Messaufbau zur videoanalysebasierten Bestimmung der Lidschlusskraft des humanen Musculus orbicularis oculi

Zusammenfassung

Hintergrund Bisherige experimentelle Ansätze zur Messung der Lidschlusskraft wiesen eine hohe Fehleranfälligkeit auf oder waren durch einen technisch komplexen Versuchsaufbau unpraktikabel. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer Messmethode der Lidschlusskraft mittels Videoanalyse, die möglichst untersucherunabhängig und einfach anzuwenden ist.

Material/Methoden 50 gesunde Probanden wurden eingeschlossen. Für die Messung wurde ein verformbarer Single-Use-Lidsperrer nach Barraquer verwendet. Der forcierte maximale Lidschluss wurde mittels Videospaltlampe aufgezeichnet. Die Auswertung des Videomaterials erfolgte softwarebasiert durch einen Tracking-Algorithmus, mit dessen Hilfe die Bewegungsstrecke des Lidsperrers ermittelt wurde. Die Federsteifigkeit wurde separat geprüft. So konnte der Bewegungsstrecke eine definierte Kraft in N zugeordnet werden. Für die statistische Untersuchung von Einflussgrößen auf die Lidschlusskraft (Alter und Geschlecht) wurde der Korrelationskoeffizient nach Pearson ermittelt. Für die Ermittlung der Reliabilität der Methode wurden die Wiederholungsmessungen mittels Intraklassenkoeffizient (ICC) ausgewertet.

Ergebnisse In je 3 Wiederholungsmessungen an 9 Probanden wurde ein ICC von α = 0,91 nachgewiesen. Bei 50 gesunden Probanden ergab sich eine Streubreite der Lidschlusskräfte zwischen 0,62 und 4,72 N. Es konnte keine Korrelation zwischen dem Alter der Probanden und der Lidschlusskraft ermittelt werden (Korrelationskoeffizient nach Pearson = 0,054). Eine geringe Korrelation zeigte sich zwischen dem Geschlecht und der Lidschlusskraft. Tendenziell ergaben sich bei Männern etwas höhere Lidschlusskräfte. Der Mittelwert x̄ bei Frauen betrug 1,82 N, bei Männern 2,58 N (Korrelationskoeffizient nach Pearson = 0,428).

Schlussfolgerung Bei 50 gesunden Probanden zeigte sich eine große Varianz der ermittelten Lidschlusskraft. Die genauen Einflussfaktoren, welche die individuelle Lidschlusskraft bestimmen, sind derzeit noch nicht bekannt. Die große Streubreite der Messwerte macht eine klare Distinktion zwischen pathologischen und physiologischen Lidkräften schwierig. Somit sind mögliche klinische Anwendungsgebiete der Lidkraftmessung eher in individuellen Verlaufskontrollen bekannter Lidpathologien wie z. B. Fazialisparese oder Myasthenia gravis zu sehen.

Abstract

Introduction Current methods to measure the of strength of the musculus orbicularis oculi are limited by high proneness to examiner error or by their complex and impracticable set-ups. Our aim was to develop a simple and practicable method to measure eye lid power via video analysis.

Methods 50 healthy subjects were included. A deformable single use lid speculum was used. Forced maximum lid closure was recorded via a video slit lamp. Analysis of the video data was performed with open source tracking software. The maximum and minimum distances of the inserted lid speculum were detected. The rigidity and mechanical characteristics of the lid speculum were tested separately. In this way, lid power could be determined by analysis of the maximum compression of the lid speculum. To explore the impact of age and sex on eye lid power, Pearsonʼs correlation coefficient was evaluated. ICC (intra class correlation) was analysed as a measure of reliability.

Results In three repeated measurements in 9 subjects, an ICC of α = 0.91 was detected. With 50 healthy subjects, the range of lid power was 0.62 – 4.72 N. No correlation was found between the age of the subjects and eyelid power (Pearsonʼs correlation coefficient = 0.054). A weak correlation was found between the sex of the subjects and eyelid power. For female subjects, the mean power was 1.82 N and for male subjects 2.58 N (Pearsonʼs correlation coefficient = 0.428).

Discussion A test series of 50 healthy subjects exhibited a wide range of lid power. The wide range makes it difficult to distinguish between pathological and normal eyelid power. The major application field of the method may therefore be in inner-individual measurements of known eyelid pathologies, such as paresis of the facial nerve or ocular myasthenia.

Schlüsselwörter

Musculus orbicularis oculi - Lidkraft - Kraftmessung - Videoanalyse - Lider

Key words

orbicularis oculi muscle - eye lids - eye lid strength - video analysis

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