多頻穩(wěn)態(tài)發(fā)電位master課件

多頻穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位〔MASTER〕及其應(yīng)用前言命名由于其反響與刺激聲之間的特殊關(guān)系，其命名也有多種種“調(diào)幅跟隨反響〞、“調(diào)幅包絡(luò)跟隨反響〞、“聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響〞、“聽覺穩(wěn)態(tài)反響〞、“正弦調(diào)幅穩(wěn)態(tài)反響〞、“80Hz穩(wěn)態(tài)反響〞、“獨(dú)立的調(diào)幅調(diào)頻反響〞、“多頻穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位〞、“正弦調(diào)頻穩(wěn)態(tài)反響〞。1960年Geisler運(yùn)用1－120次／秒的短聲刺激誘發(fā)聽覺穩(wěn)態(tài)反響。1969年Regan和Heron報(bào)道同時(shí)用四個獨(dú)立視覺刺激誘發(fā)穩(wěn)態(tài)反響。1981年Galambos報(bào)道用短聲刺激誘發(fā)40Hz聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位。1982年FieldRickards用調(diào)制的純音刺激誘發(fā)聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位用與聽力檢測。1995年Lins和Picton提出雙耳同時(shí)給于不同刺激頻率誘發(fā)多頻穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位。1995－Present:多頻穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位進(jìn)一步開展，不斷完善。第一局部方法MASTER刺激信號MASTER反響原理MASTER波形判斷方法MASTER產(chǎn)生部位MASTER刺激信號多頻穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位刺激信號是以言語頻率純音或?qū)拵г肼暈檩d頻，對其進(jìn)行調(diào)頻、調(diào)幅或混和調(diào)制。以一正弦波對另一正弦波進(jìn)行頻率調(diào)制，稱為調(diào)頻，進(jìn)行幅度調(diào)制稱為調(diào)幅，即調(diào)頻又調(diào)幅稱為混和調(diào)制。混和調(diào)制信號的調(diào)制率可以相同，也可以不同，前者稱為混和調(diào)制反響，后者稱為獨(dú)立的調(diào)幅調(diào)頻反響。被調(diào)制的正弦波為載波，它的頻率為載波頻率。進(jìn)行調(diào)制的正弦波為調(diào)制波，它的頻率稱為調(diào)制頻率給聲方式正弦調(diào)幅音〔SAM〕帶通噪聲〔BandpassNoise)混合調(diào)幅調(diào)制聲〔MM〕獨(dú)立的調(diào)幅調(diào)制聲〔IAFM〕正弦調(diào)幅音〔SAM〕1、左右耳同時(shí)給載頻為500、1000、2000、4000Hz純音，調(diào)制頻率為70－110Hz。2、一耳給載頻為500、1000、2000、4000Hz純音，另一耳給載頻為750、1500、3000、6000Hz純音，調(diào)制頻率為70－110Hz。如以下圖：帶通噪聲〔BandpassNoise)1、寬帶噪聲〔Broad-bandnoise)2、一個倍頻程噪聲〔one-octavenoise)3、窄帶噪聲〔narrow-bandnoise)如以下圖：混合調(diào)幅調(diào)制聲〔MM〕

左右耳同時(shí)給載頻為500、1000、2000、4000Hz包含50％AM和20％FM，調(diào)制頻率為70－110Hz。獨(dú)立的調(diào)幅調(diào)制聲〔IAFM〕

左右耳同時(shí)給載頻為500、1000、2000、4000Hz包含50％AM和20％FM，調(diào)制頻率左右耳不同70－110Hz。TIMEFREQUENCYMASTER反響原理MASTER所用的刺激聲信號的載頻是語言頻譜內(nèi)的純音或帶通噪聲,對其進(jìn)行調(diào)頻,調(diào)幅或混合調(diào)制.如果以100Hz調(diào)制波對2000Hz純音調(diào)幅,這個刺激信號的波形、信號頻譜圖如下所示。刺激聲的包絡(luò)由調(diào)制聲決定，能量主峰主要集中在2000Hz，其頻率范圍在載波頻率±調(diào)制頻率內(nèi)，即1900－2100Hz.由于刺激聲的頻率范圍相對狹窄，因而對耳蝸基底膜的刺激部位也狹窄，所以其誘發(fā)的反響應(yīng)被看作是基底膜相應(yīng)部位受到特定頻率刺激后興奮所致，因此穩(wěn)態(tài)反響具有很好的頻率特異性。當(dāng)以等于或高于聽閾強(qiáng)度給聲時(shí)，耳蝸基底膜上對應(yīng)頻率區(qū)域內(nèi)的毛細(xì)胞被激活，緊隨這調(diào)制頻率而發(fā)生變化，當(dāng)聽神經(jīng)受到刺激時(shí)，它的興奮釋放頻率與刺激信號一致，這種現(xiàn)象在所有聽神經(jīng)纖維均可出現(xiàn)稱之為“相位鎖定〞。這一誘發(fā)反響的特征是在時(shí)域內(nèi)表現(xiàn)為時(shí)間間隔一致、波峰重復(fù)出現(xiàn)。在頻域內(nèi)表現(xiàn)為各峰間隔為一固定頻率。在耳蝸及聽神經(jīng)對聲刺激的處理過程中可能涉及到了以下幾種機(jī)制：1、耳蝸基底膜的行波理論〔Travelingwave)2、毛細(xì)胞非線性機(jī)制－壓縮校正〔Compressiverectification)3、抑制機(jī)制〔Suppression)4、剩余效應(yīng)〔Residual)MASTER波形分析判斷方法

穩(wěn)態(tài)反響的參數(shù)是波幅和相位結(jié)果以極坐標(biāo)形式表示，矢量線段的長度代表波幅，其與X－軸的夾角代表相位。判斷的指標(biāo)有以下幾種〔Valdesetal1997)：1、F-test法2、CT2法3、HT2法4、PC或CSM法MASTER產(chǎn)生部位

通常認(rèn)為聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的產(chǎn)生部位與調(diào)制頻率有關(guān)，而與載波頻率無關(guān)。由于正弦調(diào)幅調(diào)制聲產(chǎn)生的聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響與該調(diào)制聲的相位具有鎖定性。相位與反響的潛伏期有關(guān)。因此誘發(fā)反響潛伏期一致的神經(jīng)元被認(rèn)為是同一類神經(jīng)元。Kuwada(1986)和Aoygi(1993)將產(chǎn)生聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的神經(jīng)元分為兩類。一類為調(diào)制率低于60Hz的調(diào)幅調(diào)制聲誘發(fā)反響的神經(jīng)元。一類為調(diào)制率大于80Hz的調(diào)幅調(diào)制聲誘發(fā)反響的神經(jīng)元。二者的特征是不同的。首先是在睡眠或清醒狀態(tài)下波幅的差異。低調(diào)制率的聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的波幅在清醒成人高，但睡眠時(shí)降低；而高調(diào)制率聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的波幅在睡眠狀態(tài)下高。其次。二者的潛伏期和反響閾也是不同的。因此推測產(chǎn)生這兩種反響的神經(jīng)元是不同的。Kuwada認(rèn)為產(chǎn)生低調(diào)制率〔25～55Hz〕的神經(jīng)元可能位于皮層，因?yàn)槠錆摲谂c皮層相似。而產(chǎn)生高調(diào)制率〔高于80Hz〕的神經(jīng)元可能位于中腦，因?yàn)?～9ms的潛伏期與下丘神經(jīng)元相似。由于高調(diào)制率的聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響無論在清醒或睡眠狀態(tài)下其波幅相同，證明該反響與覺醒狀態(tài)無關(guān)，因此它的產(chǎn)生部位可能位于腦干，包括下丘和耳蝸核。John(2001)通過研究不同調(diào)制率對潛伏期的影響，得出由于80～100Hz反響潛伏期較長，提示其神經(jīng)元位于聽覺通路的遠(yuǎn)段或聽覺通路較低水平，由于多突觸環(huán)路激活。而150～190Hz反響的潛伏期大約是80～100Hz反響的一半，其神經(jīng)元可能與聽覺腦干誘發(fā)反響波Ⅴ的神經(jīng)元一樣來自腦干。聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的發(fā)生源、對聽覺通路的定位診斷及神經(jīng)病理對聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的影響，還需更進(jìn)一步的研究。第二局部影響因素年齡睡眠及覺醒狀態(tài)調(diào)制率和調(diào)制深度載頻及刺激強(qiáng)度一、年齡40Hz穩(wěn)態(tài)反響在新生兒中不易得到。新生兒聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響閾值隨調(diào)制率增加而下降，但在正常成人聽覺穩(wěn)態(tài)反響在40Hz時(shí)可增加。新生兒40Hz聽覺穩(wěn)態(tài)反響閾值僅為10Hz反響閾值一半，而成人閾值平均是它的1.5倍。有兩點(diǎn)值得注意：其一，新生兒皮質(zhì)發(fā)育不完全，不能為高調(diào)制率的穩(wěn)態(tài)反響提供條件。Jerger提出中潛伏期反響Pa波在新生兒出現(xiàn)于50ms,而成人出現(xiàn)于30ms,其調(diào)制率在2Hz或更低。其二，聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響在新生兒清醒時(shí)很難得到，在成人睡眠可降低40Hz聽覺穩(wěn)態(tài)反響的閾值。40Hz穩(wěn)態(tài)反響何時(shí)接近正常成人水平這一點(diǎn)還不太清楚。Suzuki等人報(bào)道小于6歲的新生兒和小兒的40Hz穩(wěn)態(tài)反響根本上是腦干反響的重復(fù)。Aoyag發(fā)現(xiàn)40Hz穩(wěn)態(tài)反響閾值在6月～15歲期間總體上又逐步升高的趨勢。與40Hz穩(wěn)態(tài)反響不同的是，80Hz穩(wěn)態(tài)反響即可在新生兒中記錄到又可在睡眠狀態(tài)下的小兒中記錄到。出生后頭幾個月，聽覺穩(wěn)態(tài)反響閾值較成人高10～15dB，其反響波幅平均比成人小1/3～1/2，而位相與成人相似。穩(wěn)態(tài)反響在成人隨年齡變化不明顯。Boettcher發(fā)現(xiàn)年輕人與老年人40Hz穩(wěn)態(tài)反響的反響波幅和相位無明顯變化，調(diào)幅率、調(diào)制頻率及調(diào)制深度也無明顯變化。二、睡眠及覺醒狀態(tài)

睡眠對腦電活動有著復(fù)雜的影響?？傮w上，睡眠狀態(tài)下聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的反響波幅是清醒狀態(tài)下的1/2。Cohen(1991)發(fā)現(xiàn)當(dāng)調(diào)制頻率<60Hz時(shí)，其潛伏期與中潛伏期誘發(fā)反響一致，而調(diào)制頻率>90Hz時(shí)與短音誘發(fā)的ABR一致。低調(diào)制頻率誘發(fā)的穩(wěn)態(tài)反響無論在清醒后睡眠狀態(tài)下信噪比都比較大，而調(diào)制頻率>80Hz時(shí)只有睡眠時(shí)波形才易檢出。Aoyagi(1993)也發(fā)現(xiàn)調(diào)制頻率在80－100Hz時(shí)，清醒成人的穩(wěn)態(tài)反響結(jié)果很不穩(wěn)定，而同樣條件在睡眠狀態(tài)下卻很容易檢出穩(wěn)態(tài)反響。通過作出調(diào)制頻率與反響幅度和背景噪聲函數(shù)曲線發(fā)現(xiàn)，無論清醒還是睡眠狀態(tài)，同一條件引出的反響幅度相同，只是清醒狀態(tài)時(shí)，由于背景噪聲較大，掩蓋了反響。正常聽力成人穩(wěn)態(tài)反響調(diào)制頻率與睡眠關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)處于清醒狀態(tài)時(shí)低調(diào)制頻率所誘發(fā)的穩(wěn)態(tài)反響幅值較高，當(dāng)睡眠狀態(tài)時(shí)低調(diào)制頻率的穩(wěn)態(tài)反響波幅隨睡眠程度的加深而減少，而高調(diào)制頻率的穩(wěn)態(tài)反響卻保持不變。這提示在進(jìn)行閾值測試時(shí)，如果受試者處于清醒狀態(tài)低調(diào)制頻率為最正確選擇，而當(dāng)受試者處于睡眠狀態(tài)，那么應(yīng)用高調(diào)制頻率為最正確。三、調(diào)制率和調(diào)制深度由上圖可見兩個根本規(guī)律：其一，反響波幅隨著調(diào)制率的增加而減少。其二，在一些特殊頻率段，反響波幅可增加，如40Hz及90Hz附近。這與Kwuada觀點(diǎn)相似，他認(rèn)為正常聽力成人清醒狀態(tài)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)反響分兩類：一類是低調(diào)制率〔30～50Hz〕誘發(fā)的穩(wěn)態(tài)反響，具有較大的波幅，其潛伏期約30ms，反響閾值與行為閾值很接近。另一類是高調(diào)制率〔75～350Hz〕誘發(fā)的穩(wěn)態(tài)反響，其波幅小，潛伏期為7～9ms。隨著調(diào)制率增加，背景噪聲也相應(yīng)減少，因此盡管反響波幅降低，但信噪比實(shí)際上有所提高。聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響的反響波幅隨調(diào)制深度增加而增加，到達(dá)25%時(shí)反響的相位不再改變，到達(dá)50%以上時(shí)，反響波幅趨于飽和。因此大多數(shù)學(xué)者均將調(diào)幅深度設(shè)為100%。四、載頻及刺激強(qiáng)度載頻的影響隨調(diào)制頻率不同而不同。當(dāng)調(diào)制率為40Hz時(shí)，反響波幅隨載頻增加明顯增加。這可能與以下有關(guān)：其一，較低載頻時(shí)腦干反響與皮層反響發(fā)生融合。其二，低的載頻聲在耳蝸能夠引起較大區(qū)域動作電位，激活更多的神經(jīng)元。當(dāng)調(diào)幅率為80～100Hz時(shí)，載頻為1KHz～2KHz較其它載頻的反響波幅大。John、Picton等人發(fā)現(xiàn)500Hz～6000Hz載頻與78～96Hz調(diào)幅率之間無明顯的關(guān)系。Rickards等人發(fā)現(xiàn)新生兒載頻較低時(shí)用低調(diào)制率反響幅值較大。因此，在低的載頻頻率時(shí)所給的調(diào)制率也較低。隨著刺激強(qiáng)度增加，反響幅值增加，潛伏期下降。刺激強(qiáng)度的作用通過多個生理機(jī)制完成。第三局部多頻穩(wěn)態(tài)反響與行為聽閾的關(guān)系MASTER的反響閾通常高與行為聽閾10－20dB。Maria報(bào)告穩(wěn)態(tài)反響反響閾與行為聽閾之差在正常組為10－13dB，而在聽力損失組兩者之差僅為5－13dB。與Lins、Picton、Rickards結(jié)果大致相同?？赡苁怯捎诼犃p失存在重振現(xiàn)象，所以引起的反響幅度隨強(qiáng)度增加而異常增長。Lins以一組青少年，重度聽力損失作為受試對象。MASTER閾值與行為閾值相關(guān)系數(shù)在500、1000、2000、4000Hz分別為0.71,0.70,0.76,0.91。二者最小差異為9dB，最大差異為14dB。Rance(1995)等以聽力損失兒童及成人進(jìn)行詳細(xì)的穩(wěn)態(tài)反響預(yù)估聽閾的研究。受試者的聽力損失在中等以上，包括一些及重度聽力損失者。聽力損失類型為感音神經(jīng)性。穩(wěn)態(tài)反響閾值與行為聽閾的相關(guān)系數(shù)在500、1000、2000、4000Hz分別為0.86,0.81,0.93,0.91。提出：聽力損失程度越重穩(wěn)態(tài)反響閾值與行為聽閾相關(guān)性越好；載波頻率越高穩(wěn)態(tài)反響閾與行為聽閾相關(guān)性越好。許多作者報(bào)告，不管單頻給聲或多頻給聲，低頻閾值較難確定，且與行為聽閾相關(guān)性較其它頻率差?？赡茉蛴校?、環(huán)境噪聲多為低頻聲2、多頻給聲時(shí)高頻對低頻的向上掩蔽作用3、低頻反響因神經(jīng)同步體在基頻微擾較大，導(dǎo)致與之難以確定。第四局部臨床應(yīng)用閾上聽力的客觀評估助聽器和人工耳蝸植入神經(jīng)病學(xué)應(yīng)用麻醉應(yīng)用一、閾上聽力的客觀評估二、助聽器和人工耳蝸植入三、神經(jīng)病學(xué)應(yīng)用聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響還未廣泛應(yīng)用于評估神經(jīng)病學(xué)疾病患者。幾項(xiàng)研究說明40Hz穩(wěn)態(tài)反響閾值在腦干或丘腦疾病患者有所下降。因?yàn)?0Hz穩(wěn)態(tài)反響多產(chǎn)生于腦干，故在昏迷病人及腦死亡患者中40Hz穩(wěn)態(tài)反響常消失。顳葉損傷患者并不符合40Hz穩(wěn)態(tài)反響磁場、電場分析結(jié)果，與動物聽皮質(zhì)40Hz穩(wěn)態(tài)反響結(jié)果也不相同。這可能由于皮層發(fā)生源在大腦兩側(cè)均存在。如果一側(cè)皮質(zhì)發(fā)生源被移去，對側(cè)大腦半球仍能記錄到聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響。Rance描述患有聽覺神經(jīng)病新生兒和小兒的穩(wěn)態(tài)反響。這些患者90Hz穩(wěn)態(tài)反響閾值明顯高于行為閾值，兩者差值在－20～85dB之間，而且在行為閾值較低時(shí)，兩者差值較大。Picton描述了一組年齡稍大患有聽覺神經(jīng)病的患兒，聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響消失，但行為閾值接近正常。神經(jīng)疾病與聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響之間的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。McAnally等人報(bào)道共濟(jì)失調(diào)患者在調(diào)制頻率為20～80Hz時(shí)穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反響閾值較正常人小。Borda發(fā)現(xiàn)正常人與退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者之間40Hz穩(wěn)態(tài)反響之間無明顯差異。但這一結(jié)果有待進(jìn)一步研究。因?yàn)榇竽Xγ節(jié)律波與認(rèn)知處理有關(guān)，而且有一些散在證據(jù)說明該波在阿茨海默病患者減少。對脫髓鞘病患者的調(diào)查發(fā)現(xiàn)聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)