9听诱发电位的临床应用.docx
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9听诱发电位的临床应用
听诱发电位的临床应用
北京协和医院耳鼻咽喉科
倪道凤
第一节电反应测听简介
一、定义
利用听觉系统对声、电刺激反应中所发生的电变化过程作为客观指标来评估听力和判断病变部位的方法。
又称诱发反应测听。
二、简史
1930年WeberandBray发现耳蜗微音电位；
1932年Davis记录了最早的ABR；
1958年Geister记录了最早的MLR；
20世纪60年代一些学者先后记录了CNV、P300和SVP；
1966年Ronis将平均计算机用于听觉诱发电位的记录；
1971年Jewett&Willeston报告了从人类脑干记录的短声诱发的“远场”反应
1981年Singh强调了ECochG与ABR同时记录的应用价值
三、分类
可根据刺激后诱发反应的潜伏期、记录电极距神经发生源的远近。
诱发反应发生源和刺激率作不同的分类，临床多根据刺激后诱发反应的潜伏期分类如下。
表1诱发电位分类
分类
可能的来源部位
潜伏期（ms）
最佳反应
快反应
ECochG
Corti’s器HairCells
0
SPCM
耳蜗神经
1~4
AP
ABR
耳蜗神经、脑干
2~10
I~V波
SN10
脑干
~10
中
MLR
丘脑上脑干、皮层听I区
10~50
NO、Na、Pa
40HzAERP
皮层
慢
SVP
清醒相皮层听II区
50~300
P1、N1、P2、N2
（长）
睡眠相皮层听III区
迟
发
P300
初级听觉投射区及次级
250~600
P300
联合区
CNV
额叶皮层
（一）外源性刺激相关诱发电位
1.按电位起源：
皮层诱发电位：
由丘脑到皮层的电冲动以及皮层的突触电活动产生的。
皮层下电位：
主要指听性脑干诱发电位。
2 .按记录电极距神经发生源远近
近场电位：
记录电极在电位发生源附近，如耳蜗电图。
远场电位：
记录电枢有远离电位发生源，其记录的是经容积导体传导的电位。
除耳蜗电图的其它听性诱发电位。
3.按刺激速率
瞬态诱发电位：
用平均叠加技术记录诱发反应，刺激的间隔足够长，待刺激后所要测试的反应完全呈现后，才开始下一次刺激，如此，直到预定的刺激次数，所得的结果是每次刺激后瞬时反应的叠加平均结果，称为瞬态反应。
稳态反应：
刺激间隔短，瞬时诱发电位尚未完全呈现，第二个刺激又开始启动，使瞬态诱发电位不能呈现，结果诱发电位呈现出与刺激具有相同频率的稳定正弦样谐波或次谐波，称为稳态诱发电位。
（二）内源性事件相关电位
与启动方式有关：
P300。
与准备状态与期待有关的：
伴随负反应CNV。
四、基本技术原则
1.应用尽可能短的刺激使听觉通路每个单位神经活动同步。
2.通过适当设置的电极记录这些电活动；
3.消除电的和生物电背景噪声的干扰，这些噪声可以掩蔽所需的反应。
存储和平均接收的电信号的平均计算机使这一过程成为可能。
五、记录仪器
主要由两部分组成：
记录系统和刺激系统。
1.刺激器由产生刺激和传递刺激的系统组成。
由脉冲发生器产生正弦波或方波，送到扬声器或耳机产生所需的刺激信号，呈现于受试耳。
当一个声刺激送到受试耳，同时触发计算机开始一系列的分析过程。
2.记录系统包括放大器（放大生物电信号到所需程度）、平均器、观察和记录放大的电信号的示波器和记录仪。
放在适当位置的记录电极接收的微小电信号经放大器滤波和放大，这一电信号再经平均器以提高信/噪比（N信号/噪声），自背景噪声中提取弱的生物电信号。
记录电极常用的有盘状电极、针形电极、球形电极等。
六、刺激技术
1.常用的刺激信号：
声信号有短声、短音和滤波短声、短纯音，电信号多用方波电信号。
（1）短声：
最常用的是100S的方波电脉冲振动耳机产生的上升下降时间快、持续时间短、频谱宽的声信号。
（2）滤波短声：
将方波电脉冲输至带通滤波器产生。
（3）短音与短纯音：
具有一定包络形状的短纯音，包络形状由上升、平台、下降三部分组成。
短音和短纯音的界限是人为确定的，一般把短于10ms的称为短音。
（4）logon：
以幂函数门控的纯音。
（5）电刺激：
脉宽为100S的方波电信号。
2.声刺激强度GB4854-1只规定了125~8000Hz10个频率的纯音听力零级，对噪声、短声和短音都没有统一的零级标准。
对短音、短声等常用dBSPL、dBpeSPL或dBPSL（峰声压级）、dBSL、dBnHL表示强度。
dBSPL是以一段时间内的均方根（rms）声压和20Pa的关系为基础得出的。
声压与基准声压之比的以10为底的对数乘以20。
在空气中基准声压为20Pa。
dBpeSPL：
是在示波器上比较电脉冲峰幅和一适当的参考信号的振幅为基础得出的。
如在示波器上当一短声的峰幅相当于60dBSPL正弦波的振幅时，这一短声即为60dBpeSPL。
dBSL：
是以受试耳对于所给的具体信号的听阈级为基准的。
如该耳对短声的听阈是20dB（诱发电位仪声刺激器输出级），则20dB就是0dBSL。
dBnHL（正常听力级）：
是和dBHL基本相同的，是从一组正常听力者得出的平均主观听阈作为0dBnHL。
电刺激：
mA。
3.声刺激提供的方式
压耳式耳机、耳罩式耳机、耳塞式耳机、扬声器、骨振器。
4.掩蔽
在诱发反应测听中也同样存在纯音测听中所存在的越边听力问题，因而也存在对非测试耳的掩蔽问题，也同样存在过度掩蔽问题。
掩蔽声的选择取决于测试信号，一般如测试耳用短声刺激，则非测试耳用白噪声掩蔽，若测试耳用短音、短纯音和滤波短声刺激，非测试耳用窄带噪声掩蔽。
由于有掩蔽不足和过度掩蔽问题，关于掩蔽声的强度仍需探索，目前一般用比刺激声强度低30~40dB的噪声掩蔽。
七、记录技术
根据所记录的电位确定:
1.记录电极的位置：
根据所记录的电位确定，在后面各种电位记录中叙述。
2.刺激呈现的速率：
根据所记录的电位确定，也将在后面各种电位记录中叙述。
3.扫描时间：
刺激后EP出现和收集所需的时间，不同EP在刺激后不同时间发生，快反应分析时间10~20ms、中反应50~100ms、慢反应300ms。
4.差分放大（differentialamplification）差分放大是指输出等于两个输入电位的差，以发送信/噪声比。
把两个输入电位差放大，但如两个电极处诱发电位相同也会抵销，因此，要把两个电极尽可能放在极性相反的位置。
三个电极有：
共电极（地极）、不倒转电极（记录电极）、倒转电极（参考电极），差分放大器将两个电极间的活动差放大。
5.滤波的设置：
根据不同反应的能量谱安排滤波低通和高通的截止频率，使频带范围外的噪声减少。
表2记录各诱发电位带通滤波设置
反应
高通
低通
ECochG
100Hz
1500~3000Hz
ABR
100Hz
1500~3000Hz
MLR
30Hz
300Hz
SVP
0.8Hz
30~120Hz
6.分析次数
ECochG256~512次
ABR1000~2000次
MLR500~1000次
SVP32~128次
7.记录参数的测定
诱发电位分析的参数主要为反应阈、各波的潜伏期、振幅、波形、波间期、频谱及双侧这些参数的比较，必要时还需要分析输入、输出曲线和潜伏期/强度关系曲线。
8.各波命名：
EcochG:
CM
-SP、SP
AP:
N1、N2、N3
ABR：
I、II、III、IV、V、VI、VII
MLR：
N0、P0、Na、Pa、Nb、Pb
SVP：
P1、N1、P2、N2
P300：
P3
9.非生理性噪声的排除
听觉诱发电位是很弱的生物电信号，易为背景噪声干扰，因此测试时应使受试者头部放松、保持安静、必要时给镇静剂；实验室应隔声屏蔽，关闭无关的测试仪器，记录电位的导线不要互相缠绕，测试时室内不要有人员走动；另外，测试仪器本身也有自动伪迹排斥系统，排除过大的与记录电位无关的电信号。
九、正常值的确定
诱发电位各参数正常值的确定文献报告主要有均数+2SD、+3SD、+1.96SD（95%可信限）及+2.576SD等，我院以均数+2SD内为正常，均数+2SD到+3SD之间为可疑异常，大于均数+3SD为异常。
十、诱发电位波的识别
一般来说正常听力受试者诱发电位的各波较易识别，但是在异常情况下，由于听力损失和病变的原因，波形变异较大，有关波形的识别往往比较困难，这时我们首先考虑正常情况下有关各波可能出现的位置作出判断；必要时重复测试同一刺激强度，与反应有关的波常常重复出现，而与反应无关的波多是随机的，不可重复；还可以不给声刺激重复同样的分析次数，和有声刺激获得的波形进行比较，以判断反应的波形。
十一、临床应用
诱发反应作为一种客观测听方法可为临床医师提供有无听力损失、听力损失的程度和性质、病损的部位等重要的诊断资料，主要用于：
1.器质性耳聋与功能性耳聋、伪聋的鉴别；
2.耳蜗病变与蜗后病变的鉴别；
3.对突发聋的病因及预后的估计；
4.颈性眩晕的诊断；
5.各类人的客观听力评价（含婴幼儿听力筛选）；
6.神经科疾病的辅助诊断；
7.婴幼儿听觉系统成熟情况的研究；
8.听力学的实验研究。
9.术中和麻醉中监测。
10.梅尼埃病和PLH的诊断。
注：
结果解释中应注意的问题，应结合其他临床资料综合分析，作出正确的解释。
第二节耳蜗电图（ElectrocochleagramECochG）
耳蜗电图是属于快反应，是在刺激后0~4ms之间出现的一组反应波，产生于耳蜗，包括耳蜗微音电位（Cochlearmicrophonics,CM）、和电位（summatingpotentials,SP）和动作电位（Actionpotentials,AP）。
一、记录方法
1.记录电极的位置：
耳蜗电图是近场记录，记录电极接近于电位发生源。
根据记录电极的位置分为经鼓室（transtympanic）和鼓室外（extratympanic）两种。
由于记录电极的位置对所获得的参数影响较大，无论是经鼓室法还是鼓室外法，都应尽可能保持记录电极的位置固定。
经鼓室法：
将记录用的针电极穿过鼓膜抵在鼓岬上，我们一般自鼓膜脐部与鼓环7点（左耳，右耳于鼓环5点）连线的中点穿过鼓膜抵于鼓岬上，这个位置比较安全，不会将电极插入变异的圆窗或卵圆窗（迄今未见经鼓室电极损伤的报道）。
鼓室外法：
根据电极所置的位置又可分为：
鼓膜电极、鼓环电极、外耳道电极、耳垂电极（效果很差）。
2.记录电极：
针形电极、球形电极、别针式电极、夹式电极等。
参考电极和地极一般用盘形电极。
3.声刺激的种类：
记录耳蜗电图声刺激信号可用短声、短音、短纯音、滤波短声等。
短声的能量分布较广，其实际的频谱依赖于换能器的特性和外耳、中耳的特性。
来自对人的这种短声兴奋分布的研究提示低强度信号在2k~4kHz区域引起最大兴奋，在高强度这个范围被扩大到2k~8kHz或更多。
其优点是提供了最好的单个纤维的同步活动，测试时间短，但缺乏频率特性。
理论上讲短音、滤波短声和短纯音有较好的频率特性，但也各有其不足。
由于CM的临床应用价值仍在研究中，在临床记录耳蜗电图时多采用极性正负交替的信号，诱发的反应经过平均叠加，消除了CM，而获得了SP-AP的复合波形。
4.给声方法
可经耳机或扬声器给声。
5.重复速率：
一些学者进行不同重复速率声刺激诱发的耳蜗电图结果比较，发现记录耳蜗电图声刺激的重复速率不应超过10次/秒，超过10次/秒会引起AP的降低，从而引起-SP/AP比值的改变。
6.分析时间：
一般用10ms，也有用20ms。
7.平均叠加的次数：
根据平均计算机提高信/噪比的公式，增加平均叠加的次数可提高反应幅度，但这种效果也是有一定限度的，而且，过多的叠加次数必须引起测试时间的延长。
因此，我们选取一定的叠加次数以既能获得满意的反应又不致引起反应参量的改变为原则。
经鼓室法平均叠加250~500次，鼓室外法一般为1000次。
二、CM、SP和AP的来源及特点
CM：
由耳蜗OHC产生，是神经前电位，没有潜伏期，振幅随声刺激强度增大而增大，其波形与刺激声的波形一致。
SP：
关于SP的来源仍在研究中，目前认为与耳蜗隔部的不对称性有关，在高强度刺激的情况下，基底膜围绕其中点不对称性振动，向鼓阶过度偏移产生的连续直流电成分，是多种电位之总和，所以称为之为和电位。
其也为神经前电位，也没有真正的潜伏期，但根据刺激信号不同，记录电极的位置不同，可表现出正、负不同的极性。
短声刺激记录的多为-SP。
AP：
产生于耳蜗神经，是声刺激诱发的若干神经纤维同步放电的结果，随刺激强度增加振幅增大，潜伏期缩短，从阈值时4ms左右到高强度1.5ms左右。
三、耳蜗电图分析的参数
临床通过分析耳蜗电图的波形、反应阈、波宽、振幅、-SP/AP振幅之比、AP的输入/输出曲线和潜伏期/强度曲线为临床提供资料。
正常的耳蜗电图波形：
当用极性交替的短声刺激时，诱发的SP-AP复合波形表现了随刺激强度的增加，反应的振幅逐渐增大，潜伏期缩短。
在高刺激强度AP波由一个或几个负波组成，依其出现的顺序分别命名为N1、N2、N3，于所有强度下绝大多数波的振幅N1>N2>N3，个别情况下，当短声强度为20~60dBSPL时，N1另有少数耳，短声强度在40~60dB时，在原N1前出现一个新的单独的小负波，强度增加，该小波很快变得大于原N1，使原N1成了N2。
在某些测试耳高刺激强度诱发的N1可呈双峰。
在短声强度为30~80dB（平均约50dB）时，在N1前出现-SP，-SP振幅也随刺激强度增加而增大，90dBSPL以上增长减缓。
图1典型的耳蜗电图-SP-AP复合波形
反应阈：
耳蜗电图的反应阈确定为刚可引出APN1的最小刺激强度，根据我们用经鼓室的鼓岬电极记录32耳平均反应阈17.187.28dBnHL，鼓室外的鼓膜电极记录83耳平均反应阈24.85.65dBnHL。
潜伏期：
将从给声到APN1峰所需的时间确定为APN1的潜伏期，我们用鼓岬和鼓膜电极记录的反应阈和90dBnHL时的潜伏期列于表3。
表3鼓岬和鼓膜电极记录的耳蜗电图主要结果
电极位置
潜伏期（ms）
反应阈时90nHL时
振幅（uV）
APN1（90dBnHL）
-SP/AP
（80nHL）
波宽
（80nHL）
鼓岬x
4.24
1.62
10.50
0.24
0.96
SD
0.64
0.10
5.16
0.07
0.16
鼓膜x
4.16
1.39
3.09
0.31
0.98
0.52
0.12
1.52
0.07
0.23
振幅：
一般自反应图形的基线到N1峰测量AP的振幅；自基线到-SP与N1降支的交点测量-SP振幅（图2）。
我们用这种测量方法的鼓岬和鼓膜电极记录的-SP与AP的振幅列于表2。
另外，还有一些不同的测量方法，如测量AP振幅，有从-SP与AP交点到AP峰测量，也有从AP峰到后面的波谷测量。
测量-SP振幅，从-SP起始处最低点到-SP与N1降支的交点测量。
图2-SP和AP振幅测量示意图
（JamesW.HallIII,etal.AudiologistsDeskReferenceP312）
-SP/AP比值：
因为80dBnHL时-SP和AP振幅均较稳定，所以我们计算此强度时的-SP/AP比值，也列于表2。
值得注意的是测量的方法不同直接影这一比值。
波宽：
也因为80dBnHL时-SP和AP振幅均较稳定，所以我们测量此强度时从基线到N1峰中点处的波宽，结果见表2。
也有测量从基线到N1峰中下三分之一交点处的波宽。
APN1的输入/输出曲线：
以短声强度为横座标，N1振幅为纵坐标，作出APN1的输入/输出曲线，在40~70dB之间有一个平台，40dB以下为浅部，70dB以上为陡部（图3）
图3耳蜗电图AP输入-输出曲线
四、常见疾病的耳蜗电图表现
1.Meniere’s病：
Meniere’s病耳蜗电图表现主要有波形异常、反应阈升高、波宽异常和-SP/AP的比值异常增大（图4），输入/输出曲线浅部缺失，仅有陡部，反应阈时潜伏期缩短。
图4Meniere’s病的耳蜗电图
2.中耳病变：
为传导性听力损失，耳蜗电图反应阈升高，阈值时的潜伏期与正常听力受试者阈值时潜伏期相同，输入/输出曲线向右平移。
3.突发性聋：
文献报告可以根据耳蜗电图的改变判断突发性聋的预后，AP高反应、优势的-SP者预后好，而减少的AP高反应、AP低反应、有+SP或-SP但无AP、AP和SP均无反应，则预后差。
李兴启等报告了突发性聋耳蜗电图的下列特点：
（1）能引出优势-SP和AP高反应者预后好。
（2）–SP/AP比值大小与预后关系不明显。
（3）能引出优势-SP和高反应AP的显效以上的病例中大部分治疗后-SP、AP小于治疗前。
4.蜗后聋：
反应阈明显低于ABR反应阈。
可引出正常或接近正常的耳蜗电图波形。
由于CPA肿瘤对内听动脉的压迫或肿瘤毒素的作用，EcochG可表现有-SP异常增大。
也有表现波形异常。
5.非器质性聋：
耳蜗电图波形和反应阈等诸参数均正常，但不能仅根据EcochG的结果作出非器质性聋的诊断。
6.梅毒：
可表现为膜迷路积水样的耳蜗电图改变。
7.听神经病：
60、70dBnHL声刺激可引出CM，部分可引出AP反应波（图5），或有-SP，无AP，部分病人AP反应阈明显好于ABR反应阈。
图5听神经病病人的纯音听力图（左）、耳蜗电图（中）反应阈30dBnHL、
ABR（右）95dBnHL未引出可重复的反应
五、目前主要临床应用
1.Meniere’s病诊断（典型的波形）：
为Meniere’s诊断提供参考资料是目前耳蜗电图主要的临床应用，有文献报告早期、症状期阳性率较高，还与听力损失的程度和听力是否波动有关。
2.PLH的诊断：
Cibson报告（1982）在镫骨手术和胆脂瘤手术中记录耳蜗电图，当仅打开圆窗或卵圆窗，耳蜗电图不变，一旦有轻度外淋巴瘘，耳蜗电图明显改变。
以胸腔压力升高15%，-SP不降或下降作为诊断标准，胸腔增压一段时间放松后AP下降，-SP升高或不升高也作为阳性诊断标准。
71例正常耳阳性率2.8%（假阳性）。
206例可疑PLH，90耳阳性，手术探查46耳，38耳为PLH（82%），116耳阴性，探查32耳，10耳可能为PLH（30%）。
也有报告在PLH中体位对SP、AP、-SP/AP有影响。
3.蜗后病变诊断中的应用：
提供ABRI波的参考值（N1-V间期多短于I-V间期，用前者时应防止出现假阴性）。
与ABR及纯音的阈值比较，耳蜗电图阈值低。
4.桥小脑角手术中监测VIII颅神经的活动，给术者提示VIII颅神经的关系。
5.听力学试验中记录耳蜗电图帮助了解耳蜗的功能。
6.听神经病病人可借助EcochG了解病损部位。
六、耳蜗电图临床应用中应注意的问题
记录电极的位置（Wuyts1997年报告蜗内与蜗外记录的-SP/AP比值不同，TT-ECochG-SP/AP正常值0.35以下，ET-ECochG正常值0.42以下）、重复速率、叠加次数、刺激强度对-SP/AP比值都有影响；中耳病变对耳蜗电图的结果也有影响，还应考虑到诱发电位是神经同步活动的测试，EcochG不能测试整个听觉系统。
第三节听性脑干反应（Auditorybrainstemresponses,ABR）
一、记录技术：
刺激信号：
多用短声，也有学者为获得频率特性的资料用短音作刺激信号或用切迹滤波的短声。
刺激的重复速率：
一些学者研究发现PPS<20的声刺激，ABR各参数无显著改变，因此，临床为节省测试时间，多采用20次/秒的刺激。
电极的位置：
常规（二维）ABR记录电极一般放置在颅顶中点，为了避免颅顶中点头发对电极接触的影响，也有放在前额发际。
参考电极放置在乳突或耳垂。
接地电极在鼻根。
近来有学者指出常规ABR不能提供真正的反应，因为来自立体规则通路等双极来源。
提出用三维ABR来评估量真正的脑干反应。
三维X通道从左乳突（+）到右乳突（-），Y通道从鼻根（+）到枕骨隆突（-），Z通道从头顶（+）到Cv7（-）。
我们主要介绍常规ABR。
滤波：
根据对ABR各波谱分析的结果，ABR高通滤波多为100Hz，低通滤波为2000Hz。
分析的次数：
已知过多的分析次数非但不能获得更高振幅的波形，还会引起测试参数的改变并增加测试时间，因此，一般只需叠加1000次。
二、各波产生源
ABR产生于耳蜗神经和低位脑干，目前多认为其I波来源于耳蜗神经的近耳蜗端，II波来源于耳蜗神经的近颅端，III波来源于耳蜗核，IV波来源于上橄榄核，V波来源于外侧丘系。
三、分析参数及特点
反应阈：
在ABR的记录中随刺激强度的增加，首先出现波V，因此，把刚能引出波V的反应强度确定为ABR的反应阈。
正常听力受试者ABR反应阈文献报告在0~20dBnHL之间。
由于在反应阈附近，常受噪声干扰，难以确定出现的波是否就是波V，需要我们进行综合分析：
根据纯音听力图估计可能的反应阈强度；重复测试，观察波形是否重复，若可重复则是阈反应的波形；从高强度到低强度测试，根据反应的强度依赖关系判断；不给声刺激在可能出现反应的部位是否也有波出现。
波形：
ABR为刺激后1~10ms之内出现的I-VII七个波，其中II、VI、VII波较小，IV波变异较大，I、III、V波较为稳定，因此临床主要分析这三个的参数（图6）。
图6成人85dBnHL短声刺激ABR波形
（JamesW.HallIII,etal.AudiologistsDeskReferenceP347）
潜伏期及波间间期：
这是临床分析的主要参量，从给声到各波波峰测量潜伏期，波间间期代表了中枢传导时间，当病变影响到听觉低位脑干的不同部位，可引起相应波的潜伏期延长和波间间期的增加。
国内一些学者在这方面做了大量研究，摘录其结果如下：
表4ABR波Ⅰ~波Ⅶ潜伏期（ms）
报告者
声级
（dBSL）
波Ⅰ
波Ⅱ
波Ⅲ
波Ⅳ
波Ⅴ
波Ⅵ
波Ⅶ
备注
胡岢等
70
1.69±0.17
2.82±0.17
3.94±0.19
5.13±0.20
5.80±0.22
7.44±0.28
8.56±0.34
耳机
戚以胜等
80
1.91±0.27
3.07±0.36
4.16±0.30
5.35±0.45
6.25±0.45
7.32±0.38
8.57±0.50
扬声器
李兴启等
75
1.63±0.14
2.84±0.17
3.91±0.17
5.01±0.15
5.74±0.20
7.34±0.27
8.93±0.49
赵纪余等
第一组
75
1.74±0.10
2.7
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