Esame vestibolare (prove termiche)

Prove termiche (caloriche) vestibolari

Che cosa sono - A cosa servono - Come si eseguono - Altri tests

Che cosa sono: Le prove termiche vestibolari sono dei test che - mediante la stimolazione delle formazioni vestibolari (organi interni dell'orecchio responsabili del senso dell'equilibrio) - permettono di indagare i disturbi dell’equilibrio.
Le formazioni vestibolari sono rappresentate dai tre canali semicircolari (superiore, posteriore e laterale), dall'utricolo e dal sacculo.
Tutte questi organi concorrono a regolare l'equilibrio statico e dinamico del corpo nello spazio: disturbi come le vertigini o problemi di coordinamento dei movimenti sono causati proprio da alterazioni di quello che è un vero e proprio “sistema dell'equilibrio”.

A cosa servono

Le prove vestibolari vengono eseguite in caso di sindromi vertiginose o di episodi di sordità.

Come si eseguono                                                                                                      

Il paziente viene sottoposto innanzitutto a una verifica dell'integrità della membrana del timpano mediante otoscopio. Poi – dopo avergli fatto indossare gli occhiali di Frenzel -Bartels    gli viene iniettato del liquido in uno dei condotti uditivi (fig. 1a-b), L'uso degli occhiali di Frenzel debolmente illuminati, permette di osservare il nistagmo con maggiore nitidezza e risoluzione rispetto all'osservazione diretta e consente l’osservazione dei diversi tipi di nistagmo rotatorio, verticale ed orizzontale,oltre alla visione diretta con gli occhiali esisto 2 altre tecniche : L’ELETTRONISTAGMOGRAFIA  ancora meglio con la VIDEONISTAGMOGRAFIA .

Il paziente deve quindi muovere la testa in diverse direzioni: in condizioni normali, compare un nistagmo (un movimento ritmico involontario)

(fig. 1a)                                                         (fig. 1b)

                            
le prove non sono dolorose e le vertigini provocate – anche se in alcuni casi possono essere violente e provocare nausea – in genere scompaiono nel giro di 2-3 minuti. Il paziente dovrebbe venire accompagnato da un parente e non assumere cibi nelle due o tre ore che lo precedono. L'uso di farmaci interferisce con una corretta esecuzione.

I test termici utilizzano uno stimolo non fisiologico (acqua Fig.2 o aria Fig.3) per indurre un gradiente termico fra i due lati del canale semicircolare orizzontale e determinare un flusso endolinfatico.

Fig.2 Stimolatore Calorico ad Acqua ICS

L'ICS NCI-480 di acqua calorico definisce il gold standard per il test calorico, fornire un controllo preciso della temperatura dello stimolatore , la durata e la portata

   
Gold standard per il test calorico, il test calorico è l'elemento chiave nella / test batteria VNG

Fig.3 Stimolatore Calorico ad Aria ICS

Una conveniente alternativa alla stimolazione calorica con l'acqua, l'ICS NCA-200 fornisce precise stimoli calorico per le prove vestibolari con velocità, sicurezza e basso manutenzione. Senza acqua, il processo di irrigazione  più facile per il clinico e più piacevole per il paziente.

La tecnica comunemente utilizzata è rappresentata dal test calorico bitermico alternato (ABB) proposto da Fitzgerald-Hallpike nel 1942 e successivamente modificato. Durante la culmination(quando si raggiunge il massimo della risposta) si invita il paziente a fissare una mira luminosa posta circa 1 metro di fronte a lui ,per valutare le modificazioni che subisce il nistagmo (un movimento ritmico involontario) e studiare lo stato funzionale del sistema oculare di inseguimento lento e, quindi, l'interazione visuo-vestibolo-oculare.

Durante l'esecuzione della prova il paziente è posto supino, fig.1,con la testa piegata in avanti di 30° per disporre i canali orizzontali nella posizione verticale di massima eccitabilità, ad occhi aperti al buio o dietro gli occhiali di Frenzel debolmente illuminati,oppure questi movimenti oculari possono sessere registrati con la ENG(ELETTRONISTAGMOGRAFIA )o ancora meglio con la VNG (VIDEONISTAGMOGRAFIA ).

La stimolazione si ottiene con irrigazione continua di 250 cc. d'acqua nel condotto uditivo per un tempo di 40 secondi.

Ciascun orecchio viene stimolato con acqua calda (44°) e fredda (30°) facendo in modo che l'intervallo fra una stimolazione e quella successiva sia di almeno 5 minuti per consentire il ripristino della temperatura di base.

Lo stimolo termico induce l'eccitazione o l'inibizione dell'attività del canale semicircolare orizzontale con conseguente ny che presenta variazioni caratteristiche in funzione del tempo: le scosse aumentano progressivamente d'ampiezza, frequenza e di velocità angolare della fase lenta (VAFL) ,fino a raggiungere il massimo della risposta (culmination) e della stabilità (stiffness),in genere fra i 60" ed i 90" dall'inizio dell'irrigazione, per poi lentamente diminuire fino alla scomparsa totale.

Il parametro più importante della risposta è la VAFL in quanto indice più sensibile del grado di deflessione della cupola del canale orizzontale.

Considerazioni sulle stimolazioni termiche

Le stimolazioni termiche costituiscono le tecniche di studio più diffuse dell'apparato vestibolare poiché richiedono apparecchiature abbastanza semplici e sono facilmente eseguibili. Rappresentano una metodica di studio non fisiologica dell'apparato vestibolare, ma stimolando un solo labirinto alla volta costituiscono l'unico metodo per valutare separatamente ciascun emisistema vestibolare.

Il maggior problema consiste nel fatto che, pur in presenza di eguali condizioni di esame, le risposte presentano ampie variazioni da un individuo all'altro dovute alle modalità di trasferimento della temperatura alle strutture dell'orecchio interno.

Infatti, la risposta calorica dipende anche da fattori fisici propri di ciascun soggetto che non sono correlati allo stato funzionale dell'apparato vestibolare: essa è influenzata dal flusso ematico cutaneo, dalla distanza fra la membrana timpanica ed il canale semicircolare orizzontale, e dalla conducibilità termica dell'osso temporale.

Se, ad esempio, il flusso ematico cutaneo è diminuito per vasocostrizione causata dalla paura o dall'ansia dell'esame, anche la VAFL (Velocità Angolare della Fase Lenta)del nistagmo provocato risulta diminuita per la ridotta conducibilità termica attraverso la cute, mentre risulta aumentata la sua durata.

I pazienti sottoposti a chirurgia e a ricostruzione dell'orecchio medio hanno una risposta più intensa per la minore distanza fra la membrana del timpano e il labirinto e quelli con un versamento nella cassa del timpano presentano anch'essi una risposta aumentata per la maggiore conducibilità termica delle strutture interessate.

Tutto ciò determina un'elevata variabilità della risposta anche nei soggetti normali: infatti la massima VAFL (Velocità Angolare della Fase Lenta) può variare da 5°/sec a 75°/sec ed essere ancora entro il range di normalità. A causa di questa ampia variabilità interindividuale si evitano riferimenti a parametri di normalità assoluti e si utilizzano le classiche formule di Jongkees che paragonando le risposte dello stesso soggetto fra loro risultano clinicamente più utili.

La formula della paresi labirintica [(44°D + 30°D)-(44°S + 30°S)] / (44°D + 30°D + 44°S + 30°S) x 100 paragona le risposte dell'orecchio destro con quelle dell'orecchio sinistro e la formula della preponderanza direzionale [(44°D + 30°S) - (44°S + 30°D)] / (44°D + 30°S + 44°S + 30°D) x 100 paragona i ny diretti verso destra con quelli diretti a sinistra.

La valutazione del sistema di inseguimento lento è effettuata applicando la formula dell'indice di fissazione oculare (VAFL con fissazione / VAFL senza fissazione) x 100.

Tutte le formule confrontano le risposte dello stesso paziente fra loro e il risultato è riportato come percentuale della risposta totale eliminando così l'ampia variabilità in valore assoluto.

I test calorici costituiscono inoltre una stimolazione a bassa frequenza dell'apparato vestibolare poiché determinano una deviazione lenta della cupola dalla sua posizione di riposo assimilabile a quella indotta da una rotazione della testa della frequenza di 0.03 Hz, mentre l'apparato vestibolare risponde a frequenze di rotazione comprese fra 0.01e 8 Hz, con un massimo di risposta fra 4 e 5 Hz.

Questo deve essere sempre tenuto presente in quanto la metodica fornisce una visione limitata dello stato funzionale dell'apparato vestibolare.

Possiamo riassumere i principali vantaggi e svantaggi delle stimolazioni termiche:

Vantaggi:

- Non richiedono apparecchiature complesse e sono facilmente eseguibili.

- Studiano separatamente ciascun emisistema vestibolare;

Svantaggi:

- Stimolo non fisiologico;

- provocano nausea;

- presentano ampia variabilità di risposta interindividuale;

- studiano una sola frequenza di stimolazione;

- studiano esclusivamente il VOR a partenza dal canale orizzontale

LE STIMOLAZIONI CALORICHE I Approfondimento

STORIA
Descritte per la prima volta da Bárány, sin dal 1906 e più completamente in un libro sul sistema vestibolare nel 1907. I suoi risultati sono stati immediatamente considerati fondamentale e Barany ricevette il premio Nobel . Tuttavia, i suoi colleghi presso la clinica dell'Università di Vienna erano meno entusiasti e riferivano che egli ha preso delle idee da altri e li ha presentato come proprie. Barany ha lavorato con Alexander, Heinrich Neumann e Politzer. Alexander ha suggerito che lui stesso, piuttosto che Barany, ha per primo descritto il test della fistola, e che anche lui congiuntamente con Barany avevano descritto, il counter-roll oculare. Alexander ora è più conosciuto per la sua descrizione degli effetti dello  sguardo sul nistagmo spontaneo,  legge di Alexander. Neuman ha sostenuto che era stato critico sulla scoperta del meccanismo della risposta calorica. (Baloh, 2002). Neuman divenne capo della clinica ORL di Vienna dopo che Politzer era andato in  pensione. Nonostante gli sia stato assegnato il premio Nobel, Robert Barany ha vissuto un'esistenza tranquilla e persino solitaria in Uppsala Svezia ,dopo la seconda guerra mondiale. Morì di emorragia cerebrale in seguito ad una ipertensione maligna.

Il test calorico è una parte dell'ENG. Queste prove ci permettono di valutare l'eccitabilità delle ampolle dei canali semicircolari orizzontali fig.n°3

Fig. n°3

Esso rappresenta  un tentativo per  scoprire il grado di reattività del sistema vestibolare  ed anche se le risposte destra e sinistra siano simmetriche . È una prova che ci mostra il funzionamento. solo dei i canali semicircolari laterali,-non valuta la funzione del  canale verticale o degli otoliti (sacculo ed utricolo).Esse valutano soprattutto un labirinto e rimangono uno degli esami chiave dello studio del funzionamento dell'ampolla del canale semicircolare orizzontale. Inoltre, hanno, un valore quantitativo. Anche se non valido come vorremmo, il test calorico è il migliore test che abbiamo

Cenni anatomo fisiologici

Durante gli spostamenti della testa il riflesso vestibolo-oculare (VOR) genera movimenti lenti compensatori degli occhi che hanno velocità uguale e direzione opposta a quella del capo. Questi consentono di mantenere l'immagine di un oggetto ferma sulla fovea, l'area di maggior acuità visiva della retina, permettendo la visione chiara dell'ambiente circostante. Ad esempio, se la testa ruota verso sinistra alla velocità di 30°/sec, il VOR produce un movimento degli occhi verso destra della velocità di 30°/sec.

Per i movimenti compresi entro il range di frequenza dei movimenti naturali della testa (0.1-5.0 Hz) il VOR risulta perfetto inducendo spostamenti oculari di velocità uguale e direzione esattamente opposta.

I Movimenti della Testa a Bassa Frequenza (< 0.1 Hz), che si realizzano ad esempio durante le rotazioni prolungate del capo, provocano dopo alcuni secondi il ritorno della cupola dei canali semicircolari nella posizione di riposo, con scomparsa dei movimenti oculari anche se la rotazione persiste. In questi casi si avrebbe il deterioramento della visione dell'ambiente circostante e pertanto interviene il SNC con il meccanismo del velocity storage (VSM) che elaborando il segnale proveniente dal labirinto prolunga la risposta compensatoria oculare anche se la cupola è tornata in posizione di riposo. In questa situazione i movimenti oculari non sono tuttavia perfetti in quanto risultano meno veloci e di direzione non esattamente opposta rispetto a quelli del capo.

Anche per Rotazioni della Testa ad Elevata Frequenza (> di 5 Hz) il VOR non funziona perfettamente e i movimenti oculari hanno velocità inferiore e direzione non esattamente opposta rispetto a quelli della testa.

I caratteri della risposta in frequenza del VOR devono essere sempre tenuti presenti per la corretta valutazione del suo stato funzionale.

I test termici e quelli rotatori costituiscono le più diffuse metodiche di studio del VOR.

Il test calorico sfrutta uno stimolo non fisiologico per generare correnti convettive endolinfatiche come conseguenza della trasduzione di calore dal CUE irrigato ai liquidi labirintici. In particolare viene prevalentemente stimolato il canale semicircolare

laterale (CSL) per la sua contiguità con l'orecchio medio. La variazione di temperatura indotta dall'irrigazione con acqua calda o fredda determina una variazione della temperatura dell'aria presente nell'orecchio medio; come conseguenza viene a realizzarsi nel CSL un gradiente di temperatura fra una porzione e l'altra del canale e quindi un differenza di peso specifico dell'endolinfa contenuta nelle due diverse parti del canale. Il gradiente termico fra le due porzioni di canale risulta, con uno stimolo termico di +/- 7°C rispetto alla temperatura corporea,di circa 0,15° - 0,40°C,ed è responsabile della genesi dei moti convettivi endolinfatici descritti da Baràny.

Il nistagmo calorico indotto dall'irrigazione del CUE è ben evidenziabile se il CSL si trova in una posizione verticale,posizione che viene ottenuta in pratica ponendo il paziente supino con testa flessa in avanti di 30° rispetto al piano orizzontale.

Utilizzando uno stimolo calorico caldo si ottiene un flusso convettivo endolinfatico che determina una deflessione ampullipeta della cupola, con provocazione di un nistagmo eccitatorio orizzontale diretto verso il lato irrigato. Al contrario l'irrigazione con acqua fredda causa un moto convettivo utriculifugo responsabile della comparsa di un nistagmo diretto controlateralmente al lato irrigato (figura 8 e 9).

Fig. 8 (Da Valli S et al., 1997)                                Fig. 9 (Da Valli S et al., 1997)          

La stimolazione calorica del labirinto

La stimolazione calorica del labirinto rappresenta  senza dubbio il test più diffuso e standardizzato nella routine otoneurologica per valutare il grado della reflettività dell’apparato vestibolare (RVO). Oltre ad essere un’indagine di facile impiego, ha il vantaggio di evocare il riflesso vestibolo-oculare separatamente nei due labirinti. Esistono tuttavia alcune condizioni patologiche dell’orecchio (processi flogistici cronici in fase attiva, perforazioni timpaniche, fistole labirintiche, esiti recenti di traumi cranici con frattura della rocca, ecc.) che ne controindicano l’uso.
La stimolazione calorica del labirinto viene eseguita mediante l’introduzione nel condotto uditivo esterno di acqua a temperatura inferiore a quella corporea (stimolazione calorica fredda) o a temperatura superiore (stimolazione calorica calda).

Bàràny propose questo metodo riferendosi alle leggi di Ewald. Egli ipotizzò che l’effetto termico, modificando le caratteristiche fisico-chimiche dell’endolinfa, era in grado di determinare un movimento di questo liquido di opposta direzione a seconda del grado della temperatura dell’acqua. Se la stimolazione labirintica viene eseguita con acqua fredda su un soggetto in posizione supina col capo flesso in avanti di 30° (posizione nella quale il canale semicircolare laterale si trova quasi in una posizione verticale), si realizza, per l’aumento di densità dell’endolinfa, uno spostamento ampullofugo del liquido all’interno del canale con conseguente riduzione dell’attività del neuroepitelio cupolare (polarizzazione). Se la stimolazione labirintica viene, invece, eseguita con acqua calda, si realizza, per la diminuzione della densità dell’endolinfa, uno spostamento ampullopeto del liquido che determina un’attivazione (depolarizzazione) del recettore cupolare.

Recenti indagini sperimentali, eseguite sull’uomo durante i voli nello spazio, hanno rimesso in discussione la cosiddetta “convection theory” di Bàràny. Si è, infatti, osservato che, in condizioni di subgravità, l’applicazione di uno stimolo termico freddo o caldo sul labirinto determina una reazione vestibolo-oculomotoria di opposta direzione del tutto analoga a quella che si ottiene in condizione di gravità terrestre. Si verificherebbe, quindi, una polarizzazione (inibizione) dell’attività bioelettrica del neuroepitelio per effetto dello stimolo termico freddo e, al contrario, una depolarizzazione (attivazione) per effetto di quello caldo indipendentemente dal movimento ampullofugo o ampullopeto della corrente endolinfatica che, in assenza di gravità, non si realizza.
La risposta vestibolo-oculomotoria allo stimolo labirintico (calorico o rotoacceleratorio) si realizza sullo stesso piano del canale semicircolare nel quale il flusso della corrente endolinfatica risulta prevalente. Secondo le esperienze di Brunnings (Fig. 4), modificando la posizione del capo del soggetto, la risposta vestibolo-oculomotoria sarà diretta sullo stesso piano del canale semicircolare nel quale il flusso dell’endolinfa risulterà ottimale. Le esperienze di Brunnings hanno suggerito l’impiego ditale metodo di stimolazione labirintica per valutare la presenza di lesioni settoriali del recettore vestibolare. Normalmente, per lo studio della reflettività labirintica mediante stimolo - calorico, viene scelta la posizione I di Brunnings mediante la quale il canale semicircolare orizzontale è orientato sul piano verticale con l’ampolla in alto in posizione ottimale perché si realizzi l’effetto della corrente endolinfatica. Il nistagmo provocato si realizza sul piano orizzontale corrispondente a quello del canale semicircolare laterale.
La polarizzazione del recettore labirintico (corrente endolinfatica utriculofùga), conseguente allo stimolo calorico freddo (Fig. 4), determina la

Fig. 4 - Variazioni della posizioni del capo sec. Brùnnings.
Posizione I di Brùnnings (capo ruotato dalla posiz. normale all’indietro di 60° = can. sem. lat. in posiz. verticale); Posizione II (come nella posiz. I ma capo piegato di 45° sul lato irrigato; posizione III analoga alla II, ma col capo piegato sul lato opposto a quello irrigato. Dopo stim. cal. fredda del labirinto di destra, si otterrà un nistagmo orizzontale diretto verso sinistra (posiz. I-II) o un nistagmo rotatorio (orario) nella posiz. III. Nella posizione IV (capo ruotato in avanti di 120°) il nistagmo è ancora orizzontale ma di opposta direzione (verso l’orecchio stimolato) (da Aubry M. et Pialoux P. - Maladie de l’oreille interne et oto-neurologie. Masson et O. ed., Paris 1957).

prevalenza dell’attività bioelettrica dei neuroni dell’area nucleare vestibolare controlaterale e successivamente di quelli dei nuclei oculomotori del VI controlaterale e del III omolaterale ai quali ogni area nucleare è connessa (v. Figg. 5).

 Fig. 5 - Le vie nervose dell’arco riflesso vestibolo-oculomotorio.
La maggior parte degli input eccitatori che originano nel nucleo vest. mediale afferiscono ai motoneuroni del n. del VI controlaterale, mentre gli input eccitatori che originano nel nucleo vest. laterale afferiscono ai motoneuroni del n. del III omolaterale mediante il tratto ascendente di Deiters (TAD). Questi ultimi ricevono, mediante il fascicolo long. mediale (FLM), anche afferenze eccitatorie che provengono dagli interneuroni del n. del VI controlaterale. Oltre agli input eccitatori i neuroni vestibolari inviano, attraverso le vie di connessione commissurali, afferenze inibitorie che raggiungono i motoneuroni dei muscoli antagonisti (da Baloh R.W., 1984).da BABIGHIAN-OTONEUROLOGIA- PICCIN- 2008.

Per la contrazione di questi muscoli si realizza una deviazione lenta dei bulbi oculari (fase lenta) diretta verso il lato dell’orecchio stimolato seguita da un movimento rapido (fase rapida) di ritorno degli occhi nella posizione primaria. La depolarizzazione del recettore dovuta allo stimolo calorico caldo (corrente endolinfatica utriculopeta) realizza invece una attivazione dei neuroni dell’area nucleare omolaterale all’orecchio stimolato e di quelli dei nn. oculomotori del VI controlaterale e del III omolaterale. Ciò provoca una lenta deviazione dei bulbi oculari verso il lato opposto a quello stimolato (fase lenta) e un movimento di ritorno rapido (fase rapida) nella posizione primaria (Fig. 6B).

Fig. 6 - Stimolazione calorica del labirinto sec. Veits (soggetto col capo nella posiz. I di Brùnnings (capo ruotato all’indietro di 60°). A): deviazione utriculofuga e B) utriculopeta della cupola del can. sem. lat. destro dopo stim. rispettivamente fredda e calda (L = fase lenta; R = fase rapida) (da Baloh R.W., 1984). BABIGHIAN-OTONEUROLOGIA- PICCIN- 2008.

Nel soggetto normale, l’entità della reazione vestibolo-oculomotoria è proporzionale al valore dello stimolo calorico cioè al grado dell’asimmetria che si è venuta a creare tra i due apparati vestibolari (Fig. 7) La stimolazione calorica, pur con i sui limiti (valore fisico dello stimolo non sempre corretto, particolari condizioni patologiche dell’orecchio che ne controindicano l’impiego) risulta “l’indagine migliore per valutare soprattutto lo stato funzionale dall’ apparato vestibolare periferico” (Komhuber H., l966).

Fig. 7 - Modificazioni dei parametri
del nistagmo provocato da stimolo
calorico del labirinto in rapporto  
a variazione del grado di temperatura
dell’acqua(da Mittermaier R. e Christian W., 1954). Babighian-Otoneurologia-  Piccin- 2008.

Il test calorico è una parte dell'esame vestibolare. Queste prove ci permettono di valutare l'eccitabilità delle ampolle dei canali semicircolari orizzontali. Esso rappresenta  un tentativo per  scoprire il grado di reattività del sistema vestibolare  ed anche se le risposte destra e sinistra siano simmetriche . È una prova che ci mostra il funzionamento. solo dei i canali semicircolari laterali,non valuta la funzione del  canale verticale o degli otoliti (sacculo ed utricolo).Esse valutano soprattutto un labirinto e rimangono uno degli esami chiave dello studio del funzionamento dell'ampolla del canale semicircolare orizzontale. Inoltre, hanno, un valore quantitativo. Anche se non valido come vorremmo, il test calorico è il migliore test che abbiamo

Il nistagmo calorico, la cui intensità è generalmente proporzionale al gradiente termico generato, aumenta dopo una breve latenza fino ad arrivare al periodo di massima intensità dopo 30 - 40 secondi dall'inizio della stimolazione (culmination), per poi decrescere 100 - 200 secondi dopo la fine dell'irrigazione potendo persistere anche per diversi minuti.

Le teorie di Baràny si basano sulla esistenza della forza di gravità,ma la osservazione di un nistagmo calorico anche in condizioni di microgravità, come osservato in laboratori spaziali, ha suggerito l'esistenza di altri meccanismi coinvolti nella genesi del nistagmo. Una ipotesi plausibile è rappresentata dal diretto riscaldamento o raffreddamento delle strutture nervose periferiche che giustificano la induzione di un nistagmo calorico anche in assenza di gravità o in animali da esperimento in cui i CSL erano disattivati (Scherer et al., 1985). La comparsa di un nistagmo calorico anche in assenza di campo gravitazionale o indipendente dalla posizione della testa può inoltre essere giustificata dalla vascolarizzazione della mucosa dell'orecchio medio, l'attività del sistema vagale, lo stato ansioso del paziente. Nonostante tali variabili, la valutazione del bilancio vestibolare calorico, ottenuta con le prove termiche, fornisce parametri validi per la comparazione dell'attività dei due sistemi emilabirintici, a differenza delle prove rotoacceleratorie che non permettono una distinta valutazione e diagnosi di simmetria funzionale.

Se varie possono essere le ipotesi fisiologiche alla base della genesi del nistagmo calorico, esistono molteplici condizioni che possono influire o interferire sulla risposta alla stimolazione:

·         temperatura dell'acqua, durata e modalità dell'irrigazione,

·         variabili individuali quali l'anatomia del CUE,

·         lo stato di vascolarizzazione della mucosa dell'orecchio medio,

·         l'attività del sistema vagale,

·         lo stato ansioso del paziente.

Nonostante tali variabili, la valutazione del bilancio vestibolare calorico, ottenuta

con le prove termiche, fornisce parametri validi per la comparazione dell'attività dei due sistemi emilabirintici, a differenza delle prove rotoacceleratorie che non permettono una distinta valutazione e diagnosi di simmetria funzionale.

Stimolazioni (prove) termiche

Permettono di studiare la funzione canalare. Vengono effettuate irrigando con acqua calda (44°C) e/o fredda (30°C) il condotto uditivo esterno. Viene stimolato il canale semicircolare laterale: attivato dalla stimolazione calda ed inibito dalla stimolazione fredda. Esistono differenti modalità di esecuzione dell’esame, ma tutte cercano di valutare la differenza della risposta (numero di scosse, durata della risposta e, nel caso in cui si registrino i movimenti oculari, la velocità media della fase lenta nel periodo di maggiore intensità della risposta, o culmination) di un lato/emisistema rispetto all’altro, normalizzandola per la risposta globale del sistema (data dalla somma delle risposte degli emisistemi). Ogni soggetto funge da controllo di se stesso(la differenza della risposta dei due lati), e per rendere questa differenza confrontabile tra diversi soggetti la si rapporta alla “risposta globale” di quel soggetto. Questo indice si definisce Preponderanza Labirintica ed idealmente è uguale a 0%, vale a dire le risposte dei 2 emisistemi sono uguali. Nei soggetti normali, con qualche variazione da un laboratorio all’altro, non dovrebbe superare il 20–25% o, in altri termini, la risposta di un lato non dovrebbe essere meno della metà di quella controlaterale. Queste valutazioni vengono fatte con il soggetto in esame che indossa lenti di Frenzel, e che quindi non è in grado di fissare. L’operatore ha pertanto la possibilità di valutare l’efficacia dello stimolo visivo nell’inibire la risposta vestibolare (vedi quanto già detto a proposito del nistagmo spontaneo, e quanto verrà detto a proposito delle interazioni visuo-vestibolari nella sezione dedicata alle prove rotatorie) togliendo momentaneamente le lenti ed osservando l’eventuale riduzione del nistagmo. Questa valutazione è molto soggettiva, ma può essere quantizzata nel caso in cui la prova termica sia eseguita con la registrazione dei movimenti oculari e con la misurazione della velocità della fase lenta del nistagmo. Le stimolazioni termiche hanno una grande diffusione nei laboratori di vestibologia, richiedono una apparecchiatura semplice e poco costosa ed hanno l’indubbio pregio di permettere di stimolare e di studiare separatamente la risposta dei due emisistemi. Pertanto questa stimolazione, pur non fisiologica, è molto utile nel caso in cui il disturbo vertiginoso sia dovuto ad una disfunzione che interessa la componente periferica: in una fase precoce, quando è ancora evidente il nistagmo spontaneo e le sue caratteristiche potrebbero bastare da sole a definire la sede del deficit,potrà essere utile nel valutare se esiste ancora una funzione residua dell’emisistema leso. In una fase più tardiva nella quale il nistagmo spontaneo non è più rilevabile sarà utile nello svelare la presenza di un deficit.

La sua utilità invece è molto minore nel caso il disturbo vertiginoso abbia un’origine centrale. La Preponderanza Labirintica, come detto, è un indice relativo (di asimmetria) e non assoluto di funzionamento del sistema vestibolare. Un altro indice quantitativo, la Preponderanza Direzionale, che confronta le risposte non in funzione del labirinto dal quale vengono generate ma della loro direzione, se alterato, non è specifico per sede di lesione. Lo stesso dicasi per alcune alterazioni qualitative quali il ritmo,l’ampiezza, e la morfologia del nistagmo che vengono utilizzate per suggerire la presenza di un disturbo vestibolare centrale qualora risultino alterate. Una prova clinica basata sull’utilizzo di uno stimolo termico per confermare l’ipotesi di un deficit vestibolare periferico è l’ice water test. Il condotto uditivo esterno dell’orecchio che si suppone sano (quello ipsilaterale al verso del nistagmo) viene irrigato con una piccola quantità di acqua ghiacciata (10 cc). Nel caso in cui il nistagmo si attenui fino a scomparire ed eventualmente a cambiare verso,viene confermata l’origine periferica del deficit.

Le stimolazioni caloriche rappresentano un momento fondamentale dell’esame otoneurologico in quanto permettono di studiare la funzionalità del sistema vestibolare periferico e, indirettamente, quella del sistema vestibolare centrale.

La Vestibolometria calorica è rappresentata dal Bilancio Vestibolare Calorico (BVC), che è il test più usato per la facilità di esecuzione, senza la necessità di dover disporre di strumentazioni particolarmente complesse e per la possibilità di stimolare, entro certi limiti, separatamente i due emisistemi vestibolari.

Il BVC si basa essenzialmente sulla stimolazione del canale semicircolare orizzontale (CSO), poiché la sua posizione è in stretta vicinanza con l’orecchio medio. Il CSO, inoltre, rappresenta da un punto di vista fisiologico la struttura labirintica più importante nell’uomo. Il metodo della creazione di questo cambiamento di temperatura è stato oggetto di molte ricerche, dibattito e disaccordo.

Prove monolaterali

la metodica oggi più comunemente utilizzata in ambito internazionale è quella di

Fitzgerald-Hallpike(1942):

·         Irrigazione separata dei condotti uditivi esterni con acqua calda a 44°C e fredda a 30°C, cioè ±7°C rispetto alla temperatura corporea;

·         Il paziente viene posto in posizione supina con testa flessa in avanti di 30°, in modo che la linea retta che unisce il trago al canto esterno dell'occhio risulti verticale.

·         Vengono irrigati 250ml di acqua per 40 secondi (flusso 5-8ml/sec);

·         La reazione nistagmica compare in genere prima della fine dell’irrorazione e raggiunge il suo massimo tra il 60esimo ed il 90esimo secondo dall’inizio della stimolazione (culmination) ); in questo periodo si valutano i diversi parametri della risposta al test, in quanto si ha la massima evocazione della risposta;

·         Tra una stimolazione e l’altra è necessario attendere almeno 5 minuti;

·         E’preferibile che il primo lato in cui viene effettuata la stimolazione a 30°C sia     quello irrigato per ultimo a 44°C.

Fig .10 nistagmo provocato calorico:tecnica di Fitzgerald-Hallpike(Audiovestibologia Clinica- Maurizi M.,1987 ,Il pensiero scientifico ed.)

Prova termica calibrata secondo Freyss

Il paziente è in posizione supina con una inclinazione del busto di 30°. In 30 secondi vengono irrigati 125 ml di acqua alla temperatura di 30°C e di 44°C. Inizialmente si effettuano stimolazioni binaurali simultanee prima calde e poi fredde; successivamente si irrigano separatamente i condotti con la stessa sequenza della tecnica di Fitzgerald-Hallpike. L’intervallo tra una stimolazione e l’altra è di 5 minuti e la risposta è valutata con gli abituali parametri, nel perio­do compreso tra il 60esimo ed il 90esimo secondo. La metodica prevede la tra­sformazione dei dati in grafici schematici a “papillon” (Figura 11).

Una variante di questa tecnica è quella proposta da Ghilardi et al. nella quale la posizione del paziente, la quantità di acqua, il tempo d’irrigazione e la temperatura sono le stesse della tecnica di Freyss, ma i condotti sono irrigati separatamente con la stessa sequenza della tecnica di Fitzgerald-Hallpike, senza eseguire stimolazioni binaurali simultanee.

Fig. 11: Rappresentazione grafica del test calorico in un soggetto normale, secondo Freyss (1973).

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Tabella I riassuntiva delle varie tecniche di stimolazione calorica:

Protocollo Di Freyss

Il protocollo di Freyss è una stimolazione di 30 secondi, con un flusso di 150 ml/min, con una pressione di 50 cmH2O, per 30 secondi. L'analisi della risposta viene effettuata tra i 60 e i 90 secondi dopo l'inizio dello stimolo: al culmine. Se si usa aria calda e fredda, la stimolazione deve essere eseguita a 27 °C e a 50 °C con un flusso di 2 l/minuto. In tal modo, la durata totale dell'esame è in ogni caso di 20 minuti circa. Si può procedere alla valutazione del nistagmo con osservazione a occhio nudo, stimando la frequenza del nistagmo indotto, tra i 60 e i 90 secondi, e considerando la direzione della fase rapida. La registrazione elettronistagmografica è di grande aiuto: valutazione a occhi chiusi e soprattutto quantificazione della velocità della fase lenta del nistagmo. Oggi, l'informatizzazione del segnale elettronistagmografico, la videonistagmoscopia e la videonistagmografia aumentano ancora di più la precisione di queste misure. Dopo una stimolazione termica calda dell'orecchio sinistro, il nistagmo batte a sinistra; dopo una stimolazione fredda dell'orecchio sinistro, il nistagmo batte a destra; nell'altro orecchio si verifica la situazione inversa. Al termine delle quattro prove, a sinistra e a destra, a caldo e a freddo, si otterranno quattro risposte.

I criteri di misurazione maggiormente impiegati sono la frequenza, il numero delle scosse rapide (nell'intervallo tra i 60 e i 90 secondi), e la frequenza massima, media dei cinque valori massimi nel corso dell'intera registrazione; oppure la velocità della fase lenta del nistagmo e il suo decorso temporale, la cumulografia. La media dei cinque valori massimi della velocità della fase lenta nel corso della registrazione è il criterio più attuale.

Test Calorico Monotermico di Torok (1981). Nel test monotermico differenziale di Torok ogni orecchio viene irrigato 2 volte sempre con acqua a 20°. La prima stimolazione viene effettuata con 10 ml per 5 sec., la seconda, più intensa, con 100 ml di acqua per circa 20 secondi. L'intensità del nistagmo indotto è espressa in termini di frequenza,calcolata durante la culmination. La risposta viene valutata mediante il rapporto tra la minore e la maggiore risposta calorica. Un rapporto maggiore di 3.5 viene definito "recruitment"vestibolare ed è indice di patologia labirintica. Quando il rapporto è uguale o inferiore a1.1 viene definito "decruitment" vestibolare,reperto correlato ad alterazioni dell'angolo ponto-cerebellare. Il test sarebbe quindi in gradodi differenziare lesioni di pertinenza labirintica da lesioni retrolabirintiche.

Test Monotermico Caldo Con Simultanea Fredda (Vannucchi et al., 1993). Tale metodica permette di abbreviare i tempi della stimolazione bitermica e si avvale di una maggiore attendibilità rispetto alla sola stimolazione calorica calda. Prevede l'irrigazione separata dei due orecchi con acqua a 44°C seguita da una simultanea irrigazione con acqua a 30°C.

Metodo Di Veits(1928)Tecnica: con una siringa fornita di ago bottonuto si iniettano 10 cc di acqua a 20° in 10” per la prova fredda e 20 cc a 47° in 15” per la prova calda, dirigendo il getto sulla parete posteriore superiore della membrana timpanica, punto più vicino alla parete laterale del CSL. , la testa del paziente posto in posizione seduta ,viene tenuta flessa di 30° verso il basso in modo da orizzontalizzare  la parte principale del canale semicircolare (che si vuole stimolare);dopo 60” esatti dalla fine della stimolazione,si retro flette il capo di 90”in 2 sec.(verticalizzando il canale semicircolare laterale e si conta sia il numero delle scosse,sia la durata del fenomeno

Ice Water Test. Tale metodica viene generalmente utilizzata nel follow-up di pazienti sottoposti a labirintectomia chirurgica o farmacologica per la valutazione della avvenuta deafferentazione o nei soggetti con areflessia al BVC classico. L'ice test viene inoltre utilizzato per la valutazione prognostica dei pazienti comatosi: il reperto di una deviazione coniugata degli occhi verso il lato irrigato è indice di integrità delle strutture nervose alla base del VOR, mentre la assenza di risposta a tale stimolazione è generalmente indice di grave compromissione del tronco encefalico. L’ice water test viene utilizzato per verificare l’esistenza o meno di qualche residuo della funzione labirintica, nel caso in cui gli stimoli bitermici standard non abbiano evocato alcuna risposta. Per tale scopo si impiega acqua ghiacciata, prelevata cioè da un recipiente contenente acqua e ghiaccio, con la quale viene irrigato il condotto uditivo esterno del paziente, posto in posizione supina con un’inclinazione del busto di 30°. Il condotto è perfuso rapidamente con 10 ml di acqua e, se esiste una minima funzionalità residua del labirinto, si genera un nistagmo diretto verso il lato opposto rispetto a quello stimolato che dura circa 1–2 minuti (1).

"Closed Loop Irrigation System" (Brookler 1979) fig.12 fornisce la possibilità di stimolare il labirinto anche in pazienti con otiti croniche in cui la continuità anatomica tra CUE ed OM non permette l'indagine tradizionale. Viene utilizzato un palloncino in cui viene fatta scorrere l'acqua che per conduzione provoca il riscaldamento dell'orecchio medio.

Fig. 12

Stimolazione con gas

A partire dagli anni ’70 molti Autori hanno cercato di introdurre tecniche di stimolazione con aria (3,4,6). Secondo questi studi, gli stimoli ritenuti equivalenti a quelli più comuni con acqua sono:

• temperatura: 24°C e 50°C;

• flusso: 8 litri/min;

• durata dell’erogazione: 60

Secondo Rydzewski , lo stimolo con aria più adeguato per evocare un nistagmo calorico simile a quello ottenibile con il classico test bitermico con acqua proposto da Fitzgeral-Hallpike, deve avere le seguenti caratteristiche: temperatura 26°C per l’aria fredda e 48°C per quella calda, con una durata di erogazione di 80 secondi

Raffreddamento Con Gas Freon Alla Temperatura Di 23°C (Klein 1975); tale metodica di stimolazione trova applicazione negli studi condotti in assenza di gravità e nei pazienti con otite cronica. I test calorici  d'oggi sono eseguiti  utilizzando un sistema informatizzato, come mostrato sotto. Il test calorico normalmente viene eseguito con il soggetto sdraiato,con la testa inclinata di 30 gradi rispetto all’orizzontale ,in modo da posizionare  il canale laterale in orizzontale. L’acqua viene introdotta nel canale uditivo di  ciascun lato, tutte le volte con temperatura di  7 gradi centigradi sopra o sotto la presunta  temperatura corporea. Il tasso di flusso è tale che l'orecchio si equilibra rapidamente con l'acqua. Il flusso d'acqua viene arrestato dopo 40 secondi, e viene osservato il nistagmo, mentre il soggetto è distratto (di solito con attività quali la denominazione di animali, conteggio all'indietro, ecc.). Questo è a volte chiamato "multitasking", vedere la seguente. Il nistagmo comunemente dura per circa 30-60 secondi, poi gradualmente si riduce in 2 minuti circa. Dopo un riposo di almeno 5 minuti, il procedimento viene ripetuto in entrambi le orecchie ,con acqua a 30/44 gradi. I movimenti oculari di solito vengono registrati con EOG o un sistema video, come ad esempio viene mostrato il grafico qui sopra.

La Prova Di Veits (approfondimento)

Nella pratica otoneurologica, il giudizio sulla reflettività labirintica si basa sulla valutazione dei parametri del nistagmo provocato sul piano orizzontale. Poiché nella posizione eretta normale il canale semicircolare laterale risulta orientato su un piano obliquo rispetto a quello orizzontale del capo con un angolo aperto in avanti di 30°, sarà necessario modificare la posizione del capo del paziente affinché il canale venga a trovarsi in una posizione ottimale.

Se si sceglie di eseguire la stimolazione labirintica sul paziente in posizione supina, il capo verrà ruotato in avanti di 30°, In tal modo, il canale sem. laterale assume una posizione verticale e l’effetto dello stimolo calorico si realizzerà subito dopo un breve periodo di latenza. Di norma, la stimolazione si esegue col paziente seduto col capo flesso in avanti di 30° quindi col canale sem. laterale orientato sul piano orizzontale (indifferente). Si irriga il condotto uditivo esterno con 10 cc. di acqua alla temperatura di 20° in 10 sec. mediante una siringa munita di un ago bottonuto (stimolazione calorica fredda). Il getto dell’acqua viene diretto in corrispondenza del quadrante postero-superiore della membrana timpanica e della adiacente zona epitimpanica. Trascorso un periodo di 60 sec. dalla fine della stimolazione, si ruota il capo del paziente all’indietro di un angolo di 90° in un periodo di 2 sec. Il canale semicircolare laterale verrà così a trovarsi nella posizione verticale con l’ampolla disposta superiormente. Con l’aiuto degli occhiali di Bartels o di Frenzel, si osserverà lo svolgersi della reazione nistagmica calcolando il numero delle scosse e la durata. La valutazione diretta del ristagno permetterà di giudicare, seppur sommariamente, anche l’aspetto qualitativo delle scosse: il ritmo, il piano spaziale e la forma.

La stimolazione calorica calda viene eseguita, dopo un intervallo di 5 minuti, con la stessa modalità sopra riferita, usando acqua alla temperatura di 44°. L’osservazione del nistagmo avverrà, anche in questo caso, con le stesse modalità. Tra una stimolazione e l’altra è necessario lasciar trascorrere un periodo di intervallo di 5 minuti.

Con l’introduzione dei metodi di registrazione del nistagmo, i valori dei parametri hanno subito notevoli variazioni e, come si riferirà, seguendo direttamente sul grafico l’intera reazione vestibolo oculomotoria, è stato possibile conoscere e valutare anche altri parametri come l’ampiezza (quella media di ogni singola scossa e quella totale), e la velocità angolare della fase lenta della scossa.

Per evitare la comparsa di fenomeni di “facilitazione” a livello centrale, è preferibile alternare stimoli che determinano risposte nistagmiche di opposta direzione: fredda a destra - fredda a sinistra, calda a sinistra - calda a destra.

Fig. 13- nistagmo provocato calorico : tecnica di Veits(audiovestibologia clinica M.Maurizi,1987 ,Il pensiero scientifico ed.)

Fig.14 - I valori medi normali del nistagmo provocato da stim. calorico freddo (20°) del labirinto sec. Veits.

Valori della frequenza (n. scosse /sec.); ampiezza (°); vel. ang. della f. lenta delle scosse (°/sec.) calcolati in periodi di 10 sec. durante tutta la reazione vestibolare

Nella Fig. 14 (Babighian 2008) vengono riportati i valori medio normali della frequenza, dell’ampiezza, della velocità angolare della fase lenta della scossa e della durata del nistagmo evocato su un gruppo di soggetti normali sottoposto a stimolo calorico freddo del labirinto eseguito secondo la tecnica di Veits. La stimolazione è stata condotta sul soggetto in posizione supina col capo flesso in avanti di 30° in ambiente silente ed oscuro.

Test della soppressione visiva del nistagmo evocato da stimolo calorico

La stimolazione calorica del labirinto viene eseguita sul paziente in posizione supina col capo flesso in avanti di 30°. La registrazione del nistagmo avviene ad occhi chiusi. Dato l’orientamento ottimale del canale semicircolare laterale, il riflesso nistagmico compare dopo una breve latenza e raggiunge il suo massimo (Culmination di Torok) verso il 60° sec. A tal punto, s’invita il soggetto ad aprire gli occhi e a fissare davanti a se una sorgente luminosa, posta ad una distanza di 1 o 1-1/2 m., per 10 sec. la fissazione visiva deve ridurre di almeno il50%l’ampiezza del Ny calorico e tale fenomeno è indice di un corretto funzionamento dell’arco riflesso Retino-Cerebello-Vestibolo-Oculomotore.Dopo tale periodo, la luce viene spenta e la

registrazione continua ad occhi chiusi fino alla cessazione del riflesso vestibolo-oculare.

Per il calcolo della inibizione del nistagmo si applica la seguente formula:
Soppressione visiva =  V. media f.l. (°sec) 00 chiusi — V media f.l.  (°sec) 00 aperti   X 100

                                                              V. media f.l. (°sec) 00 chiusi

Il valore medio della velocità angolare della fase lenta del nistagmo registrato ad occhi chiusi è calcolato nel periodo di 10 sec. che precede la prova della fissazione.

Le prove con acqua calda precedono quelle con acqua fredda. La stimolazione fredda inibisce l'ampolla del canale semicircolare orizzontale mentre la stimolazione calda la eccita. Ciò ha l'effetto di provocare un nistagmo oculare che batte verso il lato opposto alla stimolazione fredda e verso il lato della stimolazione calda. Questo esame permette di apprezzare il funzionamento del riflesso vestibolo-oculare orizzontale su bande di frequenza bassa, dell'ordine di 1/1.000 Hz. La frequenza del nistagmo oculare o l'entità della velocità della fase lenta del nistagmo oculare sono misurate con l'aiuto della videonistagmografia. I valori sono poi riportati su un grafico: il diagramma di Freyss Questo grafico permette di visualizzare in modo istantaneo l'esistenza di un'ipofunzione vestibolare (asimmetria di eccitabilità tra le ampolle dei canali semicircolari destro e sinistro, quantificata in percentuale) o di una preponderanza direzionale (senso predominante della fase rapida del nistagmo). La preponderanza direzionale, contrariamente all'ipofunzione, non possiede alcun valore localizzatorio. Può essere infatti diretta verso l'orecchio sano o patologico. Essa è più frequentemente diretta verso l'orecchio sano, ma può, nel corso di un periodo di crisi vertiginosa, essere orientata dal lato dell'orecchio malato. In questo caso, i nuclei vestibolari del lato sano riducono la loro attività e la loro capacità di risposta alle stimolazioni termiche. Il vestibolo malato sembra allora il più eccitato

Prove calorica bilaterale simultanea

Pialoux ha proposto una prova calorica simultanea dei due vestiboli, con acqua a 44 °C o con acqua a 30 °C. Freyss e Toupet  hanno riprodotto questa prova con delle caratteristiche più calibrate, con una rappresentazione grafica e con nuove interpretazioni dei risultati anomali. Mediante la stimolazione bilaterale sembra che il deficit monolaterale possa essere più facilmente evidenziato. La comparsa di scosse nistagmiche verticali, discendenti per la prova calda, ascendenti per la prova fredda, manifesta una perdita del controllo dei centri sui canali semicircolari superiori.

In questa prova, le due orecchie vengono irrigate contemporaneamente, con acqua alla medesima temperatura Stimolazione termica bilaterale simultanea (Toupet 1981).

Stimolazione termica bilaterale simultanea secondo Toupet I due condotti uditivi sono irrigati contemporaneamente per 30 secondi con acqua (250ml), alla medesima temperatura (calda 44°C e fredda 30°C).Intervallo di tempo tra le due prove di 5 minuti. Nel soggetto normale non si ottiene nessuna risposta nistagmica. In caso di asimmetria della funzione labirintica,si osserva un nistagmo di direzione variabile a seconda della temperatura dello stimolo. Con acqua calda il nistagmo è diretto verso l’orecchio più reflettivo;con acqua fredda verso quello a reflettività minore.

Test monotermico caldo con simultanea fredda secondo Vannucchi

Prevede l’irrigazione (250ml) separata, in 40 secondi, dei due orecchi con acqua calda a 44°C seguita dalla stimolazione simultanea fredda a 30°C. Tale metodica abbrevia i tempi della stimolazione bitermica ed è più attendibile rispetto alla sola stimolazione con acqua calda.

I parametri di valutazione del nistagmo provocato sono il calcolo della velocità angolare della fase lenta e la frequenza nel periodo di “culmination” (fra il 60-90sec dall’inizio della stimolazione). Tale metodica risulta del tutto esauriente in caso di normalità o di preponderanza labirintica; mentre nel caso di predominanza direzionale o di alterazione aspecifica il paziente dovrà essere sottoposto anche a stimolazione monotermica fredda valutata secondo le formule di Jongkees. Tale metodica ha il vantaggio di essere più rapida e meno fastidiosa per il paziente, rappresentando una valida alternativa alla metodica classica .

Secondo altri Autori  se non si riscontrano anomalie nella risposta vestibolare alla stimolazione bitermica binaurale alternata, la valutazione risulta incompleta, se non viene eseguita anche la stimolazione bitermica binaurale simultanea.

Nel soggetto normale, questa stimolazione non induce alcun nistagmo. Nel soggetto patologico, si osserva un nistagmo oculare orizzontale che batte verso l'orecchio a maggiore reflettività con la stimolazione calorica calda e verso quello a minore reflettività con la stimolazione fredda.. La direzione della fase rapida indotta con la stimolazione fredda indica il lato patologico. Questa prova è più sensibile della prova monolaterale ma anche più difficile da realizzare tecnicamente (poiché l'irrorazione dell'orecchio destro e dell'orecchio sinistro deve essere simmetrica).

Prova vestibolare calorica clinica

La specificità di questa prova consiste nel testare ciascuno dei due canali semicircolari laterali dell'orecchio interno in modo separato e isolato. La stimolazione calorica del canale semicircolare laterale può essere realizzata se esso viene posizionato verticalmente, ovvero se il paziente è in posizione supina, con la testa flessa di 30°. In tal modo, la prova calda diventa eccitatoria e la prova fredda inibitoria. L'irrigazione induce delle alterazioni della pressione nei canali semicircolari e soprattutto una corrente di convezione. La presenza di risposte vestibolari alla prova termica (all'aria) nei cosmonauti in microgravità prova che la convezione termica (assente in condizioni di microgravità) non è l'unico fenomeno stimolante. Il gradiente della temperatura che raggiunge il canale semicircolare orizzontale per mezzo delle strutture ossee è pari a circa 0,5 °C.

La risposta a questa stimolazione labirintica potrebbe essere stata la sensazione di vertigine o anche la deviazione della testa e degli indici tesi; tuttavia, in maniera più oggettiva, si è giunti a confermare definitivamente il riflesso vestibolo-oculare. Alla stimolazione di un labirinto fa seguito un nistagmo che, dopo la comparsa, raggiunge un picco e poi scompare in un minuto e mezzo.

IRRIGATORI CALORICI

La stimolazione calorica può essere effettuata avvenire secondo tre metodi diversi. Ognuna delle tecniche è stata esaminata senza che si sia trovato un chiaro vincitore;  per quanto riguarda la tecnica preferita:

1) La stimolazione calorica con irrigatori  di acqua a circuito aperto, comportano l'introduzione  di acqua direttamente nel condotto uditivo  ed è il metodo predominante (più utilizzato) di stimolazione calorica (Karlsen, Mikhail, Norris, e Hassanein, 1992) (Fig. 15a-b-c-d)

Fig.15a Stimolatore Calorico ad Acqua a circuito aperto

L'ICS NCI-480 di acqua calorico definisce il gold standard per il test calorico, fornire un controllo preciso della temperatura stimolatore, la durata e la portata            
Gold standard per il test calorico, il test calorico è l'elemento chiave nella / test batteria VNG

Fig.15b Stimolatore Calorico ad Acqua ICS

Fig.15c Stimolatore Calorico ad Acqua Atmos

Fig.15d Stimolatore Calorico ad Acqua Menfis

Questa tecnica è stata descritta da Robert Barany (Barany, 1916), ed un protocollo standardizzato è stato istituito da  Fitzgerald e Hallpike (1942)

2)La stimolazione calorica con irrigatori  di acqua a circuito chiuso  comporta l'uso di un pallone in lattice con acqua riscaldata che circola dentro  il pallone, consentendo al condotto uditivo esterno  di rimanere asciutto durante la stimolazione (Fig. 12-16-a-b) Questa tecnica è stata introdotta da Brookler, Baker, e Grammi (1979) ed è diventato disponibile sul mercato come il sistema chiuso di Brookler-Grams .

3) La stimolazione calorica con irrigatori ad aria comporta l'introduzione di aria calda nel condotto uditivo esterno (Fig. 17-a-b). L'aria è fornito da una pompa, che viene riscaldata elettricamente  e poi attraverso un tubo mediante uno speculum  viene inviata nel condotto uditivo esterno. La maggior parte dei medici preferisce l’ irrigazione di acqua direttamente nel condotto uditivo esterno in quanto è stato dimostrato che produce una risposta vestibolare più intensa  (Karlsen et al., 1992), Anderson (1995) riporta che "Una risposta più grande, più forte è auspicabile quando la misura della  risposta è di per sé imprecisa, se la risposta è debole, invece, una risposta calorica di grandi dimensioni  potrebbe innescare reazioni autonomiche e notevole disagio per il paziente che può terminare la seduta prematuramente, prima che siano stati ottenuti risultati clinicamente pertanto l'obiettivo più atteso sicuramente non sarà la risposta più forte. La limitazione più importante per la stimolazione diretta con acqua è che questa, non potrà essere eseguita su quei pazienti pazienti con perforazione della membrana timpanica; in questi pazienti sarà sicura la stimolazione con il palloncino o con aria.

Fig.16-a Stimolatore Calorico ad Acqua a circuito chiuso

Fig.16-b Stimolatore Calorico ad Acqua a circuito chiuso Grams DA-200

Stimolatore Calorico ad Aria Fig.17a

Fig.17b Stimolatore Calorico ad Aria ICS

Una conveniente alternativa alla stimolazione calorica con l'acqua, l'ICS NCA-200 fornisce precise stimoli calorico per le prove vestibolari con velocità, sicurezza e basso manutenzione. Senza acqua per la cattura durante l'irrigazione, il processo di irrigazione  più facile per il clinico e più piacevole per il paziente.  

 Fig.17c Stimolatore Calorico ad Aria HORTMANN Airmatic II

Figura 17a-b-c.  sistemi di irrigazione ad aria

Barber, Harmand, e Denaro (1978), tuttavia, riportano,  nella loro relazione , che l'utilizzo di irrigazione con  aria in un paziente con una perforazione della membrana timpanica, può comportare una risposta  nistagmica di direzione pop opposta a quella attesa da una stimolazione con aria calda. Teoricamente, l'aria calda fa evaporare l'umidità presente nella cavità dell'orecchio medio , causando un effetto di raffreddamento, determinando pertanto una risposta inibitoria, piuttosto che una risposta eccitatoria sul lato stimolato.

Numerosi ricercatori hanno osservato che l'affidabilità test-retest è migliore con la tecnica” open loop” irrigazioni diretta rispetto alle  altre tecniche (Henry, 1999; Zangemeister & Bock, 1979, 1980), mentre altri non hanno notato nessuna differenza significativa (Ford & Stockwell, 1978; Karlsen et Al.,1992; Munro & Higson, 1996; Suter, Blanchard, e Cook-Mandkey, 1977; Tole, 1979; Westhofen, 1987). E’ stato segnalato che la tecnica, con Il palloncino  a circuito chiuso, può  essere più confortevole per i pazienti (Karlsen et al 1992;. Westhofen, 1987), Anderson (1995) descrive con qualsiasi  tecnica facilità d'uso e manutenzione. Egli sottolinea che in genere gli  irrigatori o sistemi aperti “open- loop “ ed ad  aria possono  essere utilizzati nei condotti uditivi stretti e curvi, mentre il pallone a circuito chiuso può essere troppo flessibile per navigare lungo il condotto uditivo . I sistemi  di irrigazione“closed-loop” e ad aria sono in genere più semplice da utilizzare perché non vi è  fuoriuscita di acqua. Gli  irrigatori ad aria  richiedono un tempo di riscaldamento minimo  rispetto agli irrigatori ad acqua a circuito aperto e chiuso.

Gli irrigatori ad aria sono di normale manutenzione, nessun costo aggiuntivo è associato. Gli Irrigatori a circuito chiuso richiedono palloncini di ricambio per ogni paziente, e gli irrigatori ad acqua a terzi necessitano di un rifornimento giornaliero di acqua distillata sterile. Il costo dell'acqua è irrilevante rispetto al tempo e allo  sforzo richiesto per rifornire e una clinica  con bottiglie che sono pesanti ed occupano  spazio Vengono riportati i nomi e gli  indirizzi di ditte produttrici di attrezzature ENG (con i loro indirizzi Web) :

Eye Dynamics (www. eyedynanuics com)
GN Otometrics (www.GNOtometrics.com)
AKA: ICS Medical (wwwicsmedical.com)
Interacoustics (www.interacoustics.dk)

Micromedical Technologies (www.micromedical.com)

Menphis  (www.menphis.eu)
Senso Motoric Instruments (www.SMI.de)
Synapsys (www.synapsys.fr)

Tecnica

Il protocollo più comune è l'irrigazione del condotto uditivo esterno con acqua a 44 °C per 30 secondi; in seguito, si osserva il nistagmo in tal maniera provocato fino alla sua scomparsa. Cinque minuti più tardi, ovvero dopo un intervallo di tempo che permette di non sovrapporre le risposte, si stimola l'altro lato con la stessa irrigazione a 44 °C, poi, dopo altri 5 minuti a 30 °C, prima da un lato e poi dall'altro.

La posizione del paziente è importante. Di regola, si preferisce distendere il paziente con la testa e il tronco innalzati di 30° rispetto al piano orizzontale, per posizionare il canale semicircolare esterno in posizione verticale. Il test può anche essere eseguito con il soggetto seduto, con la testa all'indietro di 60°. Si può anche iniziare il test in questa maniera: posizione seduta con testa iperestesa di 60°, quindi, nel corso della stessa stimolazione calorica, invitare il soggetto a chinarsi in avanti, con la testa in giù, per reinvertire il canale semicircolare e il gradiente termico. Di norma, l'irrigazione viene realizzata con acqua a 30 °C e a 44 °C, ovvero circa 7 °C rispetto alla temperatura base di 37 °C. L'acqua è iniettata nel condotto uditivo esterno con una pistola. Il protocollo di Freyss è una stimolazione di 30 secondi, con un flusso di 150 ml/min, con una pressione di 50 cmH2O, per 30 secondi. L'analisi della risposta viene effettuata tra i 60 e i 90 secondi dopo l'inizio dello stimolo: al culmine. Se si usa aria calda e fredda, la stimolazione deve essere eseguita a 27 °C e a 50 °C con un flusso di 2 l/minuto. In tal modo, la durata totale dell'esame è in ogni caso di 20 minuti circa. Si può procedere alla valutazione del nistagmo con osservazione a occhio nudo, stimando la frequenza del nistagmo indotto, tra i 60 e i 90 secondi, e considerando la direzione della fase rapida.

La registrazione elettronistagmografica è di grande aiuto: valutazione a occhi chiusi e soprattutto quantificazione della velocità della fase lenta del nistagmo.

Oggi, l'informatizzazione del segnale elettronistagmografico, la videonistagmoscopia e la videonistagmografia aumentano ancora di più la precisione di queste misure. Dopo una stimolazione termica calda dell'orecchio sinistro, il nistagmo batte a sinistra; dopo una stimolazione fredda dell'orecchio sinistro, il nistagmo batte a destra; nell'altro orecchio si verifica la situazione inversa. Al termine delle quattro prove, a sinistra e a destra, a caldo e a freddo, si otterranno quattro risposte.

I criteri di misurazione maggiormente impiegati sono la frequenza, il numero delle scosse rapide (nell'intervallo tra i 60 e i 90 secondi), e la frequenza massima, media dei cinque valori massimi nel corso dell'intera registrazione; oppure la velocità della fase lenta del nistagmo e il suo decorso temporale, la cumulografia. La media dei cinque valori massimi della velocità della fase lenta nel corso della registrazione è il criterio più attuale.

Fig .18 Nei primi 35 secondi si vede  ben poco. Nella traccia  successiva, si evidenzia  gradualmente un nistagmo che batte a sinistra, dopo circa un minuto comincia a ridursi  e a quel punto, viene tentata la fissazione. Questo paziente non  soppresso bene il nistagmo.( Dr. Timothy Hain)

Prova calorica bilaterale simultanea

Pialoux ha proposto una prova calorica simultanea dei due vestiboli, con acqua a 44 °C o con acqua a 30 °C. Freyss e Toupet  hanno riprodotto questa prova con delle caratteristiche più calibrate, con una rappresentazione grafica e con nuove interpretazioni dei risultati anomali. Mediante la stimolazione bilaterale sembra che il deficit monolaterale possa essere più facilmente evidenziato. La comparsa di scosse nistagmiche verticali, discendenti per la prova calda, ascendenti per la prova fredda, manifesta una perdita del controllo dei centri sui canali semicircolari superiori.

Parametri di risposta

La valutazione delle diverse caratteristiche del nistagmo calorico viene generalmente condotta con osservazione mediante occhiali di Frenzel; per analizzare i parametri quali la ampiezza e la velocità angolare è necessaria la associazione di registrazione elettronistagmografica (E.N.G.) o metodiche di videooculografia.

I parametri valutati sono:

durata totale della risposta dall'inizio dello stimolo fino alla scomparsa della risposta nistagmica;

frequenza: è il numero di scosse nell’unità di tempo, considerato nel periodo di culmination. . Questa viene generalmente calcolata nel periodo di tempo che va dal 60° al 90° secondo dall'inizio della stimolazione calorica (periodo di "culmination");

E’un parametro del tutto corretto per valutare l’entità della

risposta nistagmica, ha il vantaggio di poter essere utilizzato anche senza ENG;tuttavia può risultare poco sensibile poiché piccole variazioni dell’intensità dello stimolo possono cambiare in modo significativo la frequenza del nistagmo.

Spesso però, per praticità e per la mancanza di apparecchiature computerizzate che possono analizzare altri parametri, l’unico valore che viene calcolato è il numero di scosse nistagmiche complessive valutato sempre durante il periodo di culmination.

direzione e piano del nistagmo: quasi sempre il nistagmo provocato dalla stimolazione calorica è orizzontale o orizzontale-rotatorio e batte verso l'orecchio stimolato se si usa l'acqua calda e controlateralmente se si usa l'acqua fredda. Con la stimolazione simultanea si può talora ottenere un nistagmo sul piano verticale. Molto raramente un nistagmo verticale è riscontrabile anche in pazienti affetti da patologia del sistema vestibolare centrale (Perverted Nystagmus);

ritmo: omogeneità dell'ampiezza e della frequenza del nistagmo. Si tratta di un parametro di secondaria importanza, difficilmente valutabile.

latenza: intervallo tra inizio dello stimolo e inizio della risposta. È da considerarsi un parametro di secondaria importanza;

velocità angolare della fase lenta (VAFL): è il parametro che meglio riflette la reale attività del riflesso vestibolo-oculomotore quale indice strettamente correlato al grado di deflessione cupolare impresso dai moti endolinfatici.Generalmente viene utilizzato il valore medio della velocità angolare massima della fase lenta nel periodo di massima risposta;

indice di fissazione oculare (IFO): utile per valutare l'integrità dell'arco retino-cerebello-vestibolo-oculomotore,riflette lesioni del sistema di smooth pursuit. Al momento di raggiungimento della stabilità alla culmination si invita il paziente a fissare un bersaglio luminoso posto ad 1 metro di distanza . La fissazione determina, nel soggetto normale, una inibizione più o meno marcata del nistagmo almeno del 50% del nistagmo calorico. Se per valutare la riduzione del nistagmo si utilizza la VAFL, allora possiamo calcolare l’IFO dividendo il valore massimo di VAFL con fissazione, per l’analogo valore senza fissazione, moltiplicato per cento. Un valore di IFO superiore al 70% è considerato patologico.

Parametri di normalità

Il test calorico sfrutta uno stimolo non fisiologico per provoca­re un flusso endolinfatico nel CSL. Si tratta di uno stimolo gros­solano, che non consente di rilevare la soglia della funzione vestibolare. Qualsiasi sia il parametro preso in considerazione, la risposta al test calorico è caratterizzata da una estrema varia­bilità interindividuale, per cui il giudizio clinico si basa princi­palmente sulle misure intraindividuali. In altre parole, più che una valutazione dei parametri assoluti, viene effettuato un confronto fra le risposte di un lato e quelle dell'altro lato.

Utilizzando la classica stimolazione di Fitzgerald-Hallpike (44°C e 30°C per 40 sec.) Baloh ed Honrubia (1977) ottengono i seguenti risultati:

 durata: 100 - 160 sec. con la stimolazione fred­da e 10 - 150 sec      con uno stimolo caldo.

frequenza: 2,3-3,5 scosse/sec. con la stimolazio­ne a 30°C e 2,7-4,2   scosse/sec. con la stimolazio­ne a 44°C.

VAFL: 7,6 - 23 °/sec con la stimolazione a 30°C e 9,6 — 32 °/sec    con la stimolazione a 44°C

IFO: sono considerati patologici valori superiori al 70%.

Per mettere a confronto la funzione di un labirinto rispetto all'altro viene utilizzata la prima delle due formule di Jongkees (1964) utile per svelare la presenza di una paresi canalare o Preponderanza Labirintica (PL):

PL = (FD + CD) – (FS + CS) x 100
          FD + CD + FS + CS

FD = fredda destra CD = calda destra FS = fredda sinistra CS = calda sinistra

Per applicare la formula possono essere utilizzati sia il para­metro frequenza che il parametro VAFL. Viene considerata patologica una differenza tra i due lati superiore al 25% (paresi canalare).

Con la seconda formula di Jongkees, della Preponderanza Direzionale (PD), si mette a paragone la risposta nistagmica che batte a destra con quella che batte a sinistra.

PD = (FD + CS) – (FS + CD) x 100
         FD + CS + FS + CD

Viene considerato patologico una valore di PD superiore al 30%.

Utilizzando solo la stimolazione calda può essere effettuato esclusivamente un paragone tra le risposte di destra con quel­le di sinistra.

Nel nostro laboratorio adottando uno stimolo più blando (43°C per 30 sec.), in un campione di soggetti adulti normali abbiamo ottenuto i seguenti risultati:

Frequenza CD = 31,62 scosse in 30", con una deviazione standard

                        pari a 8,20.

Frequenza CS = 32,46 scosse in 30"; con una deviazione standard

                        pari a 8,84.

Applicando la formula della paresi canalare:

PL = ( CD-CS)  x 100
          CD+CS

nei 50 soggetti sani abbiamo rilevato una differenza percen­tuale media pari a -0,8 con una deviazione standard di 7,6.

Con questa metodica, vengono ritenute  come sicuramente patologi­che differenze che siano superiori al 30% tra i due labirinti, pari a due deviazioni standard. Valori differenziali superiori al 15% vengono da noi considerati come segno di possibile patologia labirintica.

Risultati

Si ottengono tre grandi risultati:

La reflettività vestibolare è la somma delle risposte ottenute per entrambe le stimolazioni calde e fredde in ciascuno dei due canali semicircolari orizzontali.

L'iporeflessia vestibolare è un deficit relativo rispetto all'altro lato. Il confronto della riflettività dei lati sinistro e destro rispetta una precisa esigenza, inferiore al 15% per il 95% dei soggetti normali per quanto riguarda la frequenza e al 30% per quanto riguarda la velocità della fase lenta. Il calcolo viene eseguito secondo la formula di Jongkees: differenza delle due reflettività sinistra e destra, sulla somma delle reflettività sinistra e destra, moltiplicata per 100.

Ipo-Areflessia monolaterale (paresi-paralisi canalare) fig. 18

Per paresi canalare si intende una evidente asimmetria della risposta nistagmica: nei nostri laboratori è significativa una differenza superiore al 30%. Viene definita paralisi canalare o areflessia vestibolare una completa assenza di risposta anche dopo stimolo con acqua ghiacciata.

Il deficit vestibolare monolaterale costituisce la tipica espressione della lesione periferica. La diagnosi è generalmente confortata da una anamnesi caratterizzata da una o più crisi di vertigine oggettiva rotatoria prolungata e da un esame otoneurologico che escluda la compromissione del sistema vestibolare centrale. La diagnosi, piuttosto semplice, di lesione periferica non consente però una distinzione tra la patologia del recettore periferico (cupola e cellule capellute) e la lesione del nervo vestibolare. In teoria lesioni parziali dell'VIII° n.c. non dovrebbero incidere sulla durata del nistagmo calorico, mentre lesioni recettoriali influiscono sia sulla durata che sulla VAFL. Più spesso, le alterazioni che coinvolgono l'ottavo nervo cranico riducono la durata del nistagmo provocato e lesioni del trasduttore recettoriale alterano il solo parametro della velocità angolare. Elemento più preciso sembra essere costituito dalla entità della perdita: una areflessia completa è più facilmente causata da lesioni dellafibra nervosa più che del recettore.

Fig.18a  perdita vestibolare acuta unilaterale (Dr. D.Yacovino)

f

Fig.18b  recupero dopo un anno  della perdita vestibolare acuta unilaterale  (Dr. D.Yacovino)

Nella tabella 2 sono indicate le più comuni cause di paresi o paralisi canalare.

        Tabella 2. Cause di deficit vestibolare monolaterale(Nuti ed Al,le prove

        termiche dal trattato di vestibologia.Editor Cortesina G.,Albera R. 2008)

Ipo areflessia bilaterale fig. 18c/d

Il calcolo della preponderanza labirintica e direzionale non ha senso nel valutare i pazienti affetti da deficit vestibolare bilaterale, in quanto le risposte allo stimolo calorico possono essere simmetricamente depresse.

Tale condizione clinica rappresenta una rara sindrome che riconosce cause molteplici: forme medicamentose da somministrazione di farmaci ototossici (aminoglicosidi), meningite batterica,idrope endolinfatico bilaterale, neurite vestibolare sequenziale,cause vascolari, quali la dolicoectasia del sistema vertebro-basilare.

Il quadro clinico, variabile, è generalmente dominato dall'oscillopsia intermittente o persistente, che si manifesta durante i movimenti attivi o passivi della testa; possono esistere casi estremi in cui il paziente è completamente asintomatico o all'opposto affetto da grave atassia.

L'assenza di risposta alla normale stimolazione bitermica avvalora la diagnosi, ma anche in tali pazienti è necessario effettuare 1"ice water" test.

La conferma diagnostica si ottiene con la stimolazione rotatoria e con test clinici quali il test impulsivo di Halmagyi e il Dynamic Illeggibile Test

Fig. 18 c La prova calorica è stata dominata dalla presenza di un forte nistagmo spontaneo, che a prima vista, fa sembrare la   registrazione come una enorme preponderanza direzionale. However, if one looks at the traces, once can see that there is no response on the right. Tuttavia, osservando le tracce si può osservare  che non c'è risposta a destra. If the 10 deg/sec spontaneous nystagmus had been subtracted out from the traces above, there would have been no bars at all on the right, and somewhat more symmetrical bars on the left. Se i 10 gradi / sec .di nistagmo spontaneo venivano a sottratte dalle tracce di cui sopra, non ci sarebbe stato nessun rettangolo  a destra, e un  rettangolo  un po 'più simmetrico a sinistra. Dr. Timothy Hain

Fig. 18d Risposta nistagmica quasi assente documentata con il test ice-water Dr. Timothy Hain

Tabella 3. Cause di deficit vestibolare bilaterale. (Nuti ed Al,le prove termiche da trattato di vestibologia.Editor Cortesina G.,Albera R. 2008)

Iperreflessia vestibolare

Con tale termine si intende una risposta nistagmica che supera i parametri rilevati nei soggetti normali. Nel nostro laboratorio viene considerata come iperreflessia una frequenza superiore a 75 scosse in 30 secondi e una VAFL superiore a 50°/sec.

La iperreflessia vestibolare è verosimilmente correlata a lesioni cerebellari di vario genere, che determinano aumento della frequenza di scarica per perdita della attività inibitoria sui nuclei vestibolari. Tale evenienza è possibile anche in condizioni cliniche

quali il colpo di frusta e il trauma cranico, senza che sia individuabile una sicura giustificazione patogenetica.

Appare però improbabile che una patologia del sistema cerebellare si manifesti con una iperreflessia vestibolare calorica come segno isolato, senza altri segni quali un nistagmo bilaterale di lateralità, una dismetria oculare o altre alterazioni di pertinenza neurologica. Sembra quindi più appropriato considerare la iperreflessia vestibolare, se unico reperto anomalo,come un indice di possibile patologia, potendo anche essere presente in soggetti normali, specie se in stato di particolare tensione emotiva.

Preponderanza Direzionale pura

La preponderanza direzionale pura è indice di una prevalenza quantitativa del nistagmo diretto da un lato rispetto a quello diretto verso il lato opposto, dopo stimolazione bitermica.

Una PD patologica pura associata ad una PL nel range di normalità, può essere ricondotta sia a lesioni del SNC (dal tronco alla corteccia, esempio insufficienze vertebro-basilari), sia a lesioni periferiche (otoliti o VIII n.c.).

Alcuni Autori ritengono che una PD patologica pura possa avere un significato di centralità, soprattutto quando non vi sia associato nessun segno nistagmico spontaneo.

Altri Autori asseriscono che la presenza di una preponderanza direzionale rappresenti un dato di limitato valore diagnostico .

Halmagyi et al. , riferiscono che la PD isolata spesso è un disordine benigno:in circa un 50% dei casi si riscontra nella Malattia di Meniere o nella Vertigine Posizionale Parossistica Benigna (VPPB). In un altro 50% circa dei casi non si associa ad una diagnosi definita, ma si ritiene che soltanto nel 5% dei casi sia ascrivibile ad una lesione del SNC e ciò risulta quasi sempre subito evidente col test calorico. Nella VPPB e nella Malattia di Menière il meccanismo alla base della PD isolata potrebbe essere un aumento intermittente della frequenza di scarica del CSO con conseguente guadagno dinamico del funzionamento dei neuroni del nucleo vestibolare mediale ipsilaterale. Si ritiene quindi che la PD isolata sia conseguenza dell’attività simmetrica dei neuroni del nucleo vestibolare mediale; si avrebbe pertanto aumentata attività di un lato e riduzione dell’altro, forse in risposta ad una qualche stimolazione anomala .

Indice di fissazione oculare (IFO) Alterazioni dell'IFO

Le alterazioni dell’IFO sono dovute a lesioni dell’arco riflesso Retino-Cerebello-Vestibolo-Oculomotore (RCVO) cioè delle vie visuo-vestibolo-oculomotorie che controllano anche i movimenti lenti di inseguimento o smooth-pursuit. Le più gravi anomalie della fissazione conseguono a lesioni cerebellari mediane, che anche in questo caso si accompagnano ad altre alterazioni otoneurologiche. In caso di lesioni asimmetriche si può determinare un deficit di inibizione del nistagmo nella direzione opposta.

Nella patologia periferica l’IFO risulta normale anche se talvolta si assiste ad un eccesso di inibizione causato dall’esaltazione dei meccanismi centrali che  stanno alla base del compenso. E’ come se vi fosse un potenziamento dell’arco riflesso RCVO in quanto il soggetto è abituato a sopprimere il nistagmo non fisiologico (di origine periferica) per mezzo dell’apparato visivo.

Nella patologia centrale l’IFO può essere normale o alterato:

• nel primo caso la lesione del SNC non ha intaccato l’arco RCVO;

• nel secondo caso l’IFO può essere alterato per:

1. deficit di inibizione (disfunzione dell’RCVO)

2. assenza di inibizione (interruzione dell’RCVO)

3. fenomeno paradosso (accentuazione/comparsa del nistagmo).

Disritmia

La disritmia può essere un segno di disfunzione cerebellare, in quanto il cervelletto svolge un ruolo di controllo sull’ampiezza delle fasi rapide del nistagmo calorico senza variazioni della velocità angolare della fase lenta. Occorre di nuovo precisare che la disritmia calorica si può ritrovare nei pazienti normali,specie se affaticati o disattenti, per cui non costituisce, da sola, un segno di sicuro significato patologico. Le alterazioni del ritmo e della forma del nistagmo provocato vengono meglio studiate e definite con le stimolazioni rotatorie.

Inoltre, le disritmie, così come le alterazioni della morfologia (prevalenza o andamento curvilineo della fase lenta, uncinature o arrotondamenti degli apici del nistagmo, scosse triangolari o pendolari), possono rappresentare un segno indiretto di sofferenza dei centri regolatori della risposta nistagmica,soprattutto di quelli tronco-encefalici.

Le alterazioni del ritmo (aritmie, disritmie, scosse a gruppi, pause), e le alterazioni della morfologia, se presenti come reperto isolato, non costituiscono un segno sicuro di condizione patologica, in quanto possono essere osservate anche in soggetti normali, soprattutto se affaticati o disattenti. Tali anomalie possono inoltre sostituirsi l’una all’altra in modo imprevedibile e, quando ben evidenti nella registrazione ENG, possono essere considerate espressione di una generica sofferenza della formazione reticolare pontina.

Secondo Proctor et al.  la disritmia è piuttosto frequente ed interferisce notevolmente con una accurata interpretazione del test calorico. I metodi di “mental alerting” generalmente non riescono ad eliminare la disritmia ed inoltre esisterebbe una moderata correlazione tra disritmia e intensità della risposta vestibolare ai test calorici. La disritmia secondo Proctor, sarebbe una alterazione propria del singolo individuo e non un generico segno di malattia vestibolare.

Secondo molti Autori anglosassoni infatti, le alterazioni del ritmo e della forma sono prive di qualsiasi significato clinico-diagnostico.

Deve essere comunque ricordato che le prove rotatorie, utilizzando uno stimolo del VOR certamente più fisiologico, rappresentano indubbiamente una metodica migliore per la valutazione delle turbe qualitative del nistagmo provocato.

Perverted Nystagmus

Si tratta di un nistagmo che batte su un piano verticale od obliquo.

Generalmente si tratta di un downbeat nystagmus ed è attribuibile a lesioni del pavimento del IV° ventricolo, per interruzione delle fibre commissurali tra i nuclei vestibolari. Perché tale segno, peraltro molto raro, possa essere considerato patologico, è necessario che il nistagmo sia puramente verticale o che comunque la componente verticale predomini su quella orizzontale.

Nistagmo di rimbalzo post-calorico

E’una condizione molto rara che si caratterizza per l’inversione del nistagmo,dopo una breve pausa, al termine della normale reazione termica. E’ considerato espressione di una lesione archicerebellare e più in generale, di lesioni delle strutture della fossa cranica posteriore; si riscontra anche nella sindrome mal formativa di Arnold-Chiari e solo in una piccolissima percentuale dei casi può essere ritenuto non indicativo di patologia .

Inversione calorica

Raro reperto in cui la risposta nistagmica è diretta in senso opposto rispetto a quella prevista dal tipo di stimolazione. E’ compatibile con una patologia di tipo centrale .

Tabella 4. Riassunto dei criteri interpretativi del test calorico (da:Baloh R.W., Honrubia V., 1990

La preponderanza direzionale del nistagmo è la predominanza di un senso del nistagmo nel corso di queste quattro prove. Questa è generalmente una conseguenza di un nistagmo spontaneo, ma può essere dovuta a un'alterazione delle vie vestibolari centrali o della formazione reticolare pontina. Si opera un confronto tra i nistagmi che battono a sinistra, risultanti dalla stimolazione sinistra calda e fredda destra, e i nistagmi che battono a destra, risultanti dalla stimolazione destra calda e sinistra fredda. Naturalmente l’individuazione di una preponderanza labirintica e direzionale può scaturire soltanto dall’effettuazione delle quattro prove. La esecuzione della sola prova calorica calda o della sola prova calorica fredda potrebbe, al più, consentire di stabilire una preponderanza di un lato della quale non sarebbero in alcun modo individuabili né la componente labirintica, né la direzionale.

Particolarmente limitativa sotto questo punto di vista risulta la prova termica eseguita con il solo stimolo freddo, infatti il risultato delle prove fredde può essere totalmente falsato nel caso in cui coesista una preponderanza direzionale con una preponderanza labirintica ipsilaterale. In questo caso l’effetto causato dalla diminuita possibilità di inibire un labirinto può essere compensato dalla presenza di un nistagmo latente diretto controlateralmente, mentre l’inibizione del labirinto sano verrà parzialmente annullata da un nistagmo latente che batte nello stesso senso del labirinto esaminato. Il risultato sarà, pertanto, quello di ridurre o annullare o addirittura invertire una differenza di eccitabilità tra i due sistemi vestibolari.

La prova calorica calda, per ragioni opposte, ha il vantaggio di fornire una risposta che è per la maggior parte espressione del labirinto stimolato. Nel caso di una preponderanza labirintica e di una preponderanza direzionale ipsilaterali,consente di valutare esattamente la reale differenza di eccitabilità tra i due sistemi vestibolari. Solo nel caso di una preponderanza labirintica e di una preponderanza direzionale controlaterale, ricadiamo nelle stesse limitazioni viste a proposito della prova calorica fredda effettuata in presenza di una preponderanza labirintica con una preponderanza direzionale omolaterale. Questo ci induce ad eseguire la prova calorica nel suo complesso e se, per un qualsiasi motivo, si deve scendere da quattro a due sole stimolazioni, è bene che queste siano quelle calde ( 1 8 ). Infatti l’incidenza dei casi con le due preponderanze omolaterali (9% del totale) è, secondo le nostre statistiche, nettamente maggiore rispetto a quella dei casi in cui le due preponderanze sono di segno opposto (2% del totale).

Appare evidente che su tale base la percentuale di errore, lavorando sulle sole prove calde, è nettamente inferiore a quella che si ha lavorando sulle sole prove fredde. In ogni caso è bene ricordare che l’uso di due sole prove non potrà in alcun modo, nel caso di una differenza tra le due risposte corrispondenti, permettere di risalire al

significato dell’alterazione rilevata.

La rappresentazione grafica dei risultati è andata incontro a diversi sviluppi in questi ultimi anni. Dopo il grafico di Hallpike, che stimava più che altro la durata delle risposte nistagmiche, il grafico di Freyss ha permesso la valutazione della frequenza del nistagmo durante le quattro prove; successivamente, lo stesso grafico è stato rapportato alla velocità della fase lenta nel corso delle quattro prove. Attualmente, si preferisce una rappresentazione più generale dell'evoluzione della velocità della fase lenta nel tempo per ciascuna delle quattro prove, con un grafico a doppio tracciato.

Grazie a questa prova si può individuare un deficit vestibolare di vecchia data, ben compensato, come un neurinoma dell'acustico che si sviluppa lentamente nell'angolo pontocerebellare; talvolta, nessun altro elemento della funzione vestibolare dell'oculomozione e della postura sarebbe stato in grado di individuare tale condizione. La ricerca di un nistagmo spontaneo nell'oscurità, la ricerca di un nistagmo provocato dalla manovra di scuotimento rapido della testa (head shaking test), l'ingegnoso test di Halmagyi, la prova rotatoria pendolare smorzata, la prova rotatoria pendolare multifrequenziale e la recente prova rotatoria impulsionale si rivelano a volte fallimentari a causa dei fenomeni di compenso. Il deficit è a volte individuato solo con la prova calorica.

Un deficit vestibolare recente si associa a una diminuzione delle risposte alla prova calorica dal lato della lesione (al caldo e al freddo) rispetto all'altro lato e a un nistagmo spontaneo nel senso opposto, che presenta una preponderanza direzionale. I test degli indici, di indicazione, di Romberg, di Fukuda e della marcia cieca sono tutti deviati verso il lato del deficit.

Se il deficit persiste nel tempo, tutti i segni obiettivi scompaiono, tranne il deficit vestibolare alla prova calorica; la preponderanza

direzionale viene progressivamente compensata.
La prova calorica è utile anche per altre ragioni, oltre che a testare il deficit vestibolare dei canali semicircolari. Talvolta, una risposta esagerata indica una perdita del controllo cerebellare sulla funzione vestibolare: ipereccitabilità vestibolare bilaterale. Questa perdita del controllo cerebellare è ancora più marcata se si procede con un test della fissazione visiva.

Test della fissazione oculare: al momento del picco, quando le risposte sono più alte, si può accendere la luce se il paziente era al buio, alzare gli occhiali della videonistagmografia o rimuovere gli occhiali di Frenzel e invitare il soggetto a guardare una mira precisa. Normalmente, il nistagmo diminuisce in ampiezza e in velocità. Il livello di riduzione della velocità della fase lenta deve essere pari almeno al 50%. Una persistenza anomala indicherebbe un controllo cerebellare inadeguato sulla funzione vestibolare.

Si tratta di un segno centrale significativo.

Nistagmo composto: a volte, il nistagmo prodotto dalla stimolazione del canale semicircolare orizzontale non batte sul piano orizzontale, ma presenta una componente rotatoria o verticale; il nistagmo è verticale inferiore per gli stimoli caldi e verticale superiore per gli stimoli freddi. Questo nistagmo composto manifesta una lesione del nucleo vestibolare superiore o del nucleo vestibolare mediano controlaterale alla stimolazione calorica.

La componente verticale del nistagmo durante la prova calorica può essere facilmente valutata con la videonistagmografia a infrarossi.

La prova vestibolare calorica nel bambino non costituisce un problema grave. Con discrezione e gentilezza, si mostra al giovane paziente la temperatura dell'acqua che gli verrà iniettata nell'orecchio, eventualmente si irriga un po' l'orecchio della mamma, si simula l'intervento sull'orecchio di un orsacchiotto e ci si fa aiutare a tenere la testa e le braccia del bambino. L'irrigazione dura 30 secondi come negli adulti. A volte si preferisce la stimolazione al freon. Si posizionano gli occhiali di Frenzel o della videonistagmoscopia, dopo aver compiuto la stessa operazione con l'orsacchiotto per mostrare al bambino i grandi occhi che ne vengono fuori. Si invita il bambino ad aprire gli occhi; se si mostra restio, lo si coinvolge con qualche racconto o con qualche canzone e si conta il nistagmo. Talvolta, il bambino apre gli occhi solo per 10 secondi; bisogna usare la regola del tre per rapportare tutto alle condizioni abituali. È molto importante essere in tanti: alcuni tengono la testa, le braccia e gli occhiali, altri si occupano dello sguardo del bambino, controllando il cronometro, e un'altra persona si occupa del conteggio. L'informatizzazione elettronistagmografica ha semplificato quest'ultima tappa.

Fino ad allora, si pensava che il deficit vestibolare potesse essere osservato solo in una lesione periferica, labirintica o nervosa; può essere osservato anche in alcuni casi di interessamento centrale.

In conclusione, si può affermare che la prova calorica è il test più importante per rivelare un deficit vestibolare monolaterale. Per la diagnosi delle vertigini è di fondamentale utilità.

Considerazioni personali(da  O. Nuti,M. Gufoni,S.Torretta; Trattato di vestibologia. Editor Cortesina G.,Albera R. 2008.)

La improvvisa perdita della funzione vestibolare monolaterale determina uno squilibrio nelle afferenze ai nuclei vestibolari e oculomotori che si manifesta clinicamente con l'insorgenza di un nistagmo spontaneo diretto verso il lato sano. I meccanismi

neurofisiologici di adattamento che si instaurano per la presenza di un input vestibolare asimmetrico determinano normalmente un progressivo compenso sia sintomatologico che semeiologico,con attenuazione del nistagmo spontaneo ed il successivo instaurarsi di un nistagmo subclinico che può essere slatentizzato,nelle settimane o mesi successivi al primitivo insulto vestibolare, con opportune manovre (osservazione con oftalmoscopio,manovra di Hood, rinforzo posizionale apogeotropo).

Tale nistagmo sarà presente fintanto che non sia completato il compenso centrale. L'esperienza maturata nel corso degli anni ci insegna che la stimolazione calorica calda è più efficace di quella fredda nell'esaltare la differente attività dei due emisistemi labirintici. Le prove termiche fredde mostrano generalmente una minore divergenza, tanto che il bilancio delle due stimolazioni può simulare una simmetria tra i due lati che è solo apparente. Pertanto la stimolazione fredda può influire negativamente sulla sensibilità dell'esame bitermico. Se prendiamo per esempio un pregresso deficit vestibolare sinistro, la stimolazione calda dell'orecchio destro provoca un nistagmo diretto a destra, conseguente la attivazione del labirinto normo funzionante.

Al contrario, con l'irrigazione dell'orecchio sinistro, patologico, la risposta nistagmica sarà assente, o inferiore alla precedente, anche perché il nistagmo provocato è di direzione opposta a quello del concomitante nistagmo sub-clinico.

In tal senso la differenza di attività dei due labirinti viene esaltata dalla prova termica calda. Per contro la stimolazione fredda dell'orecchio destro, normo funzionante, va a provocare un nistagmo diretto verso sinistra, direzione opposta a quella del nistagmo subclinico, con il risultato di una risposta attenuata.

L'irrigazione dell'orecchio sinistro con acqua fredda produce un nistagmo diretto omolateralmente a quello subclinico con il risultato di una sua facilitazione. La differenza tra i due lati verrà pertanto attenuata, potendo simulare una apparente simmetria. Da tali considerazioni scaturisce che l'utilizzo delle prove fredde può addirittura ridurre la sensibilità dell'esame, a differenza della sola stimolazione calda che è generalmente un attendibile indice di asimmetria labirintica, specie se associata ad alcune manovre semeiologiche quali l'Head Shaking Test ed il Test di Halmagyi. A nostro giudizio il test calorico monotermico (43-44°C) rappresenta un valido presidio diagnostico come metodica di screening, non solo perché riduce i tempi di esecuzione ma soprattutto perché fornisce dati più attendibili.

La stimolazione fredda viene da noi generalmente riservata a quei casi in cui è necessaria una valutazione della funzionalità vestibolare residua, quando sia assente una risposta alla stimolazione calorica calda.

L’ELETTRONISTAGMOGRAFIA E LA STIMOLAZIONE CALORICA

L’elettronistagmografia è la tecnica di registrazione del nistagmo che consente di effettuare la misura, prevalentemente delle sue caratteristiche quantitative ma anche di quelle qualitative. Il nistagmo è un movimento ritmico, tonico­clonico dei bulbi oculari che può essere spontaneo e cioè apprezzabile dal­l’osservatore senza che questi faccia nulla per evocarlo oppure può essere provocato dall’esaminatore mediante varie tecniche di stimolazione. Il ni­stagmo (Ny) può essere osservato ‘ad occhio nudo’ mediante i cosiddetti occhiali di Frenzel (lenti biconvesse a 20 diottrie che inibiscono la fissazione visiva) ma la sua registrazione (elettronistagmografia), consente di far ap­prezzare numerosi parametri che sfuggono ad una osservazione diretta e che saranno utili per una più esatta definizione diagnostica e follow-up. Tale metodica sarà anche di utilità in ambito medico-legale.

In questa sede verrà affrontato unicamente il problema  della registrazione della risposta nistagmica conseguente a stimolazione calorica.

Per far ciò è necessario disporre di uno strumento chiamato elettroni­stagmografo che può essere analogico o digitale.

Nell’elettronistagmografia analogica la registrazione avviene su carta mil­limetrata che scorre sotto un pennino alla velocità di 10mm/sec. Ad un movimento lento del bulbo oculare corrisponde una traccia del pennino più vicina al piano orizzontale, ad un movimento rapido del bulbo corri­sponde una linea più vicina al piano verticale. Per convenzione un movi­mento del bulbo oculare verso destra o in alto determina la deflessione del pennino verso l’alto; un movimento del bulbo oculare verso sinistra o in basso lo fa deflettere in basso.

L’elettronistagmografia digitale utilizza apparecchiature più sofisticate, collegate ad un sistema computerizzato che analizza in maniera più rapi­da e precisa i parametri di valutazione del nistagmo mediante algoritmi di valutazione pre-impostati

La metodica di esame prevede la disponibilità di un ambiente tranquillo e poco illuminato. Il paziente viene invitato a presentarsi a digiuno. Vengono posizionati gli elettrodi (figura 19), pre-via detersione della cute. E’ solo il caso di ricor­dare che il numero di elettrodi (canali di acqui­sizione) variano a seconda del tipo di registra­zione che si intende fare e che può essere mono e bi-oculare, solo orizzontale od orizzon­tale e verticale. Il primo tempo dell’esame, comune a tutte le procedure, è la cosiddetta ‘calibrazione’ che consiste nel regolare il gua­dagno dell’amplificatore.

La stimolazione calorica può avvenire con varie metodiche. Noi ci occuperemo unicamente della ‘Fitzgerald-Hallpike’. Per effettuare questa sti­molazione, il paziente deve essere posizionato disteso su un lettino, con il busto elevato di 30° per verticalizzare il canale semicircolare laterale

Indosserà gli occhiali di Frenzel e verrà invitato a tenere gli occhi aperti. A questo punto può iniziare la stimolazione calorica che prevede la dispo­nibilità di un altro strumento chiamato ‘otocalorimetro’. Questi è predi­sposto ad erogare acqua in quantità e temperatura stabilita. Nella tecni­ca di Fitzgerald-Hallpike si irriga il condotto uditivo esterno con 250 cc di acqua calda (44° C) e fredda (30° C). Si inizia irrigando con acqua calda l’orecchio destro; quindi dopo un intervallo minimo di cinque minuti, si irri­ga con acqua calda l’orecchio sinistro e nello stesso modo si procede con l’acqua fredda nell’orecchio sinistro ed infine con l’acqua fredda nell’o­recchio destro. Da tutto ciò otterremo quattro tracciati elettronistagmogra = fici (Fig. 20).

(Fig. 20).

Un aspetto rilevante è dato dalla direzione del nistagmo che come noto è indicata dalla fase rapida e varia a seconda del tipo di stimolazione. Per la precisione avremo: lo stimolo caldo determinerà un Ny con direzione verso l’orecchio stimolato; lo stimolo freddo determinerà un Ny con dire­zione opposta all’orecchio stimolato. Un sistema per ricordare questo concetto è tenere a mente la parola inglese COWS (Cold to the Opposite side; Warm to the Same). In ogni tracciato andrà individuata la culmina­tion che è il periodo di tempo in cui il nistagmo raggiunge il massimo della sua intensità (normalmente compreso fra il 60° e 90° secondo dall’inizio della stimolazione). La registrazione elettronistagmografica consentirà la misura della velocità angolare della fase lenta (VAFL) che è il parametro che meglio correla con lo stato funzionale del labirinto e quindi della misu­ra del riflesso vestibolo-oculomotore. Il calcolo della

VAFL può essere fatto in due modi: automaticamente, se si dispone di un elettronistagmo­grafo digitale, oppure manualmente se si dispone di un elettronistagmo­grafo analogico (figura 21).

Fig. 21

L’obiettivo finale sarà quello di esprimere la sussistenza o meno di una simmetria vestibolare. Per rispondere a questo quesito la metodica di Fitzgerald-Hallpike prevede l’applicazione delle formule di Jonkees.

·    1ª Formula – Preponderanza labirintica

PL = (FD + CD) – (FS + CS) x 100
          FD + CD + FS + CS

PL = preponderanza labirintica.

FD = VAFL Fredda Destra. FS = Fredda Sinistra. CD = Calda Destra. FD = Fredda Destra.

·    2ª Formula – Preponderanza direzionale del nistagmo

PD = (FD + CS) – (FS + CD) x 100
           FD + CS + FS + CD

PD = Preponderanza Direzionale.

La formula maggiormente utilizzata è la 1a che indica se vi è o meno la prevalenza di un labirinto (prevalenza di lato). I valori ottenuti saranno compresi fra 0% e 100%. Il valore ‘0’ indica che non vi è alcuna preva­lenza di lato. Quanto più il valore si avvicina a ‘100’, tanto maggiore sarà la prevalenza di un labirinto sull’altro. Passeremo pertanto da valori di perfetta simmetria a valori di lieve asimmetria (lieve iporeflettività labirintica) fino a grave asimmetria (grave iporeflettività labirintica) o addirittura di completa asimmetria (areflessia labirintica). Da osservare che, fino ad un determinato valore, stimato in modo diverso dai vari autori e comun­que oscillante fra 20% e 28%, non si parla di preponderanza di lato. Superata questa soglia i valori assumono caratteristiche patologiche. In letteratura (Baloh) vengono riportati valori normali di VAFL pari a

A tal fine può essere d’aiuto la realizzazione di una normativa personale.

Modalità di refertazione

Vediamo ora quali devono essere i requisiti fondamentali da riportare nella refertazione.

Il report sarà differente a seconda della strumentazione di cui si è in dota­zione. Comunque è importante che risulti la metodica utilizzata (Fitzgerald-Hallpike); dare al paziente i singoli tracciati relativi alla culmi­nation; la misura delle varie VAFL; il calcolo della preponderanza labirin­tica (secondo la formule di Jonkees).

L’elettronistagmografia della stimolazione calorica è in definitiva una indagine ‘funzionale’ e pertanto non ci può fornire nessuna informazione circa la eziologia. Ne consegue che per farne un utilizzo clinico, l’esame dovrà essere inserito in un bilancio più complessivo che tenga conto di altri elementi: anamnesi, audiometria, altri test vestibolari, imaging, altre consulenze specialistiche, etc. per cui se ancora non espletate andranno suggerite nella refertazione fornendo al paziente un indirizzo-piano dia­gnostico. Se invece sarà possibile esprimere un giudizio diagnostico defi­nitivo, questo andrà riportato unitamente ad un piano terapeutico.

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