前庭眼反射 – COWS 到底怎麼來的

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大家學生時期一定耳熟能詳的一個口訣:COWS,最近在幫EMT上課,還有跟醫學生講課時,提到這個口訣。大家都知道前庭眼反射(Vesticulo-ocular reflex, VOR),但是可能不完全知道其所以然,因為他背後是最可怕的眼動大魔王(還有眼震的基本概念)所以可能讓很多人剛開始學習就卻步了,今天有空就重新畫了一次眼動牛牛—到底COWS這個口訣是怎麼來的?

生理解剖

為了要維持日常視覺畫面的平衡,當我們身體動的時候,眼球不能隨著身體隨便大幅度晃動,要不然我們整天看到的畫面就會頭暈到爆炸。就像汽車公司的這個廣告一樣,禽類的脖子非常穩定,就是希望在飛行過程中能保持視覺的平穩。我們人體也有佩戴一套這樣的系統,其中一個就是前庭動眼反射(VOR),由於我們今天要把事情簡化,所以只討論水平的眼動(但其他方向的眼動道理是一樣的)。

(影片來源:Mercedes-Benz YouTube Channel

我們兩隻耳朵有三條半規管,分別為:前、後、側。由於我們今天只討論水平轉動,所以把目標放在側半規管(lateral semicircular canal, lateral SCC)上。

另外有一個結構稱之為PPRF(Parapontine reticular formation),可以把它想像成進入眼動系統前的訊號匯集器。

後面兩個結構CN6(外旋神經) 和CN3(動眼神經) 應該我就不用再多介紹了。

這些結構之間的連結是這樣的:同側lateral SCC → 對側PPRF→ 對側 CN6→ 同側CN3

所以當右邊的lateral SCC活化時,會活化左側PPRF,左側CN6,右側CN3。

正常的前庭動眼反射

抓緊囉,要變難了!當我們轉頭的時候,會活化同側的lateral SCC,接著發出訊號給頭部穩住眼睛。於是:如果我們正在看前方,但頭突然轉左邊的時候,為了維持視覺持續看向前方,雙眼必須要往右轉,才能達到這樣的目的。這樣的反射路徑是透過:頭往左側轉動時,活化左側lateral SCC(藍色黃底),於是活化右側的PPRF,活化右側CN6 (右眼往外 [右] 看),活化左側 CN3 (左眼往內看 [右]),最終達到兩隻眼睛共軛(Conjugated)往右邊轉,視覺保持穩定!

眼動牛牛—COWS是怎麼來的?

對於還不知道COWS是什麼的人,這邊簡單說一下。在臨床腦死判定時,我們會需要進行腦幹反射功能喪失確認。正常的大腦就會出現「COWS」的變化,而腦死的患者不會出現。COWS是「Cold Opposite, Warm Same」 的縮寫,意思是灌冷水,眼睛會產生「往灌水反側的眼震(cold opposite)」,灌溫水,眼睛會產生「往灌水同側的眼震(Warm same)」。這邊又必須要再說明一下,眼震的方向通常我們描述的是矯正方向,也就是「快相」(fast phase)的方向,和實際產生現象的「慢相」(slow phase)會是相反的。超複雜的吧!與其糾結這個,我覺得我們直接進入解說,大家會更快理解COWS到底是什麼意思。

灌溫水(Warm)

現在,我在左邊的耳朵灌入溫水。比體溫高的溫度會促進半規管液體流動,進而「活化」該側半規管。所以大家可以直接想成:「左邊滴溫水」等同於「頭往左轉」的效果!這時候一切都好辦了。頭往左轉,所以依照前面正常生理反射,我們的眼球會往右邊轉。這也是我們前面說的「慢相」(slow phase)。

但是我們畢竟是用外在的因素才產生這樣的效果,頭跟身體都沒有轉動加速度,於是身體開始感覺不對勁,這個往右偏有問題!於是身體自己產生一個「矯正的眼震」,這也是我們比較容易觀察到的「快相」,也是我們用來描述眼震的方向。在這個Case,眼球於是往左邊彈回去了!

到這裡,我們描述的是:左邊滴溫水,產生往右的慢相,以及往左的快相。我們描述眼震只會容易看到快相,所以都用快相的方向來解釋。於是結論就是:左邊滴溫水,產生往左的眼震。Warm water, Same Nystgmus Direction,縮寫就是 Wam Same “WS"。

灌冷水(Cold)

原本想說畫完溫水就好,但有人敲碗要冷水。所以就一起畫了。冷水不難,只要想成相反的就好。冷水在生理上會「抑制」半規管的液體流動,所以會導致注水該側半規管功能下降(我畫了小箭頭向下),所以相對的,對側的功能就是「相對活化」啦。聽到活化這個詞,我們就再來一次前面的邏輯。

左側灌冷水,左側功能下降,右側相對而言功能增加,可以想成「右側活化」。右側活化lateral SCC,活化左側PPRF,活化左側CN6,活化右側CN3,所以兩隻眼睛共軛往左看(慢相)。這時後身體感到不對勁,再產生一個校正訊號,使眼睛往右邊彈回去,形成往右的眼震(快相)。於是結論就是:左側滴冷水,眼震往右,Cold water, Opposite nystagmus direction,縮寫就是 Cold Opposite, “CO"

結論:冷水+熱水的口訣合起來就是:COWS,很簡單吧!

「Nervous Nerve」的個人頭像

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