直流电刺激诱发健康青年人前庭诱发肌源性电

前庭诱发肌源性电位（vestibularevokedmyogenicpotentials，VEMP）的记录可通过声音、振动和直流电刺激从迷路诱发获得，现已在人类和动物身上记录到直流电刺激诱发的前庭诱发肌源性电位（galvanicvestibularstimulation‐vestibularevokedmyogenicpotentials，GVS‐VEMP）。Waston和Colebatch于年首次报道了通过直流电刺激在比目鱼肌记录到的GVS‐VEMP，随后又于年在胸锁乳突肌表面记录到GVS‐VEMP。研究表明GVS‐VEMP反应的来源是前庭传入神经纤维，阴极电流引起兴奋性放电而阳极电流引起抑制性放电。

此后，GVS‐VEMP也成为评估前庭功能的一种手段。在胸锁乳突肌记录得到的GVS‐VEMP称为直流电刺激诱发的颈肌前庭诱发肌源性电位（GVS‐cVEMP），在眼肌记录到的GVS‐VEMP称为直流电刺激诱发的眼肌前庭诱发肌源性电位（GVS‐oVEMP）。目前国际上关于GVS‐VEMP的研究报道较少，国内尚未见相关研究。我们在国人健康青年受试者中开展GVS‐VEMP测试，观察其波形引出特点、记录分析相关波形参数，为其后续用于前庭功能的评估提供参考。

资料与方法一、临床资料

年8月至10月，选取健康青年志愿者（18~40岁）作为研究对象。纳入标准：中国公民；既往无耳聋、中耳炎、眩晕病史；耳镜、纯音听阈检测、声导抗检查结果均正常；均知情同意。本研究通过西安医院医学伦理委员会审批（批号：）。

最终26名青年志愿者纳入研究，年龄21-37岁，平均（25.8±3.7）岁。其中女13名（26耳），年龄21-37岁，平均（25.5±3.7）岁；男13名（26耳），年龄21-30岁，平均（26.1±4.3）岁。

二、GVS‐cVEMP检测方法

GVS‐cVEMP测试参照Murofushi等报告的方法。采用电生理学记录仪，记录电极位于胸锁乳突肌的中点，参考电极位于胸骨上窝，接地电极位于鼻根，极间电阻小于8kΩ。患者置于坐位，直流电刺激的阴极置于乳突处，阳极置于额头发际线中点。初始刺激采用3.0mA/1ms的直流电，刺激速率5Hz，刺激强度依次递减0.6mA（若刺激强度减至0.6mA/1ms时仍能记录到波形，为确定其最小刺激阈值，我们使用0.2mA/1ms进行检测），直至不能引出稳定的重复性良好的波形（此时的刺激强度定为阈值）。记录使用肌电活动放大器，带通滤波20~Hz，分析时间窗50ms，每次反应记录叠加50次。每个循环分别于肌肉松弛和肌肉收缩状态记录2次，肌肉收缩通过向对侧转颈实现。

需要消除的伪迹包括机械波和电流波，电流波的伪迹通过调整机器的参数设置消除，机械波的伪迹通过2次记录波形相减消除，即肌肉收缩时记录得到的波形减去肌肉松弛时得到的波形。

参数评估：采用最大刺激强度下的GVS?cVEMP波形记录p1、n1波的潜伏期、波间期、振幅和振幅不对称比（interauralamplituderatio，IAR）。振幅不对称比计算公式为：

右耳振幅-左耳振幅

/（右耳振幅+左耳振幅）×%。

三、GVS?oVEMP检测方法

GVS?oVEMP的记录方法参照Cheng等和Murofushi等的报道。记录电极置于眼睑下方0.5~1.0cm，参考电极置于记录电极下2.0cm，接地电极置于鼻根处，极间电阻小于8kΩ。直流电刺激阳极置于额头发际线中点，阴极置于乳突处，刺激速率5Hz。通过肌电图（electromyography，EMG）检测肌肉收缩状态，信号通过放大器放大，带通滤波1~0Hz，分析时间窗50ms，每次叠加50次。每个循环分别于眼球向下凝视和眼球向上凝视时记录2次。以3.0mA/1ms的直流电作为初始刺激，刺激强度依次递减0.6mA（若刺激强度减至0.6mA/1ms时仍能记录到波形，为确定其最小刺激阈值，我们使用0.2mA/1ms进行检测），直至不能引出稳定的波形（此时的刺激强度定为阈值）。为了排除机械波的干扰，采用向上凝视记录到的波形减去向下凝视记录到的波形。

参数评估：观察最大刺激强度下的GVS?oVEMP波形，包括n1、p1波的潜伏期、波间期、振幅和振幅不对称比。振幅不对称比计算公式为：

右耳振幅-左耳振幅

/（右耳振幅+左耳振幅）×%。

四、统计学分析

采用SPSS18.0软件对数据进行分析和统计学处理。计量资料的描述以x?±s表示，男、女不同性别间比较采用单因素方差分析，左、右耳间比较采用成组配对t检验，P0.05为差异有统计学意义。

结果

一.GVS?cVEMP和GVS?oVEMP的引出率和波形参数

26名受试者（52耳）在3.0mA直流电刺激下均可引出GVS?cVEMP和GVS?oVEMP波形。在3.0、2.4、1.8、1.2、0.6和0.2mA刺激强度下GVS?cVEMP的引出率分别为%（52/52）、%（52/52）、98.1%（51/52）、75.0%（39/52）、26.9%（14/52）和1.9%（1/52）；GVS?oVEMP的引出率分别为%（52/52）、%（52/52）、96.2%（50/52）、78.8%（41/52）、34.6%（18/52）和1.9%（1/52）。GVS?cVEMP和GVS?oVEMP的引出率均随着刺激强度的减弱而降低，图1为GVS?cVEMP引出波形及不同刺激强度下的波形示意图，图2为GVS?oVEMP引出波形及不同刺激强度下的波形示意图。GVS?cVEMP和GVS?oVEMP的阈值、p1潜伏期、n1潜伏期、p1?n1波间期、振幅以及振幅不对称比等参数值见表1。

图1直流电刺激诱发的颈肌前庭诱发肌源性电位（GVS?cVEMP）引出波形示意图及不同刺激强度下的波形变化特点A：3.0mA直流电刺激下记录到的GVS?cVEMP波形，a为颈肌放松时的肌电波形，b为转颈后肌肉紧张时的肌电波形，c为b-a后得到的GVS?cVEMP波形；B：不同强度直流电刺激下引出的GVS?cVEMP波形

图2直流电刺激诱发的眼肌前庭诱发肌源性电位（GVS?oVEMP）引出波形示意图及不同刺激强度下的波形变化特点A：3.0mA直流电刺激下记录到的GVS?oVEMP波形，a为眼睛向下凝视时的肌电波形，b为眼睛向上凝视时的肌电波形，c为b-a后得到的VS?oVEMP波形；B：不同强度直流电刺激下引出的GVS?oVEMP波形

二.不同性别之间GVS?cVEMP和GVS?oVEMP波形参数比较

男性和女性受试者在GVS?cVEMP和GVS?oVEMP阈值、p1潜伏期、n1潜伏期、n1?p1波间期、振幅和振幅不对称比等参数的比较见表2。GVS?cVEMP各参数男、女之间比较，差异均无统计学意义（P值均0.05）；男性受试者GVS?oVEMP的振幅明显高于女性，差异有统计学意义（P0.05），GVS?oVEMP其余参数男、女之间比较，差异均无统计学意义（P值均0.05）。

三.同侧别之间GVS?cVEMP和GVS?oVEMP波形参数比较

26名健康受试者左、右耳之间GVS?cVEMP和GVS?oVEMP阈值、p1潜伏期、n1潜伏期、n1?p1波间期和振幅等参数比较见表3，左、右耳之间各参数差异均无统计学意义（P值均0.05）

讨论

声音刺激所诱发的前庭?颈反射（vestibulo?collicreflex）可用于临床前庭系统功能的检测。研究表明气导声刺激、骨导振动刺激和直流电刺激诱发的VEMP来源于前庭及其传入神经纤维，VEMP的消失意味着前庭反射通路的异常。临床上可用颈肌前庭诱发肌源性电位（cVEMP）和眼肌前庭诱发肌源性电位（oVEMP）来进行前庭功能的评估。cVEMP和oVEMP可分别评估球囊?前庭下传导通路和椭圆囊?前庭上传导通路的完整性。

Watson和Colebatch年提出直流电刺激可在胸锁乳突肌诱发出肌源性电位，他们发现这种肌源性电位在选择性切段前庭神经后消失，推断该反应可能来源于前庭，类似于Colebatch等年发现的声刺激诱发的cVEMP。Murofushi等观察到膜迷路积水的梅尼埃病患者气导声刺激cVEMP消失但GVS?cVEMP却存在，而听神经瘤和桥小脑角肿瘤患者气导声刺激cVEMP和GVS?cVEMP均消失，提示声音仅刺激耳石终末感受器而直流电可刺激前庭神经并通过前庭?颈反射传导。Goldberg等认为直流电会刺激前庭神经最远端的部分，而声音仅刺激前庭的感受器。直流电和骨导振动的优点在于不受传导性听力损失的限制和影响，两者的联合使用理论上可以更好地评估前庭（耳石器）功能，来区分主要涉及末梢感觉器官和涉及神经的病变。已有文献报道气导声刺激、骨导振动刺激联合直流电刺激诱发的VEMP可用于区分迷路内与迷路后的前庭病变。

有学者报道过GVS?VEMP在健康人群中的正常值，Murofushi等记录到GVS?cVEMP的电流刺激阈值为（2.50±0.55）mA，在3mA电流强度下p1潜伏期为（10.9±1.0）ms，n1潜伏期为（18.8±2.4）ms，振幅（±66）uV，振幅不对称比为17.8±10.5。Cheng等观察了GVS?cVEMP的最佳刺激强度和电流持续时间，得出5mA/1ms的电流刺激诱发的GVS?cVEMP引出率最高（%）、振幅最大；其健康人群中p1、n1潜伏期和振幅分别为（11.0±0.4）ms、（19.2±0.9）ms和（8.2±0.8）uV。Chin等同时观察了健康青年人群和老龄人群GVS?cVEMP和GVS?oVEMP测试结果，发现青年人群GVS?cVEMP的p1、n1潜伏期分别为（10.7±0.8）ms和（18.6±1.4）ms，振幅为（.5±45.3）uV；GVS?oVEMP的n1、p1潜伏期为（7.9±0.5）ms和（11.4±0.7）ms，振幅为（7.2±4.8）uV；随着年龄增长，GVS?VEMP潜伏期延长、振幅降低，推测可能与年龄相关的神经退行性改变、神经纤维数量减少有关。本研究在健康青年受试者中测得的GVS?cVEMP和GVS?oVEMP参数与上述学者的结果相近。另外在性别及侧别的参数比较中，除男性GVS?oVEMP的振幅明显高于女性外，其他参数差异均无统计学意义。

Sung等观察性别对oVEMP的影响，发现无论是气导声音、骨导振动还是直流电刺激，男性oVEMP的振幅均明显高于女性，推测与男性眼下肌的平均直径大于女性有关，当男性向上凝视时，有更多的眼下肌运动神经元被激活放电，故产生了更大振幅。Sung等观察不同电流刺激强度和持续时间对GVS?oVEMP引出情况的影响，发现当刺激持续时间为1ms时，3mA和5mA的引出率明显高于1mA和2mA；当刺激电流强度为5mA时，持续时间为0.5ms和1ms的引出率明显高于0.1ms和0.2ms；3mA/1ms、5mA/0.5ms和5mA/1ms在潜伏期上并没有差异；在电刺激引起的痛觉上，3mA/1ms和5mA/1ms并无差异，5mA/1ms和5mA/0.5ms之间也无差异；与3mA/1ms相比，5mA/1ms诱发的振幅更大；最终作者推荐使用5mA/1ms的直流电刺激诱发GVS?oVEMP。在刺激强度的选择上，Rosengren等使用4mA/2ms诱发GVS?oVEMP，Cheng等和Sung等使用5mA/1ms记录GVS?oVEMP，Murofushi等使用3mA/1ms诱发GVS?cVEMP。我们使用的最大刺激强度为3mA，较Sung等略低，因为在刺激强度达到3mA时已有部分受试者感觉到轻微疼痛，并且3mA已经可以引出本组全部正常人的GVS?VEMP波形。有关刺激强度的选择仍然值得在将来的研究中进一步探讨。

年Cheng等通过圆窗注射庆大霉素损毁豚鼠前庭耳石器，然后记录气导声刺激和直流电刺激诱发的cVEMP，发现患耳两种刺激方式的cVEMP均消失，并伴有神经纤维免疫组织学方面的病理改变，从而推测圆窗途径给予庆大霉素可损毁耳石器球囊感受器及其传入纤维。该研究结果支持Curthoys和Murofushi等GVS?VEMP可反映前庭传入神经纤维功能的结果。关于电流刺激是否会波及半规管传入纤维时，Murofushi等推测GVS?VEMP中并没有半规管来源的成分，他们认为耳石器和半规管电刺激诱发的反应阈值是不同的，耳石器的刺激阈值要低于半规管。因此，3mA/1ms的电流刺激只能有效激活耳石终末器周围神经。

直流电可有效刺激前庭神经，在迷路受损的患者中可记录到双相反应的GVS?VEMP，而在迷路后病变的患者中GVS?VEMP则消失，因此GVS?VEMP可用来诊断迷路后病变。Murofushi等对11例诊断为前庭神经炎的患者行气导声刺激和直流电刺激诱发的cVEMP测试，发现其中8例两种cVEMP均消失，剩下3例仅气导声刺激cVEMP消失，而GVS?cVEMP存在，故推测前8例患者炎性反应累及到前庭神经，而后3例患者仅累及到迷路，并提出了“前庭神经炎（vestibularneuritis）、前庭迷路炎（vestibularlabyrinthitis）和前庭神经迷路炎（vestibularneurolabyrinthitis）”的概念，由此来区分受累部位不同的前庭神经炎患者。Murofushi等年使用气导声刺激cVEMP与GVS?cVEMP的振幅比（TG比）来比较膜迷路积水患者与健康人的差异，发现膜迷路积水患耳的TG比明显低于健侧耳和健康人群，因此提出了VEMP检测耳蜗疾病新的评估参数，TG比对于侧别的判断要优于单纯气导声刺激cVEMP。

Chang等观察了70例梅尼埃病者气导声刺激、骨导振动刺激以及直流电刺激诱发的cVEMP和oVEMP，发现气导cVEMP异常率高于骨导oVEMP，在患耳中气导cVEMP异常率高于GVS?cVEMP，且潜伏期延长、振幅增高，骨导oVEMP异常率亦高于GVS?oVEMP，且潜伏期长、振幅增高。推测气导cVEMP联合GVS?cVEMP、骨导oVEMP联合GVS?oVEMP可鉴别病变部位在迷路还是迷路后，并且发现GVS?cVEMP和GVS?oVEMP的异常率与病程呈正相关，推测随着病程的延长，梅尼埃病患者出现神经退行性改变。Ozeki等使用气导cVEMP联合GVS?cVEMP来评估Hunt综合征患者的病变部位，发现有部分患者的气导cVEMP消失，这部分患者中又有GVS?cVEMP消失和存在的病例，由此推测Hunt综合征患者的病变部位可累及迷路甚至迷路后（前庭上、下神经），可根GVS?cVEMP来辅助定位。另外有文献报道，双侧前庭病的患者也可记录到GVS?VEMP。伴有前庭神经受损的患者（如听神经瘤），GVS?VEMP也许可以用来评估其前庭神经的残余功能，同时还可辅助诊断前庭神经鞘瘤、多发性硬化、脑干卒中等迷路后病变。

结论

总之，GVS?VEMP是一种新的前庭传导通路评估手段，可用于多种前庭相关疾病的辅助检查。本研究成功建立国人健康青年人GVS?cVEMP和GVS?oVEMP检测方法并获得相关参数值，为其后续用于前庭功能的评估提供参考。

参考文献请查看原文

陈耔辰，魏馨雨，张玉忠，成颖，杨方园，张超，陈飞云，高滢，胡娟，许珉，张青.直流电刺激诱发健康青年人前庭诱发肌源性电位的初步观察.中华耳鼻咽喉头颈外科杂志，，54(6).

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