健康成年人頭脈沖抑制試驗正常值研究

劉進 冷輝 石磊 張琦

視頻頭脈沖試驗(video head impulse test，vHIT)是一種經高頻轉頭通過記錄眼鏡收集受試者眼動數據，從而獲取6個半規(guī)管功能信息的一種檢查。在高頻率甩頭過程中，為了維持視網膜映像的穩(wěn)定，眼球會向與頭動方向完全相反的方向運動。理想狀態(tài)下，眼動速度與頭動速度的比值為1，其比值稱為前庭眼動反射(vestibulo-ocular reflex，VOR)增益[1](gain)。但當VOR受損時，眼動速度大幅慢于頭動速度，則需要中樞啟動掃視幫助重新注視固定靶點。

2016年，頭脈沖抑制試驗(suppression head impulse paradigm，SHIMP)由Macdougall等[2]提出，SHIMP和vHIT在操作上大致相同，不同點在于vHIT需要受試者凝視墻上的固定點，而SHIMP則需要受試者凝視隨頭部運動一起移動的激光點，因為健康成年人VOR正常存在，眼動方向與頭動方向相反[3]，需要重新注視改變位置后的激光點，從而出現反代償性掃視波。目前國內外關于SHIMP的研究逐漸增多，其對前庭神經炎等疾病的恢復情況評估結果更加直觀[4～6]。vHIT與SHIMP均能評估高頻前庭功能，vHIT各項指標正常值參考范圍均有報道[7～11]，但SHIMP指標正常值鮮有報道。故本研究通過對健康成年人進行vHIT與SHIMP測試，計算SHIMP指標正常值參考范圍，并與vHIT正常指標進行對比，為SHIMP的臨床應用提供參考。

1 資料與方法

1.1研究對象 2020年9月至2020年10月于遼寧中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院選取84例健康成年人為研究對象，男42例，年齡35.38±11.39歲，女42例，年齡38.67±10.08歲。入選標準：①年齡18～60歲健康成年人；②無耳蝸疾病史、前庭疾病史及相關手術史；③沒有使用過耳毒性藥物；④均同意參加本研究。

1.2高頻前庭功能檢測 使用丹麥國際聽力公司生產的Eyeseecam甩頭儀進行vHIT檢查，均由同一位嚴格訓練的技師完成。受試者于光亮適中的檢查室內坐于離墻面1.5 m的位置，放松頸部，佩戴整合攝像頭和傳感器的眼鏡，檢查過程中眼鏡需與受試者面部固定緊密，中途不能調整。檢查者對受試者予以被動、快速、幅度在15°～20°、角速度為120°/s～180°/s、角加速度為3 000°/s～4 000°/s2不可被受試者預測的轉頭。在除去異常無效的曲線后，每個方向的有效甩頭次數不少于20次。

1.2.1vHIT測試方法 在檢查雙側水平半規(guī)管時，受試者略低頭，凝視前方的固定點;檢查者予以符合操作標準的水平左右方向轉頭。在檢查右前、左后半規(guī)管時，受試者向左轉頭45°凝視左側距離1.5 m處的靶點；在檢查左前、右后半規(guī)管時，受試者向右轉頭45°凝視右側距離1.5 m處的靶點；檢查兩對垂直半規(guī)管時則予以前后方向轉頭。

1.2.2SHIMP測試方法 SHIMP檢查方法與HIT基本一致，不同點在于SHIMP需要受試者凝視視頻眼鏡發(fā)出的激光點，激光點會隨受試者頭動而移動。操作人員應予以符合標準的轉頭，其中不可被受試者預測尤為重要[12]，若受試者在SHIMP檢查過程中提前預判轉頭方向，則可能出現早期反代償性掃視波甚至不出現反代償性掃視波等情況，檢查結果的精確度將大大下降。因此，檢查者需手動去掉無反代償掃視波以及出現早期反代償掃視波的記錄曲線，從而更精確地評估SHIMP指標。此外，為了保證正確的反代償性掃視，應盡量避免在轉頭結束后繼續(xù)使頭晃動[2]。

儀器自動計算下列指標：①2個水平半規(guī)管60 ms瞬時增益；②2個水平半規(guī)管及4個垂直半規(guī)管的回歸增益；③雙側水平半規(guī)管、右前-左后半規(guī)管、右后-左前半規(guī)管回歸增益不對稱比。

1.3統(tǒng)計學方法 應用SPSS 26.0進行統(tǒng)計學分析，增益值以均數±標準差表示，三對共軛半規(guī)管左右側的數值比較使用配對t檢驗。

2 結果

2.1健康成年人vHIT與SHIMP各指標正常值參考范圍 84例受試者vHIT檢查結果見表1，可見，雙側水平半規(guī)管60 ms瞬時增益，回歸增益均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，右前、左后半規(guī)管與右后、左前半規(guī)管的回歸增益分別比較均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。受試者均未引出代償性掃視波。

表1 84例健康成年人6個半規(guī)管vHIT指標結果

84例受試者SHIMP檢查結果見表2，可見，雙側水平半規(guī)管60 ms瞬時增益、水平半規(guī)管回歸增益均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，右前、左后半規(guī)管與右后、左前半規(guī)管的回歸增益分別比較均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。受試者均引出反代償性掃視波。健康成年人SHIMP檢查典型示例見圖1。

表2 84例健康成年人6個半規(guī)管SHIMP指標結果

圖1 健康成年人SHIMP 6個半規(guī)管示例圖

以醫(yī)學參考值(置信區(qū)間95%)公式計算出健康成年人的SHIMP指標正常值的參考范圍：水平半規(guī)管60 ms瞬時增益>0.77；水平半規(guī)管回歸增益>0.78，垂直半規(guī)管>0.82；水平半規(guī)管回歸增益不對稱比<9.73%，垂直半規(guī)管回歸增益不對稱比<8.58%。

2.2vHIT與SHIMP各指標正常值的比較 vHIT與SHIMP水平半規(guī)管60 ms瞬時增益、水平半規(guī)管回歸增益、垂直半規(guī)管回歸增益均有顯著性差異(均為P<0.001)(圖2)。

圖2 健康成年人各個半規(guī)管vHIT、SHIMP增益對比圖

3 討論

目前關于vHIT的研究逐漸增多，其中不乏對增益正常值的研究。有學者[8]認為增益>0.7為正常，有學者[13]認為增益>0.8為正常。本研究使用Eyeseecam甩頭儀，Cleworth等[14]指出Eyeseecam甩頭儀的算法主要有兩種：60 ms瞬時增益和回歸增益，瞬時增益為該時間點前后10 ms增益值的中值，如60 ms瞬時增益即選取50～70 ms增益值的中值；Eyeseecam甩頭儀能夠計算40、60、80 ms瞬時增益，但60 ms瞬時增益更能夠準確反映增益值且誤差??；回歸增益選取的時間間隔為0～100 ms，即計算0～100 ms的回歸增益值；瞬時增益的計算不受視頻眼鏡滑動造成的誤差所帶來的影響，但更容易受偽影的影響；回歸增益的計算不容易受到偽影的影響，但卻會受視頻眼鏡滑動造成的誤差所帶來的影響[15]，兩種算法結合能夠更精確地評估前庭功能。目前國內主流的vHIT儀器主要為ICS暈派思甩頭試驗儀和Eyeseecam甩頭試驗儀，因為兩者算法不同，導致計算出的增益值有較大差異，但是對患者診斷的結果卻是相同的。因此不同的檢測儀器應該使用自己的正常值[14]，SHIMP檢查也是如此。

vHIT與SHIMP檢查均為高頻(2～5 Hz)前庭功能檢查。日?；顒拥倪\動頻率在0.5～6 Hz[16]，當頻率在2 Hz以下的時候，本體覺、視覺、前庭覺都參與人體的平衡調控，并且在互為共軛關系的兩個半規(guī)管之間存在前庭張力，同時速度儲存機制也在腦干內發(fā)生作用。當頻率在2 Hz以上時，人體平衡與視網膜圖像的清晰主要依靠前庭覺，且vHIT與SHIMP檢查均不會誘發(fā)腦干中的速度儲存機制[17]，并同時產生抑制性中斷效應，僅使受刺激側半規(guī)管興奮而不產生推拉效應。SHIMP與vHIT的不同在于，在SHIMP測試過程中，受試者需一直注視記錄眼鏡發(fā)出的光點，該光點會隨頭部轉動一起移動。健康成年人VOR正常存在，眼睛向頭動方向相反的方向移動，因為目標位置改變而重新啟動掃視追趕改變位置的激光點而出現反代償性掃視波。本研究得出健康成年人SHIMP正常值參考范圍為：水平半規(guī)管60 ms瞬時增益>0.77；水平半規(guī)管回歸增益>0.78，垂直半規(guī)管>0.82；水平半規(guī)管回歸增益不對稱比<9.73%，垂直半規(guī)管回歸增益不對稱比<8.58%。當增益值低于正常值參考范圍時，考慮一側半規(guī)管功能受損，在進行角加速度運動時可加劇不平衡感;當不對稱比高于正常值參考范圍時，考慮一側前庭功能受損，從而更加全面地評估前庭功能。

目前國內外對于SHIMP的研究僅限于水平半規(guī)管，本研究與杜一等[18]得出的正常人水平半規(guī)管SHIMP增益值基本一致。但是目前還沒有對垂直半規(guī)管進行研究，本研究得出垂直半規(guī)管增益和回歸增益不對稱比的正常值范圍可以更加全面精確地評估前庭功能，并能與vHIT結合，綜合評估前庭功能。

本研究結果顯示SHIMP的VOR增益指標與vHIT的VOR增益指標有顯著差異(P<0.001)，與既往文獻報道一致[2,4]。Rey-Martinez等[19]指出這種差異可能是因為在SHIMP檢查時，受試者在轉頭之前會在一定程度上抑制自己的VOR；另一個原因可能是受試者在被動轉頭過程中提前預判，從而導致早期預判性反代償性掃視波的出現，而早期預判性反代償性掃視波的出現更加影響SHIMP增益值的計算，這種影響可能類似于vHIT檢查中的隱性掃視波。Crane等[20]發(fā)現在高頻轉頭過程中，健康人對視覺目標抑制VOR的潛伏期約為80～90 ms，早期預判性反代償性掃視波極有可能處于這個時間間隔內，并在一定程度上影響回歸增益值以及60 ms瞬時增益值的計算。因此檢查者應手動去掉一些異常無效的曲線。

本研究中在vHIT檢查時，時常出現隱性掃視波，這對VOR增益值的計算造成了一定影響，而健康人對視覺目標抑制VOR的潛伏期為80～90 ms，這使得在SHIMP檢查中反代償性掃視波通常出現于頭動結束之后，因此，SHIMP對VOR增益的評估幾乎不受隱性掃視波的影響[21,22]，這是SHIMP相對于vHIT的一個優(yōu)勢，或許能夠幫助測得更加精準的VOR增益值。

SHIMP是一項近年提出的新型前庭功能檢查，其波形特點正好與vHIT形成互補。健康人在vHIT檢查中不出現代償性掃視波，而在SHIMP檢查中均出現反代償性掃視波，代償性掃視波的大量出現提示該半規(guī)管功能受損，而反代償性掃視波的出現卻恰好提示該半規(guī)管功能有一定程度的存留。vHIT與SHIMP檢查的增益值都具有一定臨床意義，兩種方法結合可以更加全面地評價前庭功能。McGarvie等[23]指出VOR增益值幾乎不受年齡影響，故本研究沒有進行年齡分組，但目前尚不明確SHIMP增益值是否會受年齡影響，并且本研究沒有深入探討反代償性掃視波與代償性掃視波，今后將擴大樣本量，并結合相應疾病進行綜合研究。