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Master di II Livello in Vestibologia Pratica
Direttore: prof. Giovanni Ralli
Modulo di Semeiotica Clinica
Head impulse test
Rudi Pecci
Dipartimento neuromuscoloscheletrico e degli Organi di Senso
S.O.D. di Audiologia
Azienda Ospedaliero Universitaria – Careggi
Università degli Studi di Firenze
HEAD IMPULSE TEST
IN SINTESI
CONSIDERAZIONI DI FISIOPATOLOGIA
MODALITA’ DI ESECUZIONE
IMPORTANZA DELL’HIT
INTERPRETAZIONE DEL TEST
HIT CLINICO VERSUS HIT STRUMENTALE
NOVITA’
CONSIDERAZIONI DI FISIOPATOLOGIA
Il riflesso Vestibolo-Oculomotore
(VOR)
CONSIDERAZIONI DI FISIOPATOLOGIA
I movimenti compensatori
degli occhi
Elimina il
sistema visivo
CONSIDERAZIONI DI FISIOPATOLOGIA
La seconda legge di Ewald
Elimina
il labirinto controlaterale
La sensibilità bidirezionale
dal centro verso un lato dal un lato verso il centro
Sul piano dei canali orizzontali
rotazione della testa imprevedibile
saccadico di recupero "frenato"
rotazione della testa prevedibile
saccadico di recupero "agevolato"
MODALITA’ DI ESECUZIONE
1. "...the type of compensatory saccade (overt
versus covert) was not obviously affected by the
starting position of the head (or eye)."
3. "The recruitment of the covert compensatory
saccade was not affected by the presence of an
actual versus an imagined visual target for
patients with a poor aVOR. In addition, the
latency of the covert saccade was shorter in the
dark (target off)."
2. "...the latency of both the overt and covert
saccades is significantly longer for an inward
head rotation than those latencies for an
outward HIT."
MODALITA’ DI ESECUZIONE NEW!
Lee SH, Newman-Toker DE, Zee DS, Schubert MC.
J Clin Neurosci, 2014.
inward
outward
Inward versus outward
head rotation toward the left
Come aumentare la sensibilità del test
3. bersaglio vicino
GUADAGNO del VOR più alto
SACCADICO di RECUPERO più ampio
2. stimolo random
direzione di rotazione imprevedibile
impossibile pre-programmare il saccadico
1. inclinazione della testa
in avanti di 30°
MODALITA’ DI ESECUZIONE
Schubert MC, Tusa RJ, Grine LE, Herdman SJ.
Physical therapy, 2004.
MODALITA’ DI ESECUZIONE
Sui piani dei canali verticali
RALP LARP RALP LARP
Migliaccio AA, Cremer PD.
Journal of Vestibular Research, 2011.
MODALITA’ DI ESECUZIONE
Sui piani dei canali verticali
Sui piani dei canali verticali
movimento diagonale movimento verticale
difficile da eseguire
difficile da interpretare
movimento della testa più semplice
movimento degli occhi solo verticale
MODALITA’ DI ESECUZIONE
IMPORTANZA DELL’HIT
nistagmo destro
centrale
head impulse test
(HIT)
IMPORTANZA DELL’HIT
periferico
Rapida rotazione della testa verso sinistra
HIT negativo
CENTRALE: neuroimaging
HIT positivo
PERIFERICO…
IMPORTANZA DELL’HIT
IMPORTANZA DELL’HIT
HIT positivo a sinistra
HIT positivo
PERIFERICO: …eziologia …eziologia
infettiva
neurite vestibolare: DIMISSIONE
vascolare
infarto labirintico: OSSERVAZIONE
IMPORTANZA DELL’HIT
danno selettivo sulle basse frequenze
"shrinkage" della cupula
idrope endolinfatico
"covert" saccades
neurite vestibolare inferiore
deficit canalare minore del 50%
INTERPRETAZIONE DEL TEST
L’HIT può essere negativo anche nelle vestibolopatie periferiche
Danno selettivo sulle basse frequenze
INTERPRETAZIONE DEL TEST
Afferenze regolari:
cellule ciliate di tipo II
terminazioni a bottone e dimorfiche
zona periferica
"Shrinkage" della cupula
INTERPRETAZIONE DEL TEST
McGarvie LA, Curthoys IS, MacDougall HG & Halmagyi GM.
Acta Oto-Laryngologica, 2015.
As the membranous duct lies along the outermost
radius of the bony canal, the overall diameter of the
semicircular canal (R) does not change with hydrops.
As the radius of curvature of the entire canal does not
increase, its dynamic response, as shown by the vHIT
testing, is largely unaffected.
INTERPRETAZIONE DEL TEST
Idrope endolinfatico
"Covert" saccades
INTERPRETAZIONE DEL TEST
Neurite vestibolare inferiore
X
X
vertigine
nistagmo torsionale-down beat
ipoacusia sulle frequenze acute
assenza dei cVEMPs
INTERPRETAZIONE DEL TEST
branca inferiore del nervo vestibolare
arteria vestibolare posteriore o inferiore
arteria cocleo-vestibolare
Deficit canalare minore del 50%
INTERPRETAZIONE DEL TEST
INTERPRETAZIONE DEL TEST
L’HIT può essere positivo anche nelle vestibolopatie centrali
infarto laterale del bulbo:
sindrome di Wallenberg
infarto dell’AICA:
infarto del labirinto
infarto del flocculo
nistagmo monodirezionale
Infarto laterale del bulbo: sindrome di Wallenberg
HIT positivo
INTERPRETAZIONE DEL TEST
presenza di altri sintomi e segni oto-neurologici
reperti di RM (freccia) in paziente con
infarto laterale del bulbo di destra
INTERPRETAZIONE DEL TEST
Infarto laterale del bulbo: sindrome di Wallenberg
strutture coinvolte
sospetto di eziologia vascolare, esordio da meno di 24-48
ore, tenere il paziente in osservazione per verificare che
non vi sia un’evoluzione nel resto del territorio dell’AICA
nistagmo monodirezionale HIT positivo
sordità
Infarto dell’AICA: infarto del labirinto
INTERPRETAZIONE DEL TEST
non modificazioni del nistagmo spontaneo all’HST e al TVM
normale risposta alle prove termiche
smooth pursuit saccadicato verso destra
lateropulsione verso il lato "sano"
70 anni
ipertensione arteriosa
diabete mellito
angina pectoris
nistagmo monodirezionale HIT positivo
Infarto dell’AICA: infarto del flocculo
INTERPRETAZIONE DEL TEST
Infarto dell’AICA: infarto del flocculo
INTERPRETAZIONE DEL TEST
Although the mechanism remains to be elucidated, the
flocculus appears to be involved in the modulation of the
VOR:
inhibition of the horizontal VOR during low-frequency
stimulation;
its facilitation during high-frequency stimulation.
A characteristic pattern of response to dynamic vestibular
stimuli emerges in the presence of a unilateral lesion of the
flocculus:
decreased response to head impulses, especially when
the head is turned away from the side of the lesion;
intact response to caloric stimulation;
increased response to low frequency head rotations.
HIT CLINICO VERSUS HIT STRUMENTALE
Tecniche di registrazione
scleral search coil video-HIT video slow motion
video-HIT video-HIT
functional-HIT
HIT CLINICO VERSUS HIT STRUMENTALE
Tecniche di registrazione
HIT CLINICO VERSUS HIT STRUMENTALE
L’HIT strumentale aumenta la
sensibilità dell’HIT clinico?
I "covert" saccades sono
importanti per la diagnosi?
HIT CLINICO VERSUS HIT STRUMENTALE
HIT clinico ≠ HIT strumentale
numero di stimoli
valutazione degli impulsi
curva stimolo/risposta
distanza del bersaglio
tipo di risposta
HIT CLINICO VERSUS HIT STRUMENTALE
L’HIT strumentale aumenta la
sensibilità dell’HIT clinico?
Non posso confrontare i due test!
"Covert" saccades = VOR substitution
hanno bisogno di tempo per instaurarsi:
in acuto non ci sono
sono utilizzati per ridurre l’oscillopsia:
quel deficit non crea disturbi
HIT CLINICO VERSUS HIT STRUMENTALE
I “covert” saccades non sono importanti per la diagnosi!
I "covert" saccades sono
importanti per la diagnosi?
NOVITÀ: i "saccadici obliqui"
D’Onofrio F.
ACTA Otorhinolaryngologica Italica, 2013.
Right superior vestibular neuritis
NOVITÀ: i "saccadici obliqui"
Dotted lines: right eye; dashed lines left eye. A and C lines:
position of the pupils pre saccade; B and D lines: position of the
pupils post saccade. E and G lines: level of the eyelids pre
saccade; F and H lines: position of the eyelids post saccade.
Arrows: direction of the saccade (mainly vertical with greater
amplitude at the right eye (ipsilateral to the lesion).
Impulse test towards
the healthy side
Right superior vestibular neuritis A movement of the head in the yaw
plane activate mostly the LSC, up to
94% of the angular acceleration,
although both the vertical SCs are
activated in a smaller percentage:
up to 26% of the angular
acceleration on the ISC and up to
18% on the SSC.
Vertical semicircular canal are both
activated by movements towards
the opposite ear, whereas the LSC
is activated by movement towards
the ipsilateral ear.
NOVITÀ: i "saccadici obliqui"
In the normal labyrinth stimulation of both SSC
and ISC of the same side leads to bilateral
activation of antagonist ocular muscles with no
resulting eye movement in the vertical plane.
In labyrinths with lesions of the SSC and
preserved function of the ISC (as in SVN),
impulse head torsion towards the healthy side
leads to a downward eye movement that
responds to the inputs coming from the ISC that
is no longer counteracted by the antagonist
action of the damaged SSC.
RL RM
RI
OS RS
OI
RL RM
RI
OS RS
OI RI
OS RS
OI
RL RM
RI
OS
NOVITÀ: i "saccadici obliqui"
LSCs: down 30° 98%
level 92%
up 30° 61%
VSCs: the rest
Tusa RJ, Grant MP, Buettner UW, Herdman SJ and Zee DS.
Acta Otolaryngol (Stockh), 1996.
NOVITÀ: i "saccadici obliqui"
Labitintopatia deficitaria destra
conservazione del CSP destro
NOVITÀ: i "saccadici obliqui"
Labitintopatia deficitaria sinistra
conservazione del CSP sinistro
NOVITÀ: i "saccadici invertiti"
Choi JY, Kim JS, Jung JM, Kwon DY, Park MH, Kim C, Choi J.
Cerebellum, 2014.
Gadolinium-enhanced T1-weighted MRIs: diffuse
leptomeningeal enhancements in both cerebellar
hemispheres. 99mTc-HMPAO SPECT: increased cerebellar
perfusion, especially in the left cerebellar cortex.
NOVITÀ: i "saccadici invertiti"
Choi JY, Kim JS, Jung JM, Kwon DY, Park MH, Kim C, Choi J.
Cerebellum, 2014.
Gadolinium-enhanced T1-weighted MRIs: extensive
leptomeningeal enhancements in both cerebellar
hemispheres and upper medulla. 99mTc-HMPAO SPECT: hyperperfusion in both
cerebellar hemispheres.
NOVITÀ: i "saccadici invertiti"
The vestibulocerebellum controls the VOR
gain through abundant inhibitory Purkinje
cell fibers projecting to the vestibular
nuclei.
Therefore, disinhibited vestibular nuclei due
to cerebellar lesions may result in
excessive VOR gain and a reversed
corrective saccade during HIT.
VOR gain
NOVITÀ: l’HIT in posizione supina
NOVITÀ: la "HINTS family"
L’HIT
The presence of skew may help identify stroke when a positive h-HIT (2/3) or a negative
MRI (7/8) falsely suggest a peripheral lesion.
A benign HINTS “rules out” stroke better than a negative DWI-MRI in the first 24 to 48
hours with acceptable specificity (96% vs 100% of DWI-MRI).
A dangerous HINTS was 100% sensitive for the presence of a central lesion (vs 72% of
DWI-MRI).
L’HINTS
• Head Impulse (negative HIT)
• Nystagmus (gaze-evoked Ny)
• Test of Skew (skew deviation)
101 patients
NOVITÀ: la "HINTS family"
HINTS "plus"
(HINTS + hearing loss)
L’HINTS “plus”
The presence of new hearing loss, generally unilateral and on the side of the abnormal head impulse
test, more often indicates a vascular (labyrinthine or lateral pontine infarction) rather than viral
(labyrinthitis) cause of the acute vestibular syndrome presentation.
"HINTS to INFARCT": Impulse Normal, Fast-phase Alternating, Refixation on Cover Test.
"SEND HIM ON HOME SAFE": Straight Eyes, No Deafness, Head Impulse Misses, One-way
Nystagmus, Healthy Otic and Mastoid Exam, Stands Alone, Face Even.
NOVITÀ: la "HINTS family"
ABCD2
other CNS features
HINTS
La “stroke risk stratification”
In acute dizziness presentations, the combination of
ABCD2 score, general neurologic examination, and a
specialized OM examination has the capacity to risk-
stratify acute stroke on MRI. < 5% 5% – 10% ≥ 10%
0%
(0/86)
9.6%
(9/94)
21.7%
(20/92)
272 patients – 29 stroke (10.7%)
NOVITÀ: la "HINTS family"
The CODIT showed a 100% sensitivity and 94.3%
specificity for central vestibulopathy. • COntinuous
• Direction
• Impulse Test
Diagnosis of stroke in the acute vertiginous patient: a bedside
three steps tool in the Emergency Department
AOU-Careggi, Florence, Italy
S.Vanni, C. Casati, P. Nazerian, F. Moroni, M. Risso, R. Pecci,
S. Grifoni, P. Vannucchi
Rimini, 20 ottobre 2012
Hospitalization and neuroimaging rates were
significantly lower in patients evaluated by the CODIT
(27.5% and 31.6%) than in controls (50.5% and
71.1% respectively).
S.I.M.E.U. (Società Italiana di Medicina d’Emergenza-Urgenza) Rimini, 18 ottobre 2012
NOVITA’: l’HIT nel DEA
Dal "CODIT" allo "STANDING"
SponTAneous
Nystagmus (Frenzel glasses)
Pluri
directional/
Vertical
Uni
Directional
HIT
Positive Negative
VN Suspected Central Vertigo Otolithic disorders
Positional
Dix-Hallpike Sagittal plane
Pagnini-McClure Horizontal plane
Absent
uNstable Gait
NOVITA’: l’HIT nel DEA
TOSCANA AOU-Careggi (2) Firenze (2) Lido di Camaiore (2) Grosseto Massa e Carrara Borgo San Lorenzo
PUGLIA Bari (2) Barletta
PIEMONTE Torino (2)
VENETO Mestre
UMBRIA Perugia
LAZIO Fiumicino
SICILIA Catania
LOMBARDIA Milano
TRENTINO A.A. Trento
NOVITA’: l’HIT nel DEA
NOVITA’: l’HIT nel DEA
CENTRAL
AUDIOLOGIST
PERIPHERAL
AUDIOLOGIST
TOTAL
CENTRAL
STANDING
11 5 16
PERIPHERAL
STANDING
0 82 82
TOTAL 11 87 98
RESULTS: STANDING
sensitivity = 100 %
(CI 95 %: 72.3 - 100 %)
specificity = 94.3 %
(CI 95 %: 90.7 - 94.3 %)
PPV = 68.8 %
(CI 95 % 49.7 – 68.8 %)
NPV = 100 %
(CI 95 % 96.3 - 100 %)
The reliability of the test has been examined on 30 patients, leading to only 4 cases of non-
agreement between the physicians, (k = 0.86).
Diagnostic accuracy for central vertigo:
NOVITA’: l’HIT nel DEA
NOVITA’: l’HIT nel DEA
0%
20%
40%
60%
80%
STANDING group controls
CT brain scan (%)
RESULTS:
STANDING, what change?
0%
20%
40%
60%
80%
STANDING group controls
Hospitalisation (%)
31.6 % 71.1 % 27.6 % 50.5 %
p<0,001
p<0,001
NOVITA’: l’HIT nel DEA
NOVITA’: l’HIT nel DEA
NOVITA’: l’HIT nel DEA
RESULTS: "Benign" vs "Worrisome" STANDING
NOVITA’: l’HIT nel DEA
“Benign STANDING?
you can leave”
NOVITA’: l’HIT nel DEA
RESULTS: "Benign" vs "Worrisome" STANDING
NOVITA’: l’HIT nel DEA
The STANDING in the world
CASO CLINICO (R.P.)