利用主观视觉垂直范式评估水平面内的静态重力感知

摘要

重力感知通常通过头部直立位时的主观视觉垂直线来确定。在冠状面内分别进行±15°和±30°的头部倾斜附加评估，可提高检测重力感知功能障碍的信息含量。

摘要

前庭系统疾病是医学中最常见的综合征之一。近年来，新型前庭诊断系统的引入使得在临床环境中能够检查所有半规管的功能。然而，负责线性加速度感知及重力感知的耳石系统的评估方法在临床上的应用仍相对有限。目前存在多种用于测量重力感知的实验方法，其中最常用的是主观视觉垂直线（subjective visual vertical）测定法。该方法通常在受试者头部直立位时进行测量。本文介绍一种用于检测耳石器官在滚动平面（roll plane）功能的评估方法，即在头部直立位以及头部向左右两侧分别倾斜 ±15° 和 ±30° 的条件下测量主观视觉垂直线。这种扩展的功能检测范式是一种易于实施的临床测试，可提高对重力感知功能障碍检出的信息含量。

引言

前庭外周性及中枢性病变均可导致耳石功能障碍¹。前庭外周性病因包括梅尼埃病、迷路梗死以及上或下前庭神经炎。中枢性耳石功能障碍可发生于从脑干经丘脑²至前庭皮层³的中枢耳石通路受损时。此外，小脑疾病中也可见耳石反射减弱⁴。尽管目前已有一些标准化方法（如冷热试验或视频头脉冲试验）用于评估半规管功能，但尚无标准化的临床检测方法用于重力估计和垂直感知的评估⁵。

由于耳石负责感知线性加速度，因此原则上可通过记录所谓的平移性前庭-眼反射（t-VOR）来测量耳石功能。然而，这需要使用特殊的复杂设备，例如平行摆动装置或线性滑车^4,6。为了评估单侧球囊和椭圆囊功能，已开发出一种特定的偏心离心测试，可在配备专用旋转椅系统的临床平衡实验室中应用⁷。当头部偏离旋转轴3.5–4 cm时，偏心位置的椭圆囊会受到单侧的合成离心力刺激。在此范式中，可通过测量诱发的眼球扭转或主观视觉垂直（SVV）来评估耳石功能。然而，该方法同样需要复杂的设备，且在SVV和眼球扭转评估方面仍表现出有限的敏感性

方案

该研究已获得维也纳医科大学伦理委员会的批准，并按照《赫尔辛基宣言》中的伦理标准进行。所有患者和对照组参与者在研究开始前均签署了知情同意书。

1. 患者在牙科椅上的安置

1. 进行双眼测量。让患者坐在带有靠背和头部固定装置的稳定座椅上。该装置可使患者的头部保持稳定且位置固定，由一条弹性头带和一个U形头枕组成，两者可通过粘性绑带相互固定。将座椅置于可封闭的暗室中，以便在黑暗环境下评估主观垂直视觉（SVV）。
2. 通过将头枕对准附着在椅背上的量角器刻度，将其调整至所需倾斜角度（0°、±15° 或 ±30°）。实验开始时，将头枕在枕下高度处调整为0°倾斜。
3. 将弹性头带放置于患者头部，并用后部的螺丝固定。确保头带不要置于患者前额过低的位置，以免影响眼球运动。
4. 将头带和头枕上的粘性绑带相互连接，以确保患者头部与座椅上的头枕实现最佳固定。

2. SVV 装置的安装

1. 使用固定装置将SVV单元安装在患者前方的椅子上（图1a）。SVV单元由一根杆上安装的LED光条组成，可置于患者前方。通过连接的电位计可在滚动平面内调节光条的位置。
2. 确保SVV单元牢固固定，并且光条正对患者头部，且与患者眼睛处于同一水平高度。
....

结果

SVV评估采用一种旋转椅系统（图1a），该系统包含一个可倾斜的头托和一个可调节的LED光条。SVV的调整通过红外相机记录光条背面的量角器显示（图1b）获得。所使用的设备和测试方案与本文所述的测试方法完全一致。

在13名健康个体中进行了主观垂直视觉（SVV）测量，平均年龄为52.8岁，性别分布为69.2%女性和30.8%男性。所有受试者均无前庭系统疾病史，并在前庭功能和眼动功能测试中表现正常，测试内容包括自发性眼动或自发性眼震评估、凝视诱发性眼震评估（±25°）、水平和垂直扫视（±5-20°）、平滑追踪眼动（0.1、0.2和0.4 Hz）、正弦波旋转椅试验检测前庭-眼反射（VOR）增益（0.04、0.08和0.32 Hz）以及VOR抑制试验（0.04 Hz）。在头部处于0°位置时，评估了SVV相对于实际垂直线的绝对倾斜角度（图2），结果显示SVV中位数为1.33（95% CI 0至3.00），该数值与文献报.......

讨论

主观垂直视觉（SVV）是一种用于确保垂直感的方法。它由多种信息整合而成。由于前庭系统在这一感知中具有至关重要的作用，已有研究表明，前庭信息传导通路中任何水平的损伤均会导致SVV误差。

目前，直立头位下的主观垂直视觉（SVV）测量被视为记录耳石功能的临床标准方法。然而，该方法的敏感性较低，因为在黑暗环境中，健康个体的SVV偏差仅限于地球垂直方向的±2°范围内¹⁴。既往实验研究表明，在额状面内倾斜头部可提高SVV测试的敏感性²³。已有若干研究报告探讨了头部倾斜对正常受试者SVV估计值的影响，证实在此范式下反应变异性更高，因此在重力感知评估方面可能具有更高的敏感性。但这种动态方法是否确实能更有效地检测耳石功能，仍有待通过直接的方法学比较加以验证。然而，此前所有实验研究均未采用标准化的头部倾斜方案，所应用的倾斜角度在矢状面上从7°到20°、30°、35°甚至45°不等^24,25<.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
可调节塑料测角板，7,87" x 7,87"（标有 0°、15° 和 30° 倾斜角度）	自制	6	用于固定在靠背上，并沿指定倾斜角度（0°、15°、30°）调节头枕
后部带可调螺丝的弹性头带	Micromedical Technologies Inc	4	经改装，附加了粘贴带
高清液晶显示器，分辨率 1366 x 768p，19"	Philips	5	用于舱外监测主观视觉垂直线调整（红外摄像记录）
主观视觉垂直线检测装置，包含红外摄像机（黑白，分辨率 0,25°）	Micromedical Technologies Inc	2
System 2000（带离心装置的旋转前庭椅系统）	Micromedical Technologies Inc., 10 Kemp Dr., Chatham, IL 62629-9769 美国	1
可倾斜头枕	Micromedical Technologies Inc	3	经改装，附加了粘贴带