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应用前庭诱发肌源性电位评估人工耳蜗植入患者前庭功能的研究进展

2020-12-20陈婧媛李永新

听力学及言语疾病杂志 2020年5期
关键词:规管耳蜗前庭

陈婧媛 李永新

人体平衡由前庭系统、视觉系统和本体感觉三个系统协同作用共同维持,当其中一个系统受损时,另外两个系统可以代偿从而维持身体平衡;但是当其中两个系统功能均受损时,人体的平衡则难以维持;前庭功能障碍的患者在黑暗及闭目情况下难以保持身体平衡。前庭系统由外周前庭(半规管、球囊、椭圆囊、前庭神经)和中枢前庭(前庭神经核及其上行投射纤维、大脑皮层前庭中枢)组成,平衡及位置感觉依靠前庭外周器官(半规管、球囊、椭圆囊)感受到位置变换,经前庭神经将电信号传至前庭神经中枢及大脑皮层,其中,半规管感受角加速度刺激,耳石器感受直线加速度刺激。前庭功能受损时,可以表现为平衡障碍、眼球震颤、眩晕,以及恶心、呕吐、心悸、出汗等自主神经系统症状。

前庭功能检查主要依靠前庭眼反射及前庭脊髓反射完成,其中包括但不限于评估半规管功能的冷热双温试验、旋转试验、头脉冲试验,评估耳石器功能的前庭诱发肌源性电位(vestibular evoked myogenic potential,VEMP)。冷热双温试验(caloric testing)需用冷热水或冷热气经外耳道刺激诱发眼震,通过眼震的方向及持续时间评估患者水平半规管功能;冷热双温试验自1995年即由Brey应用于成人耳蜗术后前庭功能的评估,现已广泛应用于临床各种眩晕疾病的诊断,但是由于该项检查需要被检查者的配合,尚难以应用于儿童患者。旋转试验(rotational testing)需被检查者坐在转椅上,通过转椅的旋转诱发眼震,从而评估水平半规管的功能;Cushing等[1~3]多次应用转椅试验评估耳蜗患者手术前后的前庭功能。头脉冲试验(head impulse test,HIT)最早于1988年由Halmagyi和Curthoys提出。视频头脉冲试验(video head impulse test,vHIT)在HIT基础上演变,可以用于评估三个半规管的功能状态,检查时被检查者佩戴头戴式眼镜凝视某一定点,检查者给予被检查者头部特定方向一定的甩动,通过软件计算评估三个半规管的功能。有学者已提出vHIT是耳蜗术后早期评估前庭功能的较好方法[4],vHIT较双温试验和旋转试验评估更为全面;但是上述三项检查均需要被检查者一定的配合。临床上人工耳蜗植入患者普遍为低龄儿童或幼儿,难以应用上述检查进行评估,故需简便易行、无创的方法用于评估人工耳蜗植入患者的前庭功能。VEMP不仅可以补充上述三项检查的不足,评估耳石器的功能,且操作简单无需患者过多配合。在比利时,由于VEMP检查用时短,适用于儿童,并且与患儿运动及平衡能力高度相关,VEMP已作为前庭功能筛查工具用于评估先天性听力损失的新生儿[5]。目前尚缺乏大规模数据比较上述四种检查的敏感性和特异性,小样本数据报道人工耳蜗植入术后前庭功能的评估中VEMP较vHIT更为敏感但是无显著性差异[6]。目前,国际上已认识到人工耳蜗植入术前后评估前庭功能的重要性,但是国内相关研究甚少,本文旨在回顾VEMP的发展历史及临床应用,介绍这一简便、有效、无创的前庭功能评价工具用于评估人工耳蜗植入患者前庭功能的研究进展,提高国内学者对人工耳蜗植入者前庭功能评价的认识。

1 VEMP的起源

上世纪五六十年代就发现了强声刺激可以诱发胸锁乳突肌产生具有重复性的中潜伏期双相(p13-n23)肌源性电位。Colebatch等(1992年)发现这一重复性的肌源性电位依赖于前庭器官,后称之为VEMP。但是,研究初期对于VEMP真正的起源并不确定,直至1994年Colebatch等发现由click声诱发的胸锁乳突肌肌电反应双相正负波(p13-n23)在10例正常人中均可引出,而在前庭神经离断的患者中无法引出p13-n23,但在重度感音神经性聋患者中仍可引出;这提示了p13-n23波非耳蜗源性,也不依赖于听觉系统,有可能起源于球囊,经前庭传导至颈前肌肉;同时提示在重度聋患者中也可用VEMPs评估其前庭功能。1998年,上述学者又提出经乳突电诱发和经click声诱发的胸锁乳突肌肌电反应(p13-n23)在12例正常人中均可引出,同时,在前庭神经离断的患者中,两种刺激方式均无法引出胸锁乳突肌肌电反应。2002年,Sheykholeslami等[7]对7例具有不同程度内耳畸形患者的VEMPs研究发现即便是耳蜗、半规管呈囊状以及耳蜗、半规管结构均缺失的患者也都可引出正常的VEMPs,这也从解剖基础上证明了VEMPs起源于球囊。

VEMP可由气导声、骨导振动以及电刺激诱发。研究发现VEMP易受年龄[8]、肌肉紧张度、体位[9,10]、电极放置位置以及刺激方式[11, 12]的影响。VEMP包括颈性前庭诱发肌源性电位(cervical vestibular evoked myogenic potential,cVEMP)和眼性前庭诱发肌源性电位(ocular vestibular evoked myogenic potential,oVEMP)。cVEMP的传导通路为球囊、前庭下神经、脑干前庭神经核、前庭脊髓束、肌运动神经元、胸锁乳突肌,oVEMP的传导通路为椭圆囊、前庭上神经、脑干前庭神经核、前庭眼束、对侧动眼神经核、对侧眼下斜肌[13, 14]。应用cVEMP可以评估球囊及前庭下神经的功能,oVEMP可以评估椭圆囊及前庭上神经的功能。临床上已初步应用VEMPs评估周围性眩晕[15],如:前庭神经炎、良性阵发性位置性眩晕、梅尼埃病、听神经瘤、上半规管裂综合征。近些年来,也有许多学者应用VEMP评估人工耳蜗植入患者的前庭功能。

2 VEMP在感音神经性聋患者中的应用

VEMP既不依赖于听觉神经系统,也不起源于耳蜗。1994年,Colebatch已经证明了重度聋患者也可诱发VEMP。2005年,Sheykholesami等[16]首次证明了利用VEMPs可以无创性评估婴幼儿的前庭功能,研究通过短纯音诱发的VEMPs评估了24例新生儿的前庭功能,其中包括外耳道闭锁及未通过听力筛查的患儿,在没有引出听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)及耳声发射(otoacoustic emission,OAE)的10耳中仍有8耳有正常的双相VEMPs波形。由于临床上普遍应用的评估前庭功能的冷热双温试验、转椅检查等检查需要患者的配合,VEMP作为安全无创简便的检查方法近年来常用于评估人工耳蜗植入候选者尤其是婴幼儿的前庭功能,国内也有小样本数据报道应用cVEMP评估重度聋患者的前庭功能[17]。

尽管许多婴幼儿没有眩晕头晕等主诉,但是研究发现重度聋患儿前庭功能明显受损[18],这可能因以下原因导致:①幼儿难以表达自身症状;②单纯球囊功能受损不足以引起明显的前庭功能异常;③前庭末梢的异常由前庭中枢代偿;④患儿的父母或监护人未能及时发现患儿微弱的前庭功能障碍表现。Zhou等[18]发现双侧重度极重度感音神经性聋患儿VEMP显著异常,表现为VEMP阈值升高,振幅减低,但潜伏期无明显异常。Singh[19]也得到了相似结论,观察到重度聋患儿较听力正常儿童的VEMPs明显异常。对于大多数单侧感音神经性听力损失患儿来说,主要病因是听神经发育不良、巨细胞感染、内耳畸形、突聋和外伤等[20],前庭功能障碍主要表现在听力损失侧[21]。韩国学者Park(2001年)发现成人因突聋导致的重度听力损失患者中也有近一半患者合并眩晕。Wolter等[22]发现单侧感音神经听力障碍的患儿较正常儿平衡功能差,且更加依靠视觉维持动作控制。

Cushing等[2]认为感音神经性聋(sensorineural hearing loss,SNHL)患儿的前庭功能与耳聋原因相关。内耳畸形的患者通常合并前庭畸形,耳蜗、前庭功能异常可以单独存在也可以并存。内耳畸形患者也容易表现为半规管及球囊功能异常[2],且前庭功能异常程度可能与内耳畸形程度相关。Jin等[23]对7例不同程度内耳畸形患者进行VEMPs检查,只有2例患者患侧可以引出VEMPs,其中1例是共同腔畸形,1例Mondini畸形,余5例患者均未引出VEMPs(1例共同腔畸形,3例IP-Ⅰ畸形,1例内听道狭窄)。然而,张玉忠等[24]研究发现在大前庭水管综合征(large vestibular aqueduct syndrome,LVAS)患者中VEMPs引出率较非LVAS耳聋患者高,且阈值低,认为这可能与 “第三窗”理论相关。对于听神经发育不良患者的前庭功能评估鲜有报道;除此以外,合并综合征的耳聋患者也容易出现平衡障碍,Usher综合征常合并视力障碍,研究发现USH1综合征患者前庭功能不佳的比例较高[25]。CHARGE综合征的患者颞骨CT上显示为前庭、半规管、球囊发育不良, Abadie等[26]研究发现该病患者前庭功能持续异常。在后天性听力损失患者中,Zagólski[27]发现巨细胞病毒感染的患儿易合并前庭功能障碍。此外,脑膜炎所致的耳聋患者半规管、球囊功能及布鲁因克斯-奥斯雷茨基运动能力测验2(Bruininks-Oseretsky test of motor proficiency 2,BOT-2)评分低于听力正常和其他原因所致的耳聋患者[2, 28]。脑膜炎所致的感音神经性聋患者中有近一半患者同时表现为水平半规管和球囊功能异常[2, 3]。对于耳毒性药物所致的听力下降的患儿,眩晕表现并不常见,多表现为平衡失调[3]。婴幼儿前庭功能对运动协调和运动能力的正常发展至关重要,学者认为耳聋患儿的前庭功能异常不容忽视[19]。

3 VEMP在人工耳蜗植入术中的应用

从上世纪至今人工耳蜗植入术的发展历史已有近60年,人工耳蜗是临床上重度极重度感音神经性聋患者改善听力的首要干预方式。人工耳蜗植入不仅仅可以改善耳聋患者的听力,研究已发现耳蜗植入也同时可以改善患者的耳鸣症状[29,30]。人工耳蜗植入不仅带来上述积极影响,同时也带来一些负面影响;部分人工耳蜗植入患者手术后会有不同程度持续不同时间的眩晕或平衡障碍。Cushing[1]和Licameli[31]通过检查发现其中大约有30%~60%的儿童人工耳蜗植入患者术后有前庭功能障碍,与儿童相比老年患者手术后更容易出现眩晕症状[32]。尽管有研究指出人工耳蜗植入术后患者是否有眩晕与前庭功能是否受损无直接联系[32~35],但是通过冷热双温试验、转椅检查、VEMPs检查仍可以发现许多人工耳蜗植入术后患者前庭功能障碍[34,36]。

目前,研究尚不能明确人工耳蜗植入手术后患者前庭功能障碍的具体原因,Migliaccio等[37]认为这与手术中膜迷路的损伤相关。术后眩晕症状的不同表现可能与不同的原因有关,Ito[38]根据患者人工耳蜗植入术后眩晕发作的时间分为三种类型:①速发性眩晕:指术后2周内发生的眩晕;②持续性眩晕:指术后眩晕持续超过2周;③迟发性眩晕:指术后2周后出现的眩晕;其中以速发型眩晕最为多见。Van等[39], Ito[38]及Steenerson等[40]先后报道有近60% 的患者术后会有短时间可逆性的眩晕,认为术后急性眩晕多与耳蜗电极植入过程中引发的创伤相关。此外,2003年Fina等[41]报道还有大约30%患者人工耳蜗植入术后会有慢性持续性眩晕;Ito[38]认为这与耳蜗电刺激前庭系统相关, Tien[42]则认为这与电极植入过程中损伤球囊相关;病理学研究同样证明耳蜗植入会导致内耳结构损伤。此外,人工耳蜗植入手术中圆窗膜开窗时引发的浆液性迷路炎,电极植入和高速电钻引发的机械性损伤,长时间电极植入引发的耳蜗骨化、纤维化包裹[43]、内耳积水[44],这些都可能是患者术后眩晕的原因。Basta等[45]对18例术前无眩晕但术后有持续性眩晕的人工耳蜗植入患者进行研究,其中大部分患者术后VEMPs无法引出,可见人工耳蜗植入会导致球囊功能丧失,这可能与患者术后长期的眩晕症状相关。同时,耳蜗开窗方法也会对患者术后前庭功能有一定影响[46],圆窗开窗组患者术后VEMPs引出率较圆窗龛前方开窗组高,眩晕量表(dizziness handicap inventory,DHI)评分较后者低,可见圆窗开窗可以较好地保护球囊结构和功能的完整性,进而减少人工耳蜗术后眩晕发生和前庭功能损失。

鉴于人工耳蜗植入术后患者前庭功能障碍发生率较高,临床上应选择更加微创的手术方式,手术过程中不仅仅注重残余听力的保护,同时应该关注保留前庭功能[32]。相关研究已证明耳蜗术后患儿平衡能力较同龄儿童差[47],人工耳蜗手术前评估前庭功能至关重要[35],尤其是对于双侧人工耳蜗植入患者而言[31]。对于单侧人工耳蜗植入患者,建议尽可能选择前庭功能较差的一侧植入耳蜗[48]。尽管前庭功能检查异常的患者不完全表现出眩晕症状,仍然建议在人工耳蜗植入手术前、术后都应该评估前庭功能,有助于早期发现前庭功能异常,尽早进行前庭康复[48]。 Wolter等[49]同时指出人工耳蜗装置损坏过的患儿比未损坏的患儿平衡功能差,因此,早期发现患儿前庭功能障碍有助于减少因平衡障碍引发的人工耳蜗装置损坏几率。

2008年,Cushing等[47]采用BOT-2评估单侧植入人工耳蜗患儿静态和动态下的平衡功能,发现患儿人工耳蜗工作时较关闭时平衡能力更好。2016年Gnanasegaram等[50]发现人工耳蜗电刺激有助于改善患者的前庭功能,此项研究是基于主观视觉垂直(subjective visual vertical,SVV)测试评估人工耳蜗植入患者术后垂直平面感知能力,发现耳蜗电刺激时较耳蜗关闭时SVV测试表现更好;这提示了人工耳蜗植入可能不仅仅可以改善听觉,对于平衡功能改善也是有益的。Jin等[51]发现当人工耳蜗工作时VEMPs引出率较耳蜗关闭时高,可能是因为人工耳蜗的电刺激同时刺激了前庭下神经所致,即便手术损伤了球囊只要前庭神经完整,术后仍可引出VEMPs。病理学研究发现有部分人群的蜗神经和前庭神经吻合[52],这也在一定程度上支持了上述观点。但是,国内有小样本研究发现人工耳蜗植入术后开机或关机不影响VEMPs的引出率[53],产生上述差异的原因仍需探讨。Jin等[23]同时认为应用VEMPs可以初步评估不同程度内耳畸形患者是否有残存的球囊感觉细胞和前庭神经元。

4 展望

综上所述,VEMP是一种安全有效、简便的评估耳聋患者前庭功能尤其是耳石器功能的检查,相比较其他如冷热试验、转椅检查、眼震检查,其无需患者配合,也极少诱发眩晕,更易被儿童患者接受。但是VEMP检查不能代替其他前庭功能检查,无法评估半规管功能,对于中枢性眩晕的诊断帮助也不大。人工耳蜗植入患者术后可能会表现出平衡障碍,应用VEMP有助于术前术后评估患者的前庭功能,指导临床选择手术方式、电极、手术侧别,对于双侧人工耳蜗植入者前庭功能的评估格外重要。人工耳蜗植入手术后评估前庭功能有助于发现无临床表现的前庭功能障碍,便于提示患儿家长应减少患儿磕碰,避免人工耳蜗装置损坏。Jin等[19]的研究发现VEMPs同样有助于认识内耳畸形的组织胚胎学特点。研究发现人工耳蜗植入可能也有助于维持平衡,但具体机制仍需研究。国内对于人工耳蜗植入患者前庭功能的评估较少,且都是小样本的短期随访,需要相关人员共同努力扩大样本量,进一步深入研究从而指导人工耳蜗植入患者康复,使其获得最大的收益。

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