Test-Retest-Reliabilität von vibrationsausgelösten okulär vestibulär evozierten myogenen Potentialen (oVEMPs) unter der Ausnutzung von single sweeps

Einleitung Vestibulär evozierte myogene Potentiale (VEMPs) haben in den letzten Jahren in der Diagnostik vestibulärer Störungen Einzug gefunden. Sie dienen der spezifischen Einschätzung des Funktionszustandes der Otolithenorgane und ergänzen damit bisherige Untersuchungsmethoden. Über den vestibulären Reflexbogen vom Sacculus zu dem ipsilateralen M. sternocleidomastoideus können cervicale VEMPs (cVEMPs) als inhibitorisches Potential über Elektroden abgeleitet werden. Demgegenüber lassen sich okuläre VEMPs (oVEMPs) über den gekreuzten Reflexbogen vom Utriculus zu dem kontralateralen M. obliquus inferior direkt unterhalb des Auges ableiten. Als Maß für die Utriculusfunktion gilt dabei die N10-Amplitude, ein negatives Potential mit einer Latenz von ~10 ms, sowie die Analyse beider Messseiten zueinander. Die Messung von oVEMPs zur Erfassung der Utriculusfunktion wurde bisher allerdings wegen schlechter Reproduzierbarkeit bzw. schlechtem Signalrauschabstand nur selten im klinischen Alltag angewandt. Die Darstellung reproduzierbarer oVEMPs stellt jedoch einen wichtigen Bestandteil otologischer Diagnostik dar. Material und Methoden Mittels eines am Universitätsklinikum des Saarlandes entwickelten neuartigen Triggermechanismus für taktil ausgelöste oVEMPs und einem Algorithmus zur Einzelsignalanalyse ist es gelungen, gut abgrenzbare N10-Amplituden darzustellen. Zur Überprüfung der Test-Retest-Reliabilität der oVEMPs soll die vorliegende Studie beitragen. In dieser Analyse wurden dazu bei insgesamt 25 gesunden Probanden im Alter zwischen 21 und 30 Jahren wiederholt oVEMPs gemessen. Zwischen der ersten und zweiten Messung betrug die Zeitspanne im Mittel 15 Wochen. Ergebnisse Sowohl die Amplitude als auch die Latenz ließen sich stabil reproduzieren und zeigten homogene Strukturen. Innerhalb der Probandengruppe ebenso wie zwischen beiden Messzeitpunkten zeigten sich für die erfassten Messgrößen keine signifikanten Abweichungen. Der N10-Amplitudenunterschied zwischen der ersten und zweiten Messung lag im Mittel bei -0,03 µV (18,98 µV zu 18,69 µV). Auch der Unterschied der N10-Latenz zwischen beiden Messzeitpunkten betrug weniger als -0,01 ms (10,80 ms zu 10,63 ms). Die Asymmetrie Ratio (AR) zur Beurteilung des Amplitudenverhältnisses beider Seiten zueinander ergab zum ersten Messzeitpunkt 0,08 ±0,06 (Mittelwert ±Standardabweichung) und zum zweiten Messzeitpunkt 0,09 ±0,07 (Mittelwert ±Standardabweichung). Die mittels Pearson-Korrelationskoeffizienten ermittelte TestRetest-Reliabilität zeigte eine sehr gute Zuverlässigkeit. Schlussfolgerung Mit dieser Studie konnte gezeigt werden, dass mit dem neu entwickelten Triggermechanismus und dem Algorithmus zur Einzelsignalanalyse zuverlässige und reproduzierbare oVEMPs abgeleitet werden können. Perspektivisch eignet sich diese Messung zur Überprüfung pathologischer, degenerativer ErkrankungenObjective Vestibular evoked myogenic potentials (VEMPs) have found their way into the diagnosis of vestibular disorders in recent years. As a specific assessment of the functional state of the otolithic organs, they complement previous examination methods. Via the vestibular reflex arc from the sacculus to the ipsilateral sternocleidomastoid muscle, cervical VEMPs (cVEMPs) can be obtained as inhibitory potential via electrodes. In contrast, ocular VEMPs (oVEMPs) can be obtained via the crossed reflex arc from the utriculus to the contralateral obliquus inferior muscle directly below the eye. The N10-amplitude, a negative potential with a latency of ~10 ms, as well as the analysis of both sides to each other is considered as a measure of the utriculus function. The measurement of oVEMPs to assess the utriculus function has rarely been used in clinical practice due to poor reproducibility or poor signal-to-noise ratio. However, the representation of reproducible oVEMPs is an important part of otological diagnostics. Methods Using a novel trigger mechanism for tactile triggered oVEMPs developed at the Saarland University Hospital and an algorithm for single-sweep analysis, it has been possible to receive well definable N10-amplitudes. This present study shall contribute to the verification of the test-retest-reliability of the oVEMPs. In this analysis, oVEMPs were repeatedly measured on a total of 25 healthy volunteers aged between 21 and 30 years. The average time between the first and second measurement was 15 weeks. Results Both amplitude and latency could be reproduced reliably and showed homogeneous structures. Within the group of volunteers as well as between both measurement points, no significant deviations were observed for the measured variables. The N10-amplitude difference between the first and second measurement was on average -0.03 μV (18.98 μV to 18.69 μV). The difference in N10-latency is also less than -0.01 ms (10.80 ms to 10.63 ms). The asymmetry ratio (AR) for assessing the amplitude ratio of both sides to each other was 0.08 ±0.06 (mean ±standard deviation) at the time of the first measurement and 0.09 ±0.07 (mean ±standard deviation) at the time of the second measurement. The determined test-retest reliability using Pearson correlation coefficient shows very good reliability. Conclusion This study showed that this newly developed trigger mechanism and the algorithm for single sweep analysis can be used to derive reliable and reproducible oVEMP potentials. Prospectively this measurement is suitable for the examination of pathological, degenerative diseases

Identification of Neural Mechanisms in First Single-Sweep Analysis in oVEMPs and Novel Normative Data

Background: Bone-conducted (BC) VEMPs provide important tools for measuring otolith function. However, two major drawbacks of this method are encountered in clinical practice—small n10 amplitude and averaging technique. In this study, we present the results of a new VEMP setup measuring technique combined with a novel single-sweep analysis. Methods: The study included BC oVEMP data from 92 participants for the evaluation of normative data using a novel analysis technique. For evaluating test-retest reliability, the intraclass correlation coefficient (ICC) was used. Results: We found significant n10 amplitude differences in single-sweep analyses after the first and second measurements. Thereby, mathematical analyses of the head movement did not show any differences in the first or second measurements. The normative n10 amplitude was 20.66 µV with an asymmetric ratio (AR) of 7%. The new value of late shift difference (LSD) was 0.01 ms. The test retest-reliability showed good to excellent ICC results in 9 out of 10 measurements. Conclusions: Our results support a phenomenon in single-sweep analysis of the first stimuli independent of head movement and signal morphology. Furthermore, the values obtained with the new measurement method appear to be more sensitive and may allow an extended diagnostic range due to the new parameter LSD