多频稳态诱发电位(MASTER)

Kuwada(1986)和Aoygi(1993)将产生听觉稳态诱发反应 的神经元分为两类。一类为调制率低于60Hz的调幅调制声 诱发反应的神经元。一类为调制率大于80Hz的调幅调制声 诱发反应的神经元。二者的特征是不同的。首先是在睡眠或 清醒状态下波幅的差异。低调制率的听觉稳态诱发反应的波 幅在清醒成人高，但睡眠时降低；而高调制率听觉稳态诱发 反应的波幅在睡眠状态下高。其次。二者的潜伏期和反应阈 也是不同的。因此推测产生这两种反应的神经元是不同的。 Kuwada认为产生低调制率（25～55Hz）的神经元可能位于 皮层，因为其潜伏期与皮层相似。而产生高调制率（高于 80Hz）的神经元可能位于中脑，因为7～9ms的潜伏期与下 丘神经元相似。
命名
由于其反应与刺激声之间的特殊关系， 其命名也有多种种“调幅跟随反应”、“调 幅包络跟随反应”、“听觉稳态诱发反应”、 “听觉稳态反应”、“正弦调幅稳态反应”、 “80Hz稳态反应”、“独立的调幅调频反 应”、“多频稳态诱发电位”、“正弦调频 稳态反应”。
技术发展历史
1960年Geisler运用1－120次／秒的短声刺激诱发听觉稳态
在耳蜗及听神经对声刺激的处理过程中可 能涉及到了以下几种机制： 1、耳蜗基底膜的行波理论（Traveling wave) 2、毛细胞非线性机制－压缩校正 （Compressive rectification) 3、抑制机制（Suppression) 4、残余效应（Residual)
MASTER波形分析判断方法
第三部分 多频稳态反应与行为听阈的 关系
MASTER的反应阈通常高与行为听阈10－ 20dB 。Maria报告稳态反应反应阈与行为听 阈之差在正常组为10－13dB，而在听力损失 组两者之差仅为5－13dB。与Lins、Picton、 Rickards结果大致相同。可能是由于听力损 失存在重振现象，所以引起的反应幅度随强 度增加而异常增长。
稳态反应的参数是波幅和相位结果以极坐 标形式表示，矢量线段的长度代表波幅，其 与X－轴的夹角代表相位。判断的指标有以下 几种（Valdes et al 1997)： 1、F-test法 2、CT2法 3、HT2法 4、PC或CSM法
MASTER产生部位
通常认为听觉稳态诱发反应的产生部位与 调制频率有关，而与载波频率无关。由于正 弦调幅调制声产生的听觉稳态诱发反应与该 调制声的相位具有锁定性。相位与反应的潜 伏期有关。因此诱发反应潜伏期一致的神经 元被认为是同一类神经元。
第一部分 方法
MASTER刺激信号
MASTER反应原理 MASTER波形判断方法 MASTER产生部位
MASTER刺激信号
多频稳态诱发电位刺激信号是以言语频率 纯音或宽带噪声为载频，对其进行调频、调 幅或混和调制。以一正弦波对另一正弦波进 行频率调制，称为调频，进行幅度调制称为 调幅，即调频又调幅称为混和调制。混和调 制信号的调制率可以相同，也可以不同，前 者称为混和调制反应，后者称为独立的调幅 调频反应。被调制的正弦波为载波，它的频 率为载波频率。进行调制的正弦波为调制波， 它的频率称为调制频率


反应。 1969年Regan和Heron报道同时用四个独立视觉刺激诱发稳 态反应。 1981年Galambos报道用短声刺激诱发40Hz听觉稳态诱发电 位。 1982年Field Rickards 用调制的纯音刺激诱发听觉稳态诱发 电位用与听力检测。 1995年Lins和Picton提出双耳同时给于不同刺激频率诱发多 频稳态诱发电位。 1995－Present:多频稳态诱发电位进一步发展，不断完善。
第二部分 影响因素


年龄
睡眠及觉醒状态 调制率和调制深度 载频及刺激强度
一、年龄
40Hz稳态反应在新生儿中不易得到。新生儿听觉稳态 诱发反应阈值随调制率增加而下降，但在正常成人听觉稳态 反应在40 Hz时可增加。新生儿40Hz听觉稳态反应阈值仅为 10Hz反应阈值一半，而成人阈值平均是它的1.5倍。有两点 值得注意：其一，新生儿皮质发育不完全，不能为高调制率 的稳态反应提供条件。Jerger提出中潜伏期反应Pa波在新生 儿出现于50ms,而成人出现于30ms,其调制率在2Hz或更低。 其二，听觉稳态诱发反应在新生儿清醒时很难得到，在成人 睡眠可降低40Hz听觉稳态反应的阈值。40Hz稳态反应何时 接近正常成人水平这一点还不太清楚。Suzuki等人报道小于 6岁的新生儿和小儿的40Hz稳态反应基本上是脑干反应的重 复。Aoyag发现40Hz稳态反应阈值在6月～15岁期间总体上 又逐步升高的趋势。
由于高调制率的听觉稳态诱发反应无论在清 醒或睡眠状态下其波幅相同，证明该反应与觉醒状 态无关，因此它的产生部位可能位于脑干，包括下 丘和耳蜗核。John(2001)通过研究不同调制率对潜 伏期的影响，得出由于80～100Hz反应潜伏期较长， 提示其神经元位于听觉通路的远段或听觉通路较低 水平，由于多突触环路激活。而150～190Hz反应 的潜伏期大约是80～100Hz反应的一半，其神经元 可能与听觉脑干诱发反应波Ⅴ的神经元一样来自脑 干。听觉稳态诱发反应的发生源、对听觉通路的定 位诊断及神经病理对听觉稳态诱发反应的影响，还 需更进一步的研究。
Aoyagi(1993)也发现调制频率在80－ 100Hz时，清醒成人的稳态反应结果很不稳 定，而同样条件在睡眠状态下却很容易检出 稳态反应。通过作出调制频率与反应幅度和 背景噪声函数曲线发现，无论清醒还是睡眠 状态，同一条件引出的反应幅度相同，只是 清醒状态时，由于背景噪声较大，掩盖了反 应。
正常听力成人稳态反应调制频率与睡眠关 系的研究发现当处于清醒状态时低调制频率 所诱发的稳态反应幅值较高，当睡眠状态时 低调制频率的稳态反应波幅随睡眠程度的加 深而减少，而高调制频率的稳态反应却保持 不变。这提示在进行阈值测试时，如果受试 者处于清醒状态低调制频率为最佳选择，而 当受试者处于睡眠状态，则应用高调制频率 为最佳。
二、睡眠及觉醒状态
睡眠对脑电活动有着复杂的影响。总体 上，睡眠状态下听觉稳态诱发反应的反应波 幅是清醒状态下的1/2。Cohen(1991)发现当 调制频率<60Hz时，其潜伏期与中潜伏期诱发 反应一致，而调制频率 >90Hz时与短音诱发 的ABR一致。低调制频率诱发的稳态反应无论 在清醒后睡眠状态下信噪比都比较大，而调 制频率>80Hz时只有睡眠时波形才易检出。
由于刺激声的频率范围相对狭窄，因而对 耳蜗基底膜的刺激部位也狭窄，所以其诱发 的反应应被看作是基底膜相应部位受到特定 频率刺激后兴奋所致，因此稳态反应具有很 好的频率特异性。
当以等于或高于听阈强度给声时，耳蜗基 底膜上对应频率区域内的毛细胞被激活，紧 随这调制频率而发生变化，当听神经受到刺 激时，它的兴奋释放频率与刺激信号一致， 这种现象在所有听神经纤维均可出现称之为 “相位锁定”。这一诱发反应的特征是在时 域内表现为时间间隔一致、波峰重复出现。 在频域内表现为各峰间隔为一固定频率。
给声方式
正弦调幅音（SAM）
带通噪声（Bandpass Noise) 混合调幅调制声（MM） 独立的调幅调制声（IAFM）
正弦调幅音（SAM）
1、左右耳同时给载频为500、1000、2000、
4000Hz纯音，调制频率为70－110Hz。 2、一耳给载频为500、1000、2000、 4000Hz纯音，另一耳给载频为750、1500、 3000、6000Hz纯音，调制频率为70－110Hz。 如下图：
多频稳态诱发电位（MASTER） 及其应用
前言
多频稳态诱发电位是在听觉稳态诱发电位技
术基础上发展起来的一项新的听力学检测技 术。 听觉稳态诱发电位是由调制声信号引起的， 反应相位与刺激信号的相位具有稳定关系听 觉诱发电位。 听觉稳态诱发电位的频谱出现于与声信号刺 激速率及其谐波一致的频率范围内。由于其 频率成分稳定而被命名“听觉稳态诱发电 位”。
独立的调幅调制声（IAFM）
左右耳同时给载频为500、1000、2000、 4000Hz包含50％AM和20％FM，调制频率左 右耳不同70－110Hz 。
TIME
FREQUENCY
MASTER反应原理
MASTER 所用的刺激声信号的载频是语言 频谱内的纯音或带通噪声,对其进行调频,调幅 或混合调制.如果以100Hz调制波对2000H z 纯音调幅,这个刺激信号的波形、信号频谱图 如下所示。刺激声的包络由调制声决定，能 量主峰主要集中在2000Hz ，其频率范围在载 波频率± 调制频率内，即1900－21ise)
1、宽带噪声（Broad-band noise)
2、一个倍频程噪声（one-octave noise) 3、窄带噪声（narrow-band noise)
如下图：
混合调幅调制声（MM）
左右耳同时给载频为500、1000、2000、 4000Hz包含50％AM和20％FM，调制频率为 70－110Hz。
许多作者报告，不管单频给声或多频给声， 低频阈值较难确定，且与行为听阈相关性较 其它频率差。可能原因有： 1、环境噪声多为低频声 2、多频给声时高频对低频的向上掩蔽作用 3、低频反应因神经同步体在基频微扰较大，导 致与之难以确定。
与40Hz稳态反应不同的是，80Hz稳 态反应即可在新生儿中记录到又可在睡眠 状态下的小儿中记录到。出生后头几个月， 听觉稳态反应阈值较成人高10～15dB，其 反应波幅平均比成人小1/3～1/2，而位相 与成人相似。稳态反应在成人随年龄变化 不明显。Boettcher发现年轻人与老年人 40Hz稳态反应的反应波幅和相位无明显变 化，调幅率、调制频率及调制深度也无明 显变化。
三、调制率和调制深度
由上图可见两个基本规律：其一，反应波幅随着调制率的 增加而减少。其二，在一些特殊频率段，反应波幅可增加， 如40Hz及90Hz附近。这与Kwuada观点相似，他认为正常 听力成人清醒状态体内稳态反应分两类：一类是低调制率 （30～50Hz）诱发的稳态反应，具有较大的波幅，其潜伏 期约30ms，反应阈值与行为阈值很接近。另一类是高调制 率（75～350Hz）诱发的稳态反应，其波幅小，潜伏期为 7～9ms。随着调制率增加，背景噪声也相应减少，因此尽 管反应波幅降低，但信噪比实际上有所提高。听觉稳态诱发 反应的反应波幅随调制深度增加而增加，达到25%时反应的 相位不再改变，达到50%以上时，反应波幅趋于饱和。因此 大多数学者均将调幅深度设为100%。
四、载频及刺激强度
载频的影响随调制频率不同而不同。当调制率为40Hz时， 反应波幅随载频增加明显增加。这可能与以下有关：其一， 较低载频时脑干反应与皮层反应发生融合。其二，低的载频 声在耳蜗能够引起较大区域动作电位，激活更多的神经元。 当调幅率为80～100Hz时，载频为1KHz～2KHz较其它载频 的反应波幅大。John、Picton等人发现500Hz～6000Hz载 频与78～96Hz调幅率之间无明显的关系。Rickards等人发 现新生儿载频较低时用低调制率反应幅值较大。因此，在低 的载频频率时所给的调制率也较低。随着刺激强度增加，反 应幅值增加，潜伏期下降。刺激强度的作用通过多个生理机 制完成。
Lins以一组青少年，重度听力损失作为受 试对象。MASTER阈值与行为阈值相关系数 在500、1000、2000、4000Hz分别为 0.71,0.70,0.76,0.91。二者最小差异为9dB， 最大差异为14dB。
Rance(1995)等以听力损失儿童及成人进 行详细的稳态反应预估听阈的研究。受试者 的听力损失在中等以上，包括一些及重度听 力损失者。听力损失类型为感音神经性。稳 态反应阈值与行为听阈的相关系数在500、 1000、2000、4000Hz分别为 0.86,0.81,0.93,0.91。提出：听力损失程度越 重稳态反应阈值与行为听阈相关性越好；载 波频率越高稳态反应阈与行为听阈相关性越 好。