健康成年人头脉冲抑制试验正常值研究

刘进 冷辉 石磊 张琦

视频头脉冲试验(video head impulse test，vHIT)是一种经高频转头通过记录眼镜收集受试者眼动数据，从而获取6个半规管功能信息的一种检查。在高频率甩头过程中，为了维持视网膜映像的稳定，眼球会向与头动方向完全相反的方向运动。理想状态下，眼动速度与头动速度的比值为1，其比值称为前庭眼动反射(vestibulo-ocular reflex，VOR)增益[1](gain)。但当VOR受损时，眼动速度大幅慢于头动速度，则需要中枢启动扫视帮助重新注视固定靶点。

2016年，头脉冲抑制试验(suppression head impulse paradigm，SHIMP)由Macdougall等[2]提出，SHIMP和vHIT在操作上大致相同，不同点在于vHIT需要受试者凝视墙上的固定点，而SHIMP则需要受试者凝视随头部运动一起移动的激光点，因为健康成年人VOR正常存在，眼动方向与头动方向相反[3]，需要重新注视改变位置后的激光点，从而出现反代偿性扫视波。目前国内外关于SHIMP的研究逐渐增多，其对前庭神经炎等疾病的恢复情况评估结果更加直观[4～6]。vHIT与SHIMP均能评估高频前庭功能，vHIT各项指标正常值参考范围均有报道[7～11]，但SHIMP指标正常值鲜有报道。故本研究通过对健康成年人进行vHIT与SHIMP测试，计算SHIMP指标正常值参考范围，并与vHIT正常指标进行对比，为SHIMP的临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象 2020年9月至2020年10月于辽宁中医药大学附属医院选取84例健康成年人为研究对象，男42例，年龄35.38±11.39岁，女42例，年龄38.67±10.08岁。入选标准：①年龄18～60岁健康成年人；②无耳蜗疾病史、前庭疾病史及相关手术史；③没有使用过耳毒性药物；④均同意参加本研究。

1.2高频前庭功能检测 使用丹麦国际听力公司生产的Eyeseecam甩头仪进行vHIT检查，均由同一位严格训练的技师完成。受试者于光亮适中的检查室内坐于离墙面1.5 m的位置，放松颈部，佩戴整合摄像头和传感器的眼镜，检查过程中眼镜需与受试者面部固定紧密，中途不能调整。检查者对受试者予以被动、快速、幅度在15°～20°、角速度为120°/s～180°/s、角加速度为3 000°/s～4 000°/s2不可被受试者预测的转头。在除去异常无效的曲线后，每个方向的有效甩头次数不少于20次。

1.2.1vHIT测试方法 在检查双侧水平半规管时，受试者略低头，凝视前方的固定点;检查者予以符合操作标准的水平左右方向转头。在检查右前、左后半规管时，受试者向左转头45°凝视左侧距离1.5 m处的靶点；在检查左前、右后半规管时，受试者向右转头45°凝视右侧距离1.5 m处的靶点；检查两对垂直半规管时则予以前后方向转头。

1.2.2SHIMP测试方法 SHIMP检查方法与HIT基本一致，不同点在于SHIMP需要受试者凝视视频眼镜发出的激光点，激光点会随受试者头动而移动。操作人员应予以符合标准的转头，其中不可被受试者预测尤为重要[12]，若受试者在SHIMP检查过程中提前预判转头方向，则可能出现早期反代偿性扫视波甚至不出现反代偿性扫视波等情况，检查结果的精确度将大大下降。因此，检查者需手动去掉无反代偿扫视波以及出现早期反代偿扫视波的记录曲线，从而更精确地评估SHIMP指标。此外，为了保证正确的反代偿性扫视，应尽量避免在转头结束后继续使头晃动[2]。

仪器自动计算下列指标：①2个水平半规管60 ms瞬时增益；②2个水平半规管及4个垂直半规管的回归增益；③双侧水平半规管、右前-左后半规管、右后-左前半规管回归增益不对称比。

1.3统计学方法 应用SPSS 26.0进行统计学分析，增益值以均数±标准差表示，三对共轭半规管左右侧的数值比较使用配对t检验。

2 结果

2.1健康成年人vHIT与SHIMP各指标正常值参考范围 84例受试者vHIT检查结果见表1，可见，双侧水平半规管60 ms瞬时增益，回归增益均无统计学差异(P>0.05)，右前、左后半规管与右后、左前半规管的回归增益分别比较均无统计学差异(P>0.05)。受试者均未引出代偿性扫视波。

表1 84例健康成年人6个半规管vHIT指标结果

84例受试者SHIMP检查结果见表2，可见，双侧水平半规管60 ms瞬时增益、水平半规管回归增益均无统计学差异(P>0.05)，右前、左后半规管与右后、左前半规管的回归增益分别比较均无统计学差异(P>0.05)。受试者均引出反代偿性扫视波。健康成年人SHIMP检查典型示例见图1。

表2 84例健康成年人6个半规管SHIMP指标结果

图1 健康成年人SHIMP 6个半规管示例图

以医学参考值(置信区间95%)公式计算出健康成年人的SHIMP指标正常值的参考范围：水平半规管60 ms瞬时增益>0.77；水平半规管回归增益>0.78，垂直半规管>0.82；水平半规管回归增益不对称比<9.73%，垂直半规管回归增益不对称比<8.58%。

2.2vHIT与SHIMP各指标正常值的比较 vHIT与SHIMP水平半规管60 ms瞬时增益、水平半规管回归增益、垂直半规管回归增益均有显著性差异(均为P<0.001)(图2)。

图2 健康成年人各个半规管vHIT、SHIMP增益对比图

3 讨论

目前关于vHIT的研究逐渐增多，其中不乏对增益正常值的研究。有学者[8]认为增益>0.7为正常，有学者[13]认为增益>0.8为正常。本研究使用Eyeseecam甩头仪，Cleworth等[14]指出Eyeseecam甩头仪的算法主要有两种：60 ms瞬时增益和回归增益，瞬时增益为该时间点前后10 ms增益值的中值，如60 ms瞬时增益即选取50～70 ms增益值的中值；Eyeseecam甩头仪能够计算40、60、80 ms瞬时增益，但60 ms瞬时增益更能够准确反映增益值且误差小；回归增益选取的时间间隔为0～100 ms，即计算0～100 ms的回归增益值；瞬时增益的计算不受视频眼镜滑动造成的误差所带来的影响，但更容易受伪影的影响；回归增益的计算不容易受到伪影的影响，但却会受视频眼镜滑动造成的误差所带来的影响[15]，两种算法结合能够更精确地评估前庭功能。目前国内主流的vHIT仪器主要为ICS晕派思甩头试验仪和Eyeseecam甩头试验仪，因为两者算法不同，导致计算出的增益值有较大差异，但是对患者诊断的结果却是相同的。因此不同的检测仪器应该使用自己的正常值[14]，SHIMP检查也是如此。

vHIT与SHIMP检查均为高频(2～5 Hz)前庭功能检查。日常活动的运动频率在0.5～6 Hz[16]，当频率在2 Hz以下的时候，本体觉、视觉、前庭觉都参与人体的平衡调控，并且在互为共轭关系的两个半规管之间存在前庭张力，同时速度储存机制也在脑干内发生作用。当频率在2 Hz以上时，人体平衡与视网膜图像的清晰主要依靠前庭觉，且vHIT与SHIMP检查均不会诱发脑干中的速度储存机制[17]，并同时产生抑制性中断效应，仅使受刺激侧半规管兴奋而不产生推拉效应。SHIMP与vHIT的不同在于，在SHIMP测试过程中，受试者需一直注视记录眼镜发出的光点，该光点会随头部转动一起移动。健康成年人VOR正常存在，眼睛向头动方向相反的方向移动，因为目标位置改变而重新启动扫视追赶改变位置的激光点而出现反代偿性扫视波。本研究得出健康成年人SHIMP正常值参考范围为：水平半规管60 ms瞬时增益>0.77；水平半规管回归增益>0.78，垂直半规管>0.82；水平半规管回归增益不对称比<9.73%，垂直半规管回归增益不对称比<8.58%。当增益值低于正常值参考范围时，考虑一侧半规管功能受损，在进行角加速度运动时可加剧不平衡感;当不对称比高于正常值参考范围时，考虑一侧前庭功能受损，从而更加全面地评估前庭功能。

目前国内外对于SHIMP的研究仅限于水平半规管，本研究与杜一等[18]得出的正常人水平半规管SHIMP增益值基本一致。但是目前还没有对垂直半规管进行研究，本研究得出垂直半规管增益和回归增益不对称比的正常值范围可以更加全面精确地评估前庭功能，并能与vHIT结合，综合评估前庭功能。

本研究结果显示SHIMP的VOR增益指标与vHIT的VOR增益指标有显著差异(P<0.001)，与既往文献报道一致[2,4]。Rey-Martinez等[19]指出这种差异可能是因为在SHIMP检查时，受试者在转头之前会在一定程度上抑制自己的VOR；另一个原因可能是受试者在被动转头过程中提前预判，从而导致早期预判性反代偿性扫视波的出现，而早期预判性反代偿性扫视波的出现更加影响SHIMP增益值的计算，这种影响可能类似于vHIT检查中的隐性扫视波。Crane等[20]发现在高频转头过程中，健康人对视觉目标抑制VOR的潜伏期约为80～90 ms，早期预判性反代偿性扫视波极有可能处于这个时间间隔内，并在一定程度上影响回归增益值以及60 ms瞬时增益值的计算。因此检查者应手动去掉一些异常无效的曲线。

本研究中在vHIT检查时，时常出现隐性扫视波，这对VOR增益值的计算造成了一定影响，而健康人对视觉目标抑制VOR的潜伏期为80～90 ms，这使得在SHIMP检查中反代偿性扫视波通常出现于头动结束之后，因此，SHIMP对VOR增益的评估几乎不受隐性扫视波的影响[21,22]，这是SHIMP相对于vHIT的一个优势，或许能够帮助测得更加精准的VOR增益值。

SHIMP是一项近年提出的新型前庭功能检查，其波形特点正好与vHIT形成互补。健康人在vHIT检查中不出现代偿性扫视波，而在SHIMP检查中均出现反代偿性扫视波，代偿性扫视波的大量出现提示该半规管功能受损，而反代偿性扫视波的出现却恰好提示该半规管功能有一定程度的存留。vHIT与SHIMP检查的增益值都具有一定临床意义，两种方法结合可以更加全面地评价前庭功能。McGarvie等[23]指出VOR增益值几乎不受年龄影响，故本研究没有进行年龄分组，但目前尚不明确SHIMP增益值是否会受年龄影响，并且本研究没有深入探讨反代偿性扫视波与代偿性扫视波，今后将扩大样本量，并结合相应疾病进行综合研究。