Il nistagmo vibratorio: Chieti, 15 gennaio 2011

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1 Università degli Studi di Napoli Federico II ASL NA-1 Centro DSB 30 Il nistagmo vibratorio: basi fisiopatologiche i i ed applicazioni i i cliniche i Vincenzo Marcelli Chieti, 15 gennaio 2011

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3 Argomenti Vibrazione e sensibilità labirintica Fisiopatologia Applicazioni cliniche Confrontabilità dei test

4 La vibrazione Stimolo eccitatorio per: Coclea Robles L and Ruggero MA, 2001

5 La vibrazione Stimolo eccitatorio per: Canali semicircolari e macule Young ED et al 1977; Wit HP et al 1984; Hudspeth AJ 1989; Curthoys IS et Young ED et al, 1977; Wit HP et al, 1984; Hudspeth AJ, 1989; Curthoys IS et al, 1991; Christensen-Dalsgaard J and Narins PM, 1993; Hamann KF and Schuster EM, 1999; Karlberg M et al, 2002

6 La vibrazione Stimolo eccitatorio per: Propriocettori Rurke et al, 1976; Roll Jp et al. Alteration of proprioceptive messages induced by tendon vibration in man: a microneurographic study. Exp Brain Res 1989; 76: 213±2222

7 La Sensibilità del Labirinto Labirinto Anteriore Frequenza Intensità

8 La Sensibilità del Labirinto Labirinto Posteriore Soltanto Frequenza!

9 La Sensibilità del Labirinto Labirinto Posteriore PT: 0,01-0,001 Hz TRR-HS-Halmagyi: 2 Hz SV: 100 Hz

10 La Sensibilità del Labirinto Prove TRR-HS- Test Termiche Halmagyi Vibratorio Hz 0,

11 Lo Stimolo Vibratorio L effetto sul bersaglio è caotico o prevedibile?? Come la vibrazione si distribuisce nel cranio?

12 Lo Stimolo Vibratorio Ernst F.F. Chladni ( ) 1827) Lastre vibranti

13 Lo Stimolo Vibratorio Hans Jenny ( ) 1972) Tonoscopio e membrana vibrante

14 Lo Stimolo Vibratorio La vibrazione si distribuisce secondo precise proporzioni matematiche! Questo non è un caos disordinato; ma è un pattern ordinato e dinamico!

15 Lo Stimolo Vibratorio

16 Lo Stimolo Vibratorio Applicato al cranio, induce la formazione di onde pressorie uniformi i emultidirezionali lidi i li Freeman S et al. Bone conduction experiments in animals - Evidence for a nonosseous mechanism. Hear Res 2000; 46: Sohmer H et al. Bone conduction experiments in humans-a fluid pathway from p p y bone to ear. Hear Res 2000; 146: 81-8

17 Lo Stimolo Vibratorio La velocità di propagazione nel cranio di un onda vibrante (100 Hz) è di circa 100 m/sec Hood JD. Bone conduction: a review of the present position with especial reference to the contributions of Dr Georg Von Bekesy. J Acoust Soc Am. 1962;32:

18 Lo Stimolo Vibratorio Il tempo di conduzione transcranica è di circa 2 m/sec

19 Lo Stimolo Vibratorio La stimolazione labirintica è pressoché simultanea

20 Lo Stimolo Vibratorio È l unico test che stimola in maniera sincrona entrambi gli emisistemi i i

21 Lo Stimolo Vibratorio Qual è il bersaglio??

22 Lo Stimolo Vibratorio Cellule ciliate: Curva di risposta sigmoide Anisotropia (saturazione neg.) Effetto netto eccitatorio t i Hudspeth AJ. Mechanoelectrical transduction by hair cells of the bullfrog's sacculus. Prog Brain Res 1989; 80:129-35

23 Lo Stimolo Vibratorio Meccanismo ipotizzato On-off non direzionale continuo e diretto sulla cellula ciliata non mediato dall endolinfa

24 Lo Stimolo Vibratorio Meccanismo ipotizzato Azione diretta sulle cellule non mediata dall endolinfa con stimolo 125 to 350 Hz Young ED et al. Responses of squirrel monkey vestibular neurons to udiofrequency sound and head vibration. Acta Otolaryngol. 1977;84:

25 Lo Stimolo Vibratorio Meccanismo ipotizzato Diverso comportamento della risposta allo SV protratto vs ST protratto

26 Lo Stimolo Vibratorio Meccanismo ipotizzato SV: nessun adattamento (on-off)

27 Lo Stimolo Vibratorio Meccanismo ipotizzato ST: adattamento per la stabile deflessione cupolare endolinfa- mediata

28 Lo Stimolo Vibratorio Esiste una componente propriocettiva? nella risposta nistagmica? i Verosimilmente no

29 Lo Stimolo Vibratorio La vibrazione di muscoli differenti (splenio vs SCM) non modifica la risposta nistagmica! i Karlberg M et al. Vibration-induced ocular torsion and nystagmus after unilateral vestibular deafferentation. Brain, 2003;126:

30 Lo Stimolo Vibratorio Soltanto lo stimolo mastoideo (e non muscolare) determina la comparsa di una componente torsionale! Cremer PD et al. Eye movements in patients with superior canal dehiscence syndrome align with the abnormal canal. Neurology 2000; 55: 1833±41.

31 Lo Stimolo Vibratorio Esiste una risposta posturale? adattiva ed un illusione di movimento extralabirintiche? i i Si

32 Lo Stimolo Vibratorio Applicato ai muscoli del collo, lo SV induce un falso segnale di stiramento

33 Lo Stimolo Vibratorio Si realizzano pertanto: Adattamenti contesto specifici riferimento-dipendenti Illusione di movimento Bianconi R and van der Meulen J, 1963; Rurke et al, 1976; Roll Jp et al. Alteration of proprioceptive messages induced by tendon vibration in man: a microneurographic study. Exp Brain Res 1989; 76: 213±2222

34 Lo Stimolo Vibratorio Adattamenti contesto specifici riferimento-dipendenti Gli input labirintici garantiscono un indispensabile riferimento inerziale Lekhel H et al Postural responses to vibration of neck muscles in patients with idiopathic torticollis. Brain; 120:

35 Lo Stimolo Vibratorio Input vestibolari presenti Flessione della testa Segnale di Stiramento

36 Lo Stimolo Vibratorio Input vestibolari assenti Retropulsione illusoria Anteropulsione compensatoria Lund L, 1980; Morizono T, 1991; Smetanin BN et al, 1993

37 Lo Stimolo Vibratorio Illusione di movimento: Nessun MO con SV applicato sui muscoli dorsali Biguer, B et al Neck muscle vibration modifies the representation of visual motion and direction in man. Brain; 111: Taylor JL and McCloskey DI, 1991

38 Lo Stimolo Vibratorio Illusione di movimento: Attivazione del COR Effetto propriocettivo sulla rappresentazione centrale della direzione dello sguardo

39 Lo Stimolo Vibratorio Valutazione della risposta durante fissazione visiva ed al buio Karlberg M et al. 2003

40 Lo Stimolo Vibratorio

41 Metodica Qual è l effetto leffetto della forza? esterna applicata allo strumento?

42 Metodica Uno stimolo vibratorio di ampiezza 1.5 mm e frequenza di 150 Hz determina una risposta che risente in maniera trascurabile della forza applicata Hagbarth KE 1973 The effect of muscle vibration in normal man and in Hagbarth KE The effect of muscle vibration in normal man and in patients with motor disorders. In: New Developments in Electromyography and Clinical Neurophysiology, Vol. 3, edited by J.E. Desmedt, pp Karger, Basel.

43 Applicazioni Cliniche Acta Otorhinolaryngol Ital (2005) 25: D. Nuti, M. Mandalà Sensitivity and specificity of mastoid vibration test in detection of vestibular neuritis

44 Strategia Evidenziare Un asimmetria Una preponderanza direzionale

45 Simmetria Labirintica Effetto dello SV: Stimolo labirintico simmetrico Hudspeth AJ, 1989 Curthoys IS et al. Human ocular torsional position before and after unilateral vestibular neurectomy. Experimental brain research 1991;85(1):218-25

46 Simmetria Labirintica Effetto dello SV: Risposta simmetrica Nessun Δ nei NV NIV assente

47 Simmetria Labirintica Effetto dello SV: Frequente FL CL in anziani

48 Asimmetria Labirintica Effetto dello SV: Stimolo labirintico simmetrico Hudspeth AJ, 1989 Curthoys IS et al. 1991

49 Asimmetria Labirintica Effetto dello SV: Risposta asimmetrica Genesi di Δ nei NV NIV verso il lato prevalente*

50 Asimmetria Labirintica Il NIV: Riflette una asimmetria della eccitabilità labirintica Hamann KF et al. Vibration-induced nystagmus-a sign of unilateral vestibular deficit. ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec 1999; 61: 74-9

51 Asimmetria Labirintica Il NIV: È presente nell 80% dei soggetti con DLM Hamann KF et al, 1999

52 Asimmetria Labirintica Il NIV: Lesione totale: 100 % Lesione parziale: 76 % 30Hz, direzione opposta 10% dei casi Dumas G et al. The Skull High Frequency Vibration-Induced Nystagmus Test Otolaryngology -- Head and Neck Surgery : P107

53 La Nostra Esperienza 100 Hz; 254 mm 2 ; 1mm Mastoidi e Vertice, 10, Risposta Frenzel o VNG

54 La Nostra Esperienza Soggetti: 80 N.Ro Età Media Normoreflettici Neurite vestibolare Malattia di Menière Areflessia bilaterale Patologia centrale

55 La Nostra Esperienza Normoreflettici: NIV:2su40 Monitorati, nessuna evoluzione

56 La Nostra Esperienza Areflettici-Patologia centrale: NIV: assente

57 La Nostra Esperienza Neurite vestibolare: 20 soggetti N.Ro Ny Spontanteo HS HTT PT NIV 8 8? 8 8?

58 La Nostra Esperienza Malattia di Menière: 12 soggetti N.Ro Ny Spontanteo HS HTT PT NIV i i

59 Interpretazione Il NIV è considerato: Significativo se è di tipo orizzontale e batte nella stessa direzione a prescindere dalla sede di stimolazione

60 Interpretazione Il NIV è considerato: Significativo se è presente in almeno 2 della 3 sedi stimolate Michel J et al. Diagnostic value of vibration-induced nystagmus obtained by combined vibratory stimulation applied to the Neck muscles and skull of 300 vertiginous patients. Rev Laryngol Otol Rhinol (Bord) 2001,122(2): 122(2):

61 Interpretazione Il NIV è considerato: Significativo se ha una VAFL superiore a 2,9 /sec Michel G et al. 2001

62 Interpretazione Il NIV è considerato: Identico al Ny osservato in un deficit labirintico acuto Karlberg M et al, 2003

63 Interpretazione Il NIV è considerato: Il risultato della eccitazione dei CS normofunzionanti Karlberg M et al, 2003

64 Interpretazione Il NIV è considerato: Normale o di incerto significato se la direzione varia in base alla sede di stimolazione Hain TC

65 Interpretazione Il NIV è considerato: Eccezionale nei pazienti con litiasi canalare primitiva Hamann KF et al. 1999

66 Interpretazione Il NIV è considerato: Frequente nei pazienti con litiasi canalare secondaria a labirintopatia Hamann KF et al. 1999

67 Interpretazione Il NIV è considerato: Rarissimo nei pazienti centrali Hamann KF et al. 1999

68 Interpretazione NIV conseguenza di una dismodulazione a livello dei NV in assenza di una asimmetria i labirintica H-S e Termiche perverted

69 Caratteristiche del NIV Latenza ed affaticabilità assenti

70 Caratteristiche del NIV Ampiezza e frequenza ridotte

71 Caratteristiche del NIV Funzione dei canali residui Somma algebrica CS

72 Caratteristiche del NIV Deficit completo tricanalare: Modulazione intralabirintica

73 Caratteristiche del NIV o o

74 Caratteristiche del NIV Deficit completo tricanalare: Componente orizzontale Componente torsionale additiva Componentet verticale nulla

75 Caratteristiche del NIV Deficit completo tricanalare: Asse di rotazione nel piano frontale (roll) Ny prevalentemente torsionale Karlberg M et al. 2003

76 Caratteristiche del NIV Deficit bicanalare: Modulazione interlabirintica

77 Caratteristiche del NIV o o

78 Caratteristiche del NIV Deficit bicanalare: Componente orizzontale Componente torsionale ridotta Componentet verticale marcata

79 Caratteristiche del NIV Deficit bicanalare: Asse di rotazione nel piano sagittale (pitch) Ny prevalentemente verticale Karlberg M et al. 2003

80 Caratteristiche del NIV Tre canali: Ny torsionale Due canali: Ny verticale

81 Caratteristiche del NIV Alta specificità Sensibilità proporzionale al deficit

82 Caratteristiche del NIV Più intenso stimolando lato sano

83 Caratteristiche del NIV Congruente con itest L-M-HF*

84 La Sensibilità del Labirinto Prove H-S Test Test Termiche TRR Gufoni Vibratorio Hz 0,

85 La Confrontabilità dei Test Test differenti per: Tempo di deflessione cupolare Durata e caratteristiche stimolo Strutturett stimolate t Caratteristiche della risposta

86 La Confrontabilità dei Test Tempo di deflessione cupolare Protratto (LF) vs Breve (HF) PT vs Post-Rotatorie vs NIV

87 La Confrontabilità dei Test Tempo di deflessione cupolare Stimolazione di zone differenti della stessa struttura? Apice vs Base Cupola?

88 La Confrontabilità dei Test Tempo di deflessione cupolare Stimolazione differente delle stesse strutture? Apice vs Apice Cupola? Base vs Base Cupola?

89 La Confrontabilità dei Test Durata e caratteristiche stimolo Risposta asincrona LF vs HF Effetto diretto della temperatura

90 La Confrontabilità dei Test Strutture stimolate PT: prevalentemente CSL TRR, H-S: esclusivamente* CSL SV: CS e Macule

91 La Confrontabilità dei Test Caratteristiche della risposta L asse di rotazione del NIV varia a seconda dei CS interessati

92 La Confrontabilità dei Test Caratteristiche della risposta L asse di rotazione del H-S Ny resta lo stesso a prescindere dai CS interessati

93 NIV Tre canali: Ny torsionale Due canali: Ny verticale

94 Head Shaking Ny Nessuna differenza fra 3 o 2 canali

95 La Confrontabilità dei Test Caratteristiche della risposta Il differente asse di rotazione implica che i meccanismi alla base del NIV e del H-S Ny sono differenti

96 La Confrontabilità dei Test Ohki M et al. Vibration-Induced Nystagmus in Patients with Vestibular Disorders Otolaryngol Head Neck Surg September 1, 2003 vol. 129 no

97 La Deiscenza del CSS Stimolo suboccipitale ipsilaterale Ny down Torsione non sempre congruente e variabile con sede stimolo Whit JA t l Vib ti I d d N t Offi P d f th White JA et al. Vibration-Induced Nystagmus as an Office Procedure for the Diagnosis of SSCD Otology & Neurotology; 28(7), October 2007, pp

98 La Deiscenza del CSS Sn Ny sinistro Ny destro Ny sinistro down

99 La Deiscenza del CSS Sn Meccanismo ipotizzato On-off non direzionale continuo e diretto sulla cellula ciliata non mediato dall endolinfa Insufficiente!!!

100 La Deiscenza del CSS Stimolo suboccipitale ipsilaterale Vicinanza dello stimolo Vettore cranio-caudale White JA et al. Vibration-Induced Nystagmus as an Office Procedure for the Diagnosis of SSCD Otology & Neurotology; 28(7), October 2007, pp

101 La Deiscenza del CSS Sn Meccanismo ipotizzato Stimolo direzionale mediato dall endolinfa!

102 La Deiscenza del CSS Sn Stimolo ipsimastoideo Flusso ampullifugo

103 La Deiscenza del CSS Sn Stimolo contromastoideo Flusso ampullipeto

104 Conclusioni

105 Le Certezze Indice di asimmetria Vettore Ny e Topodiagnosi Semplicità e rapidità Screening in casi difficili

106 NIV

107 I Dubbi Peso delle afferenze non vestibolari?

108 I Dubbi Ruolo nelle lesioni vestibolari centrali? NIV up-beating in giovane con atrofia del verme

109 Gli Spunti La tolleranza

110 Gli Spunti NIV più intenso sul lato sano FL controlaterale nell anziano

111 Gli Spunti Effetto energia La maggiore energia che raggiunge il lato stimolato evoca una risposta più intensa HL

112 Gli Spunti NIV assente in soggetto normale Nonostante la maggiore energia sul lato stimolato Tolleranza del sistema integro a minime differenze di stimolo

113 Gli Spunti Effetto energia come perdita di tolleranza nel sistema leso o nell anziano

114 E che dire della nostra passione di conoscere e di scoprire sempre qualcosa di nuovo, passione che ci allontanava dagli occhi della gente e divorava tutto il nostro tempo libero? Cicerone - De Amicitia, iti

115 Grazie