杨晓凯 
(温州医科大学温州市第三临床学院，温州市人民医院神经内科,浙江 温州 325000)

[摘 要]目的 分析Dix-Hallpike试验所诱发的眼震类型，建立基于动态眼震观察的诊断策略。方法 综合文献数据分析Dix-Hallpike试验所诱发的眼震参数和眼震类型，并通过物理虚拟仿真实验观察Dix-Hallpike试验过程中耳石运动并推断眼震表现，建立重复Dix-Hallpike试验眼震判读规则。结果 Dix-Hallpike试验诱发眼震分为10种类型，悬头位眼震平均潜伏期为2.51±1.84/s，持续时间14.55±4.78/s，强度29.54±18.54°/s，视频眼震图发现的眼震中有22.6%裸眼不能发现。单侧Dix-Hallpike诱发的眼震不能准确定位耳石位置。重复Dix-Hallpike试验前后两次试验一致的典型眼震为外旋上跳，考虑同侧后半规管BPPV。
结论 重复Dix-Hallpike试验不典型眼震常转为阴性。如果重复试验结果阳性且前后表现一致，可以准确定位耳石位置。
[关键词] 半规管；BPPV；Dix-Hallpike试验；诊断；物理引擎；仿真分析; 耳石；眼震；
[中图分类号] R322.9+3 [文献标识码] A [DOI]

Analysis of nystagmus provoked by the Dix-Hallpike maneuver
YANG Xiao-kai*
(Department of Neurology,The Wenzhou Third Clinical Institute Affiliated to Wenzhou Medical University,Wenzhou People’s Hospital, Zhejian Wenzhou 325000,China)
[Abstract] Objective Analysis the types of nystagmus induced by Dix-Hallpike maneuver, and establish a diagnosis strategy based on dynamic nystagmus observation.
Methods With the parameters and types of nystagmus induced by Dix-Hallpike maneuver were analyzed based on the literature data, the otolith movement in different positions during the Dix-Hallpike maneuver was analyzed based on the physical engine and the induced nystagmus could be inferred, the rules for Interpretation nystagmus during repeated Dix Hallpike maneuver were established.
Results There are 10 types of nystagmus induced by Dix-Hallpike maneuver. The average latency of nystagmus in the overhanging position is 2.51 ± 1.84/s, the duration is 14.55 ± 4.78/s, and the intensity is 29.54 ± 18.54 ° / s. About 22.6% of the nystagmus found by the VNG cannot be observed with the naked eye. Can not locate the otolith accurately by nystagmus during one Dix Hallpike maneuver. The typical nystagmus that stay the same during repeated Dix Hallpike maneuver was up-beating outward-rotating nyetagmus, and the ipsilateral posterior semicircular canal BPPV was considered.
Conclusion The untypical nystagmus often turns negative while examin Dix-Hallpike maneuver again . If the results of repeated Dix-Hallpike maneuve are positive and consistent, the location of otolith can be accurately located.
[key words] Semicircular canal; BPPV; Dix-Hallpike maneuver; Diagnosis; Physical engine; Simulation analysis; Otolith; Nystagmus

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  作者单位：325000 浙江省温州市，温州市人民医院
[作者简介] 杨晓凯(1973-)，男(汉族)，浙江省温州市人，硕士，主任医师。
*通讯作者，Email：yakeworld@126.com

背景介绍

良性阵发性位置性眩晕（benign positional paroxysmal vertigo,BPPV）是一种内耳疾病，临床特征为反复由于相对于重力方向头位改变诱发短暂性眩晕，是临床导致眩晕的最常见疾病。BPPV的诊断需要通过系列手法改变头位来诱发眩晕、眼震进行判断。Dix-Hallpike试验是诊断垂直半规管BPPV的金标准。 由于Dix-Hallpike试验可以引起几乎所有半规管内的结石运动，甚至诱发椭圆囊的结石进入半规管，其眼震表现为多种形式，包括水平眼震，旋转眼震伴垂直向上成分或垂直向下成分, 单纯垂直眼震。如何对Dix-Hallpike试验所诱发的眼震进行判读一直是研究的热点和难点^1234567。
本研究综合文献数据分析Dix-Hallpike试验所诱发的眼震参数和眼震类型，并通过物理虚拟仿真实验观察Dix-Hallpike试验过程中耳石运动并推断眼震表现，建立基于动态眼震观察的诊断策略。

1. 资料和方法

1.1 Dix-Hallpike试验所诱发的眼震参数和眼震类型

通过关键词Dix-Hallpike和眼震(nystagmus)检索文献数据库包括中国知网络（CNKI）、万方数据库、维普数据库和pubmed，分析获取眼震参数和眼震类型数据，并对数据进行汇总。

1.2 Dix-Hallpike试验物理引擎研究

1.2.1 物理虚拟仿真实验设置

我们在前期的研究中已经建立BPPV物理虚拟仿真模型，在半规管各处设置耳石，直立位沉降到椭圆囊后侧、后半规管短臂侧、外半规管长臂侧和短臂侧、后半规管长臂侧和短臂侧、上半规管长臂侧靠近壶腹嵴处⁸⁹¹⁰。

1.2.2 Dix-Hallpike试验操作

1) Dix-Hallpike试验耳石运动观察

根据Dix-Hallpike试验操作步骤，使用python 语言编程旋转膜迷路模型到指定位置，启动物理引擎，直至耳石运动停止。从不同角度进行耳石运动观察，并采集屏幕录像。

2) 重复Dix-Hallpike试验耳石运动观察

观察追踪重复Dix-Hallpike试验不同位置耳石动态变化。

2. 结果

2.1 Dix-Hallpike试验诱发眼震类型

Dix-Hallpike试验诱发眼震分为10种类型¹¹¹（表1）:

表1 Dix-Hallpike实验诱发眼震类型和原因分析

眼震类型
一侧逆 (顺) 时针伴垂直向上成分, 一侧无眼震
一侧逆 (顺) 时针伴垂直向上成分, 一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分眼震
一侧逆 (顺) 时针伴垂直向上成分, 一侧下跳性眼震
双侧逆 (顺) 时针旋转伴垂直向上成分
一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分,一侧无眼震
一侧下跳性眼震, 一侧无眼震
一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分, 一侧下跳性眼震
双侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分眼震动
双侧下跳性眼震
水平眼震

2.2 Dix-Hallpike试验诱发眼震参数

视频眼震图(video nystagmo graph)能够记录潜伏期、眼震方向、持续时间和眼震强度等客观信息。头位试验中到达转头位至连续眼震出现所需的时间为潜伏期，连续慢向角速度的峰值为眼震强度，连续眼震出现至眼震结束所需时间为眼震持续时间。综合分析了国内对后半规管BPPV管石症的Dix-Hallpike试验悬头位眼震观察的研究（表2），4个研究总共纳入人数1232例，平均潜伏期为2.51±1.84/s，持续时间14.55±4.78/s，强度29.54±18.54°/s。

表2 后半规管BPPV管石症Dix-Hallpike试验悬头位眼震参数

著者	人数	潜伏期/s	持续时间/s	强度(°/s)
吕恬1	50	1.62±1.71	15.06±5.42	15.19±9.26
季冉3	510	–	13.7±7.1	29.5±12.7
温超*12	108	2.22±1.21	16.58±6.81	35.23±25.3
徐开旭13	564	2.65±1.92	14.90±10.46	29.75±21.26
综合	1232	2.51±1.84	14.55±4.78	29.54±18.54

注解：*将2个小样本的平均数、标准差进行合并计算得出一个总的平均数和标准差¹⁴。

2.3 Dix-Hallpike试验裸眼及视频眼震图垂直半规管眼震检出率

5个研究（表3）总共包括501例数据，裸眼和视频眼震图分别发现356例和460例，发现率分别为71.06%和91.82%。视频眼震图发现的眼震中有22.6%裸眼不能发现。

表3 Dix-Hallpike试验裸眼及视频眼震图垂直半规管眼震检出率

著者	总例数	裸眼发现数(率)	视频眼震图发现数(率)
张波15	93	63(67.74%)	88(94.62%)
罗伟国2	52	35(67.31%)	49(94.23%)
刘红龙13	92	65(70.65%)	82(89.13%)
惠晶16	106	77(72.64%)	98(92.45%)
区永康14	158	116(73.42%)	143(90.51%)
综合	501	356(71.06%)	460(91.82%)

2.4 Dix-Hallpike试验耳石运动观察

Dix-Hallpike试验检查顺序为平坐位向右侧转头45° ,快速躺下，头部后仰30° （图1 A-B-C)。不同半规管不同位置的结石，Dix-Hallpike试验诱发的耳石运动不同，其眼震特点也不同(表4）。所有位置的结石都有一定程度的运动。同侧上半规管的结石虽然也有离壶腹运动，但位于壶腹部，距离短，没有明显流体力学效应。对侧上半规管的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部，可能具备流体力学效应。椭圆囊的结石可以进入右侧外半规管短臂侧和左侧前半规管长臂侧和左侧后半规管长臂侧，继发BPPV。

图1 耳石运动观察: A.平坐位，从后向前观察。后半规管结石位于长臂侧下臂近壶腹部和远壶腹部以及短臂侧； 外半规管结石位于长臂侧壶腹部、后臂、后臂靠近椭圆囊开口处、椭圆囊开口处和短臂侧；上半规管结石位于长臂侧壶腹部；椭圆囊内的结石位于椭圆囊后侧。B.向右侧转头45° C.患者从坐位快速躺下至平卧右耳向下位置，头部后仰30°。 侧面观察。D. 患者从坐位快速躺下至平卧右耳向下位置，头部后仰30°。 后向前观察。

表4 右侧Dix-Hallpike试验不同位置耳石运动和眼震

位置	耳石运动	眼震
右后长臂侧	长臂侧结石离壶腹运动，不同位置的结石运动距离不同	外旋上跳
右后短臂侧	结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部	外旋上跳
右外	长臂侧壶腹部结石离壶腹长距离滑动,后臂椭圆囊开口处和靠近椭圆囊开口处的结石向壶腹长距离滑动，后臂的结石无明显运动；短臂侧的结石在壶腹部短距离运动	水平眼震
右前长臂侧	在壶腹部短距离离壶腹运动	外旋下跳或阴性
右椭	结石进入右侧外半规管短臂侧壶腹部	水平眼震或阴性
左后长臂侧近壶腹结石	向壶腹运动进入壶腹部壶腹嵴顶部	外旋下跳
左后远壶腹结石	不动或离壶腹短距离滑动	阴性或内旋上跳
左外	长臂侧体部的结石离壶腹运动较长距离，后臂靠近椭圆囊开口处结石无明显运动，椭圆囊开口处结石向壶腹短距离运动，壶腹部的结石在壶腹部短距离运动；短臂侧的结石进入椭圆囊	水平眼震
左前长臂侧结石	在壶腹部从壶腹嵴帽底部滑动到顶部	内旋下跳
左椭结石	经总管进入上半规管和后半规管	外旋上跳或者外旋下跳

注：后=后半规管; 外=外半规管；前=前半规管; 椭=椭圆囊

2.5 重复Dix-Hallpike试验耳石运动观察

表5 重复Dix-Hallpike试验眼震判读

眼震特点（第一次）右侧/左侧	眼震特点（第二次）右侧/左侧	解释
外旋上跳/-	外旋上跳/-	右侧后半规管
外旋上跳/-	-/-	左侧椭圆囊结石进入上半规管，坐起复位
外旋上跳/内旋上跳	外旋上跳/-	右侧后半规管结石
内旋上跳/外旋上跳	-/外旋上跳	左侧后半规管结石
内旋下跳/-	内旋下跳/-	左侧上半规管结石
内旋下跳/-	-/-	右侧椭圆囊结石进入后半规管，坐起复位
外旋下跳/-	-/-	左侧椭圆囊结石进入后半规管，坐起复位
外旋下跳/外旋下跳	外旋下跳/外旋下跳	上半规管结石
外旋下跳/外旋上跳	-/外旋上跳	左侧后半规管结石

3. 讨论

1952年Dix和Hallpike提出了Dix-Hallpike 试验用于诊断BPPV，并一直沿用至今。直至1969 年Schuknecht 提出嵴帽结石症学说和1979年Hall提出了管结石症学说，基于耳石症学说所发展的各种诊疗手法取得较好的临床诊疗效果，促进了眩晕病的发展。Dix和Hallpike提出Dix-Hallpike 试验并非基于耳石症学说。后人也有对Dix-Hallpike 试验进行了多种改良。即便如此，Dix-Hallpike 试验依然是诊断后半规管BPPV和上半规管BPPV的公认标准。
Dix-Hallpike 试验可以诱发多种形式的眼震，39%外半规管BPPV 患者Dix-Hallpike试验也可以诱发眩晕¹¹，使得Dix-Hallpike试验阳性结果的分析困难，不仅要根据试验诱发眩晕不适，还必须要结合眼震特点。
Dix-Hallpike 试验的原理是头位改变诱发半规管内耳石运动刺激壶腹嵴产生兴奋或抑制，信号传入经前庭神经核连接到眼外肌的运动神经元，传送至双侧眼外肌（表1）。一侧上半规管与对侧后半规管处于同一个旋转平面，互为共轭半规管，一侧上半规管抑制等同于对侧后半规管兴奋，反之亦然。双侧水平半规管互为共轭半规管。
表6 不同半规管所支配的眼肌及兴奋性刺激引起的眼球运动

半规管	支配眼肌肉	兴奋性刺激
后半规管	同侧上斜肌和对侧下直肌肉	其同侧眼震慢向为内旋下跳，其眼震快向为外旋上跳
上半规管	同侧上直肌和对侧下斜肌	其同侧眼震慢向为上跳内旋，其眼震快向为下跳外旋
外半规管	同侧内直肌和对侧外直肌	其同侧眼震慢向为内，其眼震快向向外

因此, Dix-Hallike试验悬头位诱发的眼震垂直成分向上考虑后半规管兴奋或上半规管抑制, 垂直成分向下考虑上半规管兴奋或后半规管抑制，水平眼震考虑外半规管兴奋或抑制。通常强烈眼震考虑为兴奋性刺激¹。
眼震推理依据以下前庭生理原则：1）外半规管内淋巴液向壶腹流动产生较强刺激，离壶腹流动产生较弱刺激，上/后半规管受刺激时情况相反 2）眼震快向朝向前庭兴奋侧 3） 半规管受到刺激引起内淋巴液的流动，眼震的平面与该半规管所处的空间平面相一致。

常用背地或者向地，逆时针或者顺时针来描述旋转眼震的方向。从不同半规管支配不同的眼肌的角度，其中下斜肌主要作用为外旋，上斜肌主要作用为内旋，相应以内旋或者外旋来描述更加容易理解其原理。

视频眼震图(video nystagmo graph)能够记录潜伏期、眼震方向、持续时间和眼震强度等客观信息。头位试验中到达转头位至连续眼震出现所需的时间为潜伏期，连续慢向角速度的峰值为眼震强度，连续眼震出现至眼震结束所需时间为眼震持续时间。综合分析了国内对后半规管BPPV管石症的Dix-Hallpike试验悬头位眼震观察的研究（表2），4个研究总共纳入人数1232例，平均潜伏期为2.51±1.84/s，持续时间14.55±4.78/s，强度29.54±18.54°/s。

在临床实践中，对于Dix-Hallpike试验眼震的观察，并非总是使用视频眼震图来记录分析，更多情况下是使用裸眼观察。因此分析和认识裸眼及视频眼震图对于Dix-Hallpike试验诱发眼震检出率是有必要的。我们分析了5个研究总共包括501例数据，裸眼和视频眼震图分别发现356例和460例，发现率分别为71.06%和91.82%。视频眼震图发现的眼震中有22.6%裸眼不能发现。

虽然Dix-Hallpike试验诱发的眼震类型复杂，但其不典型眼震肉眼难以观察，即便是典型的眼震表现如一侧逆 (顺) 时针伴垂直向上成分, 一侧无眼震，也总是被诊断为后半规管BPPV，即便是知道其原因也可能是上半规管抑制。
显然我们对Dix-Hallpike试验过程中的耳石运动认识并不充分。
为此，使用BPPV物理虚拟仿真模型观察分析Dix-Hallpike试验过程耳石运动规律很有必要。

吕恬¹等对100例 Dix-Hallpike试验阳性的患者进行回顾性分析，将Dix-Hallpike试验诱发眼震分为9种类型。由于垂直半规管刺激诱发的眼震典型表现是旋转伴垂直成分，也可仅表现垂直成分，其定位意义一样，予以合并，加上水平眼震，将眼震表现归类为6类。根据耳石症学说和前庭生理原则基于物理引擎三维物理仿真的BPPV模型对Dix-Hallpike试验耳石运动和眼震表现进行进一步分析：
1.一侧逆 (顺) 时针伴垂直向上成分, 一侧无眼震
虽然吕恬分析Dix-Hallike试验悬头位诱发的眼震垂直成分向上考虑后半规管兴奋或上半规管抑制，但只诊断为后半规管BPPV，没有讨论如何鉴别上半规管抑制¹。仿真实验显示，强烈眼震，考虑同侧后半规管长臂侧结石离壶腹运动长距离运动。较弱眼震，考虑同侧后半规管长臂侧结石离壶腹运动短 距离运动或者对侧椭圆囊的结石进入上半规管，其鉴别要点是前者复查Dix-Hallpike阳性而后者阴性。
2.一侧逆 (顺) 时针伴垂直向上成分, 一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分眼震/ 一侧下跳性眼震
一侧逆 (顺) 时针伴垂直向上成分眼震原因为同侧后半规管长臂侧结石离壶腹运动运动，一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分/ 一侧下跳性眼震原因为对侧长臂侧近壶腹嵴结石向壶腹运动进入壶腹部壶腹嵴顶部。复查Dix-Hallpike试验通常转变回单侧诱发上跳、扭转向地的眼震。
3.双侧逆 (顺) 时针旋转伴垂直向上成分
一侧逆 (顺) 时针旋转伴垂直向上成分，较强，为同侧后半规管长臂侧结石离壶腹运动运动；另一侧逆 (顺) 时针旋转伴垂直向上成分，较弱，长臂侧远壶腹部结石短距离离壶腹滑动。复查Dix-Hallpike试验通常转变回单侧诱发上跳、扭转向地的眼震。
4.一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分/一侧下跳性眼震,一侧无眼震
其原因为上半规管兴奋或后半规管抑制，常被简单判断为上半规管BPPV¹，需要重复试验明确。仿真实验显示存在3个原因：1）对侧椭圆囊的结石经总管进入后半规管，眼震方向向地，坐起可自然复位，复查Dix-Hallpike试验阴性；2）同侧椭圆囊的结石进入经总管进入后半规管，眼震方向背地，坐起不能自然复位，复查Dix-Hallpike试验同侧上跳扭转向地眼震，是临床最为常见的形式¹⁷；Califano认为结石来源为后半规管长臂侧近总管处¹⁷，但是除非存在解剖异常，此处并非结石稳定沉降位置，更合理的结石来源为椭圆囊。3）对侧上半规管长臂侧的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部，眼震方向背地，复查Dix-Hallpike试验结果一致。
吕恬发现Dix-Hallpike试验悬头位出现垂直向下成分者占54%，其原因需要深入探讨¹。根据耳石理论和报道，上半规管由于解剖位置的特殊性，在直立位置时位于最上方，耳石难以进入，所以上半规管BPPV少见。高波报告上半规管BPPV双侧Dix-Hallpike试验均可阳性，眼震方向可变，以下跳旋转向地为主¹⁸。仿真实验试验显示Dix-Hallpike试验上半规管的结石并不能脱离壶腹部，其眼震应该以下跳旋转背地为主。需要进一步的更加严谨的研究来明确。
值得注意的是，这一类眼震的强度较弱，平均最大慢相速度为6.23°/s。一种可能的解释是视频眼震记录仪的使用提高了微弱眼震的发现²。罗伟国²对视频眼震电图仪和肉眼观察诊断BPPV进行了分析，认为视频眼震电图仪可以准确检测到单凭肉眼看不到的在强度<7°/s的微弱眼震。
故此，此类眼震更可能为椭圆囊的结石进入后半规管，其鉴别要点是在坐起后应该自行复位，重复Dix-Hallpike试验为阴性。不排除其中包括上半规管BPPV，其鉴别要点是重复Dix-Hallpike试验仍为阳性。
5.一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分/一侧下跳性眼震, 一侧逆 (顺) 时针伴垂直向下成分/一侧下跳性眼震
考虑上半规管兴奋性刺激或后半规管抑制性刺激，首先考虑上半规管BPPV，有考虑鉴别后半规管轻嵴帽¹。
通常认为上半规管BPPV双侧Dix-Hallpike试验均为阳性，其原因为上半规管长臂侧结石长距离离壶腹运动。但仿真实验显示同侧上半规管长臂侧结石在壶腹部短距离离壶腹运动，没有明显流体力学效应，对侧长臂侧结石在壶腹部从壶腹嵴帽底部滑动到顶部，可能具备流体力学效应，结石并不能离开壶腹部做长距离滑动。如果重复试验一致，考虑上半规管BPPV。椭圆囊的结石进入双侧后半规管导致双侧下跳眼震动的可能性较小，重复Dix-Hallpike试验结果是阴性。
6.水平眼震
Dix-Hallpike试验诱发水平眼震也很常见¹¹，考虑是外半规管刺激，包括同侧外半规管长臂侧壶腹部结石离壶腹长距离滑动,后臂椭圆囊开口处和靠近椭圆囊开口处的结石向壶腹长距离滑动；对侧外半规管长臂侧体部的结石离壶腹运动较长距离，椭圆囊开口处结石向壶腹短距离运动；同侧侧椭圆囊结石进入外半规管短臂侧。通常查水平滚转试验进一步确定患侧。
单侧Dix-Hallpike诱发的旋转眼震，可包括上跳、下跳成分，眼震的方向还有背地和向地两种形式。由于共轭半规管耳石相反方向的耳石运动可导致相似眼震，虽然垂直半规管耳石离壶腹运动刺激较强向壶腹运动刺激较弱，但眼震强度仍有可能重叠，不能准确定位耳石位置。

重复Dix-Hallpike试验，可以发现，前后两次试验眼震一致表现的只有两种眼震表现：旋转上跳向地和旋转下跳背地。前者考虑同侧后半规管BPPV，后者考虑对侧上半规管BPPV。

结论

Dix-Hallpike试验眼单次试验结果只能判断共轭半规管耳石运动，不能准确定位耳石位置，且耳石位置可能发生变化。重复Dix-Hallpike试验不典型眼震常转为阴性。如果重复试验结果阳性且前后表现一致，可以准确定位耳石位置。

背景

良性阵发性位置性眩晕（benign positional paroxysmal vertigo,BPPV）是临床导致眩晕的最常见疾病，以后半规管BPPV多见，其次为外半规管BPPV，而上半规管BPPV少见。其发病机理为变性脱落的耳石沉积到半规管或黏附于嵴帽，在重力作用下直接或者间接刺激壶腹嵴引起眩晕发作。为判断耳石在内耳膜迷路的具体位置，需要进行多种诊断手法并观察眼震特点。Dix-Hallpike试验诱发旋转眼震考虑垂直半规管BPPV，水平滚转试验诱发水平眼震考虑外半规管BPPV，对此认识一致。外半规管BPPV双侧水平滚转试验都可诱发水平眼震，且可表现为向地眼震和背地眼震两种不同的形式，定位诊断常较困难。通常认为，向地眼震，考虑外半规管后臂结石，眼震强烈侧为患侧；背地眼震，考虑前臂侧结石和嵴帽结石，眼震较弱侧诊断为患侧，对此存在一些争议。首先，重复滚转试验可以观察到双侧眼震强度对比发生转换，提示首次滚转试验存在患侧判断错误；其次，重复滚转实验可以观察到眼震方向发生转换，甚至存在眼震方向一致的特殊类型（一侧背地眼震，另一侧向地眼震）；短臂侧（壶腹嵴椭圆囊侧）结石也可表现为背地眼震，但常常被忽略。外半规管BPPV的复位手法有效率较后半规管BPPV明显差，其部分原因可能是定位错误导致。所以有必要对其诊断方法进行分析。我们在前期研究中，使用标准空间方向半规管模型对BPPV的诊疗方法进行了分析，并通过3D打印半规管模型进行耳石运动模拟观察，但精准性不够。物理引擎技术的发展为建立BPPV物理仿真模型提供了一种有效的方法。我们通过基于物理引擎三维物理仿真的方法观察外半规管BPPV诊断试验过程中不同位置的精准耳石运动，探讨分析诊断机制和策略。

资料和方法：

一、建立基于物理引擎三维物理仿真的BPPV迷路模型

我们在前期的研究中已经建立标准空间坐标系的膜迷路模型，物理引擎采用Bullet开源物理引擎，使用python语言编程控制和操作三维BPPV模型的旋转来实现耳石运动的观察。对于BPPV耳石运动的观察，只关注在重力作用下耳石运动最终到达的位置，Bullet物理引擎可以满足实验的需求。

我们设定：

1.耳石脱离椭圆囊斑后，可以游离于椭圆囊和半规管的不同位置。

2.耳石可以位于外半规管的短臂侧和长臂侧，包括管石和嵴帽结石。

2.嵴帽结石包括疏松结合和紧密结合两种形式，这里疏松结合的嵴帽结石和椭圆囊处管石等同，设定嵴帽结石为紧密结合形式。

3.长臂侧结石可以位于平坐位外半规管多处最低位。

二、外半规管BPPV诊断试验分析

1.诊断试验选择

水平滚转试验是临床最为常用的外半规管BPPV诊断手法，也是翻滚复位法的起始步骤，以其为例，使用物理引擎三维物理仿真分析水平滚转试验过程不同位置耳石运动情况，进而可以推断所诱发眼震表现。

2.耳石位置设置

取水平滚转试验起始位置平坐位，外半规管空间位置向后向内倾斜，且带有一定扭曲。

耳石初始设置位置包括多个位置（图1 A），首先在外半规管各个主要位置设置耳石，同时在椭圆囊各处设置耳石。然后启动物理引擎，耳石在重力作用下会自然沉降到最低位。

3.物理引擎参数设置

半规管物理参数设置：开启物理计算刚体(Rigid Body)，选择刚体类型(Type)被动(Passive)，刚体碰撞形状网格(Mesh)，表面响应摩擦(Friction) 0.5，弹跳力(Bounciness) 0，敏感度边距(Margin) 0.04。

耳石物理参数设置：开启物理计算刚体(Rigid Body)，选择刚体类型(Type)活动项(Active)，刚体碰撞形状网格(Mesh)，表面响应摩擦(Friction) 0.5，弹跳力(Bounciness) 0，敏感度边距(Margin) 0.04。

物理引擎刚体缓存和渲染根据需求设置足够帖数以获取足够长时间模拟，直至耳石运动停止。

结果：

1.耳石平坐位沉降位置

平座位，耳石可能沉降到半规管的多个位置（图1 B），包括外半规管长臂侧和短臂侧，其中长臂侧分为耳石稳定沉降位置包括壶腹部、后臂、后臂椭圆囊开口处以及耳石不稳定沉降位置包括前臂靠近壶腹部和后臂靠近椭圆囊开口处。不稳定沉降位置是指在重力作用下较长时间后或者日常头位活动导致此位置的耳石会滑动到其他稳定沉降位置。重复试验，在外半规管各处设置更多的结石并均匀间隔，结果一致。

椭圆囊内的耳石可能沉降到椭圆囊后侧和后半规管短臂侧，嵴帽结石设定包括短臂侧和长臂侧，均为耳石稳定沉降位置。

2.耳石运动观察

水平滚转试验检查顺序为从平座位躺下至仰卧位抬头25°，先右侧翻身，转为平卧位，然后左侧翻身。

观察各个步骤外半规管不同位置耳石运动，并根据前庭生理原则推测相应的眼震特点，推理依据为Ewald第一定律即半规管受到刺激引起内淋巴液的流动，眼震的平面与该半规管所处的空间平面相一致和Ewald第二定律即水平半规管壶腹嵴受到刺激时，内淋巴液向壶腹流动产生较强刺激，离壶腹流动产生较弱刺激。重复10次观察，试验结果一致。

结果显示，水平滚转试验检查过程中，其眼震表现可分为多种组合，包括

1.双侧向地眼震，一侧强烈一侧弱，眼震强烈侧为患侧

包括右侧长臂前臂近壶腹部、后臂、椭圆囊开口处结石，左侧外半规管长臂侧前臂近壶腹部、后臂和椭圆囊开口处结石。

2.双侧背地眼震，一侧强烈一侧弱，眼震弱侧为患侧

包括右侧嵴帽结石，左侧长臂侧壶腹部结石，左侧嵴帽结石。

3.一侧背地眼震一侧向地眼震，背地侧为患侧

为右侧长臂侧壶腹部。

4.一侧较弱背地眼震，另一侧无眼震或轻微眼震

为双侧短臂侧结石。重复翻滚试验可转变为长臂侧管石症。

5.一侧较弱向地眼震，另一侧无眼震或轻微眼震。

包括左侧外半规管长臂侧前臂近壶腹部、后臂和椭圆囊开口处结石

6.从坐位到平卧位明显眼震

根据眼震强度从强到弱排列分别为长臂椭圆囊开口处、近壶腹部、后臂处结石。

7.步骤D强烈眼震考虑耳石重新进入外半规管

a. 平座位在外半规管各个主要位置和椭圆囊内多处设置耳石

A. 在重力作用下，外半规管内的耳石沉降到最低处，包括1.短臂侧（壶腹部靠椭圆囊侧）2.长臂侧壶腹部 3. 前臂4.后臂5.后臂靠近椭圆囊开口处 6. 后臂椭圆囊开口处；椭圆囊内的耳石沉降到最低处，包括7.后半规管短臂侧和8.椭圆囊后侧。

B.平卧位，头部抬高25°。外半规管的结石在重力作用下离壶腹或向壶腹沉降到后臂，壶腹部结石仍在原位。

C.向右侧转头90°/右侧卧位，可导致左侧外半规管后臂和短臂侧结石复位，还可以引起右侧外半规管短臂侧结石症。

D.回复到平卧位，可以引起左侧外半规管长臂侧结石症，其来源包括左侧外半规管短臂侧结石。

E. 向左侧转头90°/左侧卧位，可以使得右侧外半规管后臂和短臂侧结石复位，还可以引起左侧外半规管长臂侧结石症。

表1 外半规管BPPV水平滚转试验耳石运动观察

侧别	耳石位置	步骤A：平坐位	步骤B：仰卧位	步骤C：右侧卧位	步骤D：仰卧位	步骤E：左侧卧位
右侧	耳石位于外半规管短臂侧	位于短臂侧嵴帽顶部	在壶腹部短距离移动到壶腹嵴帽顶部	短距离运动 ,位于嵴帽顶部 ，抑制性刺激	短距离运动	结石进入椭圆囊
右侧	耳石位于外半规管长臂侧壶腹部	位于长臂侧嵴帽顶部	壶腹部短距离移动到壶腹嵴帽顶部	离壶腹运动	离壶腹运动	结石进入椭圆囊
右侧	耳石位于外半规管长臂侧前臂近壶腹部处	位于前臂近壶腹部处	离壶腹运动	向壶腹运动	离壶腹运动	结石进入椭圆囊
右侧	耳石位于外半规管长臂侧后臂	长臂侧后臂	离壶腹运动	向壶腹运动	离壶腹运动	结石进入椭圆囊
右侧	耳石位于外半规管长臂椭圆囊开口处/靠近椭圆囊开口处	外半规管长臂椭圆囊开口处/靠近椭圆囊开口处	向壶腹运动	向壶腹运动	离壶腹运动	结石进入椭圆囊
右侧	嵴帽结石粘附	嵴帽粘附	嵴帽粘附	嵴帽粘附，抑制性刺激	嵴帽粘附	嵴帽粘附，兴奋性刺激
左侧	耳石位于外半规管短臂侧	位于短臂侧嵴帽顶部	在壶腹部短距离移动到壶腹嵴帽顶部	结石进入椭圆囊	椭圆囊内运动	椭圆囊内运动
左侧	耳石位于外半规管长臂侧壶腹部	位于长臂侧嵴帽顶部	壶腹部短距离移动到壶腹嵴帽顶部	短距离运动	短距离运动	离壶腹运动
左侧	耳石位于外半规管长臂侧前臂近壶腹部处	位于前臂近壶腹部处	离壶腹运动	离壶腹运动进入椭圆囊	椭圆囊内运动/重新进入外半规管向壶腹运动	椭圆囊内运动/向壶腹运动
左侧	耳石位于外半规管长臂侧后臂	长臂侧后臂	离壶腹运动	离壶腹运动进入椭圆囊	椭圆囊内运动/重新进入外半规管向壶腹运动	椭圆囊内运动/向壶腹运动
左侧	耳石位于外半规管长臂椭圆囊开口处/靠近椭圆囊开口处	外半规管长臂椭圆囊开口处/靠近椭圆囊开口处	向壶腹运动	离壶腹运动进入椭圆囊	椭圆囊内运动/重新进入外半规管向壶腹运动	椭圆囊内运动/向壶腹运动
左侧	嵴帽结石粘附	嵴帽结石	嵴帽结石	嵴帽结石，兴奋性刺激	嵴帽结石	嵴帽结石，抑制性刺激

表2：外半规管BPPV水平滚转试验眼震表现

侧别	耳石位置	步骤A：平坐位	步骤B：仰卧位	步骤C：右侧卧位	步骤D：仰卧位	步骤E：左侧卧位
右侧	耳石位于外半规管短臂侧	–	+-	+,↑	+-	+-,↑
右侧	耳石位于外半规管长臂侧壶腹部	–	+-	+ ,↑	+	+,↓
右侧	耳石位于外半规管长臂侧前臂近壶腹部处	–	++	+++, ↓	+	+,↓
右侧	耳石位于外半规管长臂侧后臂	–	+	+++, ↓	+	+,↓
右侧	耳石位于外半规管长臂椭圆囊开口处	–	+++	+++, ↓	+	+,↓
右侧	耳石位于外半规管长臂靠近椭圆囊开口处	–	+	+++, ↓	+	+,↓
右侧	嵴帽结石粘附	–	+-	+,↑	+-	+++,↑
左侧	耳石位于外半规管短臂侧	–	+-	+- ,↑	–	–
左侧	耳石位于外半规管长臂侧壶腹部	–	+-	+++,↑	+-	+,↑
左侧	耳石位于外半规管长臂侧前臂近壶腹部处	–	++	+, ↓	-/+++	-/+++↓
左侧	耳石位于外半规管长臂侧后臂	–	+	+, ↓	-/+++	-/+++↓
左侧	耳石位于外半规管长臂椭圆囊开口处	–	+++	+, ↓	-/+++	-/+++↓
左侧	耳石位于外半规管长臂靠近椭圆囊开口处	–	+	+, ↓	-/+++	-/+++↓
左侧	嵴帽结石粘附	–	+-	+++,↑	+-	+,↑

讨论：

对于BPPV发病机制的认识，已有近百年的历史，至今仍然有各种争议。1969 年Schuknecht ¹ 正式提出了嵴帽结石症学说，认为变性脱落的耳石沉积到半规管壶腹嵴嵴帽使嵴帽比重超出了周围的内淋巴液，嵴帽对重力牵引及直线加速刺激变得极为敏感，头位改变导致位置反应增强。1979年Hall²提出了管结石症学说，认为耳石漂浮于半规管的内淋巴液内，当相对于重力方向改变半规管位置时，耳石在重力作用下移动，流体力学作用会推动内淋巴液从而牵引壶腹嵴使其受刺激而兴奋或抑制引起眩晕发作。事实上，无论嵴帽结石学说还是管结石学说均不能单独对所有BPPV现象做出解释。2003年House和Honrubia³ 开展了一系列临床观察研究，分别发现了一定数目的嵴帽结石症病例和管结石症病例，并进一步提出两种结石类型在BPPV中均有可能发生。对于外半规管BPPV的认识较后半规管BPPV迟了10多年，而且其眼震表现较为复杂。1985年McClure⁴ 提出，BPPV也可以发生在外半规管，并报道使用水平滚转试验作为外半规管BPPV诱发试验，患者平卧位向一侧转头诱发头晕，呈水平眼震，快向向地。随后1995年Baloh⁵报道3例水平滚转试验中表现为持续背地性眼震的水平半规管BPPV，考虑嵴帽结石。nuti1998⁶报导患侧卧位向健侧翻身180度可以使得背地眼震转为向地眼震，部分患者直接治愈。
Califano2013⁷提出了一种少见的外半规管BPPV类型，定义为眼震方向不变的外半规管BPPV，眼震方向朝向健侧，即患侧卧位背地眼震，健侧卧位向地眼震，通常背地眼震强于向地眼震。对外半规管BPPV诊断手法中耳石运动的理解，无疑，在G Asprella Libonati⁸的报道中描述最为清晰。Pagnini1989⁹ 对半规管空间方位的描述和结石运动的结石也很准确。总体来讲，根据Eward第一定律，水平滚转试验诱发水平眼震，认识是一致的。向地眼震，考虑后臂结石，表现为向患侧翻身，耳石向壶腹运动，反之，向健侧翻身，耳石离壶腹运动，根据Eward第二定律，可以判断眼震强烈侧为患侧。对此，认识也是一致的。背地眼震，通常考虑前臂侧结石和嵴帽结石，并需要根据眼震持续时间不同来进行区分，其中眼震持续时间<60 s诊断为前臂管结石, 眼震持续时间>60 s诊断为嵴帽结石，根据Ewald第二定律，眼震较弱侧诊断为患侧。对此，存在争议。首先，背地眼震，除了考虑前臂侧结石和嵴帽结石，还需要考虑短臂侧（壶腹嵴椭圆囊侧）结石¹⁰；其次，管石和疏松结合的嵴帽结石性质上基本一致，根据眼震持续时间60s为界区分管石和嵴帽结石缺乏科学数据支持，也没有充分证据显示可以据此区分短臂侧结石和嵴帽结石。外半规管眼震方向转换和眼震强度转换是很重要的现象，必须重视其地位意义。鲁宏华2016¹¹ 报告外半规管管石症重复滚转试验与首次滚转试验结果常常相反，50%在第二次翻滚实验时强度发生改变。朱梓建2018¹² 也有报道35例重复滚转试验眼震方向发生转变,其中31例为背地眼震转为向地眼震。外半规管BPPV的复位手法有效率较后半规管BPPV明显差，其部分原因可能是定位错误导致。理论上，内耳三个半规管都可以导致管结石症和嵴帽结石症，总共6 种类型。不仅如此，半规管结石症和嵴帽结石症又可以分为很多BPPV亚型，例如：半规管管结石症又分为短臂侧管结石症和长臂侧管结石症，长臂侧管结石症又因为位置不同分为壶腹部、前臂近壶腹侧、后臂和椭圆囊开口处；而嵴帽结石症根据不同位置存在方式又分为短臂侧和长臂侧，根据黏附情况又分为紧固粘附和松散黏附，其鉴别诊断相当复杂，与之相对应的复位治疗手法也显然不同。现有BPPV诊断方法只能定位受累半规管并大致区分为管结石症和嵴帽结石症，并不能精准判断耳石位于短臂侧或长臂侧具体位置，因而临床上也难以进行针对性精准治疗。国内外学者虽然在BPPV病因机制及其诊疗手法方面开展了大量的研究工作，但多停留在症状描述，机理推测，简单图示示范，缺乏基于物理仿真的三维物理仿真研究。我们在前期所建立标准空间坐标系迷路模型的基础上，使用Blender v2.79b软件，基于Bullet开源物理引擎，建立BPPV三维物理仿真。我们选择外半规管BPPV临床最常用的水平滚转试验，设定检查顺序为先右侧翻身后左侧翻身，针对左右侧膜半规管不同位置的耳石，研究其运动规律和相应眼震表现，以加深对水平滚转试验诊断机制的认识。结果显示，水平滚转试验可以出现多种形式的眼震。
1.临床最为常见的为双侧向地眼震，一侧眼震强烈为耳石向壶腹运动，而另一侧眼震弱为耳石离壶腹运动，可以判断为外半规管长臂侧结石，眼震强烈侧为患侧，包括右侧长臂侧前臂近壶腹部、后臂、椭圆囊开口处结石，左侧外半规管长臂侧前臂近壶腹部、后臂和椭圆囊开口处结石。

根据从坐位到平卧位出现的眼震强度和眼震方向可以进一步进行定位：眼震强烈为长臂椭圆囊开口处结石，其次为近壶腹部结石，以后臂处结石最弱；长臂椭圆囊开口处结石为兴奋性刺激，眼震方向朝向患侧，近壶腹部结石和后臂处结石为抑制性刺激，眼震方向朝向健侧。

2.另一典型表现为双侧背地眼震，一侧眼震强烈，而另一侧眼震弱，眼震弱侧为患侧，可以判断为壶腹部结石和嵴帽结石，包括包括右侧嵴帽结石，左侧长臂侧壶腹部结石，左侧嵴帽结石。眼震持续时间>60 s诊断为嵴帽结石。

3.一侧背地眼震，一侧向地眼震，也就是眼震方向不变的外半规管BPPV。水平滚转试验检查次序是先左侧还是先右侧，会影响眼震观察结果。本研究的操作顺序是先右侧翻身，再左侧翻身。右侧翻身，出现背地眼震，考虑是外半规管嵴帽结石或者壶腹部的管石。然后左侧翻身，出现向地眼震，考虑是右侧壶腹部结石（包括嵴帽结石和壶腹部的管石）脱落转为右侧半规管管石。如果检查顺序改为先左后右，结果应为双侧背地眼震，左侧强烈。Califano2013 认为这种情况耳石是位于右侧外半规管前臂近壶腹部。事实上，外半规管前臂近壶腹部在平坐位处于高位，尤其是在仰卧位时，更是处在最高位，属于不稳定沉降位置，耳石通常会进入壶腹部或后臂。一侧背地眼震，一侧向地眼震临床并不罕见，所有外半规管长臂侧嵴帽结石，如果用翻滚复位法能够复位成功，必定是患侧卧位出现背地眼震，然后耳石从嵴帽脱落转为管石症，至健侧卧位出现向地眼震。

4.一侧较弱背地眼震，另一侧无眼震或轻微眼震，考虑短臂侧结石，此时重复水平滚转试验，部分患者可转变为长臂侧管石症，这是因为短臂侧回复到椭圆囊的结石可以重新经外半规管椭圆囊开口处进入长臂。

5.步骤D出现强烈眼震考虑耳石重新进入外半规管，为刺激性刺激，眼震方向所指为患侧，考虑左侧长臂结石。通常步骤B也会有明显眼震。

左侧长臂侧管石，在步骤C右侧卧位时会进入椭圆囊，这会对诊断造成很大影响。如果步骤D回复到椭圆囊的耳石重新进入外半规管，步骤E也会出现强烈眼震，眼震强烈侧为患侧；如果步骤D回复到椭圆囊的耳石有少部分或不重新进入外半规管，步骤E可能会出现较弱眼震或无眼震，此时眼震强侧为健侧。

故此，眼震较弱时，重复水平滚转试验是必要的。

水平滚转试验存在设计缺陷就是会导致耳石复位，影响诊断试验的敏感性，应该进行改良和修正。减少向一侧转头的幅度，可以避免导致对侧耳石复位。基于物理引擎三维物理仿真结果显示，转头60°是比较合理的方案，具体步骤为平卧后向一侧转头60°，向另一侧转头120°，再向另一侧转头120°。此方法存在以下优点：1.操作方便左右转头60°可以不用翻身，容易完成，也可以避免颈椎损伤。2.转头幅度有120°，耳石运动路径长，敏感性增加。3.不会导致对侧长臂侧耳石复位。更多的角度测试可以发现，40~50°的角度范围，可以确保外半规管长臂体部结石滑动较长距离，而外半规管长臂侧壶腹部的结石不脱离壶腹部。

结论：

基于物理引擎三维物理仿真的BPPV模型耳石运动观察显示，60°水平滚转试验有效修正了90°水平滚转试验存在的缺陷，不会导致诊断过程中耳石复位。我们在临床实践中，对患者先进行60°水平滚转试验，后进行90°水平滚转试验，初步经验为60°水平滚转试验可以代替90°水平滚转试验，但需要进一步的临床试验设计来验证60°水平滚转试验敏感性优于90°水平滚转试验。通过构造标准空间坐标系的膜迷路模型¹³¹⁴，在其中设置不同位置的结石，基于物理引擎虚拟拟真，观察外半规管BPPV诊断试验过程不同位置结石运动，对于我们理解BPPV的诊断机制有重要意义，也有助于改良和创新诊断方法。

参考文献

背景 :

良性发性位置性眩晕（benign positional paroxysmal vertigo,BPPV）是一种内耳疾病，临床特征为反复由于相对于重力方向头位改变诱发短暂性眩晕，是临床导致眩晕的最常见疾病。其发病机理为变性脱落的耳石沉积到半规管或黏附于嵴帽，在重力作用下直接或者间接刺激壶腹嵴引起眩晕发作。后半规管BPPV临床最为常见，外半规管BPPV次之，而上半规管BPPV少见¹ 。由于耳石颗粒细微，临床上难以直接通过常规影像学或其他实验手段确定移位的耳石位置，而是通过特定的头位改变使得移位的耳石在重力作用下发生位移从而诱发眩晕和眼震来进行推断¹² 。上半规管BPPV表现为Dix-Hallpike试验或者仰卧悬挂头位试验诱发下跳眼震，在坐起时诱发上跳眼震，但这种表现不具备特异性³ 。目前对于上半规管BPPV的诊断尚未达成共识，报告的发病率为3%³ ，甚至有学者认为严格定义的上半规管BPPV几乎不存在。有鉴于此，本研究采用物理引擎三维物理仿真的方法，分析上半规管BPPV诊断试验的耳石运动，推断其所诱发的眼震表现，进而分析和探讨其诊断意义。

资料和方法：

1. 建立基于物理引擎三维物理仿真的BPPV迷路模型

1.1 物理引擎：

三维物理仿真采用Bullet开源物理引擎，渲染引擎采用开源的基于物理真实还原的Cycles渲染引擎。

1.2 膜迷路模型：

内耳空间方向位置具备一定的个体差异性，研究使用的膜迷路模型需要具备代表性。我们在前期的研究中已经建立了空间坐标系的标准膜迷路模型⁴⁵ 。

1.3 物理引擎参数设置:

半规管物理参数设置：开启物理计算刚体(Rigid Body)，选择刚体类型(Type)被动(Passive)，刚体碰撞形状网格(Mesh)，表面响应摩擦(Friction) 0.5，弹跳力(Bounciness) 0，敏感度边距(Margin) 0.04。耳石物理参数设置：开启物理计算刚体(Rigid Body)，选择刚体类型(Type)活动项(Active)，刚体碰撞形状网格(Mesh)，表面响应摩擦(Friction) 0.5，弹跳力(Bounciness) 0，敏感度边距(Margin) 0.04。物理引擎刚体缓存和渲染根据需求设置足够帖数以获取足够长时间模拟，直至耳石运动停止。

1.4 耳石位置设置:

1）耳石脱离椭圆囊斑后，可以游离于椭圆囊和半规管的不同位置。
2）耳石可以位于半规管的短臂侧和长臂侧，包括游离的管石和紧密结合的嵴帽结石。
3）长臂侧结石可以位于平坐位半规管多处最低位。
4）在椭圆囊、后半规管、外半规管、上半规管各主要位置设置耳石，启动物理引擎，取平坐位耳石沉降位置作为诊断试验分析的初始位置。
1.5 耳石运动观察：
对于BPPV耳石运动的观察，只关注在重力作用下耳石运动最终到达的位置。

2. 上半规管BPPV诊断试验分析

2.1 诊断试验选择

Dix-Hallpike试验和仰卧悬头位试验是临床最为常用的上半规管BPPV诊断手法，以其为例，使用物理引擎三维物理仿真分析试验过程中不同位置耳石运动情况。眼震推理依据以下前庭生理原则：1）外半规管内淋巴液向壶腹流动产生较强刺激，离壶腹流动产生较弱刺激，上/后半规管受刺激时情况相反 2）眼震快向朝向前庭兴奋侧 3） 半规管受到刺激引起内淋巴液的流动，眼震的平面与该半规管所处的空间平面相一致。外半规管刺激出现水平眼震；后半规管兴奋性刺激为旋转上跳眼震，抑制性刺激为旋转下跳眼震；上半规管兴奋性刺激为旋转下跳眼震，抑制性刺激为旋转上跳眼震，旋转成分可以不明显。

2.2 物理拟真分析记录

使用python 语言编程模拟诊断试验旋转模型到指定位置，调整物理引擎刚体缓存和渲染帖数以获取足够长模拟时间，启动物理引擎，直至耳石运动停止。不同角度进行耳石运动观察，并启动屏幕录像记录。

2.3 耳石运动动画合成

使用开源的GIMP v 2.10.8软件，作为图层打开所记录的耳石运动图片，矩形选择窗口内容，裁剪到选区，导出为GIF图片格式，选择As animation参数。

结果

耳石平坐位沉降位置

耳石沉降位置包括稳定沉降位置和不稳定沉降位置，不稳定沉降位置是指在重力作用下较长时间后或者日常头位活动导致此位置的耳石会滑动到其他稳定沉降位置。

椭圆囊

椭圆囊内的耳石沉降到椭圆囊后侧和后半规管短臂侧。

外半规管：

平坐位，耳石沉降到外半规管的多个位置，包括外半规管长臂侧和短臂侧，其中长臂侧分为耳石稳定沉降位置包括壶腹部、后臂、后臂椭圆囊开口处以及耳石不稳定沉降位置包括前臂靠近壶腹部和后臂靠近椭圆囊开口处。

后半规管：

平坐位，耳石沉降到后半规管的多个位置，包括后半规管长臂侧和短臂侧，其中长臂侧底部平长，耳石可以散在分布。

上半规管

平坐位，耳石沉降到上半规管长臂侧靠近壶腹嵴处，位置比较固定。

半规管、椭圆囊各关键位置设置耳石

在重力作用下，耳石沉降到低位。

Dix-Hallpike试验分析

A.平坐位，从后向前观察。后半规管结石位于长臂侧下臂近壶腹部和远壶腹部以及短臂侧； 外半规管结石位于长臂侧壶腹部、后臂、后臂靠近椭圆囊开口处、椭圆囊开口处和短臂侧；上半规管结石位于长臂侧壶腹部；椭圆囊内的结石位于椭圆囊后侧。

B.向右侧转头45°

C.患者从坐位快速躺下至平卧右耳向下位置，头部后仰30°。 后向前观察。

D. 患者从坐位快速躺下至平卧右耳向下位置，头部后仰30°。 侧面观察。

可以观察到如下事实：

位置	耳石运动
右后	长臂侧结石离壶腹运动，不同位置的结石运动距离不同；短臂侧的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部
右外	长臂侧壶腹部结石离壶腹长距离滑动,后臂椭圆囊开口处和靠近椭圆囊开口处的结石向壶腹长距离滑动，后臂的结石无明显运动；短臂侧的结石在壶腹部短距离运动
右前	长臂侧结石在壶腹部短距离离壶腹运动
右椭	结石进入右侧外半规管短臂侧壶腹部
左后	长臂侧近壶腹嵴结石向壶腹运动进入壶腹部壶腹嵴顶部，远壶腹部结石不动或离壶腹短距离滑动；短臂侧的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部
左外	长臂侧体部的结石离壶腹运动较长距离，后臂靠近椭圆囊开口处结石无明显运动，椭圆囊开口处结石向壶腹短距离运动，壶腹部的结石在壶腹部短距离运动；短臂侧的结石进入椭圆囊
左前	长臂侧结石在壶腹部从壶腹嵴帽底部滑动到顶部
左椭	结石经总管进入上半规管和后半规管

注：后=后半规管; 外=外半规管；前=前半规管; 椭=椭圆囊

总结归纳如下：
1.所有位置的结石都有一定程度的运动，其中有明显结石运动的位置包括：右后（长/短）；右外（长）；右椭；左后（长/短）；左外（长/短）；左椭。引起兴奋性刺激的位置包括：右后（长/短）；左后（长/短）；左外（短）。引起抑制性刺激的位置包括：右外（长）；右椭；左后（长）; 左外（长）；左椭。
2.同侧上半规管的结石虽然也有离壶腹运动，但位于壶腹部，距离短，没有明显流体力学效应。对侧上半规管的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部，可能具备流体力学效应。
3.右侧Dix-Hallpike试验可能诱发右侧外半规管短臂侧结石症，但也可导致左侧外半规管短臂侧结石复位。
4.右侧Dix-Hallpike试验可能诱发左前半规管长臂侧结石症，回复坐位可自然复位（可出现坐起时眩晕/眼震/身体不稳），其眼震表现易被误诊为右侧后半规管BPPV，如果直接做Epley法复位，会使得上半规管的结石移位到前臂，导致上半规管BPPV无法自然复位。
5.右侧Dix-Hallpike试验可能诱发左后半规管长臂侧结石症，其眼震表现易被误诊为上半规管BPPV，但回复坐位无法自然复位，复查Dix-Hallpike 试验为左侧后半规管BPPV。
6.右侧Dix-Hallpike试验右侧总管椭圆囊开口处于低位，右侧椭圆囊后部游离沉降的结石在重力作用下进入右侧外半规管短臂侧，但右侧椭圆囊斑直接脱落的结石可以经总管进入右侧后半规管，其眼震表现易被误诊为上半规管BPPV，但回复坐位无法自然复位，复查Dix-Hallpike 试验为右侧后半规管BPPV。

分析：
1.尚不清楚后半规管短臂侧结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部产生的生物力学效益。但根据我们的研究结果，在诊断为短臂侧BPPV的患者中，Dix-Hallpike试验同样阳性，也有延迟现象，推断这种滑动应该具备明显生物力学效益。
2.前半规管BPPV同侧出现Dix-Hallpike试验阳性可能性甚小。
3.Dix-Hallpike试验诱发旋转眼震，典型眼震考虑右后（长/短）BPPV，不典型眼震还要考虑左后（长/短）BPPV和左侧椭圆囊结石进入前半规管和后半规管以及右侧椭圆囊结石进入后半规管。
4.Dix-Hallpike试验诱发水平眼震，考虑：左外（短/长）BPPV；右外（长）BPPV；右侧椭圆囊结石进入外半规管短臂侧。

总之，Dix-Hallpike试验检查结果的判断，除了根据诱发眩晕/身体不稳/眼震，还必须结合眼震特点，对于不典型的眼震定位非常困难。但是根据双侧Dix-Hallpike试验结果，诱发明显眩晕/旋转上跳向地眼震一侧为后半规管BPPV还是明确的；水平眼震需要结合水平滚转试验。不典型眼震需要复查Dix-Hallpike试验。

仰卧悬挂头位试验分析

A.平坐位，从后向前观察。后半规管结石位于长臂侧下臂近壶腹部和远壶腹部以及短臂侧； 外半规管结石位于长臂侧壶腹部、后臂、后臂靠近椭圆囊开口处、椭圆囊开口处和短臂侧；上半规管结石位于长臂侧壶腹部；椭圆囊内的结石位于椭圆囊后侧。

B. 从坐位快速躺下至平卧位，头部后仰和水平面成30°角

可以观察到如下重要事实：

位置	耳石运动
后	长臂侧的结石离壶腹运动；短臂侧的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部
外	长臂侧体部的结石离壶腹运动，后臂椭圆囊开口处和靠近椭圆囊开口处的结石向壶腹短距离滑动；短臂侧的结石在壶腹部短距离运动
前	长臂侧壶腹部结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部
椭	结石经总管进入上半规管和后半规管

注：后=后半规管; 外=外半规管；前=前半规管; 椭=椭圆囊

分析：
1.上半规管长臂侧结石位于壶腹部无法脱出，即便加大头部后仰角度至60度，上半规管壶腹部的结石也无法脱出。
2.椭圆囊的结石可以进入后半规管，其眼震表现易被误诊为上半规管BPPV，在坐起时无法自然复位，复查仰卧悬挂头位试验为后半规管BPPV。
3.椭圆囊的结石可以进入上半规管，其眼震表现易被误诊为后半规管BPPV，在坐起时可以自然复位（可出现坐起时眩晕/眼震/身体不稳），复查Dix-Hallpike试验可为阴性。

讨论：

对于BPPV发病机制的认识，已有近百年的历史，至今仍然有各种争议。初始对于BPPV的认识，仅限于后半规管，1985年McClure报道水平半规管耳石症⁶ ，直至1994年 Herdman方才报道上半规管BPPV⁷ 。通常认为上半规管BPPV非常罕见，约占BPPV总数的3%，但各家报道迥异³⁸⁹¹⁰ 。从解剖学的角度看，上半规管在平坐位处于高位，即便仰卧位结石经总管进入上半规管后臂，也很难到达前臂，在坐起后也会自然复位。通常认为特殊情况下如瑜伽练习如头向下倒立、Epley复位过程可能导致上半规管BPPV¹⁰¹¹ 。Dix-Hallpike试验用于诊断后半规管BPPV和上半规管BPPV，但事实上39%外半规管BPPV 患者Dix-Hallpike试验也可以诱发眩晕，使得Dix-Hallpike试验阳性结果的分析困难，要结合眼震特点¹²。根据前庭生理原则，右侧Dix-Hallpike试验诱发眼震表现分析：1.眼震表现为上跳、旋转，向地眼震考虑右侧后半规管兴奋性刺激/左侧上半规管抑制性刺激， 背地眼震考虑左后半规管兴奋性刺激/右侧上半规管抑制性刺激；2.眼震表现为下跳、旋转，背地眼震考虑右侧后半规管抑制性刺激/左侧上半规管兴奋性刺激，向地眼震考虑左后半规管抑制性刺激/右侧上半规管兴奋性刺激。3.眼震表现为水平眼震，向地眼震考虑右侧外半规管兴奋性刺激/左侧外半规管抑制性刺激；背地眼震，考虑右侧外半规管抑制性刺激/左侧外半规管兴奋性刺激。
根据物理引擎耳石运动观察，归纳如下：
1.水平眼震，考虑外半规管BPPV，双侧都有可能；也可能为同侧侧椭圆囊结石进入外半规管短臂侧。
2.单侧上跳、扭转向地的强烈眼震，考虑同侧后半规管BPPV。
3.单侧上跳、扭转向地的较弱眼震 需要考虑1）同侧后半规管BPPV，复查Dix-Hallpike阳性；2）对侧椭圆囊的结石进入上半规管，其扭转成分可能较弱，复查Dix-Hallpike阳性可能阴性，直接行Epley法复位可能导致对侧上半规管BPPV。
4.一侧上跳、扭转向地较强眼震，另一侧诱发扭转背地上跳较弱眼震，考虑较强眼震侧后半规管BPPV，对侧Dix-Hallpike诱发眼震的原因是长臂侧近壶腹部结石向壶腹运动，复查Dix-Hallpike试验通常转变回单侧诱发上跳、扭转向地的眼震。
5.一侧诱发上跳、扭转向地较强眼震，另一侧诱发扭转下跳较弱眼震，考虑较强眼震侧后半规管BPPV，对侧Dix-Hallpike诱发眼震的原因是长臂侧远壶腹部结石离壶腹运动，复查Dix-Hallpike试验通常转变回单侧诱发上跳、扭转向地的眼震。
6.单侧诱发扭转下跳眼震，考虑1）对侧椭圆囊的结石经总管进入后半规管，眼震方向向地，坐起可自然复位，复查Dix-Hallpike试验阴性。2）同侧椭圆囊的结石进入经总管进入后半规管，眼震方向背地，坐起不能自然复位，复查Dix-Hallpike试验同侧上跳扭转向地眼震，是临床最为常见的形式¹⁰ 。3）对侧上半规管长臂侧的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部，眼震方向背地，复查Dix-Hallpike试验结果一致。
Dix-Hallpike试验物理引擎三维物理仿真试验结果显示，右侧Dix-Hallpike试验可以诱发所有半规管位置的结石发生一定程度的运动，其中有明显结石运动且可能诱发垂直旋转眼震的位置包括右侧后半规管离壶腹运动，左侧后半规管离壶腹或者向壶腹运动，左侧椭圆囊的结石经总管进入上半规管或后半规管，左侧上半规管长臂侧的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部。尚不清楚上半规管长臂侧结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部产生的生物力学效益。但根据我们的研究结果，在诊断为短臂侧后半规管BPPV的患者中，Dix-Hallpike试验同样阳性，也有延迟现象，推断这种滑动应该具备明显生物力学效益。右侧上半规管的结石虽然也有离壶腹运动，但位于壶腹部，距离短，流体力学作用不强。有认为后半规管近总脚处结石也可以表现为同侧Dix-Hallpike试验扭转下跳眼震，但后半规管近总脚处为不稳定结石沉降位置，更可能是同侧椭圆囊的结石进入后半规管¹⁰ 。由此，一侧Dix-Hallpike试验出现扭转下跳眼震除考虑对侧上半规管BPPV，还应该要考虑同侧椭圆囊结石经总管进入后半规管或上半规管以及对侧椭圆囊结石经总管进入后半规管，坐位低头休息5-15分钟后使得椭圆囊里的结石充分沉降并粘附于椭圆囊斑，复查Dix-Hallpike试验出现眼震的转换有助于鉴别。
总之，Dix-Hallpike试验检查结果的判断，除了根据诱发眩晕/身体不稳/眼震，还必须结合眼震特点，对于不典型的眼震定位非常困难。但是根据双侧Dix-Hallpike试验结果，诱发明显眩晕/旋转上跳向地眼震一侧为后半规管BPPV还是明确的；水平眼震需要结合水平滚转试验；不典型眼震需要复查Dix-Hallpike试验。
仰卧悬挂头位试验物理引擎三维物理仿真试验结果判断比较简单
1.水平眼震，考虑外半规管BPPV，双侧都有可能。
2.下跳扭转眼震，考虑
1）椭圆囊的结石经总管进入后半规管或上半规管，坐起可自然复位，复查仰卧悬挂头位试验阴性。
2）上半规管长臂侧的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部，复查仰卧悬挂头位试验阳性。
3.上跳扭转眼震，考虑后半规管长臂侧和短臂侧结石。
由此，仰卧悬挂头位试验出现扭转下跳眼震除考虑上半规管BPPV，还应该要考虑椭圆囊结石经总管进入后半规管或上半规管，坐位低头休息5-15分钟后使得椭圆囊里的结石充分沉降并粘附于椭圆囊斑，复查仰卧悬挂头位试验出现眼震的转换有助于鉴别。
杨旭报道40例上半规管BPPV，19例为单纯AC-BPPV，11例为AC-PC-BPPV,10例为AC-SC-BPPV，Dix-Hallpike试验和仰卧悬头位试验出现下跳眼震的分别为26例和33例，出现旋转下跳眼震的分别为14例和7例，17例门诊首诊治愈，21例随访一周治愈，其判断诊断正确的依据是用Yacovino 法能够治愈以及合并其他类型BPPV和随访转变为其他类型BPPV，上半规管BPPV发病率高达12.1%，其中多管BPPV超过一半，对上半规管BPPV的诊断标准提出了新的挑战⁸ 。事实上，虽然Yacovino法是较常使用的复位上半规管BPPV的手法³⁸¹⁰¹³ ，但是仿真试验结果显示，仰卧悬挂头位无法使得上半规管长臂侧壶腹部的结石脱出，显然Yacovino法是无法使得上半规管的结石经长臂进入椭圆囊，需要其他机制解释。杨旭报道上半规管嵴帽结石症约占上半规管BPPV的1/3，以眼震持续时间超过1分钟作为诊断依据⁸ 。上半规管的结石在平坐位位于壶腹嵴底部，不容易粘附于壶腹嵴帽顶部。震持续时间超过1分钟也可能为来自椭圆囊的结石陆续进入后半规管。

结论

上半规管BPPV诊断试验诱发下跳眼震，除考虑上半规管BPPV，还需要考虑诊断试验本身诱发椭圆囊的结石进入后半规管，后者复查诊断试验转为后半规管BPPV，观察眼震动态变化十分必要。Dix-Hallpike 试验和仰卧悬挂头位试验都无法使得上半规管壶腹部的结石脱出进入长臂，Yacovino法（仰卧悬挂头位，头部上抬至下颏抵住胸部后缓慢坐起）理论上无法复位上半规管BPPV，其治疗有效不支持上半规管BPPV。对于上半规管BPPV的诊断标准,还需要重新评估，并需要改良诊断方法。

参考文献