两种刺激声坐姿下颈部及眼部前庭诱发肌源性电位特征分析

学术   2024-10-24 09:16   北京  

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前庭诱发肌源性电位(vestibular-evoked myogenic potentials,VEMPs)是经高强度声刺激前庭耳石器后,在收缩紧张的肌肉表面记录到的一种中潜伏期肌电位。胸锁乳突肌表面记录到的肌源性电位称颈肌前庭诱发肌源性电位(cervical Vestibular-evoked myogenic potential,cVEMP),眼外肌记录到的称眼肌前庭诱发肌源性电位(ocular vestibular-evoked myogenic potential,oVEMP)。本文对正常青年人在坐姿下500 Hz Tone-burst和500 Hz CE-chirp两种刺激声诱发的cVEMP及oVEMP各个参数值进行比较分析,提供正常值参考范围,探讨临床适合用于VEMPs测试的刺激声。




01

 资料和方法 

1.1 研究对象

选择21名年龄2033岁的健康青年人,平均年龄23.95±3.29岁,其中女性10人,平均年龄23.20±2.82岁,男性11人,平均年龄24.63±3.67岁,均为在校学生。受试者入选标准:无中耳疾病及前庭系统疾病史,无耳鸣,电耳镜检查正常,纯音听阈0.125 Hz8 kHz各频率均小于20 dB HL,双耳声导抗A型,声反射正常。测试前均签署知情同意书。

1.2 VEMPs测试方法

测试体位为坐姿,使用俄罗斯Neurosoft公司Neuro-audio听觉诱发电位仪(Neurosoft LtdIvanovRussia),仪器自带肌电图(electromyogramEMG)自动校正功能,将测得的每条波形肌电图控制在3070 mv 。通过ER-3A标准插入式耳机给声。清洁皮肤表面,使电阻<5 kΩ,刺激速率为5.1/秒,分析时限为050 ms,刺激声极性为交替波,cVEMP:叠加60次、带通滤波为302000 HzoVEMP:叠加次数100n200、带通滤波为11000 Hz

cVEMP电极贴法:双侧记录电极对称贴于胸锁乳突肌上1/3处,参考电极贴于胸骨上窝,地极电极贴于眉心,测试时头转向刺激耳对侧,身体不动,使同侧胸锁乳突肌处于强直状态,同侧记录信号,如图1所示。oVEMP电极贴法,双侧记录电极分别贴于眼睑中部下方约1 cm处,双侧参考电极贴于记录电极下方1 cm处,地极电极贴于眉心。测试时头部不动,眼睛保持向上看30°45°,对侧记录信号,如图2所示。

分别测得坐姿下500 Hz Tone-burst500 Hz CE-chirp两种刺激声的VEMPs阈值,起始刺激声强度为110 dB nHL,刺激声根据GB/T 4854.6-2014《声学校准测听设备的基准零级第六部分:短时程测试信号的基准听阈值》进行校准,以5 dB为一阶下降测试,直至阈值,记录两种刺激声不同强度诱发的cVEMPoVEMP参数值。

1.3 波形记录分析

cVEMP:第一个出现的正向波最高点及负向波最低点分别记录为p1n1p1n1之间的潜伏期差值为p1-n1波间期;p1n1的垂直距离为p1-n1振幅。oVEMP:第一个出现的负向波最低点为n1,随后出现的正向波最高点为p1n1-p1波间期及n1-p1振幅的记录方法同cVEMP

1.4 计算公式

不对称性=LA:左侧振幅,RA:右侧振幅;
对称性系数=lA:左侧n1潜伏期,rA:右侧n1潜伏期。
对称性越接近于0说明耳间对称性越好,越接近于1说明耳间对称性越差。

双侧振幅比=振幅高的一侧幅值除以振幅低的幅值。

1.5 统计学分析
使用SPSS 21.0软件进行统计学分析,对两种刺激声诱发的VEMPs各强度的参数值进行方差分析,不同数据组之间的比较用独立样本t检验,方差分析P0.05为有显著性差异。


02

 结果 

2.1 坐姿下Tone-burst与CE-chirp诱发的VEMPs引出率

21名受试者坐姿下500 Hz Tone-burst500 Hz CE-chirp两种刺激声诱发的cVEMPoVEMP各强度的引出率(见图3)。给声强度为110 dB nHL105 dB nHL100 dB nHL时,两种刺激声VEMPs的引出率均为100%,说明坐姿适用于VEMPs测试,且CE-chirp刺激声诱发的VEMPs引出率高、重复性好,可应用于VEMPs测试。

2.2 Tone-burst与CE-chirp诱发的VEMPs阈值及各强度参数值

记录500 Hz Tone-burst500 Hz CE-chirp两种刺激声测至阈值时各强度的VEMPs波形参数值,含p1潜伏期、n1潜伏期、p1-n1波间期、p1-n1振幅、双侧不对称性、双侧振幅比、双侧对称系数,建立本实验正常值。本研究得出21名正常受试者(42耳)在坐姿体位下两种刺激声诱发的VEMPs阈值分别为Tone-burst cVEMP 85.00±6.10 dB nHLCE-chirp cVEMP 84.63±4.99 dB nHLTone-burst oVEMP 83.38±6.54 dB nHLCE-chirp oVEMP 82.50±6.20 dB nHL。对两种声刺激诱发的VEMPs阈值进行独立样本t检验,cVEMP阈值差异性比较P=0.760.05oVEMP阈值差异性比较P=0.540.05,均无显著性差异。

2.3 Tone-burst与CE-chirp诱发的VEMPs不同刺激声强度下各参数值比较

对两种刺激声测得的各个刺激声强度VEMPsp1潜伏期、n1潜伏期、p1-n1波间期、p1-n1振幅、双侧不对称性、双侧振幅比、双侧对称系数等参数分别进行独立样本t检验,结果显示,两种刺激声不同强度下p1潜伏期、n1潜伏期均具有显著差异(P0.05),CE-chirp诱发的VEMPsTone-burst诱发的VEMPs相比p1潜伏期、n1潜伏期均缩短。

两种刺激声不同强度下p1-n1波间期、p1-n1振幅等参数均无显著差异(P0.05)。表1为两种刺激声测试强度为110 dB nHL100 dB nHL90 dB nHLcVEMPoVEMP各参数显著性分析结果。

 

图1 坐姿cVEMP电极贴法示意图


图2 坐姿oVEMP电极贴法示意图


图3 坐姿下两种刺激声诱发的VEMPs各个刺激声强度引出率


1 短纯音与线性调频脉冲音诱发的VEMPs三种刺激声强度波形参数显著性分析


2.4 不同性别Tone-burst与CE-chirp诱发的VEMPs参数比较

男女受试者两种刺激声诱发的VEMPs各参数值对其VEMPs的阈值、引出率以及各强度p1n1潜伏期、振幅、肌电图(EMG)等参数独立样本t检验,结果均无显著差异(P0.05)。

2.5 Tone-burst与CE-chirp诱发的VEMPs左右耳参数比较

两种刺激声诱发的VEMPs各参数值进行,左右耳测得的阈值、引出率以及各强度p1n1潜伏期、振幅、肌电图(EMG)分别进行独立样本t检验,结果无显著差异(P0.05)。

2.6 Tone-burst与CE-chirp诱发的VEMPs测至阈值时各参数值变化趋势

将两种刺激声诱发的cVEMPoVEMP分别测至阈值,对VEMPs各强度p1n1潜伏期变化趋势进行分析(如图4、图5所示)。随着刺激声强度降低,两种刺激声诱发的cVEMP p1潜伏期不变,n1潜伏期明显缩短;两种刺激声诱发的oVEMP p1潜伏期不变,n1潜伏期明显延长。本研究同时发现两种刺激声测得的VEMPs随着刺激声强度减弱,p1-n1波间期逐渐缩短,p1-n1振幅差逐渐降低。

 

图4 短纯音与线性调频脉冲音诱发的cVEMP测至阈值时p1、n1变化趋势


图5 短纯音与线性调频脉冲音诱发的oVEMPs测至阈值时p1、n1变化趋势



03

 讨论 

1992Colebatch JG1例梅尼埃病患者在行患侧前庭神经切断手术后,患侧记录到的肌源性电位消失,从而提出记录到的肌源性电位可能来自于前庭。目前研究成果已证明cVEMP来源于球囊,经前庭下神经传入oVEMP来源于椭圆囊或同时受椭圆囊及球囊功能的影响尚有争议,但Shin对前庭上/下神经炎患者VEMPs的研究已证实oVEMP经前庭上神经传入。Akin11名正常受试者坐姿下cVEMP胸锁乳突肌表面肌电(EMG)进行研究,发现EMG处于3050 mvcVEMP最为稳定。本研究肌电水平采用3070 mv

有文献报道,坐姿测得的cVEMP95 dB强度下的引出率仅为60%。本研究发现,体位为坐姿时,刺激声强度为110 dB nHL105 dB nHL100 dB nHL时诱发的VEMPs引出率均为100%,说明坐姿同样是临床测试VEMPs的适合体位,且坐姿时受试者肌肉不易疲劳,配合程度更好。对比文献报道中仰卧位下的正常受试者引出率情况,得到坐姿下VEMPs的正常值,使临床操作更加便捷,尤其适用于儿童和老年人。

刺激声强度由110 dB nHL测试至阈值,观察VEMPs数据的变化趋势可以得出,两种刺激声下各强度的cVEMP,随着刺激声的降低,p1潜伏期保持不变,n1潜伏期明显缩短、p1-n1波间期缩短、p1-n1振幅明显降低;两种刺激声诱发的oVEMP随着刺激声的降低,p1潜伏期变化不明显,n1潜伏期明显延长、n1-p1波间期缩短、n1-p1振幅明显降低。与其它诱发电位反应不同,由于VEMPs需要强声刺激才能诱发,声音强度变化范围小,所以对潜伏期的影响也较小,施乐娟等研究也提到这一观点。

根据声学特性,500 Hz刺激声能量相对较强,VEMPs引出率和振幅较高。椭圆囊斑和球囊斑调节神经元对500 Hz的声刺激更为敏感500 Hz Tone-burst750 Hz Tone-burstClick 3种刺激声中,500 Hz Tone-burst诱发的 cVEMP 引出率最高,振幅大,波形易辨认500 Hz Tone-burst1000 Hz Tone-burst诱发出的cVEMP振幅最高。本研究刺激声选用500 Hz Tone-burst500 Hz CE-chirpCE-chirpTone-burst诱发的VEMPs相比,p1潜伏期、n1潜伏期均缩短约5 ms,两种刺激声p1-n1波间期、振幅等各个强度的参数值均无显著差异,说明VEMPs的潜伏期与刺激声的声音特性有关。Chirp又被称为线性调频脉冲音,其刺激声频率随时间变化而变化Tone-burst在诱发VEMPs时,根据行波延迟理论,首先会兴奋耳蜗基底的高频感音神经元,而到达顶部的低频神经元需要一定时间,导致总神经纤维传导减慢。Chirp声刺激在诱发反应时,先释放低频声音,后释放高频声音,按照耳蜗毛细胞的排布,使高频刺激声和低频刺激声同时到达耳蜗相关的神经纤维,获得更好的同步化反应。Chirp声不仅具有特定的频率特异性,涵盖2008000 Hz频谱,而且同步性更好

VEMPs检查时无疼痛、眩晕,急性眩晕期也可进行检查,目前研究已证实VEMPs起源与耳蜗无关,测试时不受患者听力状况影响,且其对前庭系统病变敏感度高,可明确损害部位。VEMPs已在临床前庭功能诊疗中发挥重要作用,但由于其确切的来源、反射通路尚有争议,未来将继续探索。




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2024年第5期


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