Frontiers in Neurology

Background

O teste de impulso da cabeça de vídeo (vHIT) é um teste clínico objectivo baseado em computador da função do canal semicircular que tem uma ampla aplicação para patologias clínicas onde muitas doenças vestibulares e centrais estão envolvidas (1). vHIT tem dois resultados objectivos principais a serem considerados na prática clínica. O primeiro é a relação matemática entre a velocidade ocular e a velocidade da cabeça durante o período de fase lenta (1) conhecida como o ganho do reflexo vestíbulo-ocular angular (aVOR) (2), e o segundo é o tempo, agrupamento e características de velocidade das respostas oculares sacádicas produzidas durante os períodos de fase lenta ou fase-rápida (3).

É também amplamente aceite que a presença de um valor mais baixo de ganho de aVOR – correspondente a situações em que a velocidade ocular de fase lenta é inferior à velocidade da cabeça na maior parte do tempo – é um indicador directo da hipofunção vestibular (1).

No presente, não há evidência de outros tipos de alteração das relações cabeça e velocidade ocular com significado clínico usando vHIT. Neste relatório de caso, apresentamos dois casos clínicos em que se verificou que a velocidade ocular foi consistentemente aumentada em relação à velocidade da cabeça, para perguntar se esta melhoria é um indicador directo de disfunção vestibular periférica, ou apenas um artefacto.

Casos Apresentação

Caso I

Um homem de 74 anos com o diagnóstico de provável Doença de Menière (MD) de acordo com os recentes critérios de diagnóstico da Sociedade Bárány para MD (4), apresentou 5 anos de progressão de ataques recorrentes de vertigens com a concomitante plenitude do ouvido e tinnitus. O doente tem também uma ligeira perda auditiva bilateral de frequência ampla de acordo com os critérios do Bureau International d’Audiophonologie (BIAP) de 1997. O tratamento médico com beta-histina (24 mg/12h) e, a pedido, sulpiride (50 mg) conseguiu um bom controlo da sua vertigem e sintomas relacionados. Durante estes 5 anos, o paciente apresentou-se periodicamente numa clínica de neurotologia terciária para monitorizar a sua progressão de provável MD.

Parte da perda auditiva ligeira, não foi encontrada nenhuma deficiência visual significativa ou outras alterações durante estes 5 anos no exame otoneurotológico do paciente: movimentos oculares normais, perseguição suave, e movimento sacádico foram encontrados, juntamente com ausência de desalinhamento ocular no teste de desvio de inclinação e sem nistagmo espontâneo. Outros exames neurológicos e imagens de ressonância magnética cerebral (RM) também foram normais para este paciente.

Teste Vestibular Instrumental

A função do canal semicircular do paciente foi monitorizada durante os 5 anos de desenvolvimento de vertigens recorrentes usando dispositivos vHIT ICS Impulse™ (Otometrics A/S, Taastrup, Dinamarca). As explorações vHIT foram sempre realizadas por um neurotologista sénior, mas devido ao período de 5 anos, foram utilizados diferentes dispositivos de hardware e versões de software da ICS Impulse™ para o exame do paciente: Para o exame de 2013 foi utilizado o dispositivo de hardware ICS Impulse™ com ligação FireWire e versão de software 2.0; para o exame de 2015 o hardware foi alterado para o dispositivo de hardware ICS Impulse™ universal serial bus (USB) com versão de software 2.0, para o exame de 2016 o software foi actualizado para 3.0, e para o exame de 2018 foi utilizada a versão 4.1. Os dados recolhidos durante estes anos foram exportados e reanalisados com a versão 4.1 do ICS Impulse™, isto foi feito para evitar possíveis enviesamentos de análise nos dados apresentados neste documento devido a possíveis diferenças nos métodos de cálculo de ganhos entre as diferentes versões do ICS Impulse™ utilizadas para recolher os dados ao longo do tempo. Para todos os testes vHIT utilizando estes diferentes dispositivos vHIT, o paciente mostrou um aumento do ganho aVOR em ambos os canais horizontais (Figura 1). Note-se que o ganho aVOR calculado pelo (versão 4.1) software Impulse™ é a razão entre a área sob a velocidade ocular desactivada e a área sob a velocidade da cabeça durante o impulso, assim como um ganho de área.

Figure 1. Respostas VHIT obtidas para o mesmo paciente (caso I) pelo mesmo examinador durante um período de 5 anos com episódios recorrentes de vertigens. Diferentes versões e modelos do mesmo fabricante foram utilizados para monitorizar este paciente durante este período. Em todas as medições foram observadas respostas oculares melhoradas com uma maior velocidade máxima de pico ocular e valores de ganho aVOR acima de 1. As respostas oculares melhoradas observadas têm resultados assimétricos dentro do mesmo ano de exploração e entre anos, note-se também que no primeiro ano (2013) as respostas oculares melhoradas foram predominantemente para a esquerda, e no último ano (2018) predominantemente para a direita. Para cada gráfico vHIT o eixo x representa o tempo em amostras (com uma frequência de amostragem de ~250 Hz). O eixo y mostra a velocidade em graus/segundo. Traços laranja mostram a velocidade dos olhos e traços azuis mostram a velocidade da cabeça.

O valor mínimo do ganho aVOR foi medido para o canal horizontal esquerdo em 2016 (ganho de 1,11), e o valor máximo do ganho aVOR de 1,65 foi medido para o canal horizontal direito em 2016. Durante os 5 anos de testes, foi sempre encontrada uma velocidade ocular significativamente melhorada, com o consequente ganho de aVOR melhorado. O valor do ganho de aVOR flutuou, tanto para testes do mesmo lado, como também de um lado em relação ao outro. O lado com maior ganho mudou do lado esquerdo em 2013 para o lado direito em 2018.

Em 2018 também realizámos testes oculomotores incluindo o teste de interacção visual-vestibular (VVOR) (5), utilizando o mesmo equipamento de teste vHIT para obter registos precisos do movimento dos olhos. Nestes testes oculomotores, não foram encontrados erros de posição ou de seguimento. Para o teste do movimento ocular sacádico, foram registados movimentos oculares sacádicos de alta velocidade (Figuras 2D-F).

Figure 2. Respostas ao VVOR e ao teste de resposta ocular sacádica registados na visita de 2018 do paciente do caso I (registos vHIT apresentados na Figura 1). O painel A (VVOR PLOT) mostra uma maior velocidade ocular em relação à velocidade máxima da cabeça. Nos painéis médios o ganho medido mostra valores de ganho acima de 1 para rotações para ambos os lados, observados na regressão linear entre as velocidades oculares e da cabeça (C: VVOR GAINS) e na transformação rápida de Fourier (B: VVOR FFT). Estas respostas oculares melhoradas foram observadas principalmente, mas não só, a frequências mais elevadas (>1,5 Hz). Os painéis D-G (EYE SACCADIC RESPONSES) mostram resultados normais no teste de resposta sacádica medidos no mesmo paciente na mesma sessão que o mesmo dispositivo vHIT e calibração, sem evidência de imprecisão ocular do paciente ou calibração defeituosa do dispositivo vHIT.

Para o teste VVOR (Figuras 2A-C), foi observada uma velocidade ocular bilateral melhorada. A análise matemática da resposta da velocidade ocular VVOR desactivada (5) mostrou um valor positivo de ganho VVOR de 1,35 para o lado direito e 1,4 para o lado esquerdo medido a ~1,8 Hz de frequência de estimulação. Isto mostra que o aumento da velocidade ocular em vHIT de alta velocidade foi acompanhado pelo aumento da velocidade ocular em testes de VVOR de baixa velocidade.

Caso II

Uma mulher de 45 anos com o diagnóstico de progressão de 10 anos de doença Menière definitiva (4) bilateral tipo I, de acordo com a classificação Lopez-Escamez (6), com vertigens recorrentes e ataques de perda auditiva sintomaticamente controlados com sulpiride (50 mg) a pedido, foi referido à unidade de implantes cocleares de um centro hospitalar terciário como possível candidato a implante coclear, devido à perda auditiva profunda (1997 BIAP) no ouvido esquerdo e à perda auditiva flutuante moderada severa (1997 BIAP) no ouvido direito. O mais recente episódio de vertigem ocorreu 10 dias antes da sua visita à unidade de implantes cocleares. Não foram encontradas deficiências visuais ou outras alterações no exame otoneurotológico; movimentos oculares normais, perseguição suave normal, e movimento sacádico, ausência de desalinhamento ocular no teste de desvio de inclinação e ausência de nistagmo espontâneo, apesar da recência do último ataque de vertigem. Outros exames neurológicos e ressonância magnética cerebral padrão também foram normais para este paciente.

Além dos mesmos testes que para o caso I, devido ao diagnóstico MD bilateral, o paciente tinha recebido 3 meses antes um exame de 3 Tesla MRI do ouvido interno utilizando a sequência de RM do HYDROPS (7): esta sequência baseia-se na subtracção digital das imagens produzidas pela diferente difusão temporal do gadolínio ao longo dos fluidos do ouvido interno. Esta RM mostrou hidropisia endolinfática bilateral coclear e vestibular com predominância de hidropisia do lado esquerdo, como pode ser observado na Figura 3.

p>Figure 3. Três sequências de Ressonância Magnética do ouvido interno Tesla em projecção axial obtidas do caso II do paciente usando a sequência de Ressonância Magnética HYDROPS reconstruída sobre sequências normais de Ressonância Magnética. As setas azuis apontam para hidropisia endolinfática coclear que está radiologicamente presente em ambos os ouvidos internos, mas principalmente no lado esquerdo. Setas cor-de-laranja apontam para hidropisia endolinfática vestibular, também presente em ambos os lados, mas mais uma vez mais relevante no lado esquerdo. Com a técnica da sequência HYDROPS os volumes endolinfáticos normais não são traçados e apenas quando há (radiologicamente) hidropisia endolinfática significativa é que esta aparece nas sequências HYDROPS como volumes de cor preta. Para esta figura as imagens das sequências de HYDROPS foram automaticamente adicionadas às estruturas normais de ressonância magnética para permitir uma identificação mais fácil de outras referências anatómicas próximas de imagens axiais de ressonância magnética do ouvido interno.

Testes Vestibulares Instrumentais

Os testes vestibulares instrumentais foram realizados pelo mesmo neurotologista sénior usando um vHIT ICS Impulse™ versão de hardware USB com software versão 4.1: este dispositivo foi uma unidade diferente do dispositivo utilizado no caso I. A Figura 4 mostra respostas de velocidade ocular vHIT melhoradas para ambos os lados, com um valor de ganho aVOR de 1,14 no teste de função de canal horizontal direito e 1,05 para o lado esquerdo. Neste caso, a calibração vHIT foi repetida quatro vezes com valores de ganho melhorado semelhantes obtidos, e uma quinta calibração foi feita com os parâmetros de calibração padrão do sistema, produzindo também valores de ganho aVOR semelhantes. O teste VVOR também foi realizado neste paciente usando o dispositivo vHIT ICS Impulse™, encontrando uma resposta de velocidade ocular melhorada durante o teste VVOR com um ganho VVOR medido (5) valor de 1,39 para o lado esquerdo e 1,35 para o lado direito.

p>Figure 4. Respostas melhoradas da velocidade dos olhos a vHIT (A,B) e VVOR (C) obtidas do paciente caso II, semelhantes às figuras 1, 2 para o paciente caso I. Para cada gráfico vHIT, o eixo x representa o tempo em amostras (com uma frequência de amostragem de ~250 Hz). O eixo y mostra a velocidade em graus/segundo. Os traços laranja mostram as linhas de velocidade dos olhos e os traços azuis mostram a velocidade da cabeça. HIMP: Paradigma de impulso da cabeça (teste padrão).

Para ambos os casos apresentados neste artigo, os pacientes deram o seu consentimento escrito para publicar os resultados obtidos dos seus exames clínicos e testes instrumentais.

Discussão

A primeira consideração é que esta resposta melhorada da velocidade ocular pode ser o resultado de um artefacto ou mau funcionamento do dispositivo vHIT. A consistência das respostas de velocidade ocular melhorada fornece um forte argumento contra o mau funcionamento do dispositivo, porque foram utilizados diferentes dispositivos vHIT para testar estes pacientes. A presença de alguns artefactos situacionais é novamente improvável devido à consistência das respostas oculares de velocidade melhorada no mesmo paciente: esta consistência sugere que o achado depende de uma alteração da resposta do paciente.

Mantokoudis et al. (8) documentaram artefactos em testes vHIT, e também quantificaram esta resposta de ganho aVOR melhorado como um achado consistente obtido em 3% das respostas vHIT para pacientes com disfunção vestibular aguda. Estes autores sugeriram que uma calibração inadequada poderia ser a causa deste resultado sob esta descoberta, mas os autores deste artigo também reconheceram que as respostas de ganho ocular melhorado poderiam ser observadas na disfunção cerebelar ou na adaptação do VOR à correcção do espectáculo hiperópico (8, 9). Não é fácil distinguir quando este achado é um artefacto ou quando é um verdadeiro sinal de alteração da resposta cabeça-impulso. Esta ambiguidade e os resultados observados nos casos apresentados – no primeiro relatório de caso, a consistência ao longo do tempo com as flutuações da resposta intra e inter-olhos, e no segundo caso a persistência de um valor de ganho aVOR melhorado após 5 recalibrações – sugerem que um artefacto de calibração tem uma probabilidade baixa para explicar os nossos resultados.

Outro argumento contra o erro de calibração como causa do ganho melhorado é a assimetria entre os lados observados tanto nos resultados vHIT como VVOR obtidos sob a mesma calibração que foi observada em ambos os casos I e II. Teoricamente, uma calibração incorrecta deveria afectar ambos os lados no mesmo teste (com um valor inverso). Não foi esse o caso nestes pacientes: ver Figura 1 para 2018 onde o ganho de aVOR esquerdo é 1,27 e o pico da velocidade ocular máxima abaixo dos 250 graus/s, mas o ganho de aVOR direito é 1,49 com muitas respostas acima dos 250 graus/s e uma velocidade ocular máxima de 300 graus/s. É difícil explicar como um erro de calibração sistemática pode afectar principalmente um lado em algumas medições, mas ambos os lados em outras medições.

Além disso, um erro de calibração sistemática deve afectar as respostas vHIT e VVOR em extensões comparativamente proporcionais. Um erro sistemático não deve produzir um ganho aVOR para um lado em vHIT e um ganho diferente em VVOR. Isto pode ser observado na Figura 4, onde o ganho foi de 1,05 para impulsos vHIT para a esquerda mas 1,14 para impulsos para a direita, enquanto que os ganhos VVOR foram mais elevados no lado esquerdo do que no direito (1,39 vs. 1,35). Além de um erro de calibração, outros possíveis artefactos, tais como a orientação espacial da cabeça do paciente foram previamente avaliados e descartados por outros autores como possíveis modificadores significativos dos valores de ganho em sujeitos normais (10).

Além destas hipóteses, para minimizar o risco de artefactos no registo vHIT destes pacientes, foi utilizada uma rigorosa metodologia de exploração em ambos os casos: foram realizadas medidas repetidas para cada exame, verificando sempre se os óculos de protecção estavam bem fixados à cabeça do paciente para evitar o deslizamento dos óculos, e a calibração do dispositivo foi sempre realizada antes de cada repetição.

Com uma possibilidade razoável de que as respostas oculares melhoradas não sejam causadas por um artefacto, a característica clínica comum presente em ambos os casos é uma disfunção vestibular recorrente. As flutuações de ganho aVOR ao longo do tempo, bastante semelhantes às flutuações audiométricas observadas em pacientes MD, registadas no caso I pelo vHIT e a presença no caso II de evidência radiológica de hidropisia endolinfática bilateral sugere que a hidropisia endolinfática pode ser a causa do aumento da velocidade de resposta ocular. Curthoys et al. também apresentaram recentemente provas clínicas para apoiar esta ideia de que a hidropisia poderia ser uma causa possível para estas respostas de velocidade ocular melhorada (11).

P>Pusemos a hipótese (e verificámos através de modelagem dinâmica de fluidos) de que do ponto de vista hidromecânico é plausível que um aumento do volume endolinfático poderia causar um aumento da pressão efectiva sobre a cúpula do canal semicircular horizontal durante um impulso horizontal da cabeça. Isto produziria um aumento do sinal vestibular aferente, dependendo directamente da magnitude da hidrópsia endolinfática. Esta hipótese sobre os efeitos de um aumento de volume sobre os receptores vestibulares foi simulada com sucesso com modelos informáticos do canal semicircular horizontal (12).

Os dois casos apresentados têm algumas limitações. Apesar de estarem presentes vertigens recorrentes em ambos os casos, apenas o segundo caso tem o diagnóstico de MD definitivo de acordo com os critérios de Lopez-Escamez et al. (4). A ausência de flutuações auditivas objectivas no primeiro caso limitou o diagnóstico de MD a um nível provável. Uma segunda limitação é o período de tempo relativamente longo de 3 meses para o segundo caso entre a RM do HYDROPS e o teste vHIT, o que significa que a magnitude da hidropisia não será a mesma que a hidropisia medida na RM. Uma terceira limitação é que, apesar da utilização do ganho de aVOR como medida directa de respostas de maior velocidade ocular, a inspecção de algumas das parcelas mostra a ausência de uma correlação evidente entre a velocidade máxima dos picos oculares e da cabeça e o parâmetro de ganho de aVOR. Por exemplo, a parcela do lado esquerdo para o ano 2016 (Figura 1) onde a resposta de velocidade ocular máxima parece ser mais elevada (300 graus/s) enquanto a velocidade de pico da cabeça foi de apenas 150 graus/s. No entanto, a razão medida pelo valor do ganho de aVOR (área) é de apenas 1,11. Esta descoberta sugere que o ganho de aVOR (usando área) não é a melhor maneira de quantificar o aumento da resposta à velocidade ocular.

Tendo em conta todas estas questões, sugerimos que o aumento da resposta à velocidade ocular no teste de impulso da cabeça é um sinal clínico que se correlaciona com a hidropisia endolinfática vestibular, e este aumento deve ser avaliado em mais investigação controlada.

Declaração de Ética

Este relatório de caso foi realizado de acordo com as recomendações do comité de ética local do Hospital Universitário Donostia com o consentimento informado por escrito de todos os sujeitos, de acordo com a Declaração de Helsínquia.

Contribuições dos autores

IC, AB, e JR-M editaram o manuscrito. JR-M recolheu os dados clínicos.

Funding

IC recebe financiamento de uma subvenção conjunta da Garnett Passe e Rodney Williams Memorial Foundation: esta subvenção financia o salário da AB.

Conflict of Interest Statement

IC é um consultor não remunerado da GN Otometrics (Taastrup, Dinamarca), e recebeu apoio da GN Otometrics para a participação em conferências e workshops.

Os restantes autores declaram que a investigação foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.