不同部位參考電極誘發(fā)的豚鼠聽性腦干反應差異分析*

劉文杰傅仲鷹劉淑芳陳瑋倫

1吉林大學白求恩第一醫(yī)院耳鼻咽喉-頭頸外科(長春　130021)

不同部位參考電極誘發(fā)的豚鼠聽性腦干反應差異分析*

劉文杰1傅仲鷹1劉淑芳1陳瑋倫1

1吉林大學白求恩第一醫(yī)院耳鼻咽喉-頭頸外科(長春130021)

【摘要】目的分析不同部位參考電極誘發(fā)豚鼠聽性腦干反應(ABR)的差異。方法健康豚鼠12只(24 耳)，分別采用雙側耳廓或雙側乳突作為參考電極，鼻尖部為接地電極，顱頂為記錄電極，給予短聲刺激，分別觀察以耳廓和乳突為參考電極時的ABR波形、反應閾、潛伏期、波間期。結果兩種部位參考電極記錄的ABR反應閾，波Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ潛伏期，Ⅰ-Ⅲ波間期差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。隨著刺激聲強減弱，參考電極置于雙側耳廓時，ABR波Ⅱ波形穩(wěn)定、清晰，振幅下降幅度低于其他各波，最后消失;參考電極置于雙側乳突時，ABR波Ⅲ振幅下降幅度低于除波Ⅳ以外的其他各波，最后消失，同時Ⅱ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅳ波間期縮短。在刺激聲強下降20～40 dB nHL時，兩種部位參考電極記錄的ABR波Ⅳ振幅增大、潛伏期前移，Ⅲ-Ⅳ波間期縮短，此現(xiàn)象在雙側乳突記錄的ABR波形中更顯著。結論同等刺激條件下參考電極置于耳廓記錄的ABR波Ⅱ和參考電極置于乳突記錄的ABR波Ⅲ波形穩(wěn)定易辨，兩種部位參考電極記錄的ABR反應閾、潛伏期、波間期無明顯差異;以耳廓為參考電極記錄的ABR波Ⅱ可作為豚鼠ABR反應閾的觀察指標。

【關鍵詞】聽性腦干反應;潛伏期;閾值;耳廓;乳突

*白求恩醫(yī)學科研支持計劃--前沿交叉學科創(chuàng)新項目(2013105012)資助

聽性腦干反應(auditory brainstem response，ABR)作為一種客觀聽力檢查方法，在臨床研究及動物實驗研究中應用廣泛。因豚鼠聽覺靈敏，個體差異小，聽泡較大，中耳與內(nèi)耳的手術易于操作，成為實驗聽力學的主要研究對象［1］。動物實驗中檢測ABR時的電極放置位置多樣，如:以顱頂為記錄電極，耳垂或乳突為參考電極，對側乳突、耳垂或鼻尖為地極等，記錄的ABR多以波Ⅲ為主波［1～5］，也有報道以波Ⅱ、波Ⅳ或波Ⅴ為主波［6～8］。目前國內(nèi)外尚無針對不同部位參考電極記錄ABR的相關報道，為此，本研究擬采用電極片代替常用的針形電極，記錄并比較不同部位參考電極誘發(fā)的豚鼠ABR波形、反應閾、潛伏期及波間期，旨在為相關實驗研究提供參考。

1　材料與方法

1.1實驗動物選用正常健康普通級純白紅目豚鼠12只(24耳) (吉林大學實驗動物中心提供)，體重200～300 g，雌雄不限，耳廓反射靈敏，鼓膜完整，標志清楚。

1.2ABR測試在標準聲電屏蔽室內(nèi)豚鼠腹腔注射10%水合氯醛(150 mg/kg)麻醉后，于鎮(zhèn)靜睡眠狀態(tài)下進行ABR測試(丹麥MEDSEN-MCU90型ABR誘發(fā)電位儀)，背景噪聲＜30 dB A。剪掉每只豚鼠頭頸部毛發(fā)，脫脂，涂電極膏，電極片電極置于耳廓前緣連線中點頭頂皮膚作為記錄電極，接地電極均置于鼻尖部，參考電極則分別置于雙側耳廓或雙側乳突，電阻及極間電阻均≤5 kΩ。左右耳分別給聲，先后測試參考電極置于耳廓或乳突時的ABR。采用耳道插入式耳機，耳機置于豚鼠外耳道內(nèi)3 mm，刺激聲為疏密交替的短聲(click)，刺激頻率為21.1次/秒，帶通濾波為100～3 000 Hz，疊加次數(shù)1 024次，分析波寬為12 ms，放大100 000倍。刺激聲強從80 dB nHL開始，以10 dB為一檔遞減誘發(fā)ABR波形，直至無法引出可以重復的ABR波形，再以5 dB幅度提高刺激強度，以剛能分辨出可重復、波幅最大、最穩(wěn)定、最后消失ABR波形的最低刺激強度為閾值，并重復3次，取其平均值作為反應閾。測試期間，豚鼠用電熱毯保溫，使肛溫維持在37～38℃。

1.3統(tǒng)計學方法所得數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件及Microsoft Excel工作表進行統(tǒng)計分析，對以耳廓和乳突作為參考電極測得ABR數(shù)據(jù)進行Wilcoxon符號秩檢驗。

2　結果

2.1ABR各波引出率80 dB nHL短聲刺激后，記錄到的豚鼠ABR由4～6個波組成，即Ⅰ～Ⅵ波;以耳廓和乳突為參考電極分別記錄的各波引出率見表1，隨著刺激聲強降低，波Ⅴ、Ⅵ引出率較低，波Ⅰ～Ⅳ引出率均較高，故以波Ⅰ～Ⅳ為觀察波。

表1　以耳廓和乳突為參考電極80 dB nHL短聲刺激ABR各波引出耳數(shù)及引出率(n=24)

2.2ABR的波形及閾值隨著短聲刺激強度依次遞減，波Ⅰ～Ⅲ各波幅值逐漸下降，波Ⅳ波幅不穩(wěn)定;以耳廓為參考電極記錄的ABR波Ⅱ波幅下降速度低于除波Ⅳ外的其他各波，最后消失;以乳突為參考電極記錄的ABR波Ⅲ波幅下降速度低于除波Ⅳ外的其他各波，最后消失。以耳廓或乳突為參考電極記錄的ABR波Ⅳ在刺激強度下降20～40 dB期間均出現(xiàn)波幅增高的現(xiàn)象(圖1、2)。以引出波幅最大、最穩(wěn)定、最后消失波形的最低聲強為閾值，以耳廓和乳突作為參考電極記錄的ABR波Ⅲ反應閾分別為5.00±4.59和6.00±4.47 dB nHL，差異無統(tǒng)計學意義(t=-1.453，P＞0.05)。

2.3分別以耳廓和乳突為參考電極時記錄的ABR各波潛伏期及波間期兩種參考電極記錄的ABR波Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ潛伏期及Ⅰ-Ⅲ波間期差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05) (表2、3)。由圖3可見，以耳廓為參考電極記錄的ABR波Ⅰ、Ⅱ潛伏期略短于以乳突為參考電極記錄的相應值，兩個部位記錄的波Ⅲ潛伏期在50 dB nHL處存在交叉，乳突記錄的波Ⅳ潛伏期略短于耳廓記錄的相應值。隨刺激聲強減弱，乳突記錄的ABR波Ⅰ至波Ⅳ，曲線坡度由陡而緩，波Ⅲ、Ⅳ潛伏期延長速度低于波Ⅰ、Ⅱ，故出現(xiàn)Ⅱ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅳ波間期縮短;在刺激聲強下降20～30 dB后，以耳廓和乳突為參考電極記錄的波Ⅳ均出現(xiàn)潛伏期前移的現(xiàn)象。

圖1　參考電極置于雙側耳廓記錄的ABR波形

圖2　參考電極置于雙側乳突記錄的ABR波形

隨刺激聲強下降，波Ⅲ波幅下降速度低于除波Ⅳ外的其他各波，最后消失。左耳記錄的波Ⅳ在刺激聲強為40 dB nHL時波幅無下降，反而增加，右耳記錄的波Ⅳ在50 dB nHL時波幅無下降，反而增加。

表2　以耳廓為參考電極不同刺激聲強度下波Ⅰ～Ⅲ潛伏期與Ⅰ-Ⅲ波間期(ms，珋x±s)

刺激聲強度為50 dB nHL時，乳突記錄的波Ⅳ潛伏期明顯短于與耳廓記錄的Ⅳ波潛伏期。

表3　以乳突為參考電極不同刺激聲強度下波Ⅰ～Ⅳ潛伏期與Ⅰ-Ⅲ波間期(ms，珋x±s)

圖3　以耳廓及乳突為參考電極記錄的ABR波Ⅰ～Ⅳ潛伏期-刺激聲強度函數(shù)曲線

3　討論

以往國內(nèi)外的實驗研究中ABR檢測常采用針形電極刺入豚鼠皮下，記錄電極多置于顱頂，而參考電極、接地電極位置多樣，記錄的ABR波形也有明顯的差異。陳鑫等［2］將記錄電極置于豚鼠顱頂皮下，參考電極置于測試耳耳后皮下，接地電極置于鼻尖，測得ABR波Ⅲ波形穩(wěn)定，最后消失;張慧平等［3］將記錄電極置于豚鼠頭頂部皮下，參考電極置于同側耳垂，鼻尖接地，測得ABR波Ⅲ穩(wěn)定性、重復性好; Chen［1］、Ghassem［4］、Lijuna等［5］同樣采用顱頂皮下為記錄電極，測試耳乳突皮下為參考電極，對側耳乳突皮下接地，同樣引出波Ⅲ為主波; Heeringa等［6］采用Chen［4］、Lijuna［5］同樣電極位置，對照組、實驗組的ABR波Ⅳ卻持續(xù)出現(xiàn)，較其他各波明顯;鄢慧琴等［7］將記錄電極置于顱頂，參考電極置于雙側耳廓，接地電極置于鼻尖，記錄的ABR波形以波Ⅱ為主波。Lo等［8］以豚鼠的顱頂部皮下為記錄電極，參考電極為同側耳后皮下，頸部皮下接地，引出的波Ⅴ重復性好，并以波Ⅴ判斷ABR的反應閾?？梢?，固定顱頂為記錄電極，改變參考電極和接地電極，記錄的ABR可能出現(xiàn)波Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ或Ⅴ為主波的不同波形，大多數(shù)學者認為應以波Ⅲ為豚鼠ABR的主波，以Ⅱ、Ⅳ或者V波作為參照。本研究以豚鼠顱頂為記錄電極，鼻尖為接地電極，分別以雙側乳突或雙側耳廓為參考電極，當參考電極置于雙側乳突時，ABR波形同陳鑫等［2］的測試結果一致，波Ⅲ為主波;當參考電極置于雙側耳廓時，ABR波形同鄢慧琴等［7］的測試結果一致，以波Ⅱ為主波;本研究結果還顯示當參考電極分別置于雙側耳廓、雙側乳突記錄的ABR反應閾，波Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ潛伏期及Ⅰ-Ⅲ波間潛伏期差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05) ;兩種部位記錄的ABR波Ⅳ在刺激強度下降20～40 dB期間均出現(xiàn)振幅升高、潛伏期前移的現(xiàn)象，波Ⅳ較波Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ穩(wěn)定性差，波Ⅴ的引出率較低，故波Ⅳ、Ⅴ不能作為豚鼠ABR閾值的判斷標準。

ABR波Ⅰ發(fā)源于同側蝸神經(jīng)，波Ⅱ發(fā)源于同側耳蝸核，波Ⅲ發(fā)源于雙側上橄欖核，波Ⅳ發(fā)源于雙側外側丘系［9］。本研究結果顯示隨著刺激聲強減弱，ABRⅡ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅳ波間期縮短，這意味著隨著刺激聲強減弱耳蝸核至雙側上橄欖核、雙側上橄欖核至雙側外側丘系之間信號傳遞增快。聽覺傳入、傳出系統(tǒng)的聯(lián)系復雜，吳展元等［10］指出ABR的每一個波除有一個主要發(fā)生源外，每個核團還不同程度地影響兩個或兩個以上的波的形成，聽覺中樞核團之間的聯(lián)系是否是隨刺激聲強減弱，其ABRⅡ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅳ波間期縮短的原因，值得進一步研究。

本研究采用電極片替代針形電極，有利于單個豚鼠的多次重復實驗研究，同時采用耳道插入式耳機給聲，可減少交叉聽力的影響［11］。為避免交叉聽力的影響，增加實驗結果的準確性，也可給予對側耳掩蔽、堵塞外耳道或者搗毀耳蝸等處置［1，12］。

綜上所述，以豚鼠耳廓為參考電極記錄的ABR波形以波Ⅱ為主波，以豚鼠乳突為參考電極記錄的ABR波形以波Ⅲ為主波，該兩種部位參考電極記錄的ABR反應閾、波潛伏期、波間期差異無統(tǒng)計學意義。參考電極置于耳廓記錄的ABR波Ⅱ振幅大、波形穩(wěn)定易辨，在實驗研究中以該方法記錄的ABR可以波Ⅱ作為確定豚鼠ABR反應閾的觀測指標。

4參考文獻

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11 Pekcan U，Siiha Y，Biilent O.Interaural delay-dependent changes in the binaural difference potential in cat auditory brainstem response: implications about the origin of the binaural interaction component［J］.Hearing Research，1997，106:66.

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(2014-12-09收稿)

(本文編輯周濤)

·實驗研究·

The Auditory Brainstem Response of Guinea Pigs Recorded at Different Electrode Positions

Liu Wenjie，F(xiàn)u Zhongying，Liu Shufang，Chen Weilun
(Department of Otorlaryngology-Head and Neck Surgery，the First Hospital of Jilin University，Changchun，130021，China)

【Abstract】ObjectiveTo observe auditory brainstem response evoked at different electrode positions adopting electrode slices.Methods The ABRs of 12 normal guinea pigs (24 ears) were recorded by two methods using clicks as stimulation.Active electrode was positioned at the vertex while the ground electrode at the nose.The reference electrode was placed on bilateral pinnas or mastoids.Then observe waveforms，response thresholds (RT)，peak latencies(PL) and inter-peak latencies (IPL) of ABR.Results No significant difference were observed in the RT，Ⅰ，ⅡandⅢPL，Ⅰ-ⅢIPL of ABR between the two methods(P＞0.05).When stimulation was decreasing and with the reference electrode slices placed at bilateral pinnas，waveⅡpeak was stable and discernable of ABR recordings across twenty-four ears of guinea pigs.The amplitude decreased more slowly than any other waves，and disappeared at the last.While reference electrode slices were placed on bilateral mastoids，the amplitude of waveⅢdecreased more slowly than any other waves except waveⅣ，and disappeared at lost.Ⅱ-Ⅲ，Ⅲ-ⅣIPL became shorter.These two positions both recorded amplitude higher and PL advanced for waveⅣas the stimulation decreased by 20 to 40 dB nHL，andⅢ-ⅣIPL became shorter.This phenomenon was more obvious when reference electrode was placed at mastoid.Conclusion WaveⅡwas more stable and discernible with reference electrode placedbook=613,ebook=50at the bilateral pinnas.Therefore waveⅡrecorded by this way can be a new method to record the ABR threshold of guinea pigs.

【Key words】Auditory brainstem response;Lantency;Peak lantency;Pinna;Mastoid

通訊作者:傅仲鷹(Email: audry2012@163.com)

作者簡介:劉文杰，女，山東人，在讀碩士，主要研究方向為耳科學基礎及臨床

【中圖分類號】R764.04

【文獻標識碼】A

【文章編號】1006-7299(2015) 06-0612-05

DOI:10.3969/j.issn.1006-7299.2015.06.011

網(wǎng)絡出版時間:2015-9-10 16: 45

網(wǎng)絡出版地址: http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1391.R.20150910.1645.006.html