功能性头脉冲试验中视标持续时间与头脉冲加速度对前庭眼反射评估的影响

《The Egyptian Journal of Otolaryngology》：Optotype duration and head impulse acceleration: a functional approach to vestibulo-ocular reflex assessment

　　

背景：功能性头脉冲试验（functional head impulse test, fHIT）在被动头脉冲期间评估前庭眼反射（vestibulo-ocular reflex, VOR）功能。本研究探讨了健康成人中视标持续时间与头脉冲加速度对fHIT结果的影响，并考察年龄组、性别及头动方向是否与表现相关。共纳入70名健康成人（40名女性，30名男性；平均年龄36.44±9.5岁；范围18–58岁），分为两个年龄组（18–40岁与41–58岁；每组n=35）。在随机化的40、60、80 ms视标持续时间及4000、5000、6000°/s²头脉冲加速度条件下实施水平面fHIT。以视标持续时间、头脉冲加速度和头动方向为受试者内因素，采用三因素重复测量方差分析（three-way repeated-measures ANOVA）评估总体受试者内效应；两两持续时间比较采用经Bonferroni校正的Wilcoxon符号秩检验；组间比较采用Mann–Whitney U检验。结果：正确回答百分比总体上随视标持续时间延长而升高。重复测量方差分析显示，视标持续时间（F(2, 138)=77.95，p<0.001，偏η²=0.530）与头脉冲加速度（F(2, 138)=75.68，p<0.001，偏η²=0.523）的主效应显著，而持续时间×加速度交互作用不显著（F(4, 276)=1.24，p=0.294，偏η²=0.018）。在所有加速度条件下，40与60 ms之间以及40与80 ms之间的差异均显著（p<0.05）；60与80 ms之间的差异较小，且在多数加速度特定比较中未达统计学显著，这种模式与可能的天花板效应（ceiling effect）相容，但尚不足以确立该效应。按年龄组、性别或头动方向比较，均未检出统计学显著差异（p>0.05）。结论：视标持续时间与健康成人的fHIT表现相关，其中最清晰的差异出现在40 ms条件下。60与80 ms之间的相对较小差异可能与天花板效应相容，但需进一步验证。测试包括40 ms在内的更多视标持续时间，可能为功能性VOR表现提供补充信息；其诊断价值、敏感性及假阴性意义应在前庭疾病人群中加以评估。

**研究背景与问题提出**

前庭系统由外周感觉装置、中枢处理器和运动输出机制构成，其将头部的线性和角运动信息传递至中枢神经系统，并与视觉和本体感觉输入整合，形成对头与身体空间方位的综合感知。前庭眼反射（vestibulo-ocular reflex, VOR）是维持头部运动中视觉清晰的关键反射，其以约16 ms的极短潜伏期产生与头动等幅反向的补偿性眼动，以防止视网膜图像漂移。当VOR功能障碍时，患者可在行走和转头等动态活动中出现振动幻视和视物模糊。

临床头脉冲试验由Halmagyi和Curthoys提出，可通过床旁快速评估外周前庭系统单侧功能减退，但矫正性扫视并非总能用肉眼捕捉，其敏感性受限。视频头脉冲试验（video head impulse test, vHIT）利用高速摄像机定量测量VOR增益并检测显性和隐性扫视，已成为前庭功能评估的核心工具之一，但不同检查者间的操作变异可影响结果。vHIT测量的是VOR的生理增益，并不直接反映其功能表现；部分患者增益在正常范围内却仍有功能性凝视不稳。动态视敏度（dynamic visual acuity, DVA）试验是早期功能评估的代表，功能性头脉冲试验（functional head impulse test, fHIT）则进一步在被动头脉冲期间要求受试者正确辨认Landolt C视标开口方向，直接测量不同头脉冲加速度下清晰视觉的维持能力，总阅读百分比≥80%视为正常。

尽管fHIT具有临床潜力，针对其参数条件优化的研究仍有限。视标呈现持续时间是关键参数之一：持续时间过短可能使健康个体表现下降，过长则可能降低条件间对比度。目前临床常规采用60 ms视标持续时间，但该时长是否最优以及其他时长能否提供额外信息尚未得到系统研究。本研究即在此背景下开展，旨在比较40、60、80 ms三种视标呈现持续时间在4000、5000、6000°/s²三档头脉冲加速度下的正确回答百分比与总阅读百分比，并评估年龄组、性别和头动方向与fHIT结果的关系。

**研究内容与主要发现**

研究人员以70名健康成人为对象（40名女性，30名男性；平均年龄36.44±9.5岁，范围18–58岁），按年龄分为18–40岁和41–58岁两组（每组35人）。参与者均在正常听力范围、眩晕障碍量表（Dizziness Handicap Inventory, DHI）总分0–14、视频眼震图（videonystagmography, VNG）结果正常的前提下入组。fHIT测试在随机化顺序下完成，每种视标持续时间和头动方向至少采集15次有效脉冲，每个目标加速度水平至少5次。该研究发现：视标持续时间与fHIT表现显著相关，最短的40 ms条件表现最低，而60与80 ms之间差异较小；头脉冲加速度主效应显著，即加速度升高时正确率总体下降，但模式并非在所有条件下严格单调；年龄组、性别和头动方向均未检出统计学显著差异。这些结果为fHIT参数标准化提供了基于健康人群的实证依据，并提示加入40 ms条件可能为评估功能性VOR表现提供补充信息。

**关键技术方法**

研究对象为耳鼻喉科门诊转介至听力学门诊、志愿参与的正常听力个体，共70人。排除标准包括神经系统疾病史、现患或曾患前庭疾病、听力异常（纯音平均听阈>25 dB HL）、颈椎活动受限、不可矫正屈光不正及佩戴眼镜。研究采用Beon Solutions srl（Zero Branco, Italy）fHIT系统，受试者距屏幕1.5 m，头戴传感器实时记录头速度和加速度；静态视敏度（static visual acuity, SVA）值放大0.6 LogMAR后由系统自动确定头动中呈现的视标尺寸。fHIT按头脉冲试验原则实施，快速被动地将头部向中线左右各移动15–20°，当脉冲开始且加速度达到设定阈值时，Landolt C视标在屏幕中央呈现特定时长。统计分析采用IBM SPSS Statistics 26.0，以三因素重复测量方差分析评估视标持续时间、头脉冲加速度和头动方向的受试者内主效应及交互作用，两两比较用Wilcoxon符号秩检验并作Bonferroni校正，组间比较用Mann–Whitney U检验。

**研究结果**

研究人员报告了以下主要结果。

*无年龄、性别和方向差异*：比较18–40岁组（n=35）与41–58岁组（n=35）的fHIT结果，未发现统计学显著差异（p>0.05）；按性别比较正确回答百分比和总阅读百分比，在各头动方向和加速度条件下均无显著差异（p>0.05）；向右与向左头动比较，在任何视标持续时间或加速度下均无显著差异（p>0.05）。研究人员指出，这些发现仅表明在该健康样本中未检出统计学显著差异，而非证实年龄、性别或方向完全不产生影响。

*视标持续时间和头脉冲加速度的主效应*：三因素重复测量方差分析显示，视标持续时间的主效应显著（F(2, 138)=77.95，p<0.001，偏η²=0.530），头脉冲加速度的主效应也显著（F(2, 138)=75.68，p<0.001，偏η²=0.523）。头动方向的主效应不显著（F(1, 69)=1.79，p=0.185，偏η²=0.025）。未检出持续时间×加速度、持续时间×方向、加速度×方向或三者间的显著交互作用。

*不同视标持续时间的两两比较*：在向左头动中，所有加速度条件下从40到60 ms和从40到80 ms的改变均差异显著，而60与80 ms之间在各加速度下均未达显著。向右头动呈现类似模式，仅在5000°/s²条件下60与80 ms的差异显著（p=0.009）。总阅读百分比分析显示，三种视标持续时间两两比较在左右方向均达统计学显著差异，但60到80 ms的增加幅度明显小于40到60 ms：左向分别为4.50个百分点和9.60个百分点，右向分别为5.90个百分点和9.10个百分点，40到80 ms的增加在左向和右向分别为14.10和15.00个百分点。

**讨论与结论**

讨论部分指出，较短的视标呈现持续时间与较低的功能性头脉冲试验表现相关，最清晰的差异集中在40 ms条件。头脉冲加速度的总体效应显著，符合更高头速下VOR维持凝视稳定需求增加的生理预期；持续时间和加速度之间无显著交互作用，提示两者对fHIT表现的贡献相对独立。性别方面，文献中尚无直接研究证据支持性别差异，本研究也未检出；年龄方面，受试者年龄上限为58岁，可能限制了检出年龄相关差异的能力，且年龄性前庭减退可能由小脑代偿机制平衡。尚无法据此确立天花板效应，但60与80 ms间较小的差异与天花板效应相容。研究人员强调，多视标持续时间协议的实际诊断价值需在前庭疾病人群中直接验证，包括能否提高敏感性、降低假阴性率或提供相关功能信息。

研究结论为：在健康成人中，视标持续时间与fHIT表现相关，正确回答百分比和总阅读百分比随持续时间延长总体升高，最明显差异涉及40 ms条件。多数条件下表现随加速度升高呈下降趋势，但并非每个条件均严格单调。未检出年龄组、性别或头动方向相关的显著差异。60 ms与80 ms在若干加速度特定比较中的较小差异可能与可能的天花板效应相容，但该解释尚不能由当前数据确立。视标持续时间在标准化和解读fHIT方案时应予以考虑；在常规60 ms评估基础上加入40 ms条件可能为功能性VOR表现提供补充信息，但能否改善诊断敏感性或减少假阴性结果，只能在纳入前庭疾病受试者的研究中加以验证。未来研究还应考察垂直半规管反应，并确定不同视标持续时间的诊断效能和重测信度。