听性脑干反应(ABR)的基本原理及临床应用

乙 甲
经典的N-M放电现象
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
• 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
↓
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
↓ 双分子脂蛋白膜－所有细胞膜都由脂类(磷脂)和蛋白质构成
↓
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
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
0.4ms
I～V超 过4.5ms
仅有I （或 AP）， Ⅱ～V消
失
I能重 复Ⅱ～ V不能
重复
仅有I、 Ⅱ、
ⅢⅣ～Ⅴ 消失
仅有I、 Ⅱ，
Ⅲ～Ⅴ 消失
V振幅 小于I
合 计
脑干肿瘤
--
--
--
--
--
1
-- 1
脱髓鞘
（2）
3
1
2
1
1
1
9
脑外伤
（1）
1
3
--
--
--
-- 4
脑血管
（2）
2
--
--
--
--
-- 2
此频率特性相
诱发电位的分类（按出现时间分） 当于电信号采 集的带通滤波 范围
ABR（听性脑干反应）各波来源(见下图)
但新近研究认为：
波Ⅰ来源于蜗神经近蜗端 波Ⅱ来源于蜗神经近脑端 波Ⅲ来源于耳蜗核 波Ⅳ来源于上橄榄核 波Ⅴ来源于斜方体 ∴研究证实，ABR各波都是来源于突触后电位
ABR临床应用
ABR波振幅及潜伏期的测量方法
其他正常的六种 ABR波形
听神经瘤患者ABR波形分析
小脑蚓部肿Fra Baidu bibliotek听觉检查
右侧小脑星型细胞瘤
脱髓鞘病和脑干胶质瘤
头部外伤
Ⅰ－Ⅴ>4.5 ms，为可疑蜗后病，ILD>0.2 ms，为可疑蜗 后病，波Ⅴ幅小于波Ⅰ，为可疑蜗性病变
病变类型
V潜伏期延长
ILD超 过
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
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
(一般正常人的ABR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Ⅰ－Ⅴ、Ⅰ－Ⅲ、Ⅲ－Ⅴ； (4) 两耳Ⅰ－Ⅴ峰间期的对比 (5) 两耳Ⅴ波潜伏期差（ILD）
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。
小计
6
4
2
1
2
1 16
耳蜗性和蜗后病变患者ILD与I-V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）
频率特异性ABR的临床应用
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100μ ｍ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 2~4kHz处较高，因此短声不具频率特异性。
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
(容积导体及偶极子Dipole)，远场记录与近场记录
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）
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
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 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）
神经膜电位学说及离子通道
生物电起源 ↓ Hodgkin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
tbABR （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ＡＢＲ 有
听性脑干反应(ABR)的基本
原理及临床应用
ERA的基本原理
神经细胞的电现象 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
听诱发电位的检测技术
平均器及 叠加原理
同步反应振幅（A）随累加次数增加而增加，即
N ∑Ai=A1+A2+…+AN=N·A i=1
而无规则噪声（B）是随均方根值增加,即
实际增加的信噪比等于：
N A/B N N A/B
故累加900次可提高信噪比30倍;累加2500次（即增至2.8 倍），仅可使信噪比提高50倍（即仅增至1.7倍） ∴可见多累加获益并不大