正常青年人骨导眼肌前庭肌源诱发电位特征初步研究
2017-03-29刘嘉伟樊小勤林颖钟波查定军
刘嘉伟 樊小勤 林颖 钟波 查定军
前庭诱发肌源性电位(vestibular evoked myogenic potential,VEMP)是近年来兴起的一项前庭功能检测手段,是采用振动刺激在紧张的眼外肌记录到的一种肌源性电位,反映椭圆囊或球囊的功能[1]。根据信号采集的部位不同,可以分为颈肌前庭诱发肌源性电位(cervical vestibular evoked myogenic potential,cVEMP)和眼肌前庭诱发肌源性电位(ocular vestibular evoked myogenic potential,oVEMP)等。根据刺激种类不同,可分为气导声刺激诱发的前庭诱发肌源性电位(air-conducted vestibular evoked myogenic potential,ACVEMP)和骨导振动刺激诱发的前庭诱发肌源性电位(bone-conducted vestibular evoked myogenic potential,BC-VEMP)等,其中后者是运用击锤、骨振子等振动颅骨刺激内耳的前庭耳石器。目前国内气导VEMP发展较为成熟,已经应用于临床患者的诊治。骨导VEMP的检测和研究均处于空白[2~4]。VEMP对前庭系统及其相关疾病的诊断与鉴别诊断具有重要价值,但判断VEMP异常的指标尚没有统一标准。因此,本研究于2017年3月~2017年5月对20名志愿者(男女各10名)进行BC-oVEMP正常值检测,实验结果报道如下。
1 资料与方法
1.1 被试
2017年3月~2017年5月,选取正常志愿者20名,其中男10名,女10名,年龄20~25岁,平均年龄22.05±2.01岁。所有志愿者均无耳流脓、眩晕发作及听力减退史,无噪声接触史,无眼部疾患和外伤史等疾病,双侧外耳及鼓膜均无异常,耳镜、纯音测听及听力测试无异常,无自发性眼震等。实验前志愿者均知情同意并自愿参加。
1.2 试验设备
实验在本底噪声低于3 0 d B(A)的隔音屏蔽室进行,设备选用听觉诱发电位仪(Eclipse,Inteee racoustics,丹麦)、功率放大器(2716C,Brüel &Kjeæer ,丹麦)和激振器(minishaker 4810,Brüel &Kjær,丹麦)。正式试验前,由中国计量科学研究院声学室对其进行校准[5]。听觉诱发电位仪输出的短纯音(500 Hz)刺激信号经功率放大器放大后,驱动激振器振动,激振器振动后产生的作用力由仿真乳突接收,并将其转换为电信号,由声学分析仪经过数据处理,得到激振器振动作用力的峰值等效力值和信号频谱。为保证激振器与仿真乳突之间紧密耦合,两者之间预先加载1 kg的静态力。经校准测定,软件选择500 Hz短纯音声信号40 dB HL强度信号,相当于141.1 dB力级(force level,FL)。
1.3 测试方式及实验条件
受试者仰卧位,尽量保持身体放松,记录电极位于两侧眼眶下缘中点下方约1 cm处,参考电极放置于记录电极下方约1~2 cm处,电极两侧对称,接地电极置于胸锁骨窝、眉心(鼻根)或者下颚处(本实验置于眉心处)。电极安放前要清洁皮肤采用95%的酒精和磨砂膏进行电极放置位置的皮肤脱脂,使电阻保持在5 kΩ以下,减小电阻对试验的影响。刺激声为相反极性的500 Hz短纯音,上升/下降时间1 ms,平台时间2 ms;刺激频率5.1次/s,叠加次数80次,记录窗宽50 ms。击锤置于受试者眉间稍向上约3 cm(发际线)处,手扶击锤,并保持垂直,使击锤完全由受试者承重。施加刺激时受试者双眼向上凝视头部上方正中位置,使视线保持在后上方约45°~60°的紧张状态。测试中保持视线处于身体正中线。击锤刺激采用单侧给声方式。记录受试者电位按照先左后右和先右后左依次轮换,依次记录两侧耳所记录到的电位。
1.4 测试记录与数据计算
记录时以N1-P1重复性良好波形为标志,重复3次,由于第一个波峰和波谷重合率高,一致性好,将记录电位所显示的第一个向上的波峰命名为N1,第一个向下的波谷命名为P1,N1-P1与前庭功能有关,临床意义大,故本测试仅对N1和P1的参数记录,并将所测数据以±s表示。
双耳间对称性计算:耳间对称性系数(asymmetry ratio,AR)计算公式为AR=(右耳潜伏期-左耳潜伏期)/(右耳潜伏期+左耳潜伏期)。根据计算,如果左、右耳间N1潜伏期完全一致,则AR=0;如果一侧波形消失,潜伏期记为0,则AR=l。当AR值在0~1时,值越大,则耳间对称性越差;反之AR值越小,对称性越好。
2 结果
骨导oVEMP检测参数分别为N1和P1的潜伏期、波间振幅比、不对称比等。本试验所得正常值见表1。
可见受试者全部引出VEMP波形,N1-P1波引出率为100%,N1的潜伏期为10.31±0.51 ms,P1潜伏期为15.14±1.48 ms,波间期为4.83±1.28 ms,振幅为10.91±5.02 μV。除振幅耳间波动稍大外,oVEMP阈值、N1潜伏期及P1潜伏期左右耳间波动很小。
3 讨论
oVEMP是指以双表面电极模式从眶下眼外肌引出的前庭诱发的眼肌肌源性诱发电位,与瞬目反射或者表情肌的肌电活动不同,它是前庭末梢感受器接收刺激 (声刺激、振动刺激、电刺激等)后出现的反射性肌电活动。近年来,许多学者普遍认为oVEMP与椭圆囊和前庭上神经相关,主要反映前庭交叉眼反射,其传导通路包括椭圆囊、前庭上神经、脑干前庭神经核、内侧纵束、对侧动眼神经核和对侧眼外肌[6~10]。本实验通过在面部分别记录两侧眼轮匝肌的动作电位,所记录电位是对侧耳石器由骨振动刺激产生的动作电位,通过相应的传导通路,传到眼轮匝肌并产生电冲动被记录。越来越多的研究支持oVEMP很可能是经前庭上神经传人,交叉投射到对侧眼外肌,反映椭圆囊功能的前庭-眼肌反射。
oVEMP是测试前庭眼动神经通路功能,可以评估椭圆囊、前庭上神经以及脑干前庭上行神经通路的功能,根据能否顺利引出oVEMP相应的正常波形,可以较为准确的判断耳石器功能或传导通路是否正常。骨导oVEMP在国内还处于研究空白领域。
2003年,数项临床试验[6]均发现利用临床纯音听阈检测所用的骨导耳机振子贴敷于乳突表面,对颅骨施加振动刺激,所记录VEMP的波形比用气导耳机短声刺激诱发的肌电位更明显、患者更容易接受。振动施加于Fz(前额发际线的头颅正中位置)就可以在乳突区产生线性的加速度,成为一种有效的耳石器刺激或者对头颅的骨导振动(bone conducted vibration,BCV)刺激。当使用叩锤轻轻敲击额头或用Brüel&Kjeæer生产的minishaker激振器施加500 Hz的振动,线性加速测量设备在双侧乳突均记录到一系列快速变化的线性加速运动,后者所产生的振动能量可以均一及标准化,因而在定量的前庭实验室检查中更具优势。
表1 正常青年人群的骨导眼肌前庭肌源诱发电位各参数值特征(n=40)
AC-oVEMP可以有效地检测耳石器功能,但是所需要的声刺激强度至少在120~130 dB SPL,临床检测时记录到的眼肌电位幅度值小,假阴性多[7]。相比之下,BC-oVEMP有较多优点,应用于临床的范围更广:患者外中耳结构异常,AC-oVEMP难以检测时,骨导oVEMP可以进行很好弥补;刺激强度更大,记录到的眼肌电位幅度值更大;受外界干扰较小,为临床疾病诊断提供较为可靠的数据[7]。BC-oVEMP正常值的建立,可以作为很多临床相关疾病的辅助性检查手段的参考,帮助疾病筛查以及定位、定性诊断,为各种眩晕相关疾病提供诊断依据,推动其在临床上的运用[8~10]。与cVEMP结合检测将更清晰具体地反映眩晕相关的前庭系统病变部位,对眩晕明确诊断、指导治疗和预后评估有重要意义。
尽管骨导振动同时刺激双侧内耳,但本研究中为了获得可靠的结果,采用单侧眼轮匝肌记录至少3次的方式,且最后比较双侧VEMP幅度的对称性。单侧记录很难保证双侧肌肉收缩反应的对称性,同时考虑到受试者耐受性,所以本研究中受试者按先左后右和先右后左依次轮换,减小误差。根据表1所列出的相关数据,可以看出骨导oVEMP相关参数在正常青年人的波动范围不大,除了振幅相对差异较大,N1潜伏期、P1潜伏期、P1-N1波间期波动范围不大,数据较为可靠,可以作为准确的参考数值,用于后续的研究。若患者检查结果的P1-N1数值超出本实验所得的参考值较大时,可以反映出此患者的前庭耳石器或者前庭-眼肌传导路受阻。一般认为AR<40%,可以视为正常,双侧振幅的不对称比≤34%,可以视为正常。若两侧振幅的不对称比超过34%,则表明患者双侧前庭功能间的差异可能有临床意义。
影响VEMP波引出的因素众多。年龄对VEMP的影响是明确的,在一定范围内,年龄越大,VEMP波引出越差,引出波形不典型。肌张力改变不会影响VEMP潜伏期,但会影响幅度大小,肌张力大小会因为受试者的个体差异以及在受试时肌肉用力程度不同而有所不同,引出的VEMP波形的振幅不同。不同作者和实验室报告VEMP幅度差别很大,为消除因肌肉张力不同而引起的绝对幅度不同的影响,一般不直接比较绝对值,而采用相对值进行评估[3]。由于激振器需要外力扶持垂直,不同的人方式方法力道都有所差异,建议各实验室在进行骨导振动刺激检测前先建立正常值数据,有利于获得更加真实有效的实验结果。
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