發(fā)布時間：2017-06-23 14:06

  本文關(guān)鍵詞：最大長序列誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)線性非線性成分的初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聽性腦干反應(yīng)(auditory brainstem response,ABR)是聽覺系統(tǒng)受到聲音刺激后,聽神經(jīng)和腦干通路產(chǎn)生的一系列電生理活動,表現(xiàn)為聲音刺激后約10 ms內(nèi)出現(xiàn)的一系列反應(yīng)波,可反映聽神經(jīng)至腦干聽覺通路中的相關(guān)結(jié)構(gòu)在特定聲刺激下的狀態(tài)。典型的ABR通常包含3-7個特征波,分別用羅馬數(shù)字Ⅰ-Ⅶ命名,其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波較出現(xiàn)的頻率較高,比較可靠,而V波為ABR中最穩(wěn)定的成分,故在臨床應(yīng)用時常用V波峰潛伏期、振幅,Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波兩兩之間峰間潛伏期,Ⅴ/Ⅰ振幅比值,波形重復(fù)性等指標(biāo)來對聽覺神經(jīng)通路的病變進(jìn)行定位診斷。常規(guī)方式下記錄ABR(conventional auditory brainstem response, cABR)采用重復(fù)給聲刺激通過疊加平均法抑制噪聲和偽跡。根據(jù)ABR的潛伏期范圍,刺激率一般在10-20 Hz。若刺激率升高到一定程度,將會引起瞬態(tài)反應(yīng)的重疊導(dǎo)致ABR波形失真。為了在高刺激率情況下恢復(fù)瞬態(tài)ABR波形,研究人員于1982年以最大長度序列(Maximum length sequence, MLS)為刺激,通過反卷積技術(shù)得到ABR。該方法將聽覺系統(tǒng)視為一個線性系統(tǒng),可恢復(fù)高刺激率下ABR的線性反應(yīng)。但聽覺系統(tǒng)本質(zhì)上應(yīng)為一個非線性系統(tǒng),為了得到聽覺系統(tǒng)的非線性反應(yīng),Shi等改進(jìn)了MLS的反卷積方法,以Volterra級數(shù)來對該非線性系統(tǒng)進(jìn)行描述,本文中將該方法得到的ABR記為MLS-ABR,為了與cABR做區(qū)分,特征波分別記為1、3、5波。當(dāng)MLS作為輸入時,Volterra核切片可通過輸入與輸出之間的互相關(guān)函數(shù)獲得,其中Volterra核切片反映了系統(tǒng)對輸入序列刺激之間相互作用的反應(yīng)。MLS-ABR可同時得到ABR的線性反應(yīng)及非線性反應(yīng),其中MLS-ABR的線性成分同cABR相似,都是對獨立刺激的反應(yīng),而MLS-ABR的非線性成分則是對相鄰刺激或多個刺激之間相互作用的反應(yīng)。由于現(xiàn)階段對MLS-ABR了解尚少,本文對MLS-ABR的基本特性進(jìn)行初步研究。在應(yīng)用MLS方法獲取ABR時,應(yīng)注意MLS刺激序列的選取。由于在實際計算過程中,高階Volterra核切片都分布于一階輸入輸出互相關(guān)函數(shù)上,這些核切片的位置取決于所選MLS的本源多項式。因此,若相鄰核切片的距離過近,則可能會導(dǎo)致核切片的混疊,從而導(dǎo)致核切片的計算錯誤。本文中簡述了MLS刺激序列的選擇條件,并選定了一個9階的MLS作為本文實驗中的刺激序列。在ABR記錄實驗中,我們記錄了16位健聽受試者的MLS-ABR和cABR,對它們的波形和時域參數(shù)進(jìn)行了比較研究。結(jié)果顯示MLS-ABR的一階核切片(VS1)及二階核第一個切片(VS21)的波形清晰完整,分別表達(dá)了ABR的線性成分及非線性成分。在各特征波引出率方面,受試者均能清晰引出cABR的Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ波；在MLS-ABR中,受試者均能引出VS1的3、5波,但有1例缺失1波,而對于VS21來說,5波的波形最為明顯,能100%被引出,1例缺失1波,三例缺失3波。且受試者的cABR、VS1的Ⅰ/1、Ⅲ/3、Ⅴ/5波均較為清晰,容易辨認(rèn),VS21中有明顯的5波,但1、3波較難辨認(rèn)。在潛伏期變異系數(shù)方面,cABR、 VS1、VS21的特征波變異系數(shù)平均值為4.99、4.58、3.86,這表明非線性ABR的潛伏期穩(wěn)定性要好于線性ABR,VS1的潛伏期穩(wěn)定性要好于cABR。值得注意的是,VS1與cABR的Ⅰ/1、Ⅲ/3波穩(wěn)定性相近,但VS1的5波潛伏期(變異系數(shù)2.37)穩(wěn)定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于cABR的V波潛伏期(變異系數(shù)3.64)穩(wěn)定性。這些結(jié)果進(jìn)一步證實了聽覺系統(tǒng)的非線性效應(yīng)在ABR成分上有明顯的表達(dá),并且其特征波有著明確的引出率和良好的穩(wěn)定性。cABR是現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于臨床的客觀聽力學(xué)檢查方法。由于在聽覺系統(tǒng)各部位神經(jīng)元之間刺激到達(dá)的時間及神經(jīng)處理機(jī)制都不相同,導(dǎo)致其同步化節(jié)奏不同,從而表現(xiàn)出不同的潛伏期,但部位及功能相關(guān)的神經(jīng)元的潛伏期則表現(xiàn)出相關(guān)性。臨床上常以不同條件下其各特征波的峰潛伏期及峰間潛伏期的變化作為診斷的標(biāo)準(zhǔn)。MLS-ABR不僅可以突破常規(guī)刺激率限制,還可以得到ABR的線性及非線性反應(yīng)。為了探究MLS-ABR應(yīng)用于聽力檢測的可行性,我們記錄了10例受試者(于16例受試者中選取,其均可引出Ⅰ/1、Ⅲ/3、Ⅴ/5波)的cABR、 MLS-ABR的線性成分及非線性成分,并對三者Ⅰ/1、Ⅲ/3、Ⅴ/5波的峰潛伏期及峰間潛伏期進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示cABR與MLS-ABR中線性成分特征波的峰潛伏期及其峰間潛伏期均顯著相關(guān)；Ⅰ/1、Ⅲ/3、Ⅴ/5波相關(guān)系數(shù)分別為0.81、0.73、0.64; Ⅰ/1～Ⅲ/3. Ⅲ/3～Ⅴ/5、Ⅰ/1-Ⅴ/5波峰間潛伏期的相關(guān)系數(shù)分別為0.68、0.75、0.84;MLS-ABR中非線性成分與cABR之間Ⅰ/1、Ⅴ/5波峰潛伏期相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0.67,兩者1～5波峰間潛伏期的相關(guān)系數(shù)為0.73；MLS-ABR中非線性成分與線性成分之間1、5波峰潛伏期相關(guān)系數(shù)分別為0.87、0.82,兩者1-5波峰間潛伏期的相關(guān)系數(shù)為0.78；非線性ABR與線性ABR的Ⅲ/3波之間無顯著相關(guān)性。這些結(jié)果表明了產(chǎn)生Ⅲ波的神經(jīng)機(jī)制有著較弱的非線性效應(yīng),且提示了cABR與MLS-ABR具有同源關(guān)系。綜上所述,本文通過16例MLS-ABR及cABR的特性對比研究。進(jìn)一步證實了MLS在獲取ABR非線性成分時的可靠性,加深了對MLS-ABR的了解。并對MLS-ABR中線性成分、非線性成分以及cABR三者特征波的峰潛伏期和峰間潛伏期進(jìn)行了相關(guān)性分析,結(jié)果顯示MLS-ABR線性成分與cABR各特征波之間存有同源關(guān)系,非線性ABR與線性ABR的Ⅰ/1、Ⅴ/5波之間存有同源關(guān)系,這提示了MLS-ABR具有潛在的臨床應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：聽性腦干反應(yīng) 非線性成分 Volterra級數(shù) 峰潛伏期 峰間潛伏期
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R339.16
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 背景和意義11-13
• 1.2 聽性腦干反應(yīng)基礎(chǔ)13-18
• 1.2.1 ABR波形主要成分13-14
• 1.2.2 ABR記錄方案14-16
• 1.2.3 常規(guī)ABR與最大長度序列誘發(fā)ABR16-18
• 1.3 Volterra級數(shù)刻畫非線性系統(tǒng)18
• 1.4 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排18-21
• 第二章 MLS互相關(guān)方法21-29
• 2.1 最大長度序列21-23
• 2.1.1 最大長度序列的代數(shù)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.2 最大長度序列的數(shù)學(xué)性質(zhì)22-23
• 2.2 m-脈沖序列與恢復(fù)序列23-25
• 2.3 應(yīng)用Volterra級數(shù)辨識非線性系統(tǒng)25-29
• 第三章 刺激序列的選擇及仿真實驗29-36
• 3.1 核切片的混疊29-30
• 3.2 刺激序列的選擇30-32
• 3.3 仿真實驗32-36
• 第四章 MLS-ABR線性與非線性成分的出現(xiàn)率及穩(wěn)定性研究36-45
• 4.1 引言36
• 4.2 實驗方案36-38
• 4.2.1 實驗對象及儀器36-37
• 4.2.2 實驗方法37
• 4.2.3 數(shù)據(jù)處理方法37-38
• 4.3 實驗結(jié)果及分析38-42
• 4.4 結(jié)論與討論42-45
• 第五章 MLS-ABR與cABR的相關(guān)性研究45-52
• 5.1 引言45
• 5.2 實驗對象及儀器45-47
• 5.2.1 測試對象與儀器45-46
• 5.2.2 實驗方法46
• 5.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析46-47
• 5.2.4 波形標(biāo)記準(zhǔn)則47
• 5.3 實驗結(jié)果47-50
• 5.4 討論與結(jié)論50-52
• 第六章 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 攻讀碩士期間成果60-61
• 致謝61-62

  本文關(guān)鍵詞：最大長序列誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)線性非線性成分的初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：475254