丙泊酚对耳声发射及下丘神经元放电的影响

丙泊酚对耳声发射及下丘神经元放电的影响第一部分丙泊酚不同效应室浓度对人耳声发射的影响目的研究丙泊酚不同效应室浓度对人畸变产物耳声发射(DPOAE)检出率、幅值及信噪比的影响;丙泊酚不同效应室浓度对人瞬态诱发耳声发射(TEOAE)总反应幅值、总重复率、各频带相应反应幅值、信噪比以及TEOAE信号近似熵(ApEn)的影响,以探讨丙泊酚对耳蜗功能的作用。方法拟气管插管全麻下行胸部以下的择期手术患者30例,ASAⅠ或Ⅱ级,年龄18～49岁,体重指数(BMI)18.5～25(kg/m2)。听力正常且无先天性耳聋家族史、无近期耳毒性药物应用史、无长期噪声接触史、否认有耳鸣、耳聋、眩晕史。受试前均经耳镜检查,外耳道、鼓膜正常。纯音听阈测试(MadsenMM633)语言频率(0.5、1、2kHz),平均听阈在15dBSPL以内。声导抗(MadsenZ0901)鼓室导抗图均为“A”型、声反射均正常。15例研究DPOAE,15例研究TEOAE。DPOAE麻醉诱导期丙泊酚靶控输注的效应室浓度依次设定为1μg/ml、2μg/ml、3μg/ml、4μg/ml,不同效应室浓度代表不同麻醉深度。SmartOAE耳声发射检测仪记录诱导前及诱导过程中不同麻醉深度各频率点(0.5KHz、0.7Kttz、1KHz、1.4KHz、2KHz、3KHz、4KHz、6KHz、8KHz)DPOAE的幅值及信噪比,并记录相同麻醉深度DPOAE的所有频点检出率。采用自身对照,研究不同麻醉深度下各频率点DPOAE幅值、信噪比及检出率的变化。TEOAE麻醉方法同DPOAE的研究。Smart0Ag耳声发射检测仪以声强80dBSPL持续时间80μs的短声作为刺激声,并记录诱导前及诱导过程中不同麻醉深度TEOAE总反应幅值、总重复率及各频带(1KHz、1.5KHz、2KHz、3KHz、4KHz)相应TEOAE的反应幅值、信噪比。采用自身对照,研究不同麻醉深度下各频带TEOAE相关参数的变化。TEOAE的ApEn数据来源与TEOAE波形数据。数据经MATLAB软件处理,将其分为四段分别对应频带0～2kHz、1～3kHz、2.5～4.5kHz、4～6kHz,求出其相应的ApEn后应用SPSS13.0软件进行统计学分析,比较不同效应室浓度下ApEn的变化。结果诱导前与诱导过程中不同麻醉深度各频率点DPOAE幅值反应稳定,在麻醉状态下检出率高于诱导前(χ~2=19.37,P=0.000,n=135),但不同麻醉深度检出率没有显著差别(χ~2=3.662,P=0.300);丙泊酚不同麻醉深度对人DPOAE幅值及信噪比的改变无统计学意义(F=0.954,P=0.440;F=0.620,P=0.950)。诱导前与诱导过程中不同麻醉深度总反应幅值、总重复率及各频带TEOAE幅值反应稳定,但不同麻醉深度总反应幅值、总重复率及各测试频带反应幅值及信噪比的变化没有显著性差别(F=0.297,P=0.879;F=0.327,P=0.859;F=0.395,P=0.811;F=0.693,P=0.600)。相同频段TEOAE信号的ApEn在不同效应室浓度下比较没有统计学意义(F=1.121,P=0.356)。同效应室浓度TEOAE信号的ApEn在不同频段差别无统计学意义(F=1.412,P=0.241)。结论丙泊酚不同效应室浓度对人畸变产物耳声发射、瞬态诱发耳声发射以及瞬态诱发耳声发射信号近似熵的影响不显著,丙泊酚常规剂量对耳蜗功能影响不大。对患者适当镇静可提高畸变产物耳声发射的检出率。第二部分丙泊酚对大鼠下丘神经元的作用目的研究丙泊酚对大鼠下丘单单位神经元放电的作用方式,以探讨丙泊酚对大鼠听觉神经元作用的神经生理机制。方法雌雄不拘SD大鼠15只,体质量200-250g。清醒动物模型插管并机械通气后固定于立体定位仪后,通过微操纵仪推进微记录电极插入下丘。给予50ms的噪音刺激(duration,50ms;risetime,5ms;falltime,5ms。Duration不包括risetime和falltime)探测动物神经元的反应,探测到后再换为相应特征频率(CF)的纯音刺激。数据通过TDT3系统来获取并分析。神经元反应一般放大2000至10000倍,采用数字放大器(RA16)进行滤波(0.3—3kHz),通过BrainWare软件进行记录和显示,同时通过音频监听器(MS2)来进行监听。对信噪比大于4:1的反应的动作电位进行进一步分析,并在数据获取过程中进行观察,探查到神经元反应后,将声音刺激换为纯音,首先通过改变短纯音的频率和幅度来大致确定其特征频率和最小阈值(MT)。为研究清醒与麻醉不同时间点变化及能够得到相对精确的CF和MT,改变纯音刺激参数(duration,50ms;risetime,20ms;falltime,10ms。Duration不包括risetime和falltime)进行频率—幅度(F-A)扫描,声音频率在CF±5kHz范围内以1或0.5kHz为一个单位变化,同时幅度从90dBSPL至阈下10dB(MT—10dB),以5-20dBSPL为单位变化,而当幅度接近阈值时以1-3dBSPL为间隔进行变化。每个声音刺激通过BrainWare软件以每秒一次(1Hz)的速度随机发出,每个参数相同的刺激都重复10～15次。应用同一刺激参数分别于麻醉前、腹腔注射丙泊酚10分钟以及麻醉后不同时间点进行扫描。研究参数包括:自发放(SA)、发放数(SC)、CF及其MT、反应类型、第一个动作电位潜伏期(Firstspikelatency,FSL)。数据用BrainWare软件通过发放数顺序,刺激后时间直方图(Post-stimumstimehistograms,PSTH),动作电位形状和特征窗进行观察。声音刺激下诱发的动作电位的波形,数目和时间都被收集并存储在数据库中。结果实验共记录到43个单单位神经元,所有神经元对短纯音反应CF范围在2.5～44kHz之间(12.06±8.77kHz)。记录电极垂直向后插入大鼠脑组织到达下丘的深度在1865～4537μm之间(3435.65±651.00μm)。神经元的CF和记录电极深度有明显的正相关(r=0.581,P＜0.000),记录电极越深CF越高。本实验记录到1个单单位神经元呈现Offset反应(NO.080118),麻醉前、麻醉后FSL分别为:83.597ms、84.4335ms,麻醉后FSL延长0.8365ms(90dBSPL,频率=CF)。丙泊酚对该神经元反应特性表现延时增加。其余42个单单神经元清醒状态时FSL为:13.35122±3.329865ms(8.681571～22.02218ms),麻醉后10分钟FSL为:14.10955±3.392343ms(8.998～21.84244ms),麻醉前、后FSL差异性有统计学意义(t=-4.558,P=0.000)。其中36个单单位神经元(83.7%)麻醉后表现FSL增加(0.969981±1.071691ms);7个单单位神经元(16.3%)麻醉后表现FSL缩短(0.31896±0.222143ms)。麻醉前后声强延时指数函数拟合曲线上下或左右移动基本完全重合。麻醉后10个神经元(33.3%)发生放电模式的改变,其中1个神经元放电模式向发放数增多的类型改变,其余9个神经元放电模式则向发放数减少类型改变。记录到43个神经元中30个可以明确其最小阈值(Minimumthreshold,MT)。神经元清醒和麻醉状态下MT分别在5～68、5～74dBSPL之间。麻醉后MT显著升高,与清醒状态比较,差别有统计学意义(t=-6.598,P=0.000)。麻醉后与清醒状态比较1个神经元(3.3%)MT降低,2个神经元(6.7%)MT没有变化,其余27个(90%)均升高,感受野减小。记录到43个单单位神经元中1个神经元麻醉后发放数增加,7个神经元放电模式为相位型无法比较麻醉前、后发放数,其余35个神经元均在麻醉后发放数减少。以NO.080610神经元为例进行统计学分析,随着麻醉深度的不同发放数也有所不同(χ~2=375.679,