Ein neuartiger Ansatz zur klinischen Diagnostik der unilateralen Utrikulusfunktion

Abstract

Die klinische Funktionsdiagnostik des Gleichgewichtsorgans im Innenohr erfordert seiten-getrennte und isolierte Untersuchungen für alle fünf Teilorgane (3 Bogengänge sowie den Otolithenorganen Sakkulus und Utrikulus). Die etablierten Prüfverfahren geben jedoch nur Auskunft über die Bogengangs- (kalorische Prüfung, Drehpendelprüfung, postrotatorische Prüfung, Kopfimpulstest) und Sakkulusfunktion (cVEMP). Ein Untersuchungsverfahren zur Utrikulusfunktion stand bisher nicht zur Verfügung und wurde in dieser Arbeit entwickelt. Die verwendete Methode ist eine Kombination aus dem Messverfahren zur Bestimmung der subjektiven visuellen Vertikalen (SVV) mit dem Stimulusverfahren des unilateralen Zentrifugierens (UC). Neben der technischen Entwicklung des Verfahrens waren die Hauptziele der Arbeit dessen Verifizierung, die Einbindung in die klinische Routine und die Durchführung erster klinischer Studien. Zusätzlich wurden technisch einfachere aber bilateral wirkende Stimulationsverfahren (statische Kippung, zentrische Rotation) in die Studien mit einbezogen, um deren Aussagekraft zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass die SVV-Untersuchung mit UC eine adäquate Methode für die unilaterale Utrikulusfunktionsdiagnostik darstellt und gut für die klinische Diagnostik geeignet ist. Eine Vergleichstudie mit Normalpersonen und Patienten mit einseitig durchtrenntem N. vestibularis ergab, das die Methode eine hohe Sensitivität und Spezifität aufweist. Die geringe Abbruchquote von 13% bei inzwischen insgesamt 778 durchgeführten Unter-suchungen (637 Patienten) beweist die hohe Akzeptanz durch die Patienten. Von den bilateralen Stimulationsverfahren stellt die zentrische Rotation einen akzeptablen Kompromiss dar und ist mit vielen bereits installierten Drehstühlen umsetzbar. Nur bei Patienten mit guter zentraler Kompensation eines Defizits würde die Gefahr von falsch negativen Befunden bestehen. Mit dem Verfahren konnte erstmals gezeigt werden, dass offenbar eine isolierte Utrikulus- funktionsstörung bei intakter Bogengangs- und Sakkulusfunktion auftreten kann. Bei 46 Patienten konnte eine entsprechende Befundskombination (asymmetrische SVV bei UC und symmetrische kalorische Erregbarkeit sowie cVEMPs) nachgewiesen werden. Neben der Lokalisation einer Utrikulusläsion gibt die zusätzliche Bewertung der Reiz-antworten auf der gesunden Seite und bei der bilateral wirkenden zentrischen Rotation die Möglichkeit, unterschiedliche Grade einer zentral vestibulären Kompensation eines peripheren Defizits ableiten zu können. Mit dieser Arbeit wurde erstmals eine vollständige Differentialdiagnostik des Gleichgewichts-organs möglich. Aufgrund der wesentlichen Funktion der Otolithenorgane, permanent die Stellung des Kopfes in Relation zum Gravitätsvektor zu erfassen, wirken sich Funktions-störungen auf die gesamte Körperkoordination aus. Untersuchungen von Schwindelpatienten mit dem neuen Verfahren zur Utrikulusfunktion können nun dazu beitragen, das Verständnis der durch die Otolithenorgane verursachten Störungen zu verbessern.

For the diagnosis of peripheral vestibular disorders it is desirable that a comprehensive, examination of the semicircular canal and otolith functions be conducted. In particular, unilateral testing is essential for accurate differential diagnosis. To date, the caloric and head-impulse tests provide information on semicircular canal function. The measurement of cervical VEMP (cVEMP) has become established as a test of saccular function. An effective clinical test for assessing unilateral utricle function was not available at the beginning of this research. The thesis describes the development and clinical evaluation of a test for unilateral utricle function based on the measurement of the subjective visual vertical (SVV) combined with unilateral centrifugation (UC). In addition to the technical refinement of the stimulus and measurement approach, the main objective was its verification and introduction into the clinical diagnostic process. In order to confirm the advantages of UC stimulation, additional measurements of the SVV were performed during static tilt and on-axis rotation. The results demonstrate that SVV estimation during UC represents an adequate and reliable method for assessing the unilateral utricle function, and is thus of significance for the clinical diagnostic process. The high sensitivity of the method was verified in a comparative study with normal subjects versus patients with unilateral section of N. vestibularis. The test procedure has also proved to be highly acceptable, with only 10-15% of 778 cases where the procedure had to be discontinued Further, it has been demonstrated that unilateral otolith disorders can in many cases be recognized from SVV testing during on-centre rotation, i.e. bilateral stimulation. Accordingly the procedure can be used with a standard Bárány rotating chair. The risk of false negative results exists in those patients with a high degree of central compensation of a unilateral deficit. Various response patterns of SVV estimations during UC were identified which could be classified into three subgroups, indicating different degrees of compensation. Testing in UC and bilateral static tilt proves useful in discriminating peripheral and central disorders. The findings also reveal the apparent occurrence of unilateral, isolated utricular dysfunction – or utricle paresis. This represents a novel entity in the differential diagnosis of peripheral vestibular function. In total, of 110 analysed patients with suspected otolith dysfunction, a total of 46 patients were found with asymmetric SVV findings, coupled with normal symmetric caloric responses and cVEMPs. This research establishes for the first time a comprehensive diagnosis of all structures in the vestibular organ. Based on the fact that the otolith organs sense head tilt with respect to the gravity vector utricule deficits influence spatial orientation and postural stability. The employment of the presented test procedure should contribute to the improvement of the differential diagnosis of such cases.