听性脑干反应的基本原理及临床应用

听性脑干反应听性脑干反应(ABR)的基本的基本 原理及临床应用原理及临床应用ERA的基本原理的基本原理u神经细胞的电现象v生物电现象 早在公元前300多年，Aristohe，电龟的放电现象（一种“震击”作用）17世纪：电龟的“震击”电震肌电板单位组成（如同蓄电池的电板）每个肌电板产生0.14伏电压 18世纪：伽尔佛尼，神经肌肉放电现象研究经典的N-M放电现象甲乙 活动区与静息区出现电位差产生局部电流向周围扩散传播形成“冲动”膜电位及离子学说膜电位及离子学说 西德，Neher等创造的膜片钳单通道记录技术，从分子水平了解生物膜离子通道的开放与关闭，动力学，选择性和通透性等膜信息提供了直接手段 离子通道与神经，肌肉和突触电信号密切相关，通道的多样性，其开关过程与产生电信号的神经系统反应相一致，这些微弱电流由神经系统综合加工放大后，形成神经冲动，使生物体做出相应反应 神经膜电位学说及离子通道神经膜电位学说及离子通道 生物电起源 Hodgkin离子学说离子学说 细胞内外离子浓度差 （H-H）方程式 70年代膜上存在一种载体系统，需要特殊酶参与 离子通道可能是一种受控的孔道 1976年Neher直接记录出膜上的离子通道电流(pA)(10-12A)膜片钳技术对离子通道的开启、关闭、动力学选择性、通透性等提供直接手段 细胞电活动 受跨膜离子通道控制 细胞膜上的特殊蛋白质大分子 在脂双层膜上构成具有高度选择性的亲水孔道,允许适当大小和电荷的离子通过 大多数情况下关闭，特殊刺激才打开双分子脂蛋白膜所有细胞膜都由脂类(磷脂)和蛋白质构成 称门控(gating)通道蛋白构象变化是门控制的基础 通道的多样性，开关过程与产生电信号的神经系统反应相一致，这些微弱电流由神经系统综合加工放大后，生物体相应做出反应（如含羞草的闭叶反应等）离子通道（Onic channels）是神经、肌肉和其它组织细胞膜兴奋的基础，是生物电活动的基础 细胞动作电位的钙离子变化细胞动作电位的钙离子变化 诱发电位的基本概念诱发电位的基本概念 诱发电位相对于自发电位而言 诱发电位：人为地刺激感受器或传入神经引起中枢神经系统的电活动称为诱发电位 四个特征：(1)反应是在受刺激后经一定潜伏期出现 (2)呈现特定的波形 (3)反应是在一瞬间出现（而自发脑电是长时间，周期出现）(4)有相应的电位分布区，其分布位置与面积取决于有关组织的结构特征 诱发电位的基本原理诱发电位的基本原理(容积导体及偶极子容积导体及偶极子Dipole)，远场记录与近场记录，远场记录与近场记录u颅内的大脑和其它组织是一容积导体（含有溶解状态的电解质导电性能相当好，且分布均匀）u远场记录：记录电极未直接与兴奋性组织接触，而是置于颅外容积导体的远场记录u近场记录：耳蜗鼓岬电极可通过组织液及圆窗膜和外淋巴有效地接触近场记录u引申问题：(1)任何一个电源发生器的电位在头颅均能记录到，只是在头颅的不同的位置记录出的电位其大小相位均不同；(2)头颅某点的电位绝不是单一的电源发生器，而是多个发生器电位的代表（但不是简单的串联或并联）听诱发电位的检测技术听诱发电位的检测技术平均器及平均器及 叠加原理叠加原理 同步反应振幅（同步反应振幅（A）随累加次数增加而增加，即）随累加次数增加而增加，即 而无规则噪声（而无规则噪声（B）是随均方根值增加）是随均方根值增加,即即 N Ai=A1+A2+AN=NAi=1 故累加故累加900次次可提高信噪比可提高信噪比30倍倍;累加累加2500次次（即增至（即增至2.8倍），仅可使信噪比提高倍），仅可使信噪比提高50倍倍（即仅增至（即仅增至1.7倍）倍）可见多累加获益并不大可见多累加获益并不大 实际增加的信噪比等于：实际增加的信噪比等于：诱发电位的分类（按出现时间分）诱发电位的分类（按出现时间分）此频率特性相此频率特性相当于电信号采当于电信号采集的带通滤波集的带通滤波范围范围 ABR（听性（听性脑脑干反干反应应）各波）各波来来源源(见见下下图图)u但新近研究认为：但新近研究认为：v波来源于蜗神经近蜗端v波来源于蜗神经近脑端v波来源于耳蜗核v波来源于上橄榄核v波来源于斜方体研究证实，研究证实，ABR各波都是来源于突触后电位各波都是来源于突触后电位 ABR ABR临床应用临床应用 (一般正常人的一般正常人的ABRABR波形波形)一、新生儿及婴幼儿的听力筛选 二、器质性聋和功能性聋的鉴别 三、在耳神经学上的应用 诊断指标：(1)波的振幅，是否存在或消失，可重复性如何；(2)各波的潜伏期；(3)峰间潜伏期差、；(4)两耳峰间期的对比 (5)两耳波潜伏期差（ILD）ABR波振幅及潜伏期的测量方法波振幅及潜伏期的测量方法 其他正常的六种其他正常的六种 ABR波形波形听神经瘤患者听神经瘤患者ABR波形分析波形分析小脑蚓部肿瘤听觉检查小脑蚓部肿瘤听觉检查右侧小脑星型细胞瘤右侧小脑星型细胞瘤脱髓鞘病和脑干胶质瘤脱髓鞘病和脑干胶质瘤头部外伤头部外伤 4.5 ms，为可疑蜗后病，为可疑蜗后病，ILD0.2 ms，为可疑蜗，为可疑蜗 后病，波后病，波幅小于波幅小于波，为可疑蜗性病变，为可疑蜗性病变病变类型病变类型V V潜伏期延长潜伏期延长仅有仅有I I（或（或APAP），），V V消消失失I I能重能重复复V V不能不能重复重复仅有仅有I I、消失消失仅有仅有I I、，消失消失V V振幅振幅小于小于I I合合计计ILDILD超超过过0.4ms0.4msI IV V超超过过4.5ms4.5ms脑干肿瘤脑干肿瘤-1 1-1 1脱髓鞘脱髓鞘（2 2）3 31 12 21 11 11 19 9脑外伤脑外伤（1 1）1 13 3-4 4脑血管脑血管（2 2）2 2-2 2小计小计6 64 42 21 12 21 11616 耳蜗性和蜗后病变患者耳蜗性和蜗后病变患者ILD与与I-V间期分布示意图（粗间期分布示意图（粗线示正常人平均值，细线示蜗后病变的界线）线示正常人平均值，细线示蜗后病变的界线）频率特异性频率特异性ABRABR的临床应用的临床应用n分频段ABR：由短声诱发的ABR无频率选择性，其原因在于短声(click)是由一电脉冲宽度为100的方波或正弦波冲击耳机出来的声音，短声是一宽频带噪声，其能量分布在24kHz处较高，因此短声不具频率特异性。正因为短声为宽频带噪声，所以有学者(Don.M 等)提出了分频段ABR(derived-band ABR)的方法，其主要原理是在短声刺激的同时使用高通滤波粉红噪声进行同侧掩蔽，随着滤波噪声的截止频率从高到低的连续变化得到一系列的掩蔽ABR(masked ABR)通过各掩蔽ABR 之间的扣减，最终得到独立频率区域的分频段ABR。分频段ABR代表了耳蜗每倍频程频响区域对于短声刺激的反应。但此方法费时费力，在临床上难以推广。ntbABR（tone burst(短纯音)来诱导ABR）故名思意，短纯音就是比纯音短的声音，它具有较好的频率特异性，因此，其诱发出的 有较好的频率选择性。要使的波形分化好，又具有一定的频率选择性，必须优化短纯音的参数。通常认为在上升下降时间固定时，其“平台”的长短决定了频率的特异性，即“平台”越长，其频率特异性越好，反之亦然；当“平台”固定后，其频率特异性决定于上升下降时间，即上升下降时间越慢，其频率特异性越好，反之亦然。分频段ABR：使用高通粉红噪声掩蔽一系列的 Masked ABR两两之间相减独立频率区域的分频段ABR。（冀飞图）新近，鲁海涛等，用豚鼠进行ABR测试时，优化短纯音的最佳参数，结果提示0.5kHz其时程为4ms，1、2、4、8kHz为3ms，而上升下降时间分别为0.5、1、1.5、2、2.5ms时，ABR波形分化较好。但无论如何优化，要同时满足上述两个条件是很难做到十全十美的，特别是低频的tbABR，其波形分化仍较差（因有高频成分夹在其间）。频率特异性频率特异性ABRABR（王秋菊，冀飞，（王秋菊，冀飞，梁思超）梁思超）TB ABRTB ABR：用：用tone bursttone burst（短纯音）刺激诱发的（短纯音）刺激诱发的ABRABR具有较好的频率特异性，但必须优化具有较好的频率特异性，但必须优化tone bursttone burst的的参数，以求既有一定的瞬态特性，又有一定的频率参数，以求既有一定的瞬态特性，又有一定的频率特异性。特异性。豚鼠实验证明：豚鼠实验证明：0.5kHz0.5kHz其时程为其时程为4ms4ms，1 1、2 2、4 4、8kHz8kHz时程为时程为3ms;3ms;而上升而上升/下降时间分别为下降时间分别为0.50.5、1 1、1.51.5、2 2、2.5ms2.5ms时时ABRABR波形分化较好波形分化较好。（迟海涛、李（迟海涛、李兴启指导）兴启指导）ABR各波潜伏期在临床诊断中的意义各波潜伏期在临床诊断中的意义n1 新生儿、婴幼儿听觉通路突触发育的监测（史伟，林倩）n2 NICU新生儿如高胆红素血症，ABR的，波潜伏期改变；n3 因为ABR波与CAP-N1同源，所以波及-可鉴别蜗性、蜗后病变；n4“AN”的ABR引不出或严重异常，而DPOAE和CM正常。新生儿、婴幼儿听觉通路突触发育的监测新生儿、婴幼儿听觉通路突触发育的监测 林倩林倩 新生儿及婴儿的听觉特征与山东地区耳聋热点基因及其听力学表现的研究新生儿及婴儿的听觉特征与山东地区耳聋热点基因及其听力学表现的研究 山东大学山东大学博士论文博士论文 2010 史伟等史伟等 不同月龄婴儿的不同月龄婴儿的ABRABR正常值分析正常值分析 Journal of Auditory and Speech Pathology 2009,Vol 17.NO.5AABR（Automatic Audiotory Brainstem Response)n用于新生儿听力筛查 原理：将个体的每一测试点的反应结果与取自真常的人标准模板作比较，自动得出“pass”或者“refer”的结论。2022/12/15 如果声输出为40dB nHL，其敏感性和特异性分别为98%和96%。如果以30dB nHL为标准时，其敏感性和特异性分别为100%和91%。所以，AABR可能出现假阴性，通常，OAE和AABR同时进行筛查，但是没有足够的理由证明AABR可以取代其他筛查手段 参考文献参考文献 1 李兴启：正确认识听觉诱发电位反应测听技术及其应用.听力学及言语疾病杂志，2012；20（1）.2 李兴启：关于听神经病（AN）之我见.听力与言语疾病杂志，2003,11（4）.3 李兴启：再谈关于听神经病之我见，听力学及言语疾病杂志，2013,21（4）327-330.4 李兴启主编，听觉诱发反应及应用，人民军医出版社，2007,1.5 李兴启主编，耳蜗病理生理学，人民军医出版社，2011,7.听性稳态反应及其应用Auditory Steady State Responses ASSR李兴启李兴启中国人民解放军耳研所中国人民解放军耳研所 2014 7 15目前名称不统一，常用的有以下几种目前名称不统一，常用的有以下几种：n多频稳态反应（multiple steady state responses，MSSR）n多频稳态听觉电位(multifrequency steady state potential,MFSSP),n调幅跟随反应（amplitude modulation following response，AMFR）n听觉稳态反应（auditory steady state responses，ASSR）n稳态反应的刺激声为稳态重复声，是相对于稳态反应的刺激声为稳态重复声，是相对于ABRABR（瞬态反应）的刺激声（短声）为瞬态（瞬态反应）的刺激声（短声）为瞬态而言而言一、简 介nASSR是由多个频率持续的或者说是稳态的声音刺激信号诱发(或触发）而产生的大脑反应n最初的听觉稳态反应是Galambos等首先记录到的。当时他采用的是40 Hz的刺激重复率的短音或过滤短声，在颅顶记录到了一个明显的具有40 Hz频