The Facial Nerve NILUBOL TATAYAWONGSAKUL,MD

Anatomy of the facial nerve 1. Intracranial 2. Intratemporal 3. Extratemporal

Anatomy Intracranial portion ตั้งแต่ motor cortex จนถึง cerebellopontine angle ก่อนเข้า internal auditory canal - supranuclear pathway - facial nucleus - infranuclear pathway

- upper motor neurone lesion - contralateral lower face palsy - lower motor neurone lesion - ipsilateral whole face palsy

Intratemporal portion - meatal segment - labyrinthine segment - tympanic or horizontal segment - mastoid or vertical segment

Intratemporal portion Meatal segment อยู่ใน IAC content ใน IAC ประกอบด้วย facial nerve, cochlear nerve, superior vestibular nerve, inferior vestibular nerve, labyrinthine artery - Bill's bar (crista falciformis) - Transverse crest.

Intratemporal portion Labyrinthine segment from fundus of IAC to geniculate ganglion between labyrinth and cochlear 1st branch - greater superficial petrosal nerve (GSPN) lacrimal, palatine, minor salivary gland - no vascular anastomosis

Intratemporal portion Tympanic or horizontal segment - from genicalate gg to oval window (1st genu to 2nd genu) - no branch - most dehiscence (50%)

Intratemporal portion Mastoid or vertical segment 2 nd genu to stylomastoid foramen - branch to stapedial muscle - chorda tympani nerve submandibular, sublingual gland

Extratemporal or parotid segment - from stylomastoid foramen เข้าสู่ parotid gland แบ่งเป็น superficial and deep lobe แตกแขนงมีลักษณะเป็น pes ancerinus (goose's foot)

Locate most medial aspect of tympanomastoid fissure & between mastoid tip – EAC at 1-1.5 cm anterior & deep to tragal pointer Then separate into 3 division at pes anserinus

Function of the facial nerve 1. Special visceral afferent (SVA) 2. General visceral afferent (GVA) 3. Special visceral efferent (SVE) 4. General visceral efferent (GVE)

1. Special visceral afferent (SVA) taste fiber (taste bud ant r 2/3 of tongue, hard and soft palate) chorda tympani (lingual nerve) geniculate gg nervus intermedius nucleus of tractus solitareus

2. General visceral afferent (GVA) sensory fibers (tympanic cavity, tympanic membrane, EAC) nucleus of tractus solitareus

3. Special visceral efferent (SVE) motor fiber muscles of facial expression, platysma m., posterior belly of digastric m, stylohyoid m.

4. General visceral efferent (GVE) parasympathetic fiber จาก superior salivary nucleus lacrimal, palatine, minor salivary gland (GSPN) submandibular, sublingual gland (chorda tympani n.)

Pathophysiology of peripheral nerve lesion Sunderland classification 1st degree (neurapraxia) 2nd degree (axonotemesis) 3rd degree 4th degree neurotemesis 5th degree

Sunderland classification 1st degree (neurapraxia) =compression ทุกอย่างยังดี 2nd degree (axonotemesis) = wallerian degeneration neurotemesis 3rd degree = axon + endoneurium ขาด 4th degree = axon + endoneurium + perineurium ขาด 5th degree = axon + endoneurium + perineurium + epineurium ขาด

House-Brackmann System of grading facial nerve recovery Grade I normal Normal facial function in all areas Grade II mild dysfunction Gross : slight weakness noticeable on close inspection. At rest : normal symmetry and tone Motion : Forehead, moderate to good function. :Eye, complete closure with minimal effort. : Mouth, slight asymmetry. Grade III moderate dysfunction Gross : Obvious but not disfiguring difference between two sides Motion : Forehead, slight to moderate movement. : Eye, complete closure with effort. : Mouth, slight weak with maximum effort.

House-Brackmann System of grading facial nerve recovery Grade IV Moderately severe dysfunction Gross : obvious weakness or disfiguring asymmetry, or both At rest : normal symmetry and tone Motion : Forehead, none. : Eye, incomplete closure. : Mouth, asymmetric with maximum effort. Grade V severe dysfunction Gross : only barely perceptible motion. At rest : asymmetry : Mouth, slight movement. Grade VI total paralysis No movement.

Clinical recovery begins Regeneration of nerve injury Degree of injury Pathology Clinical recovery begins Morphology H-Bgrading 1st degree neurapraxia 1 - 4 weeks no morphologic change I 2nd degree axonotemesis 1 – 2 months axon grows into intact empty myelin sheath II 3rd degree neurotemesis 2 – 4 months some axon grow into the wrong tube (synkinesis) III – IV 4th degree partial transection 4 – 18 months scarring blocks the regeneration V 5th degree complete transection never complete disruption VI Electrical testing can distinguish class I from class II to V lesions but cannot distinguish class II from class V

Special facial nerve test - Topographic test - Prognostic test or Electrical test

Topographic test - Location of facial nerve injury Test branch of facial nerve Lacrimation Salivation Taste Stapidius reflex ได้ผลค่อนข้างถูกต้องในราย temporal bone fracture (complete focal lesion) แต่ใน Bell’s palsy จะเชื่อถือได้น้อย(partial lesion with varying degree of conductive block)

Topographic test 1. Lacrimation test=Schirmer’s test เส้นประสาทที่ตรวจ greater superficial petrosal nerve หลักการ เปรียบเทียบการไหลของน้ำตาทั้ง 2 ข้าง วิธีการ กระดาษกรองขนาด 5 * 35 มม วางที่บริเวณ inferior fornix นาน 5 นาที การแปลผล < 30% ,<1/3ของข้างที่ปกติ ถือว่า impair nerve(ปกติอาจไม่เท่ากันได้ แต่อย่างน้อยต้องมากกว่ากัน54%) <25 mm sum of both eyes is abnormal ตำแหน่งรอยโรค บริเวณ geniculate ganglion หรือสูงกว่า

Topographic test 2. Stapedial reflex test เส้นประสาทที่ตรวจ nerve to stapedial muscle หลักการ เป็นการตรวจ reflex โดยที่มี input คือเสียงที่มีความดังมากพอ (>60 dB above threshold) ผ่านทาง CN VIII มี output ทำให้เกิดการหดตัวของ stapedial muscle ผ่านทาง CN VII(ด้านตรงข้าม) วิธีการ ใช้เครื่อง acoustic impedance ตรวจการทำงานของ stapedial muscle การแปลผล negative ในรายที่มี injury ต่อ nerve (ไม่มี โรคของหูและการได้ยินอยู่ในเกณฑ์ปกติ) ตำแหน่งรอยโรค บริเวณ pyramidal eminence หรือสูงกว่า 2 genu in vertical (mastoid) part of nerve.

Topographic test 3.Taste test (electrogustometry) เส้นประสาทที่ตรวจ Taste sensation ของ chorda tympani nerve หลักการ ทดสอบการรับรสที่บริเวณ anteria2/3 ของ tongue เปรียบเทียบผลทั้ง2 ข้าง วิธีการ ทดสอบโดยใช้สารธรรมชาติ คือ รส เค็ม หวาน เปรี้ยว(salt,sugar,citrate,quinine) 2. กระแสไฟฟ้ากระตุ้น(electrogustometry) การแปลผล 1. ไม่สามารถรับรสได้ 2. ค่ากระแสไฟฟ้าที่ใช้กระตุ้นมากกว่าข้างปกติเกิน 25% หรือใช้กระแสไฟฟ้าเกิน 300 mAmp. ตำแหน่งรอยโรค vertical (mastoid) segment ก่อนออก stylomastoid foramen หรือสูงกว่า

Topographic test 4.Salivary flow test เส้นประสาทที่ตรวจ secretorymotor ของ chorda tympani nerve หลักการ เปรียบเทียบปริมาณน้ำลายที่หลั่งจาก submandibular glandทั้ง 2 ข้าง วิธีการ แยงท่อเข้าไปใน Wharton’s duct ทั้ง 2 ข้าง แล้ววัดปริมาณน้ำลายที่ออกมา (จำนวนหยดหรือจำนวนซีซี) การแปลผล ปริมาณน้ำลาย <25% ของข้างปกติ ถือว่าผิดปกติ(May & Hawkins) ตำแหน่งรอยโรค vertical segment (mastoid portion)ก่อนออก stylomastoid foramen หรือสูงกว่า Chorda tympani ที่แยกจาก main facial trunk

Topographic test 5.Salivary PH Normal: PH .>,= 6.4 PH < 6.1= incomplete recovery in case of Bell’s palsy Accuracy prediction = 91% Unknown cause this test Give an earier prognosis than other test

Prognostic test or Electrical test severity of axonal degeneration Require serial testing Compared with the normal side ใช้access motor function of facial n. at distal to stylomastoid foramen กรณีlesionที่ proximal กว่าตำแหน่ง test ต้องรอ wallerian degeneration ก่อน test ซึ่งใช้เวลาอย่างน้อย 72 ชั่วโมง (Not determine in the immediate post injury stete )

Electrical test 7 test Nerve excitability test (NET) or Hilger's test Maximum stimulation test Electroneuronography (ENOG) Evoked Electromyography (EEMG) Electromyography (EMG Magnetic stimulation Facial Nerve Monitoring

Nerve excitability test (NET) or Hilger's test ใช้ DC current กระตุ้น nerve trunk นาน 0.3msec. เปรียบเทียบ muscle contraction 2 side ทำหลัง onset 3 day มักทำ marginal mandibular branch เพราะตื้นที่สุด Stimulating electrode is place on skin over stylomastiod foramen or over one of peripheral branch of the nerve

Frontal branch - 1 inch lateral to outer canthus Zygomatic branch - bony lateral border of orbit Marginal mandibular branch – ant r to the point that facial a. pass mandible

Nerve excitability test (NET) or Hilger's test minimum electrical stimulation > 6mA in injury side - different > 3.5 m A Severe degeneration

NET เมื่อใช้ NET different >3.5 เป็น criteria ในการทำการผ่าตัด nerve decompression จะมี accuracy 80% มีประโยชน์เฉพาะ(Useful only) first 2-3 weeks of complete paralysis,before complete degeneration has occure ใน incomplete paralysis จะมี normal response เมื่อกระตุ้น distal ต่อ pathologic site จึงไม่ควรทำ NET ใน incomplete paralysis Clinical recovery จะมาก่อน NET recovery จึงไม่มีประโยชน์ในการ F/U NET

Maximum stimulation test (MST) กระตุ้นด้วย maximal DC current ที่ผู้ป่วยทนได้(5mA) จนเห็น maximal movement เริ่มทำในข้างที่ดีก่อนแล้วทำข้างเสีย เปรียบเทียบเป็น % กับข้างดี Stimulate all intact axon,ประเมินสัดส่วนของ fiber ที่ degenerate ฉะนั้นจึงให้information more reliably guide prognosis and treatment than NET (full muscle contraction or pain) result - equal 100%, mild 75%, moderate 50%, severe 25%, complete 0% - ถ้า severe (<25%) 75% incomplete recovery

Bell’s palsy ถ้าพบ Normal MST 88% = complete recovery Absence of electrically stimulated movement asso. C incomplete recovery

Electroneuronography (ENOG) Evoked Electromyography (EEMG) หลักการเหมือน MST แต่ recod เป็นกราฟ Electrical summation potential เป็น objective test เป็น most acceptable for prognostic indicator - เปรียบเทียบ compound action potential (CAP) กับข้างดี

Normal ต่างกันน้อยกว่า 3% อาจมี Test error 20% 0-50% degeneration : good prognostic indicator 50-90% degeneration : fair recovery >90% degeneration : poor recovery (surgery is indicate in traumatic) ปัจจุบันใช้ 95% degenertion ( =5% normal site)เป็น surgical indication ใน Bell’palsy (เพราะ ใน 2 wk. จะมี 50% change of poor recovery)

ทั้ง NET, MST, ENOG จะทดสอบได้ก็ต่อเมื่อมี axon degeneration ก่อน ซึ่งจะเกิดขึ้น 48-72 ชม. หลัง injury เพราะฉะนั้นตรวจและแปลผลได้ เมื่อเกิน 72 ชม. ไปแล้ว

Electromyography (EMG) ใช้ evaluate the motor unit ใช้ electrode วัด electrical activity Recoding of spontaneous and voluntary muscle potential by needle introduced into the muscle

Electromyography (EMG) Muscle electrical response at rest and contraction Normal - needle insertion - muscle contraction - rest - no muscle activity - contraction - muscle activity (CAP) Degeneration - at rest - fibrillation wave - contraction - no muscle activity พบประมาณ 2 สัปดาห์ หลัง injury

แปรผล Biphasic or triphasic = normal motor unit Fibrillation = degeneration (อาจพบได้ตั้งแต่ 10-14 วัน หลังinjury ซึ่งยืนยันว่ามี degeneration จริง Polyphasic สำคัญ ใช้บอก = regeneration = reinnervation (4-6 weeks after the onset of the paralysis)

Magnetic stimulation - กระตุ้น facial nerve ตั้งแต่บริเวณ geniculate ganglion, internal auditory canal โดยตรง ข้อดี 2 ข้อ ทดสอบได้เร็วตั้งแต่เริ่มมี injury , บ่งตำแหน่งรอยโรคได้, test up 4 days after on set of Bell’s palsy without pain and discomfort - ยังอยู่ระหว่างการศึกษาถึงประโยชน์ที่ชัดเจน

Facial Nerve Monitoring Intra-operative monitoring Audible EMG (needle or surface electrode, monopolar or bipolar stimulation) At the end of the case the nerve can be stimulated successfully near the brainstem with low currents (0.05-0.1mA), the prognosis for postoperative function is excellent

Thank you