Vestibuläre Funktionsdiagnostik mittels motorischer Antworten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ein zentrales Anliegen dieses Projektes war es, Stimulationsprozeduren für VEMP-Messungen zu erarbeiten, die mit einer verminderten Aktivierung des Hörsystems verbunden sind, so dass die Untersuchung subjektiv als weniger belastend empfunden wird. Ausgehend von der Überzeugung, dass die heute übliche Art der Stimulation (mit über Luftleitung präsentierten Schallpulsen) gewissermaßen ein Worst-Case-Szenario darstellt, da hier die Kochlea anstelle der Otolithenorgane optimal stimuliert wird, wurde für die Experimente im Rahmen dieses Projektes vornehmlich ein sogenannter Minishaker eingesetzt. Wie ein konventioneller Knochenleitungshörer kann ein solcher Stimulator Vibrationen des Schädels erzeugen, allerdings mit deutlich höherer Energie. Darüber hinaus ist es möglich, den gesamten Kopf impulsförmig aus seiner Ruhelage zu bringen, was der physiologischen Funktion der Otolithenorgane eher entspricht als eine Stimulation mit Tönen. Experimentell konnte gezeigt werden, dass die Kraft, mit der der Minishaker gegen den Schädel der untersuchten Person gedrückt wird, einen erheblichen Einfluss auf die gemessenen VEMPs hat. Nur für Kräfte größer als 10 N gelang ein zuverlässiger VEMP-Nachweis bei allen untersuchten Personen. Wenngleich die höchsten VEMP-Amplituden bei einer Andruckkraft von 30 N registriert wurden, ist für die Praxis wohl eher eine Kraft zwischen 10 und 20 N empfehlenswert, da höhere Kräfte sowohl für den Untersucher als auch für die untersuchte Person zu belastend sind. Eine Verlängerung der Stimulusdauer von 4 auf 8 ms führte nicht zu VEMPs größer Amplitude, so dass die längere Stimulusdauer in Anbetracht der höheren Schallbelastung als nachteilig zu bewerten ist. Unerwartet hatte eine Reduktion des Interstimulusintervalls von 200 ms auf 35 ms nur einen geringen Effekt auf die Amplitude von cVEMPs und oVEMPs. Dies bedeutet, dass durch Reduktion des Interstimulusintervalls ein erheblicher Effizienzgewinn bei VEMP-Untersuchungen möglich ist. Die Bemühungen, diese Ergebnisse theoretisch zu erklären, führten zu einem verallgemeinerten Modell, in dem das klassische VEMP lediglich ein Spezialfall ist. Aus dem Modell ergab sich die Vorhersage, dass die Kreuzkorrelationsfunktion des gemessenen EMG und der Umhüllenden des Stimulus VEMP-artige Eigenschaften aufweisen sollte. Die vorhergesagte neuartige elektrophysiologische Antwort wurde als Vestibular Evoked Myographic Correlation (VEMCorr) bezeichnet, um die enge Beziehung zum VEMP zum Ausdruck zu bringen. Diese Vorhersage wurde durch Experimente, in denen über den Minishaker Schmalbandrauschen der Mittenfrequenz 500 Hz präsentiert wurde, bestätigt. VEMP und VEMCorr scheinen zwei unterschiedliche Erscheinungsformen eines allgemeineren Mechanismus zu sein, der zu einer annähernd linearen Beziehung zwischen der Umhüllenden des Stimulus und dem Erwartungswert des EMG führt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2019) Vestibular Evoked Myographic Correlation. Journal of the Association for Research in Otolaryngology : JARO 20 (1) 99–114
Lütkenhöner, Bernd
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(2015). Deconvolution of the vestibular evoked myogenic potential using the power spectrum of the electromyogram. Theor Biol Med Model 12:21
Lütkenhöner, B
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(2017). What the electrical impedance can tell about the intrinsic properties of an electrodynamic shaker. PLoS One 12(3):e0174184
Lütkenhöner, B
