鼓岬电刺激EABR测试的建立及相关测试参数探讨

【摘要】 目的：建立鼓岬电刺激听觉脑干反应（EABR）测试方法并探讨该测试的合适参数. 方法：通过电刺激豚鼠鼓岬方式获得EABR. 对25只豚鼠行鼓岬电刺激EABR测试，通过改变电流刺激极性、刺激电极与记录电极排列轴向、不通记录侧别观察不同测试参数对EABR波形的影响. 结果：所测波形经验证为EABR波形. 交替极性刺激较单一极性刺激的EABR伪迹小，记录电极与刺激电极排列轴向垂直时EABR伪迹最小，对侧记录较同侧记录的EABR伪迹小. 结论：建立了鼓岬电刺激EABR测试模式. 交替极性双相方波电流，记录电极与刺激电极排列轴向垂直，对侧记录是合适的鼓岬电刺激EABR测试参数.

【关键词】 耳蜗；电刺激;听觉脑干诱发电位;豚鼠

0引言

人工耳蜗术前，准确选择病例能够避免植入无效现象的发生，提高耳蜗植入的成功率. 由于鼓岬电刺激主观行为学测试存在局限性，客观鼓岬电刺激听觉脑干反应（EABR）测试具有重要临床价值. 但鼓岬电刺激EABR测试存在着容易受到各种因素干扰［1］，在实际应用中不易引出波形的困难. 为克服这种困难，本研究拟进行鼓岬电刺激EABR测试的动物实验研究，探讨能够稳定可靠测出鼓岬电刺激EABR的模式及合适测试参数，以期为临床应用提供理论指导.

1材料和方法

1.1材料

实验用成年健康白色红目豚鼠20只（河南省医学实验动物中心提供），雌雄各半，体质量350~400 g，耳廓反射灵敏，无外耳及中耳疾病.

1.2方法

1.2.1试验设备及参数

①实验设备：高灵敏度低电流刺激器(M014980, USA)，银制针型记录电极，铂金针型刺激电极，高灵敏度数字示波器（Tektronix TDS220, USA），ZEISS手术显微镜，江湾Ⅰ型动物立体定位仪，诱发电位仪（IHS, USA），电磁屏蔽室. ②测试参数：刺激强度0～10 mA可调，恒流刺激类型，单相或双相刺激电流，脉宽50 μs，根据刺激频率调整脉冲间隔，刺激频率48 Hz，采用单一极性或交替极性刺激方式；③记录参数：带通滤波100 Hz～3 kHz，扫描分析时间12.8 ms，叠加次数1000次，增益50 k，若出现较大刺激伪迹，则降低增益.

1.2.2EABR测试方法

①仪器连接：刺激电极与电刺激器相连，输出的刺激信号显示于数字示波器，以便于确认观察. 电刺激器与诱发电位仪之间以外触发线连接，以电刺激触发诱发电位. 实验动物、前置放大器置于电磁屏蔽室，电刺激器、示波器、诱发电位仪置于电磁屏蔽室外. 记录电极置于两外耳道口连线与颅正中线交叉处皮下，参考电极置于同侧或对侧乳突皮下，地极置于前额正中，各电极除针尖部留出10 mm刺入皮下，余均外套硅胶绝缘套. ②测试步骤：豚鼠肌肉注射氯氨酮(40 mg/kg)和静松灵(5 mg/kg)全身麻醉，采用耳后切口，打开听泡. 刺激电极固定于立体定位仪，手术显微镜下调节立体定位仪使刺激电极放置于耳蜗底转鼓岬位置，记录参考电极置于颞肌或根据需要调整位置. 给出刺激电流，记录诱发电位.

统计学处理: 采用SPSS 10.0软件对EABR波峰潜伏期数据进行均数处理，所得数据以x±s表示.

2结果

2.1确认记录到的反应是EABR波形首先，确认记录到的反应波形是诱发电位，而非刺激伪迹，采用下面3种方法来进行判断：①根据两次刺激极性相反时诱发电位波形特点来判断：采用极替的刺激电流，分别记录奇数次和偶数次刺激时的反应波形，根据反应波形方向和重复性区分是刺激伪迹抑或是神经反应［2］. 若两次记录的波形一致，但方向相反即波形发生了反转，则记录的波形为刺激伪迹；若二者波形一致，方向一致，没有发生波形反转，则该波形为神经反应. 本研究中发现潜伏期(0.98±0.06) ms之前的波形基本一致但方向相反，应属于刺激伪迹；潜伏期(0.98±0.06) ms之后的波形方向相同，且有较好的重复性，属于神经反应（图1，2）. ②根据不同强度刺激时诱发电位波形特点来判断：随刺激强度的增加，诱发电位潜伏期会逐渐缩短，刺激伪迹的潜伏期则保持恒定，据此可以判断在不同刺激强度刺激时，所得的波形是否为诱发电位［3］. 本研究发现，随着刺激强度增加，(0.98±0.06) ms之后波形的峰潜伏期逐渐缩短，符合上述诱发电位的特点. ③根据切断听神经前后诱发电位波形是否消失来判断. 研究中在内耳门处切断听神经后，所测波形随即消失，说明所测波形是听神经受到刺激后产生的听觉脑干诱发电位即EABR.

2.2鼓岬电刺激EABR波形特点

刺激伪迹一般出现在1 ms之内，由于刺激伪迹的干扰，EABR的Ⅰ波被掩盖，仅出现Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ波. 采用双相脉冲电流刺激、脉宽50 μs/相、刺激强度1500 μA时，EABRⅡ,Ⅲ,Ⅳ波潜伏期分别为(1.53±0.08) ms, (2.03±0.06) ms和(2.98±0.13) ms.

2.3改变测试参数对EABR波形的影响

①使用不同极性刺激电流对测试波形的影响：采用单一极性刺激时，因刺激伪迹大掩盖了潜伏期1.8 ms以内的波形；采用交替极性刺激时刺激伪迹降低显著，多出现于1 ms以内. ②不同记录方式对波形的影响：记录参考电极放置于刺激电极同侧时，EABR波幅明显增高，但刺激伪迹亦显著增大，因刺激伪迹过高导致前置放大器频繁过饱和，出现波形记录的拒接收现象（rejection）. 改用对侧记录后，刺激伪迹显著降低，放大器拒接收次数减少. ③刺激电极位置对波形的影响：将刺激电极置于耳蜗底转鼓岬，刺激参考电极置于耳蜗周围不同位置. 发现当刺激电极?刺激参考电极的排列轴向与记录电极记录参考电极的排列轴向垂直时，刺激伪迹最小. 如试验中采用同侧记录方式时，因刺激参考电极放置于听泡外侧前下位置，上述电极轴向互相垂直，因而刺激伪迹最小. 当电极从该位置移开时，因为上述电极轴向发生了变化，刺激伪迹即显著增加.

3讨论

EABR是电刺激诱发的听觉脑干诱发电位，可分为术前EABR和术后EABR. 人工耳蜗术后的EABR测试，因患者耳蜗内电极受制于耳蜗固有形状，电极位置恒定，EABR测试结果也较为稳定. 术前EABR测试即指鼓岬电刺激EABR，随着人工耳蜗技术的发展，在临床中显得越来越重要，能够指导人工耳蜗植入病例的选择和植入耳侧别的选择. 但鼓岬电刺激EABR测试，因刺激电极位于耳蜗外，电极放置“自由度”较大，导致鼓岬电刺激EABR测试困难、结果差异也较大. 因此，探讨刺激电极的放置位置对EABR波形的影响能够指导临床应用. 研究发现刺激电极?刺激参考电极排列轴向与记录电极?记录参考电极排列轴向垂直时，刺激伪迹最小. 分析原因：刺激电极和记录电极这样排列时，记录电极位于刺激电极电场的等电位线上，因而抵消了大部分刺激伪迹. 研究中还发现交替极性刺激伪迹较单一极性刺激小，显示交替极性刺激因为刺激极性相反，使得刺激伪迹在很大程度上降低了.

采用同侧记录时刺激伪迹大，频繁出现前置放大器过饱和；改用对侧记录后，刺激伪迹显著降低，放大器拒接收次数明显减少. 分析原因：使用耳蜗外电极刺激时，由于受到耳蜗骨壁的影响，引发同等大小神经反应所需的电流强度大大高于耳蜗内的电极刺激，这不可避免地使刺激伪迹也成倍增大，而诱发电位仪的前置放大器有一定接受范围，如果超过了其容许范围，就不被接受，这是实验中经常遇到的问题，此时一般采取降低放大器增益的措施［4-5］. 在实验中，我们还采取了对侧记录方式，在降低刺激伪迹的同时也解决了前置放大器过饱和问题.

人工耳蜗植入属于高科技产品，且价格不菲，如果能在术前预测出患者人工耳蜗植入后效果，将会避免植入人工耳蜗后无效现象的发生. 以前临床上曾经使用鼓岬电刺激的主观行为学测试［6-8］：电刺激患者鼓岬，根据其能否听到声音来判断患者是否适合植入人工耳蜗. 但是这项测试有两方面不足：①主要适用于成人，对儿童检查难度较大. ②测试假阳性高：很多语前聋患者缺乏对声音的感知经验，对声感分辨能力差，有些患者把其他一些感觉刺激如疼痛也当作听到的声音. 因此，这项测试在临床上使用一段时间后基本上不再使用.

鼓岬电刺激EABR测试，作为一种客观测试方法，可以弥补这方面的不足. 虽然有研究［9-10］认为耳蜗外电刺激存在众多干扰因素，如耳蜗骨壁厚薄、面神经、肌电的干扰等，测试阴性的患者并不一定不适合做人工耳蜗植入，但也应当看到，如果该项测试阳性，那么患者肯定是合适的人工耳蜗植入人选；同时，该项测试也有助于选择植入耳侧别. 因此非常有必要开展相应的实验研究，寻找克服测试波形引出困难的方法，提高波形稳定引出率，为可靠应用于临床服务. 本研究对动物进行鼓岬电刺激EABR测试，着重探讨了可靠引出EABR波形和降低伪迹干扰的方法. 综合实验结果，我们得到下面结论：临床在对患者做术前鼓岬电刺激EABR测试时，应着重在记录电极位置、刺激电极位置、避免前置放大器过饱和方面采取相应措施. 这为在临床进行人工耳蜗植入术前EABR测试提供了理论及方法指导.

【参考文献】

［1］Nikolopoulos TP, O?Donoghue GM. Cochlear implantation in adults and children ［J］. Hosp Med, 1998, 59(1): 46-49.

［2］潘映福. 临床诱发电位学［M］. 北京: 人民卫生出版社, 1999: 40-48.

［3］姜泗长, 顾瑞. 临床听力学［M］. 北京: 北京医科大学协和医科大学联合出版社, 1999: 233-304.

［4］Tait M, Lutman ME. The predictive value of measures of preverbal communicative behaviors in young deaf children with cochlear implants ［J］. Ear Hear, 1997, 18: 472-478.

［5］Polak M, Eshraghi AA, Nehme O, et al. Evaluation of hearing and auditory nerve function by combining ABR, DPOAE and eABR tests into a single recording session ［J］. J Neurosci Methods, 2004, 134(2):141-149.

［6］Wackym PA, Firszt JB, Gaggl W, et al. Electrophysiologic effects of placing cochlear implant electrodes in a perimodiolar position in young children ［J］. Laryngoscope, 2004, 114(1): 71-76.

［7］Kileny PR, Zwolan TA. Pre?perioperative, transtympanic electrically evoked auditory brainstem response in children ［J］. Int J Audiol, 2004, 43(Suppl 1): S16-21.

［8］Albu S, Babighian G. Predictive factors in cochlear implants ［J］. Acta Otorhinolaryngol Belg, 1997, 51:11-16.

［9］Burdo S, Razza S, Di Berardino F, et al. Auditory cortical responses in patients with cochlear implants ［J］. Acta Otorhinolaryngol Ital, 2006, 26(2): 69-77.

［10］Mason S. Electrophysiologic and objective monitoring of the cochlear implant during surgery: Implementation, audit and outcomes ［J］. Int J Audiol, 2004, 43(Suppl 1): S33-38.