Video Head Impulse Test - nejnovější metoda vyšetření vestibulárního aparátu

Súhrn

Diagnostika poruch rovnováhy prošla velkými změnami v posledních několika dekádách. Od subjektivní klinické observace vestibulospinálních a vestibulookulárních jevů došlo k objektivnímu měření těchto jevů novými metodami a přístroji (stabilometrie, videonystagmografie aj.). V poslední době převažují tendence k objektivizaci poruch rovnováhy, zaznamenání výsledků jednotlivých vyšetření s následným porovnáním výsledků a sledování vývoje poruchy v čase. Nejnovější metodou, která doplňuje celkové vyšetření rovnovážného aparátu, je video Head Impulse Test (VHIT). Tato metoda umožňuje vyšetřit komplex všech polokruhovitých kanálků vnitřního ucha spolupodílejících se na udržování rovnováhy. Činnost těchto kanálků je zajišťována fylogeneticky starou tří neuronovou dráhou zvanou vestibulookulární reflex (VOR). Hlavní patologickým nálezem vHIT vyšetření jsou korekční sakády oka, coby kompenzační mechanismus porušené funkce VOR. Vysokorychlostní kamera je schopna zaznamenat i ty nejmenší a nejrychlejší sakadické pohyby oka. Cílem článku je shrnout dostupné informace o této nové objektivní vyšetřovací metodě vestibulárního aparátu, která se od roku 2014 začíná využívat i v České republice.

Klíčová slova:

závrať – vestibulární poruchy – vyšetření rovnováhy – vestibulo-okulární reflex

ÚVOD

Závrať je průvodním příznakem mnoha onemocnění. Obecně se udává, že závrať je nejčastějším symptomem ihned po bolestech hlavy. Touto problematikou se zabývá přibližně 18 lékařských oborů. Jde o velice široký pojem, jehož příčina se může skrývat v mnoha systémech lidského těla.

Prostorová orientace a rovnováha představuje komplexní děj, na kterém se podílejí tři hlavní systémy – vestibulární, vizuální a somatosenzorický. Tyto systémy jsou propojené a částečně se navzájem mohou zastupovat. V centrálním nervovém systému dochází k integraci všech systému a je tak vytvořena složitá funkční jednotka (obr. 1) (22).

Úměrně složitosti mechanismu zajištění rovnováhy je rovněž složité vyšetřování pacientů s poruchou rovnováhy a následné hodnocení výsledků jednotlivých vyšetření. Součástí komplexního vyšetření pacientů s poruchou rovnováhy je vyšetření rovnovážného i sluchového ústrojí. Po otomikroskopickém zhodnocení zevního zvukovodu a bubínku následuje vyšetření sluchu těmito metodami – tympanometrií, audiometrií, otoakustickými emisemi, a sluchovými kmenovými evokovanými potenciály. Subjektivní klinické vyšetření vestibulospinálních a vestibulookulárních jevů předchází vyšetření přístrojovému. K objektivním vyšetřovacím metodám rovnovážného aparátu, využitelným v klinické praxi, řadíme elektonystagmografii, videonystagmografii, vestibulární evokované myogenní potenciály (VEMP), stabilometrii, kalorické vyšetření a nově video Head Impulse Test (vHIT) (21).

V poslední době se ukazuje velký přínos video Head Impulse Testu v diagnostice závrativých stavů. Samotné vyšetření je časově nenáročné, systém je snadno přenosný a pacienti jej tolerují i v akutní fázi závratí. Na druhou stranu vyšetřující musí velmi přesně a pečlivě zvládat techniku vyšetření, tedy provézt velice rychlý, nepředvídaný pohyb hlavou pacienta v rovině polokruhovitého kanálku (2, 9).

HISTORIE VYŠETŘENÍ POLOKRUHOVITÝCH KANÁLKŮ

Historicky prvním vědcem, který uvedl souvislost vertiga s příčinou potíží ve vnitřním uchu, byl Prosper Méniére (1799-1862). Joseph Breuer v roce 1873 popsal mechanismus fungování polokruhovitých kanálků a otolitového orgánu při řízení rovnováhy (10). Pro zachycení pohybu očí a nystagmu bylo užíváno mnoha metod. První zaznamenávání okulomotoriky se datuje k 18. století. Dnes se využívá k zachycení pohybu očí a hodnocení funkce vestibulokulárního reflexu (VOR) objektivních metod, jako je elektronystagmografie (ENG), videonystagmografie (VNG). ENG zaznamenává pohyb očí díky elektrodám upevněným na kůži v okolí očí. VNG detekuje zornici a nahrává pohyb očí pomocí brýlí s infračervenou kamerou (7).

První zkušenosti s vyšetřením funkce polokruhovitých kanálků se datují k počátku 20. století. V roce 1906 Róbert Bárány popsal mechanismus kalorického vyšetření k excitaci nebo inhibici horizontálních polokruhovitých kanálků. O rok později představil vyšetření na rotační židli (1).

V roce 1988 Halmagyi, Curthoys a kol. představili Head Impulse Test laterálního polokruhovitého kanálku pomocí scleral search coil čoček. Záhy pokračovali izolovaným vyšetřováním vertikálních kanálků. I když se jedná o přesnou objektivní metodu, nikdy se v klinické praxi neujala, jelikož zavádění čoček s drátkem bylo poměrně invazivním zákrokem. Od roku 2009 se do světa šíří video Head Impulse Test, který prošel rovněž svým vývojem zejména co se týká velikosti vyšetřovacích brýlí (9). Česká republika získává první zkušenosti s vHIT metodou roku 2014.

Aktuálně nejnovější modifikací vHIT je od roku 2016 tzv. Supression Head Impulse (SHIMP) vyšetření, v překladu potlačený pulzní hlavový test. Zatímco vHIT detekuje porušenou funkci jednotlivých kanálků, pomocí SHIMP lze zjistit kolik funkce v jednotlivých kanálcích zbývá. Zjednodušeně jestli se jedná o kompletní dysfunkci VOR, nebo částečnou (9).

Pro komplementaci vyšetření celého periferního vestibulárního aparátu se využívá krčních a očních vestibulárních evokovaných myogenních potenciálů. Roku 1935 Von Békésy popsal vestibulární odpověď evokovanou zvukem. K objektivnímu zaznamenávání VEMP dochází roku 1964 (6, 26). Roli a přínos VEMPů v diagnostice některých typu vestibulárních poruch publikovali v roce 2010 autoři Krempaská s Kovaľem (12, 13).

VIDEO HEAD IMPULSE TEST

VHIT je nejnovější vyšetřovací metodou, která využívá lehkých brýlí s vysokorychlostní kamerou k měření rychlosti pohybu oka a zachycení tzv. korekčních sakád u pacientů s porušenou funkcí vestibulookulárního reflexu. VHIT je objektivní a rychlá metoda k vyšetření VOR. Tato metoda jako jediná umožňuje vyšetřit komplex všech šesti polokruhovitých kanálků vnitřního ucha spolupodílejících se na udržování rovnováhy (15). Porovnání metody s ostatními testy, které vyšetřují funkci polokruhovitých kanálků, shrnuje tabulka 1.

Samotný test prošel progresí od subjektivní klinické observace až k metodě vysokorychlostního videa - nahrávání oka pomocí specifických brýlí, které jsou propojeny se softwarem v počítači (obr. 2). V brýlích je integrována vysokorychlostní videokamera, která monokulárně snímá a zaznamenává pohyb oka. Dále jsou součástí brýlí gyroskopy a akcelerometry, které měří rychlost a směr pohybu hlavy (6, 9).

V roce 2009 zakladatelé vHIT prezentovali výsledky své studie, která shrnuje přínos lehkých, specifických brýlí s vysokorychlostní kamerou a diagnostickou přesnost celého vyšetření (15).

Při video Head Impulse Testu sedí vyšetřovaná osoba na židli s nasazenými brýlemi a zrakem fixuje stacionární bod ve vzdálenosti jednoho metru. Bod je nalepen na zdi ve výšce očí. Vyšetřující stojí za zády vyšetřovaného a provádí pasivní rotační pohyb hlavou v rovině polokruhovitého kanálku vnitřního ucha. Vyšetřovaný se snaží celou dobu testování zrakem fixovat onen bod před sebou. Pasivní pohyb hlavou musí splňovat určité parametry. Pohyb musí být nepředvídaný, dostatečně rychlý a v rovině polokruhovitého kanálku v rozsahu 10-20 stupňů od základní polohy. Při testování laterálních polokruhovitých kanálků je hlava rotována v horizontální rovině doprava a doleva. Při testování vertikálních kanálku je hlava odkloněna do strany ze základní pozice o 40 stupňů a následně je prováděn pasivní testovací pohyb ve vertikálně (6, 15).

VHIT, VOR A KOREKČNÍ SAKÁDY

Vestibulární systém poskytuje informace centrálnímu nervovému systému (CNS) o pohybu hlavy na základě aktivity receptorů z polokruhovitých kanálků a otolitového systému vnitřního ucha. Tyto informace CNS využívá k udržení rovnováhy, kontrole postury a také k řízení pohybu očí během pohybu hlavy. K řízení okulomotoriky přispívá VOR, který představuje neurofyziologickou podstatu vHIT testování. Jde o fylogeneticky starou tříneuronovou dráhu, jejíž dostředivá část prochází vestibulárním nervem do vestibulárního jádra v laterální části Varolova mostu a končí v jádře šestého hlavového nervu. Odstředivá část dráhy řídí aktivitu okohybných svalů. Reflex zajišťuje stabilitu retinálního obrazu během pohybu hlavy v rovinách jednotlivých polokruhovitých kanálků. Konečným důsledkem VOR je generace opačného pohybu oka proti pohybu hlavy. V praxi to znamená udržení zrakové fixace na stacionárním bodu během rotačního pohybu hlavou v rovině konkrétního polokruhovitého kanálku. Při detekci porušené funkce polokruhovitého kanálku není vyšetřovaný schopen udržet zrakovou fixaci na stacionárním bodu a dochází ke vzniku korekčních sakád (6, 17, 20).

Korekční sakády mohou být okem viditelné nebo tzv. skryté, které umí detekovat pouze vysokorychlostní kamera integrovaná v testovacích brýlích. Okem viditelné korekční sakády vznikají po pasivním rotačním pohybu hlavou, zatímco skryté korekční sakády vznikají během rotačního pohybu (obr. 3) (6, 9).

Software rovněž vypočítá tzv. gain (zisk) VOR, který se za fyziologické situace rovná přibližně 1. Gain VOR představuje poměr pohybu hlavy k pohybu oka, který je za fyziologické situace 1:1. Při snížené funkci horizontálního polokruhovitého kanálku klesá gain VOR pod hodnotu 0,8. Pro vertikální kanálky platí hodnota 0,7 (obr. 3). Tyto normativní hodnoty pro VOR při testování laterálních polokruhovitých kanálků stanovili Mossman a kolektiv. Testovali 60 zdravých jedinců ve věku 20 – 80 let a kvantifikovali gain VOR na základě poměru pohybu hlavy k pohybu oka (19). Janky a kol. ve svém posledním výzkumu upřesňují hodnotu gain VOR vertikálních kanálků na hodnotu 0,78 (11).

Curthoys dále potvrdili, že u zdravých jedinců zůstávají hodnoty gainu VOR všech polokruhovitých kanálků stejné nebo jen nepatrně snížené až do 80 let věku (6). Věkovou nezávislost potvrdili rovněž Janky a kol. (11).

V roce 2008 Weber s kolektivem zdůraznili podstatnou roli zrychlení při vHIT testování. Na 28 pacientech s periferní vestibulární lézí ukázali, že při vyšší hodnotě zrychlení hlavy dochází ke snížení gainu VOR, zvýrazňuje se stranová asymetrie gainu VOR a korekční sakády dosahují větších amplitud. Rovněž dali do souvislosti vyšší četnost výskytu skrytých korekčních sakád při testování v nejvyšších rychlostech. Při testování dosahujících nejvyšších hodnot zrychlení hlavy se skryté korekční sakády vyskytovaly až u 70 % pacientů (24).

Při interpretaci a hodnocení výsledků vHIT je hodnocen výskyt korekčních sakád, gain VOR a stranová asymetrie gainu (obr. 4). V konečným hodnocení je třeba vzít v potaz všechny uvedené parametry. Velkou výhodou VHIT testování je časová nenáročnost. Celková doba testování všech polokruhovitých kanálků i s počáteční kalibrací zpravidla nezabere více než 10 minut (6, 9).

INDIKACE TESTU

VHIT je indikován k vyšetření pacientů s vestibulárními poruchami v rámci diferenciální diagnostiky periferního a centrálního vestibulárního syndromu. Pozitivní výsledek testu u periferního vestibulárního syndromu lze očekávat při postižení: labyrintu (vestibulární labyrintitida, Meniérova choroba, infarkt povodí labyrintu, aminoglykosidová ototoxicita), vestibulárního nervu (vestibulární neuronitida, nádorové postižení nervu, operace vestibulokochleárního nervu) (17, 20).

Pokud jde o centrální příčiny potíží, tak byla zjištěna přítomnost korekčních sakád, změny gainu VOR nebo abnormálního tvaru křivky záznamu u různým metabolických, cévních a neurologických postižení. Nálezy byly zdokumentovány u Wernickeovy encefalopatie, Gaucherovy choroby. Další abnormality vHIT lze očekávat u ischémie v povodí arterie anterior/posterior inferior cerebelli, postižení cerebelárního floculu, jádra prepositus hypoglossi, mediálního longitudinálního fasciculu nebo u plaků roztroušené mozkomíšní sklerózy v této oblasti (8, 9).  Je třeba zmínit, že diferenciální diagnostika centrálních syndromů vyžaduje značnou zkušenost vyšetřujícího, a navíc je zapotřebí dalších výzkumných prací (9).

Další oblastí je snaha o vyloučení retrokochlearity. Tedy vyloučení nebo potvrzení nádorového postižení VIII. hlavového nervu při potížích rovnováhy nebo náhle vzniklé sluchové asymetrii či tinnitu. U poúrazových stavů hlavy nebyl prokázán pozitivní výsledek vHIT ani snížení gainu VOR (3).

Mezi kontraindikace testu lze zařadit funkční či strukturální poruchy v oblasti krční páteře, které neumožňují provedení testu. U některých pacientů je problematická spolupráci ve smyslu omezené schopnosti relaxace nebo nadměrného mrkání, které rovněž znemožňují testování.

DISKUSE

Head Impulse Test je časově nenáročný test periferního vestibulárního aparátu, který je závislý na observaci a zkušenosti vyšetřujícího. Přítomnost skrytých korekčních sakád zvyšuje procento falešně negativních výsledků. Tomu předchází vHIT svým vysokorychlostním nahráváním a záznamem, kdy detekuje okem viditelné i skryté korekční sakády. Software přesně vypočítává deficit gainu VOR na základě přepočtu poměru pohybu hlavy a vychýlení oka (1, 9).

V počátcích vHIT testování odborníci očekávali, zda by mohl vHIT v baterii testů nahradit kalorické vyšetření. Hlavními důvody byly a stále jsou – časová náročnost vyšetření, invazivita pro pacienta. Výzkum ukazuje, že se jedná o 2 odlišné diagnostické metody, které sice vyšetřují stejnou anatomickou oblast, ale poskytují odlišné výsledky. Hlavní příčinou je samotná fyziologická podstata jednotlivých vyšetření. vHIT stimulace polokruhovitých kanálků představuje přirozený stimul, který se pohybuje ve frekvenčních rozhraní až do 5 Hz, které člověk běžně využívá v denním životě (9, 14). Na druhé straně nefyziologickým stimulem kalorického vyšetření je testováno velmi nízké frekvenční spektrum do 0,003 Hz (5).

Při zařazení vHIT do baterie vestibulárních vyšetření vzniká otázka, jakou posloupnost otoneurologických vyšetření zvolit. Názory se shodují v návaznosti vyšetření u pacientů se závratí. V první řadě vyšetřit vHIT. V případě, pokud je výsledek pozitivní a zapadá do klinického obrazu pacienta s periferní příčinou závratí, není třeba dále doplňovat kalorické vyšetření. V případě, pokud vHIT je negativní, je třeba zvážit klinický obraz pacienta a případně doplnit kalorické vyšetření (16, 23). Toto se týká zejména Meniérovy choroby, kdy často bývá výsledek vHIT negativní, zatímco kalorické vyšetření potvrdí vestibulární hypofunkci. Vysvětlením je rozšíření průměru blanitého duktu v samotném polokruhovitém kanálku, které vede k fyziologické odpovědi na rotační pohyb při vHIT. Kalorická reakce je na druhou stranu snížena, důsledkem turbulentního proudění endolymfy v samotném rozšířeném blanitém labyrintu. Tato příčina je vysvětlením diskrepance výsledků obou vyšetření u zmíněného onemocnění (18).

Dalším opodstatněním, proč začít právě vHIT vyšetřením, je časové a ekonomické hledisko. Mahringer a spol. potvrdili na nemocničním provozu, že je podstatně výhodnější začít vHIT vyšetřením a dle indikace případně pokračovat kalorizací. Stejný postup navrhuje Van Esch a kol. (23). Dále dodává, že vHIT má vyšší specificitu než senzitivitu k odhalení vestibulární hypofunkce (16, 23).

Výskytem korekčních sakád během vHIT testování předpokládáme porušenou funkci polokruhovitých kanálků. Doposud však nebylo objasněno, proč jsou u některých pacientů pozorovány korekční sakády skryté a u dalších odkryté. Wettstein a spol. usuzují, že charakter sakád by mohl souviset s kompenzačních mechanismem úpravy porušené rovnovážné funkce (25).

V moderní vestibulologii aktuálně převažují výzkumné práce, zkoumající jednotlivé části vestibulárního nervu pomocí vHIT a krčních i očních VEMPů. Propojením všech výsledků lze často poměrně přesně topograficky lokalizovat místo porušené větve vestibulárního nervu (16). Newman-Toker a kol. (2009) zařadili Head Impulse Test do tzv. H.I.N.T.S. algoritmu společně se sledováním nystagmu a testem divergence očí. Zjistili, že užití tohoto algoritmu je v počáteční fázi akutních vestibulárních potíží přínosnější než časná magnetická rezonance. VHIT je tak využíván v diferenciální diagnostice periferních a centrálních vestibulárních potíží ať už akutního nebo chronického typu (9, 16, 20).

ZÁVĚR

VHIT je přínosem pro klinickou praxi, jelikož nabízí novou možnost diferenciální diagnostiky závrativých stavů. Metoda VHIT testování nebyla vynalezena proto, aby nahradila současné standardní vyšetřovací metody vestibulárního aparátu. VHIT je dalším testem baterie vyšetření rovnovážného systému, který poskytuje objektivní pohled na činnost periferního vestibulárního aparátu. Doplňuje tak otoneurologické vyšetření o možnost detekce snížené funkce VOR jak horizontálních, tak vertikálních polokruhovitých kanálků. Výhodou je časová nenáročnost testování.

Z hlediska využití v praxi je vHIT přínosem pro specializované odbornosti, které se potýkají se závrativými stavy (ORL, neurologie, kardiologie). Hlavním potenciálem vHIT je jeho užívání na akutních příjmových ambulancích, jelikož s akutností stavu se zvyšuje procento pozitivních výsledků vHIT vyšetření.

Adresa ke korespondenci:

Mgr. Jakub Šichnárek

Centrum pro poruchy sluchu a rovnováhy

Opavská 20a

700 00 Ostrava

e-mail: sichnarekj@gmail.com