眼性前庭诱发肌源性电位临床检测技术专家共识
2022-02-28中国康复医学会眩晕康复专业委员会中国医药教育协会眩晕专业委员会
中国康复医学会眩晕康复专业委员会中国医药教育协会眩晕专业委员会
前庭诱发肌源性电位(vestibular evoked myo‐genic potential,VEMP)已被确立为前庭耳石器功能检查的临床测试方法。根据记录电极位置的不同,VEMP检查可以分为颈性前庭诱发肌源性电位(cervicalvestibular evoked myogenic potential,cVEMP)和眼性前庭诱发肌源性电位(ocular vestib‐ular evoked myogenic potential,oVEMP)两种主要类型。同样被视为前庭眼反射(vestibulo-ocular re‐flex,VOR)的一部分,cVEMP是源于颈肌的同侧抑制性反应,而oVEMP是当眼睛向上方凝视时,在下眼睑附近记录到的交叉的兴奋性反应。由于oVEMP的神经通路和测试的复杂性,oVEMP在临床的应用较cVEMP晚近20年[1-3]。国外最早由Todd和Rosengren等于2005年报道了oVEMP[3],国内最早由谢溯江等于2011年开展相关研究[4]。
常规诱发oVEMP的刺激为气导声,但由于骨导刺激可不依赖中耳的传递,避免了中耳因素的干扰,对罹患中耳疾病的患者有一定优势。与cVEMP类似,oVEMP的反应幅度也会随着年龄增长而逐渐下降,正常老年人也可能诱发不出反应[5,6]。基于刺激参数和年龄对oVEMP幅度和潜伏期所具有的影响,建议各实验室应该建立不同年龄段的正常值。
oVEMP作为椭圆囊功能评价的重要技术方法,经过近年的研究和应用,无论在技术层面还是在临床应用经验等方面都有很大进步。但记录方式、结果判定等还未达成共识。
1 基本概念与神经反射通路
oVEMP反应是一种由高强度信号直接刺激前庭耳石器(感受器),通过前庭中枢神经反射通路并在眼下斜肌(效应器)记录到的交叉兴奋性肌源性电位。但oVEMP也可在眼部其他肌肉中记录到,如下直肌,但不在本共识讨论范围内。oVEMP由一系列的波形组成,典型为双向波形,第一波呈负向,峰值潜伏期约为10 ms,第二波为正向,峰值潜伏期约为15 ms[3]。典型oVEMP波形见图1。
图1 典型oVEMP波形Fig.1 Typical oVEMP
根据现有的解剖和神经生理学认识,oVEMP的反射弧涉及到多个部位,包括(1)前庭上神经Scarpa神经节的初级前庭神经元;(2)脑干前庭神经核的次级前庭神经元;(3)对侧眼下斜肌的运动神经元。通常来讲,oVEMP主要反映椭圆囊功能,尚不能完全排除球囊的影响,同时也应注意到,部分半规管的传入信息也会参与其中[7],但其作用对检查结果的影响很微弱。
2 oVEMP测试技术
oVEMP幅度和潜伏期会受很多因素影响,因此规范各实验室检查条件非常重要。
2.1 常用的换能器类型和刺激参数
目前用于临床诊断的oVEMP检查有三种类型的换能器,包括气导给声、骨导振动和电刺激。
2.1.1 气导
气导(air conduction,AC)换能器是最早应用的,也是目前最常应用于临床oVEMP检测的类型。使用气导作为刺激方式时,尽量使用插入式耳机,以降低记录系统中电极对刺激伪迹的拾取。
刺激声类型:短声(click)或短纯音(tone burst)均可作为给刺激声,通常推荐短纯音。oVEMP记录中,短纯音的最佳刺激频率在500~1 000 Hz之间,临床多选用500Hz。其上升、下降时间分别为1ms,平台期为2ms,即1-2-1模式,刺激时长共4ms。在实践中可适当调整刺激声参数,建议短纯音持续时间不超过6~8ms。
刺激声强度:由于oVEMP记录通常需要高强度的声刺激信号,而最佳刺激声强度已接近于安全声暴露级的上限,可使用的安全声刺激强度范围很小;并且需要明确测试设备关于正常听力级(normal hearing level,nHL)的校准数值,避免导致刺激声过大[8]。所以特别强调,峰值强度须限制在安全水平,输出总能量必须在可接受的范围内。此外,由于儿童外耳道尺寸与成人存在差异,安全的刺激声强度低于成人[9]。
刺激声速率:建议的刺激重复率为5 Hz左右,超过10 Hz会造成VEMP幅度的降低[10]。
2.1.2 骨导
骨导(bone conduction,BC)换能器用于oVEMP刺激具有一定优势,尤其是当受试者存在外中耳病变而导致气导刺激不能诱发出oVEMP时。骨导oVEMP比气导oVEMP引出率更高。同时其测试时间比较短且不易对患者造成噪声暴露的安全隐患。AC和BC的最重要区别是,BC是一种双侧刺激。
刺激器类型:常见的BC刺激方式有三种:(1)骨导振子(如B71/B81);(2)电子机械振动器(如Mini-shaker等);(3)肌腱锤。骨导振子可以固定在头骨的中线(通常在前额上)或者乳突,电子机械振动器和肌腱锤可放置于颅骨的任一位置。
刺激参数:骨导振子和电子机械振动器的刺激参数同气导声。骨导VEMP最佳刺激强度要综合考量刺激器的输出性能和患者的舒适度,骨导振子按照峰值等效力值(peak-to-peak equivalent force level,peFL)进行校准[11]。肌腱锤的能量多变,有赖于检查者的经验。
2.1.3 电刺激
近年,有关电刺激诱发的oVEMP也有报道。刺激电极为电信号,通常要求电流为3~4 mA,持续1~2 ms。由于此技术尚在发展中,需进一步研究。
2.2 常用的记录参数
记录参数设置包括电极导联方式、滤波器和放大器设置、开窗时间以及叠加次数等。
2.2.1 电极导联方式
标准导联是将记录电极置于眼眶下缘中点(该部位在向上凝视时最接近于下斜肌),参考电极置于记录电极下方1~2 cm处。接地电极置于前额/下巴;第二种导联方案是将记录电极置于眼眶下缘靠近外眦;也有将参考电极置于其他的位置,如胸骨、鼻骨或耳垂。推荐用第一种电极导联方案,见图2。
图2 oVEMP电极导联方式Fig.2 Electrode montage of oVEMP
2.2.2 电极阻抗
通常要求电极阻抗≤10 kΩ,极间阻抗≤5 kΩ。
2.2.3 滤波器和放大器设置
高通截止频率和低通截止频率可分别设置为1~5 Hz和200~1 000 Hz。放大器的增益设置在20 000左右。
2.2.4 开窗时间和分析时长
由于需要评估记录过程的背景噪声,除刺激声给出后的50ms外,还需对刺激前(pre-stimulus)的10~20ms进行记录,因此推荐的记录开窗时间为-20~50ms。
2.2.5 叠加次数
推荐叠加次数为200次,不能少于100次。注意:每个刺激强度均需进行重复性验证。
综合上述oVEMP检查的刺激和记录参数,详见表1。
表1 眼性前庭诱发肌源性电位参数设置Table 1 Parameter setting of oVEMP
2.3 测试体位和要求
2.3.1 测试体位
受试者可处于坐位或者卧位,推荐采用坐位头直立正中位。在记录过程中放松面部肌肉,不要眨眼;同时不要说话或咬合下颌。
注意:平卧位、平卧位仰头、平卧位扭头可能会对耳石器或颅内压有影响,可导致oVEMP测试结果变化[12]。
2.3.2 凝视方向与角度
由于oVEMP幅度与凝视角度存在近似线性关系[13],通常受试者向头顶方向凝视30度。眼震对oVEMP幅度有一定程度的影响,视动性眼震或凝视诱发性眼震会造成oVEMP幅度的降低[14]。
注意:在凝视不足、凝视麻痹和部分正常的老年患者中,记录不到oVEMP。
3 oVEMP指标分析和结果解读
典型的oVEMP为双向波形,负向波潜伏期在10ms附近,标记为n10,正向波出现在15ms附近,标记为p15。重点分析潜伏期、波谷到波峰的幅度(即n10-p15)、阈值和双侧幅度比、双侧幅度不对称度。
3.1 幅度和阈值
oVEMP幅度的大致范围为数μV,阈值在90~95 dB nHL之间[15]。
记录oVEMP波形需要高强度的声刺激,阈值分析主要用于第三窗疾病的前庭功能评估。在这些情况下,通常会记录到较低的阈值,如60~70 dB nHL之间。
3.2 潜伏期
n10潜伏期为从刺激起始到产生n1波的时间,在10ms左右,p15潜伏期为从刺激起始到产生p15波的时间,在15ms左右。
注意:潜伏期会受到眼外肌凝视标靶角度、刺激声频率以及不同体位等影响。如凝视标靶角度不同会导致n10和p15潜伏期的变化[16]。此外,不同频率短纯音诱发的oVEMP潜伏期会有差异[17]。体位也是一个影响VEMP潜伏期的因素[12]。
3.3 幅度比和幅度不对称度分析
oVEMP的绝对幅度会受到眼外肌紧张程度以及凝视角度的影响,临床通常采用相对幅度的概念,主要包括双侧幅度比和幅度不对称度。双侧幅度分别由AL和AS表示(其中AL表示幅度较高者,AS表示幅度较低者),双侧幅度比为AL/AS。双侧幅度不对称度(asymmetry ratio,AR)为:
AR正常值标准虽然尚未统一,但目前以>40%[18]为不对称的参考指标。
4 oVEMP测试基本流程和注意事项
本检查无绝对禁忌症,但应注意以下几个关键环节。
4.1 基本测试流程
(1)电极导联准备、佩戴给声设备,注意电极位置准确;
(2)按规范设置刺激和采集参数;
(3)起始刺激强度不宜过大,通常设置为95或100 dB nHL,如进行阈值测试,以5dB步距逐渐降低刺激强度;
(4)记录检查结果要准确,对各项指标分析和撰写oVEMP报告要规范。
4.2 受试者检查前准备
(1)叮嘱受检者在检查前24小时不得饮酒,以避免饮酒产生的位置性酒精性眼震、终极性眼震对oVEMP的影响[13];
(2)向受试者讲解测试目的、要求,强调记录过程中需要放松脸部肌肉,给声时尽量不要眨眼,不要讲话或咬紧牙齿;
(3)用95%乙醇和磨砂片清洁局部皮肤,以降低皮肤阻抗。
4.3 oVEMP测试常见错误及解决方案
(1)向上凝视不足,可造成反应很低或无反应
解决方案:向患者认真解释凝视要求并在测试过程中确保其正确执行,可在检查室标记出用于患者凝视的视觉参考点。或者提供标有凝视角度的刻度尺,以便于患者选择合适的靶点[8]。
(2)刺激声强度低,可造成反应幅度低或无反应
解决方案:由于oVEMP阈值比cVEMP高约5~10 dB,所以oVEMP记录时所需的刺激强度更高。因此,声强校准和实验室的正常值对照非常重要,骨导刺激也可以作为解决方案备用。
5 oVEMP在外周前庭疾病中的临床应用
oVEMP被广泛应用于评估耳石器功能,特别是针对内耳第三窗疾病的诊断有较为明确的意义,对耳石病的诊断有重要价值;对其他内耳疾病和其他前庭损伤在诊断方面的确切价值尚需进一步研究。
5.1 内耳第三窗疾病
经听骨链传递的声音能量通过前庭窗抵达内耳,并在蜗窗产生向外的运动。某些疾病可导致内耳出现异常的第三窗,使经典的声能传导路线从耳蜗分流到前庭,从而导致前庭对声音的敏感度增强。
典型的上半规管裂综合征(superior canal dehiscence syndrome,SCDS)表现为气导oVEMP幅度增高和阈值下降[19],骨导oVEMP也会表现出异常,但阈值下降程度不如气导oVEMP明显[20]。cVEMP会出现幅度饱和现象[21],因此建议采用气导oVEMP用于SCDS的评估。此外,在正常人群中往往无法记录到 4 000 Hz气导或骨导oVEMP,但在SCDS评估中却非常有效[22]。
大前庭水管综合征(large vestibular aqueduct syndrome,LVAS)在cVEMP检查中虽然阈值和幅度无明显改变,但是气导oVEMP幅度有增高和阈值降低的可能。但部分患者会随着终末器官损伤的加重而出现oVEMP阈值升高,幅度下降的可能[23]。
5.2 耳石病
广义的耳石病是指耳石器功能异常但是半规管功能正常,也被称为孤立性耳石器功能障碍(isolated otolith dysfunction,iOD)[24]。iOD患者仅在矢状面时偶发倾斜或平移感,而无其他前庭症状;双温试验和头脉冲试验正常,多有气导cVEMP异常,较少出现oVEMP异常。在耳石病评估中,VEMP有非常重要的临床诊断价值[25]。
5.3 其他常见的前庭疾病
虽然有很多oVEMP在前庭疾病评估的应用被研究者关注,但结论比较分散,现仅就相对集中的三种常见疾病介绍如下:
前庭神经炎(vestibular neuritis,VN)可有前庭上神经或者前庭下神经受累,也可以两者均受累。前庭上神经炎患者的气导oVEMP和骨导对侧oVEMP无引出或幅度下降;前庭下神经炎患者的cVEMP无法引出或幅度下降[26]。由于前庭上神经受累的比例最高,VN患者的VEMP检查结果通常表现为:气导cVEMP无异常,而气导和骨导oVEMP幅度下降或波形未引出,出现oVEMP异常率高达70%,而cVEMP异常率约为40%[27]。
梅尼埃病(Meniere's disease,MD)患者中有30~50%出现气导oVEMP不对称度升高,而骨导oVEMP异常比例较低[28];此外调谐频率的改变对MD诊断有一定参考价值。调谐频率改变是指正常受试者可记录到oVEMP最高幅度的频率为500 Hz,而MD的调谐频率可增高到1000 Hz[29]。由于调谐频率会受年龄的影响,建议与年龄匹配组正常值校正后再行分析。
良性阵发性位置性眩晕(benign paroxysmal positional vertigo,BPPV)的发生与椭圆囊斑的耳石脱落关系密切,故oVEMP的灵敏度和特异度均比cVEMP高[30]。在BPPV急性发作期,患者的健侧和患侧oVEMP大多有波形未引出或者反应幅度下降的表现[31],但国内外均是基于典型症状和特殊眼震对BPPV进行临床诊断,有关工作尚需研究。
6 结语
VEMP是一种针对前庭耳石器及神经通路的有效检查技术,近年来已经越来越多地应用在前庭疾病的临床诊断中[32]。但国内各医疗机构在oVEMP检测方法上尚无统一的技术和规范,影响了临床使用效果;而且无论是cVEMP还是oVEMP,对任何特定的常见前庭疾病(如梅尼埃病和良性阵发性位置性眩晕)的诊断都难有实质性的帮助,也需要开展多角度的深入研究。因此,希望本临床检测技术专家共识能促使该技术更加规范地应用于临床工作和科学研究之中。
致谢:附图由首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科赵安琪博士研究生绘制。