前庭神經(jīng)炎患者虛擬現(xiàn)實(shí)輔助主觀垂直水平視覺研究

趙東 姜子剛

秦皇島市第一醫(yī)院耳科

前庭耳石器官的主要功能是感知人體的直線加速運(yùn)動和重力，該器官使正常人在失去視覺參照的情況下仍存在對重力垂直線及重力水平線的判斷知覺[1]。臨床上可以通過主觀垂直視覺（subjective visual vertical,SVV）和主觀水平視覺(subjective visual horizontal,SVH)試驗(yàn)來判斷雙側(cè)耳石器功能是否對稱[2]。前庭神經(jīng)炎(vestibular neuritis,VN)是由于一側(cè)前庭神經(jīng)感染導(dǎo)致的單側(cè)前庭功能減低，該病會導(dǎo)致患者患側(cè)耳石器功能下降和產(chǎn)生向一側(cè)傾斜感[3]。既往有一些學(xué)者報(bào)道了正常人或前庭神經(jīng)炎患者主觀垂直和水平視覺的結(jié)果有關(guān)研究，多為依靠自研的簡易儀器或眼科眼底檢查設(shè)備完成[4,5]，缺乏商品化設(shè)備。近年來虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)逐漸應(yīng)用于前庭醫(yī)學(xué)，出現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主觀垂直水平視覺測試方法，本文對46例單側(cè)前庭神經(jīng)炎患者進(jìn)行基于VR技術(shù)輔助的主觀垂直視覺和主觀水平視覺檢查結(jié)果進(jìn)行分析，以為臨床的診療及對前庭功能康復(fù)的評估提供依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 資料

45名無眩暈的健康自愿者作為健康對照組，男21人，女24人，年齡17-67歲，平均37.22±11.97歲。2018年12月-2020年1月在秦皇島市第一醫(yī)院耳科就診的診斷為單側(cè)急性前庭神經(jīng)炎的46例患者作為VN組，其中男性28例，女性18例，年齡25-74歲，平均46.93±15.07歲。VN患者發(fā)病時間在1-20天，平均4.83±4.05天。VN診斷符合以下標(biāo)準(zhǔn)：①單次發(fā)作的持續(xù)性眩暈（發(fā)作時間＞24小時）；②指向健側(cè)的自發(fā)性眼震，符合Alexander定律，固視抑制（+）；③無聽力損傷等耳蝸病變癥狀；④溫度試驗(yàn)和視頻頭脈沖試驗(yàn)均存在一側(cè)半規(guī)管功能減低；⑤發(fā)病48小時后頭顱MRI-DWI未見異常，不伴有中樞神經(jīng)疾病癥狀，排除其他眩暈疾病。

1.2 主觀視覺垂直線和主觀視覺水平線的檢查

所有受試者均接受基于VR技術(shù)的SVV和SVH測試，檢查由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的同一名康復(fù)治療技師完成，檢查設(shè)備為上海由庚醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的ZT-VNG-I型VR眼鏡及其配套的SVV、SVH軟件。

1.2.1 SVV檢查：①準(zhǔn)備工作：為受試者講解如何配合，給受試者佩戴VR眼鏡后，檢查者通過計(jì)算機(jī)可以實(shí)時監(jiān)控患者頭位，保持受試者頭位在左右和俯仰上均在±2°以內(nèi)。受試者自動進(jìn)入全黑的暗環(huán)境，可在鏡中看見一串由黃色圓點(diǎn)組成的光帶。檢查者通過VR眼鏡的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)瞳距和屈光使受試者能看清黃色光帶。②測試方法：黃色光帶的初始角度由計(jì)算機(jī)軟件隨機(jī)設(shè)置，受試者通過藍(lán)牙鏈接的控制桿調(diào)節(jié)黃色光帶的角度，逐步達(dá)到自己認(rèn)為完全垂直于地面。共進(jìn)行7次測試，頭2次為練習(xí)，后5次計(jì)入結(jié)果內(nèi)。計(jì)算機(jī)分別記錄5次測試中受試者所認(rèn)為的主觀垂直線與VR眼鏡自身陀螺儀的重力基準(zhǔn)線夾角，右偏記錄為（+），左偏記錄為（-），計(jì)算5次測試的平均值。

1.2.2 SVH檢查：準(zhǔn)備工作同SVV檢查相同。測試方法：黃色光帶的初始角度由計(jì)算機(jī)軟件隨機(jī)設(shè)置，受試者通過藍(lán)牙鏈接的控制桿調(diào)節(jié)黃色光帶的角度，逐步達(dá)到自己認(rèn)為完全平行于地面。共進(jìn)行7次測試，頭2次為練習(xí)，后5次計(jì)入結(jié)果內(nèi)。計(jì)算機(jī)分別記錄5次測試中受試者所認(rèn)為的主觀水平線與VR眼鏡自身陀螺儀的水平基準(zhǔn)線夾角，右偏（順時針偏斜）記錄為（+），左偏（逆時針偏斜）記錄為（-），計(jì)算5次測試的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料以率表示。采用2個獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較健康對照組與VN組SVV、SVH測試結(jié)果偏斜角度有無差異；采用卡方檢驗(yàn)比較比較VN組內(nèi)SVV與SVH測試異常率有無差異；VN組內(nèi)SVV與SVH角度偏斜值相關(guān)性數(shù)值采用pearson積差相關(guān)分析；VN組病程天數(shù)與SVV、SVH角度相關(guān)性采用pearson積差相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

健康對照組SVV結(jié)果為68.9%（31/45）偏右，95%可信區(qū)間值為1.012-1.530°；31.1%（14/45）偏左，95%可信區(qū)間值為0.746-1.511°。健康對照組SVH結(jié)果為75.6%（34/45）偏右，95%可信區(qū)間值為1.037-1.593°；24.4%（11/45）偏左，95%可信區(qū)間值為0.740-1.514°。結(jié)合參考文獻(xiàn)[6]和本研究結(jié)果，確定本研究的SVV、SVH正常參考范圍為±2°。

VN組SVV試驗(yàn)異常率為91.3%（42/46）,SVH試驗(yàn)異常率為89.1%（41/46），異常者偏斜方向與VN病變側(cè)別均為同側(cè)。VN組SVV與SVH異常率二者無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（χ2=0.000，P＞0.05）。VN組SVV絕對值高于健康對照組（t=8.741,P＜0.01）,SVV右側(cè)偏斜值高于健康對照組（t=5.849,P＜0.01）,SVV左側(cè)偏斜值高于健康對照組（t=6.412,P＜0.01）；VN組SVH絕對值高于健康對照組（t=8.772,P＜0.01）,SVH右側(cè)偏斜值高于健康對照組（t=6.400,P＜0.01）,SVH左側(cè)偏斜值高于健康對照組（t=6.017,P＜0.01）（表1）。

表1 VN組與健康對照組SVV、SVH試驗(yàn)結(jié)果對比Table 1 Comparison of SVV and SVH experiment results between VN groupand healthy control group

根據(jù)Pearson相關(guān)性分析結(jié)果，SVV偏斜角度與SVH偏斜角度之間存在非常顯著相關(guān)關(guān)系（r=0.827,P＜0.01），呈正相關(guān)（圖 1）。病程天數(shù)與是SVV偏斜角度無相關(guān)關(guān)系（r=-0.263,P＞0.05）（圖2）；病程天數(shù)與SVH偏斜角度之間存在相關(guān)關(guān)系（r=-0.322,P＜0.05），呈負(fù)相關(guān)（圖3）。

圖1 VN組SVV與SVH偏斜角度相關(guān)性Fig.1 Correlation of tilting angles between SVV and SVH for VN group

圖2 VN組病程與SVV偏斜角度相關(guān)性Fig.2 Correlation between course of disease and the tilting angle of SVV for VN group

圖3 VN組病程與SVH偏斜角度相關(guān)性Fig.3 Correlation between course of disease and the tilting angle of SVH for VN group

3 討論

前庭功能檢查包括半規(guī)管功能測評和耳石器功能測評。相對于半規(guī)管功能評測手段的多樣化，耳石器功能評測手段相對較少。在耳石器功能評測中，前庭誘發(fā)肌源性電位（VEMPs）受到的關(guān)注度相對較高，而主觀垂直-水平視覺檢查則較少受到關(guān)注。根據(jù)既往研究，正常人在頭部中立位，無視覺參考的前提下，可以將一條直線調(diào)整為垂直或水平狀態(tài)，范圍在±2或3°以內(nèi)[2,6]。其機(jī)制為雙側(cè)耳石器內(nèi)重力感受器輸入到前庭神經(jīng)核團(tuán)的信息一致，再通過傳導(dǎo)通路控制眼球肌肉保持眼球正立并在視網(wǎng)膜成像，形成主觀垂直或水平視覺。本研究中健康對照組的SVV、SVH試驗(yàn)結(jié)果與此前研究一致，提示±2°可以作為SVV、SVH正常范圍；本研究也提示正常人的SVV與SVH結(jié)果偏向右側(cè)較多，此前也有學(xué)者報(bào)道這一現(xiàn)象[6]，但具體原因尚需探討。

本研究發(fā)現(xiàn)在VN患者中，SVV和SVH的異常率都很高，且異常患者偏斜的方向均與VN病變側(cè)別一致。前庭神經(jīng)炎患者由于兩側(cè)半規(guī)管靜息電位的不對稱，會產(chǎn)生指向健側(cè)的自發(fā)性眼震[7]。與此同時由于一側(cè)耳石器功能減低，會導(dǎo)致雙側(cè)耳石器功能不對稱，雙側(cè)耳石器傳入中樞信息不對稱通過前庭眼反射通路引起靜態(tài)眼位扭轉(zhuǎn)：一只眼球向上內(nèi)旋升高，另一只眼球向下外旋降低，兩眼高低不同，不在一個水平上（雙側(cè)視乳頭不在同一水平線）[4]，使患者發(fā)生無法準(zhǔn)確感知主觀視覺垂直線和水平線的現(xiàn)象。

本研究發(fā)現(xiàn)雖然VN組極少數(shù)患者僅存在SVV或SVH單項(xiàng)檢查異常，但SVV和SVH異常率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；同時本研究發(fā)現(xiàn)VN患者SVV與SVH試驗(yàn)的偏斜角度有非常顯著相關(guān)關(guān)系。上述發(fā)現(xiàn)均提示SVV與SVH試驗(yàn)的靶器官損傷程度具有同步性。同時本研究結(jié)果顯示，VN患者的病程天數(shù)與SVV偏斜角度不存在相關(guān)關(guān)系，但與SVH偏斜角度存在相關(guān)關(guān)系。筆者推測其原因有兩點(diǎn)：①不同VN患者耳石器損傷程度輕重不一樣；②VN組樣本數(shù)量較少。韓國學(xué)者Kim曾定期隨訪5l例前庭神經(jīng)炎患者，跟蹤觀察SVV結(jié)果，初次測試異常率為94%(48／51)，6周后 SVV 異常率下降為 25%[8]。一般認(rèn)為SVV和SVH是反應(yīng)耳石器靜態(tài)代償?shù)闹笜?biāo)，但每一位VN患者耳石器損傷程度、可逆性和代償進(jìn)展各異，并且SVV、SVH偏斜數(shù)值存在動態(tài)變化。這些都決定了病程與SVV、SVH關(guān)系的復(fù)雜性，提示我們思考SVV與SVH在前庭傳導(dǎo)通路與機(jī)制上存在差別？SVV與SVH的代償速度是否不同步？SVV與SVH測試能否完全相互代替？SVV與SVH是否像cVEMP與oVEMP存在互補(bǔ)關(guān)系？這些問題仍需進(jìn)一步探討和研究。

1970年國外學(xué)者Friedmann發(fā)現(xiàn)單側(cè)前庭功能減低的患者，會表現(xiàn)對為重力感出現(xiàn)偏差，此后SVV和SVH檢查逐漸用于評估前庭耳石器功能[9]。國內(nèi)吳子明等2004年設(shè)計(jì)制造了主觀垂直視覺檢查儀并用于外周前庭功能減低患者的研究[6]。此后又有多名學(xué)者報(bào)道了正常人SVV、SVH試驗(yàn)和單側(cè)外周前庭疾病的SVV和SVH試驗(yàn)結(jié)果[10,11]。但總體來看，SVV和SVH試驗(yàn)并未得到關(guān)注和普及。在SVV、SVH試驗(yàn)中，視覺參考與受試者頭部位置對SVV和SVH結(jié)果影響較大。既往的消除視覺參考方法包括：在暗室中進(jìn)行檢查，以及用水桶或穹隆限制受試者的視野，盡量降低視覺參考。但其均存在一定的限制：在暗室中主觀重力線為熒光棒或發(fā)光柱，這些發(fā)光體不可避免也會使暗室存在一定光亮進(jìn)而影響受試者。水桶或穹隆也無法100%消除視覺參考。VR技術(shù)使得完全消除受試者視覺參考成為可能，受試者佩戴VR眼鏡后，視覺完全和外界隔離，僅能觀察到光帶。另外，受試者頭部姿態(tài)對檢查結(jié)果也會有一定影響[12]，此前的一些簡易設(shè)備，缺乏頭位角度監(jiān)測，本研究所使用的VR眼鏡內(nèi)置的陀螺儀可以精確感知受試者頭位是否居中，保持水平和俯仰角在±2°范圍內(nèi)，確保檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外VR設(shè)備其還具有患者可以隨身佩戴，不受姿勢影響等優(yōu)點(diǎn)；與旋轉(zhuǎn)椅聯(lián)合進(jìn)行不同頭位角度、單邊離心SVV試驗(yàn)等。我們將進(jìn)一步探討積累VN患者數(shù)據(jù)，并探討VN患者在不同頭位下以及單邊離心狀態(tài)下SVV的結(jié)果。