刺激声强度对气导短纯音诱发的眼肌和颈肌前庭诱发肌源性电位的影响

人类的前庭耳石器对强大的声音刺激可以产生反应，并经过特定的反射通路引起保持张力的部分浅表骨骼肌收缩，这种电反应过程可以通过皮肤表面电极记录下来，称为前庭诱发肌源性电位(vestibular-evoked myogenic potentials, VEMPs)[1-2]。自20世纪中期五六十年代被发现，到1992年Colebatch等提出“cVEMP来源于前庭系统，而非耳蜗”学说以来，VEMP的临床研究飞速发展[3-4]。截至目前，声刺激诱发的cVEMP已经作为球囊-前庭下神经传入通路的客观临床检测被众多耳鼻喉学者接受，oVEMP的相关研究也正在世界范围内广泛开展。已有的研究显示，oVEMP和cVEMP的前庭试验组合将有可能做为前庭耳石器传导通路的重要客观检查手段在将来的临床研究中越来越多地获得应用。查阅文献，有关刺激声强度差异对国人正常人群气导短纯音诱发的oVEMP和cVEMP的影响程度迄今尚未明确。在进行VEMP临床检查时，选择多大的声强作为起始刺激比较合适?当声刺激的强度减低后，相应的 VEMPs引出情况和波形参数发生什么样的变化?为了解决上述问题，本研究拟就不同刺激声强度对于 oVEMP和cVEMP的引出率、阈值、nI 潜伏期、pI 潜伏期、nI-pI波间期、振幅值、AR值等参数的影响进行定量分析研究。

1 资料与方法

1.1 临床资料选择国人正常人群35例(70耳)，男16例，女19例，年龄4~40(20.80±8.89)岁。入选标准：(1)中国籍华人，无论民(种)族;(2)无既往耳聋、耳病及眩晕病史;(3)耳镜、纯音测听、声阻抗检查正常;(4)同意参与试验并自愿签署知情同意书。本研究检测项目通过西安交通大学医学院第二附属医院伦理委员会审核批准。所有检测对象检测前签署知情同意书。

1.2 测试方法采用丹麦耳听美全功能听觉诱发电位分析仪(Otometrics ICS ChartrEP 型)，插入式耳机给声，刺激声为500 Hz tone burst。上升/下降时间1 ms，峰时持续时间2 ms，刺激频率5 Hz，叠加次数50 次，记录窗宽 50 ms。oVEMP测试方法详见已有文献[1, 5]，cVEMP 采用Sheykholeslami的检测方法[6]。现简述如下。 1.2.1 oVEMP检测方法受试者仰卧位，清洁局部皮肤(安放电极处)，记录电极位于在双侧眼眶下缘中点下方约1 cm处，参考电极位于其下1.5~2.0 cm处，接地电极位于眉间，要求极间电阻小于5 kΩ。测试时受试者双眼向上凝视中线正上方约30度位置。单耳给声在对侧眼眶下缘记录oVEMP波形作为该耳对刺激的反应信号。选择100 dBnHL首先刺激诱发辨认正常波形，每隔5 dBnHL逐渐减小刺激强度记录到出现反应的最小刺激强度，即为气导oVEMP阈值。记录阈值时以典型波形复合体重复性良好判为波形出现的标志，以特定强度的刺激3次检查重复性消失作为反应消失的标志。 1.2.2 cVEMP检测方法受试者仰卧位，安放电极前清洁局部皮肤，记录电极位于两侧胸锁乳突肌中段，参考电极位于两侧胸锁关节表面，对称放置，接地电极位于眉间，要求极间电阻小于5 kΩ。测试时受试者头部微抬使胸锁乳突肌保持紧张状态，注意头部始终位于身体中线。单耳给声在同侧胸锁乳突肌表面记录cVEMP波形作为该耳对刺激的反应信号。阈值界定同前述 oVEMP阈值测定。

1.3 观察指标分别记录100、95、90、85、80、75 dBnHL声刺激下引出的oVEMP/cVEMP波形图，测量nI潜伏期，pI潜伏期，nI-pI波间期和振幅。oVEMP潜伏期为测试开始至 nI、pI波顶点之间的持续时间(ms);波间期为nI波顶点与pI波顶点之间的持续时间(ms);振幅为nI波顶点至 pI波顶点之间的垂直距离(μV)[1]。cVEMP潜伏期为测试开始至pI和nI波顶点之间的持续时间(ms);波间期为pI波顶点与nI波顶点之间的持续时间(ms);振幅为 pI波顶点至nI波顶点之间的垂直距离(μV)。AR值的计算方法为(以nI潜伏期为例)：AR=∣右耳nI-左耳nI∣/ (右耳nI+左耳nI)×100%[7]。AR值在0~1间，越接近0，耳间对称性越好，越接近1，耳间对称性越差。

1.4 统计分析方法采用SPSS 13.0软件对数据进行录入和分析，各组计数资料的比较采用卡方检验，各组计量资料的比较采用Kruskal-Wallis秩和检验并采用Mann-Whitney U检验进行组间的比较。统计学显著性水准α取0.05。

2 结果

2.1 不同刺激声强度下气导oVEMP的波形和引出情况(表1)气导oVEMP在正常人群中的阈值为86.50±4.37 dBnHL。刺激声强度为100、95、90、85、80、75 dBnHL 时，气导oVEMP 的引出率分别为100.00%(70/70)、 100.00%(70/70)、97.14%(68/70)、54.29%(38/70)、 14.29%(10/70)、2.86%(2/70)。卡方检验结果显示：引出率组间有显著性差异(χ2=294.109，P<0.05)。对各组间参数进行正态性分析后方差不齐(P< 0.05)，故采用Kruskal-Wallis秩和检验及Mann-Whitney U检验。 oVEMP的引出率、nI潜伏期、pI潜伏期和振幅在各个刺激声强度组间对比，均有显著性差异(P<0.05)，但是nI-pI波间期在各个年龄组间对比无显著性差异(P> 0.05)。提示刺激声强度对oVEMP波形参数有一定的影响。观察各参数的数值趋势可以发现，随着刺激声强度减低，oVEMP的引出率下降，nI潜伏期逐渐延长，振幅逐渐减小(图1)。但是pI潜伏期和nI-pI波间期未显示出恒定的变化趋势。

2.2 不同刺激声强度下气导cVEMP的波形和引出情况(表2)气导cVEMP在正常人群中的阈值为83.57±4.52

3 讨论

对于oVEMP 和cVEMP 的传导通路，已有相关研究。目前大多数研究者同意以下论断：cVEMP的产生最可能是声刺激球囊，通过前庭脊髓束在颈运动神经元内产生抑制性的突触后电位[8]。其传导通路为：球囊斑→前庭下神经→前庭神经核(脑干)→ 内侧前庭脊髓束→颈部运动神经元→同侧胸锁乳突肌。cVEMP反映同侧球囊及前庭下神经功能状态[6, 9-10]。而oVEMP 的研究时间较短，目前大部分研究认为： oVEMP来源于椭圆囊，经前庭上神经传入，投射至对侧眼下斜肌，反映同侧椭圆囊及前庭上神经功能状态。其传导通路为：椭圆囊斑→前庭上神经→前庭神经核(脑干)→交叉前庭眼束(内侧纵束)→对侧动眼神经核→对侧眼下斜肌[2, 11]。在VEMPs检测过程中，当刺激声强度减弱时，经中耳传入内耳的声音能量减低，受试者前庭耳石器接收到的能量刺激也会相应减弱。有文献报道，声音强度和胸锁乳突肌收缩的力度会影响cVEMP的振幅[12-14]。Shin 等研究发现cVEMP的振幅大小是依赖于刺激声音强度的。其研究还指出，cVEMP的振幅与声音强度间显示出正相关，有明确的线性关系[15]，与本研究结果一致。本研究结果显示，在刺激声强度为100 和95 dBnHL 时，oVEMP 和cVEMP 的引出率均为100%。随着刺激声强度的减弱，无论oVEMP 还是cVEMP，均表现出引出率下降、振幅减低等特点(表1，2)。当刺激声强度降低到75 dB nHL 时，oVEMP和cVEMP 的引出率都显著下降，几乎很难得到典型的波形。从全组数据的变化趋势来看：随着刺激声强度的减弱，oVEMP的引出率下降，nI 潜伏期、pI 潜伏期逐渐延长，振幅逐渐减小，但nI-pI 波间期在各个声强度组间对比无明显变化;cVEMP则只明显表现出引出率下降、振幅减小的变化趋势，而nI 潜伏期、pI 潜伏期在组间对比有显著性差异，但并没有表现出恒定的变化趋势。以上结果说明，刺激声强度差异对oVEMP和 cVEMP的引出率和振幅均有显著影响，但对波间期影响不大。对oVEMP来说，还影响到nI、pI 潜伏期的延长。以往相关的文献报道，强声刺激可以对耳蜗及前庭器官造成影响。徐进等[16]研究表明，强噪声接触史和非对称性神经性耳聋可能是出现前庭病理的依据。Anichin 等[17]发现前庭感受器接触强声刺激后，其超微结构可能会发生改变。苏鸿禧，张桂茹，冯勃等[18-20]研究发现次声暴露可使前庭和耳蜗受累，壶腹嵴、球囊斑和椭圆囊有不同程度的损伤，耳蜗外毛细胞出现线粒体空泡样变性，线粒体嵴紊乱，细胞核膨胀或固缩等。Perez 等[21]研究表明脉冲噪音不仅损害耳蜗，还能引起明显的前庭末梢器官功能障碍，特别是耳石器官。Cassandro 等[22]研究提出强声暴露后，VEMP的振幅增加，提示球囊斑感受器被激活。本研究中刺激声强度为100 dB nHL、95 dB nHL 时检测得到的oVEMP和cVEMP的引出率均为100%。那么，为了避免强声刺激对耳蜗及前庭的可能损害，可否采用相对较弱的强度作为最大起始刺激呢?我们对这两组波形参数进行两两比较发现：除oVEMP 的振幅随着刺激声强度的减弱而逐渐减小(P<0.05)外，oVEMP 和cVEMP 的nI 潜伏期、pI 潜伏期、nI-pI 波间期和cVEMP的振幅在两组间比较均无显著性差异。本研究结果提示：为了避免高强度刺激声对耳蜗及前庭感受器的损害，对于40 岁以下国人人群选用95 dB nHL 作为VEMP检测的最大起始刺激强度已足够。 AR值分析的意义：对于双耳VEMPs均能引出的人群，AR值均值很接近0，对于单耳不能引出VEMPs 的人群，AR值为1。从表3、4的数据趋势上看，随着刺激声强度的减低，AR值逐渐从0接近1，表明各参数的耳间对称性逐渐减弱，考虑与VEMPs的引出率下降、左右耳不能同时引出有关。

4 结论

随着刺激声强度的减弱，正常人前庭耳石器接收到的能量刺激也减弱，oVEMP和cVEMP出现引出率下降、振幅减低的趋势。对于40岁以下的国人人群，建议采用95 dB nHL作为VEMPs测试的最大起始刺激强度。致谢：本文作者衷心感谢所有正常人志愿者的积极配合。

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