬 뿐만 아니라 장치를 처음 구입할 때까지 전체 사용 비용을 절감할 수 있습니다.

미국 심장 협회의 새로운 지침에 따르면, 심정지 후 뇌 손상으로 인한 대부분의 사망은 예측된 좋지 않은 신경학적 결과에 근거하여 연명 치료를 적극적으로 철회하는 것에 기인합니다.NPI 및 자동 동공측정법은 최근 심장 정지 후 환자의 뇌 손상 예후를 지원하는 객체 측정으로 업데이트된 2020년 미국 심장 협회(AHA) 심폐 소생술(CPR) 및 응급 심혈관 관리(ECC) 지침에 포함되었습니다.[36]

Journal of Neurosurgery에 발표된 한 연구는 자동화된 동공측정기가 잠재적인 뇌허혈의 조기 경고를 알리는 신호일 수 있고 치료의 선제적인 확대를 가능하게 할 수 있다는 것을 발견했습니다.[37]

American Journal of Critical Care는 중환자실과 신경외과 간호사들이 지속적으로 동공 크기를 과소평가했고, 이소코리아를 식별할 수 없었으며, 동공 반응성(sPLR)을 잘못 평가했다고 밝혔습니다.자동 동공분석은 정확성과 일관성을 위해 필요한 도구이며, 미묘한 동공 변화를 조기에 감지하여 보다 효과적이고 시기 적절한 진단 및 치료 개입을 가능하게 할 수 있다고 결론 내렸습니다.[1]

또한 텍사스 대학교 사우스웨스턴 메디컬 센터의 한 연구는 두 명의 검사관(신경과 및 신경외과에 다니는 의사와 레지던트 의사, 직원 간호사, 중간급 실무자)이 동일한 조건에서 동시에 시행한 2,329건의 수동 동공 검사를 비교한 결과 검사자 간 신뢰도가 낮은 것으로 나타났습니다.[27][28]미국 중환자 간호사협회(AACN) 고급성, 점진적, 중환자를 위한 절차 매뉴얼, 제7판 및 미국신경과학간호사협회(AAN) 신경과학간호를 위한 핵심 커리큘럼, 제6판,이제 동공계의 사용이 주관성을 제거하고 동공 반응성이 일관되고 객관적이며 정량화 가능한 방법으로 추세화되도록 하는 방법을 설명하는 섹션이 포함됩니다.중환자 간호 전문가 100여 명이 광범위하게 검토한 AACN 절차 매뉴얼은 중환자실에서 수행하는 절차에 대한 권위 있는 참고 자료이며, AAN 교육과정은 신경과학 간호사 실습을 위한 포괄적인 자료입니다.

최근 몇 년 동안 의료 분야에서 사용되는 휴대 전화의 수가 증가함에 따라 모바일 기반 자동 동공 측정의 발전이 이루어지고 있습니다.특히, (주)브라이트램프는 이동식 정량 동공측정과 관련된 최초의 지적 재산권을 확보했습니다.

심리학의 동공분석

자극제

사진들

Hess and Polt (1960)는 [38]반나체 성인과 아기의 사진을 어른들에게 보여주었습니다 (남자 4명, 여자 2명).이성의 사진을 본 후에 동성의 동공이 커졌습니다.암컷의 경우, 동공 크기의 차이는 아기와 엄마의 아기 사진을 본 후에도 발생했습니다.이 검사는 학생들이 빛의 강도 변화(동공 빛 반사)에 반응할 뿐만 아니라 각성이나 감정을 반사한다는 것을 보여주었습니다.

1965년 Hess, Seltzer, Shlien은[39] 이성애자 남성과 동성애자 남성의 동공 반응을 조사했습니다.결과적으로 이성애자의 경우 이성애자의 사진으로, 동성애자의 경우 동성애자의 사진으로 동공 확장이 더 큰 것으로 나타났습니다.

T.M. Simms (1967)에 따르면,[40] 남성과 여성의 동공 반응은 그들이 이성의 사진에 노출되었을 때 더 높았습니다.[41]또 다른 연구에서, 넌널리와 동료들(1967)[42]은 '매우 즐겁다'고 평가된 슬라이드를 보는 것이 중립적이거나 매우 불쾌하다고 평가된 슬라이드를 보는 것과 더 큰 동공 확장과 관련이 있다는 것을 발견했습니다.

유아들은 얼굴 사진을 봤을 때가 기하학적 모양을 봤을 때보다 동공 크기가 더 커졌고,[41][43][44] 낯선 사람 사진보다 유아 엄마 사진을 본 뒤 더 큰 팽창 현상을 보였습니다.[43]

인지부하

동공 반응은 인지 작업에 할당된 뇌의 활성화를 반영할 수 있습니다.동공 확장이 심해지면 뇌의 처리가 증가합니다.[45]Vacchiano와 동료들(1968)은 동공 반응이 높거나, 중립적이거나, 낮은 값을 가진 단어에 대한 시각적 노출과 관련이 있다는 것을 발견했습니다.제시된 낮은 가치의 단어들은 팽창과 연관되었고, 높은 가치의 단어들은 동공의 수축과 연관되었습니다.[46]의사 결정 작업에서 인지 부하의 함수로서 결정 전에 팽창이 증가했습니다.[47][48]단기 연쇄기억에 관한 실험에서 학생들은 단어의 줄을 듣고 그것을 반복하도록 요청 받았습니다.(듣는 항목 수에 따라) 항목이 들은 후 동공 직경이 더 크게 관찰되었으며 항목이 반복된 후 감소했습니다.[49]작업이 어려울수록 솔루션 이전 시점부터 작업이 완료될 때까지 관찰되는 동공 직경이 커집니다.[51]

장기기억

동공 응답은 인코딩 시 장기 메모리 프로세스를 반영하여 메모리 형성의[52] 성공을 예측하고 검색 시 다른 인식 결과를 반영합니다.[53]

참고 항목

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