户红艳 能玲玲 王乐 李玲 李盼盼 叶放蕾
郑州大学第一附属医院(郑州 450018)
强声刺激可以兴奋人类的前庭末梢感受器,经特定的反射通路,在躯体浅表骨骼肌表面记录到的相应的肌电反应,称为前庭诱发肌源性电位(vestibular evoked myogenic potentials,VEMP)[1]。VEMP包括颈肌 VEMP(cervical-VEMP,cVEMP)和眼肌VEMP(ocular-VEMP,oVEMP),已成为探索前庭耳石器(椭圆囊和球囊)和前庭上下神经通路功能的客观检查[2]。根据刺激类型的不同,VEMP分为气导声刺激诱发(air-conducted vibration,ACS)、骨导振动刺激(bone-conducted vibration,BCV)诱发和直流电诱发(GVS-VEMP)。已有不少研究证实ACSVEMP是一种可行的前庭功能辅助检查手段,已应用于临床眩晕患者的诊治,而有关BCV-VEMP研究报道较少,判断BCV-VEMP是否异常也没有统一标准。本研究利用B81骨振子行BCV-VEMP测试,记录并分析健康青年人BCV-VEMP的相关参数,以建立本实验室的正常值范围,并为BCVVEMP的临床应用提供参考。
选取30名(60耳)听力正常无眩晕的健康青年人作为研究对象,其中男15人,女15人,年龄20~36岁,平均年龄(25.28±4.32)岁,所有受试者均行电耳镜、纯音听阈、声导抗、BCV-cVEMP和BCV-oVEMP检查。
入选标准:①无耳流脓、眩晕发作和听力减退史,无噪声接触史;②无眼部疾患和外伤史;③双侧外耳道、鼓膜无异常,耳镜、纯音听阈和声导抗测试无异常;④无自发性眼震,能良好配合BCV-VEMP检查。本实验通过伦理委员会审批,所有受试者均知情同意并自愿参加。
1.2.1 试验设备和参数设置
采用国际听力Eclipse EP25诱发电位仪(Interacoustics,丹麦),B81骨振子耳机。刺激声采用500Hz短纯音(tone brust,BT)(上升/下降时间2ms,平台时间2ms),以60dB nHL作为起始刺激强度,刺激声频率为5.1次/s,叠加次数为80~120次,记录窗宽为80ms,带通滤波为10~1000Hz。
1.2.2 BCV-VEMP测试方法
1.2.2.1 BCV-cVEMP检测方法
参照前庭诱发肌源性电位临床检测技术专家共识[3]。受试者端坐位,局部皮肤清洁脱脂,接地电极贴前额正中,记录电极贴同侧胸锁乳突肌中点,参考电极贴锁骨上窝。B81骨振子置于同侧耳后乳突,测试时受试者头转向对侧,下颌尽量靠近对侧肩膀,使胸锁乳突肌保持紧张。刺激间隙给予足够的休息。为了均一化测试结果,对双侧波幅进行肌紧张度校准。所得波形见图1。
图1 BCV-cVEMP示意图Fig.1 Schematic diagram of BCV-cVEMP
1.2.2.2 BCV-oVEMP检测方法
受试者端坐位,局部皮肤清洁脱脂,接地电极贴前额正中,参考电极贴下颏,记录电极交叉贴于对侧眼眶下缘中点下方1cm处,B81骨振子置于同侧乳突,给声时指导受试者双眼向上凝视中线上方30°的参照物,对侧眼眶下缘记录oVEMP,刺激间隙给予受试者足够的休息,所得曲线见图2。
图2 BCV-oVEMP示意图Fig.2 Schematic diagram of BCV-oVEMP
1.2.3 判断标准
cVEMP第一个向上的波峰为P1,第一个向下的波谷为N1,P1、N1的潜伏期差为波间期(ms),波幅为P1顶点到N1顶点之间的垂直距离(µV);oVEMP第一个向下的波谷为N1,第一个向上的波峰为P1,N1、P1的潜伏期差为波间期(ms),波幅为P1、N1间的垂直距离(µV)。
1.2.4 观察指标
潜伏期、波间期和波幅:60dB nHL振动刺激下引出的BCV-VEMP波形作为记录P1、N1潜伏期、波间期和波幅的图形。
阈值的判定:同一强度重复2次以上波形重复性良好做为反应存在的标志。可引出重复性好的BCV-VEMP波形的最小强度为阈值。
耳间不对称性(asymmetry ratio,AR):以波幅为例,AR=(右耳波幅-左耳波幅)/(右耳波幅+左耳波幅),若左右耳波幅一致,则AR=0;若一侧波形消失,波幅为0,则AR=1。AR在0~1之间,AR越小,耳间对称性越好,反之AR越大,耳间对称性越差。潜伏期、波间期、阈值的AR值以此类推。
所有受试者在60dB nHL振动刺激下均可引出BCV-VEMP,BCV-cVEMP和BCV-oVEMP的引出率均为100%。
2.2.1 BCV-cVEMP
所有受试者BCV-cVEMP参数值见表1。BCV-cVEMP的阈值、P1、N1潜伏期、波间期差异较小,波幅差异较大,波幅最小12.06µV,最大273.90µV,相差22.71倍。
表1 健康青年人BCV-cVEMP各参数的具体数值(n=60)Table 1 Specific values of BCV-cVEMP parameters of healthy young people(n=60)
受试者BCV-oVEMP参数值见表2。BCV-oVEMP阈值、N1、P1潜伏期、波间期差异性较小,波幅变化较大,波幅最小1.93µV,最大47.41µV,相差24.56倍。
表2 健康青年人BCV-oVEMP各参数的具体数值(n=60)Table 2 Specific values of BCV-oVEMP parameters of healthy young people(n=60)
2.3.1 BCV-cVEMP
表3为30例受试者左右耳(左耳n=30,右耳n=30)BCV-cVEMP参数比较。经检验P1、N1波潜伏期和波间期符合正态分布且方差齐,采用配对t检验,波幅和阈值不符合正态分布,采用Wilcoxon秩和检验。
表3 健康青年人BCV-cVEMP左右耳间参数比较(n=30)Table 3 Comparison of left ear and right ear parameters of BCV-cVEMP in healthy young people(n=30)
2.3.2 BCV-oVEMP
表4为本组30例(左耳n=30,右耳n=30)受试者左右耳BCV-oVEMP参数比较。经检验P1、N1波潜伏期和波间期符合正态分布且方差齐,采用配对t检验,波幅和阈值不符合正态分布,采用Wilcoxon秩和检验。
表4 健康青年人BCV-oVEMP左右耳间参数比较(n=30)Table 4 Comparison of left ear and right ear parameters of BCV-oVEMP in healthy young people(n=30)
2.3.3 各参数AR值
由AR值计算得出:本实验室波幅AR值的高标cVEMP为28%,oVEMP为29%。(95%的正常参考值范围=均值±1.64*标准差)。见表5和表6。
表5 健康青年人BCV-cVEMP各参数的耳间不对称率(%)Table 5 Inter ear asymmetry rate of BCV-CVEMP parameters in healthy young people(%)
表6 健康青年人BCV-oVEMP各参数的耳间不对称率(%)Table 6 Inter ear asymmetry rate of BCV-oVEMP parameters in healthy young people(%)
气导声刺激和骨导振动刺激均能诱发VEMP,目前临床上较常用的是ACV-VEMP。与ACV相比,BCV有一定优势:①传导性听力损失ACVVEMP往往引不出,而BCV-VEMP不经外中耳的空气传导途径,直接振动颅骨兴奋内耳前庭器官,BCV-VEMP仍可记录到。在外中耳疾病较为常见的耳科疾患中BCV刺激更具优势。②BCV-VEMP减少了强声刺激下声音暴露风险的增加。ACSVEMP需高强度刺激才能激活耳石器官,尤其对于ACV-oVEMP,阈值要高于 cVEMP15-20dB[4],高强度刺激会损害受试者耳蜗功能,引起继发性听觉损伤[5],从对耳蜗感受器的保护考虑,骨导对刺激前庭感受器的效果更好。③ACV激活的耳石传入神经元同样可以被BCV激活,但一些对BCV做出反应的前庭末梢神经元并不一定能够被ACV激活[6]。因此BCV-VEMP可作为ACS-VEMP的良好补充,但目前关于BCV-VEMP的研究报道较少,限制了BCV-VEMP的临床应用,本研究通过分析健康青年人的BCV-VEMP的各项参数,建立本实验室的正常参考值,为BCV-VEMP的临床应用提供参考。
骨导振动可通过不同的振动发生器实施。包括 Tap-hammer、Minishaker-4810、B71和 B81等。Tap hammer和Minishaker 4810均通过刺激额头正中发际线处(Fz点),Minishaker 4810体积较大,无法固定,校准困难,且价格昂贵,主要用于科研,Tap hammer记录装置简单、使用方便,无需功率放大器,但其刺激实施由操作者手动控制,对刺激强度的精确校准和标定存在一定的困难[7],限制了它的临床应用。传统B71骨导耳机能量输出有限,正常人群的BCV-oVEMP引出率低,波形不稳定,B81骨振子能量输出较B71大,性能稳定、失真小,输出强度可媲美Minishaker 4810,且容易固定,和普通骨导耳机一样操作方便,容易校准,易于临床的推广应用。本研究使用B81进行BCV-VEMP的正常值建立,推动BCV-VEMP的临床应用,并为临床相关疾病制定辅助检查的判断依据提供参考。
本研究BCV-cVEMP和BCV-oVEMP的引出率均为100%,这与文献报道BCV-VEMP引出率相对比较高的结果一致。Nicole,L.Greenwalt等[8]使用B71耳机对正常儿童、青年人和成年人行BCVVEMP测试,显示成年人骨导cVEMP和oVEMP的引出率分别为100%和89%,儿童骨导cVEMP和oVEMP引出率分别为100%和94%,青年人骨导cVEMP和oVEMP的引出率均为100%。张玉忠等[9]对25名健康受试者行骨气导VEMP测试,显示BCV-cVEMP和oVEMP的引出率分别为100%和98%,而ACS-cVEMP和oVEMP的引出率分别为100%和92%,BCV-oVEMP的引出率高于ACS-oVEMP;林颍等[10]对骨气导oVEMP的对比研究,显示气导刺激和B81骨导刺激的oVEMP引出率分别为87.5%和100%,骨导oVEMP的引出率高于气导oVEMP;Welgampola等[11]和Uchino,Y等[12]等的研究也显示对于oVEMP而言,骨导刺激比气导刺激引出率更高。这可能与骨气导之间刺激转导机制不同有关[13]。动物实验表明[13],骨导刺激时可以引起豚鼠前庭感受器微小的线性加速度改变,气导刺激时却检测不到这种变化,而前庭感受器对线性加速度敏感,因此骨导刺激比气导刺激更敏感。形态学证据表明[12],气导刺激强声只引起耳石器上毛细胞纤毛产生偏移,毛细胞胞体是相对静止的;而骨导刺激时,不仅可以引起毛细胞纤毛的摆动,还会引起毛细胞胞体的相对运动,骨导刺激对毛细胞的兴奋程度要大于气导。因此骨导比气导有更高的引出率,能够引出稳定波形所需要的刺激强度也低于气导,尤其对于oVEMP。
本研究刺激声采用500Hz短纯音(tone brust,BT)(上升/下降时间 2ms,平台时 间 2ms),BCV-cVEMP P1、N1潜伏期分别为(16.05±1.76)ms和(26.43±2.66)ms,波间期为(10.11±2.03)ms,BCV-oVEMP的P1、N1潜伏期分别为(18.25±2.40)ms和(12.19±2.31)ms,波间期为(6.09±0.99)ms。国内张玉忠等[9]报道的BCV-VEMP正常值采用的刺激声、时程和骨导换能器与本研究一致,其报道的cVEMP的P1、N1潜伏期和波间期也与本研究一致,而其报道的oVEMP的P1、N1的潜伏期分别为(10.68±1.70)ms和(15.57±1.98)ms,比本研究P1、NI的潜伏期短1-2ms,分析原因潜伏期除了受刺激声和刺激类型、换能器等的影响,也会因为不同的实验室、不同的实验条件等细小差别而出现不同,因此不同实验室应建立自己的正常值。
对于VEMP潜伏期延长的判读应慎重,大多数周围性疾病不会出现潜伏期延长,只有少数中枢性疾病会出现潜伏期延长,潜伏期延长多见于多发性硬化、急性脑干血管梗死以及中枢神经系统变性等疾病[14,15]。VEMP测试可作为中枢神经系统损伤的辅助诊断方法。
本研究BCV-cVEMP的波幅为(86.93±60.45)μV;BCV-oVEMP的波幅为(10.33±9.90)μV。可见cVEMP和oVEMP的波幅存在较大的个体差异。究其原因VEMP的波幅容易受到年龄、性别、肌张力等因素的影响,肌张力大小会因受试者的个体差异以及在肌肉用力程度不同而有所不同,引出的VEMP波幅也不同。不同作者和实验室报告VEMP幅度差别很大,为消除因肌紧张不同而引起的绝对幅度的不同,本研究没有采用波幅的绝对值,采用的是对肌紧张进行校准后的相对值来进行评估。随着年龄的增长,肌紧张度逐渐下降,波幅也会下降,因此应建立不同年龄段的VEMP的正常值,这也是我们今后的研究方向,我们会健全不同年龄段BCV-VEMP的正常值范围。
有关VEMP的各项指标中,对临床参考意义比较大的主要是引出率和波幅的双侧不对称比。波幅不同个体间差异较大,以波幅比作为判断VEMP是否正常的指标没有统一的标准,不同文献报道差异较大,胡琛、孔维佳[16]等研究指出波幅比大于2时考虑存在耳间差异;周娜、吴子明[17]等研究认为波幅比大于1.68时,波幅小的那侧存在功能低下。而波幅的双侧不对称比相对稳定,我们更倾向使用波幅的双侧不对称比作为判断骨导VEMP的指标。关于骨导VEMP的判断指标目前研究报道较少,我们实验室根据正常受试者得出的高标为BCV-cVEMP28%,BCV-oVEMP29%。
综上所述,BCV-VEMP对于健康青年人是一项稳定可靠的前庭功能检查项目。此研究可为健康青年人BCV-VEMP提供正常参考值范围,并推动BCV-VEMP的临床推广和应用。