전기 골조학

Electrocochleography
ECoG 또는 ECG와 혼동하지 마십시오.

전기전위법(EcochG 또는 ECOG)은 청각적 자극에 반응하여 내이 및 청각신경에 생성되는 전위를 귀관이나 고막 등에 배치된 전극을 이용하여 기록하는 기법이다.이 테스트는 전문 훈련을 받은 이비인후과 전문의 또는 청각학자에 의해 수행되며, 높은 내이압(내측수압)의 검출이나 수술 중 내이 및 청각신경 기능의 시험과 모니터링에 사용된다.[1]null

임상적 응용

전기골조술의 가장 일반적인 임상 애플리케이션은 다음과 같다.

달팽이관 생리학

참고 항목:콜레아와 헤어 셀
인간의 귀 해부학, 코클레아가 "코일링되지 않은" 상태로 기준 막의 다른 영역에 대한 주파수 매핑을 보여준다.
콜레아 내 코르티 기관의 단면도.기저세포막에는 "기초섬유"라는 라벨이 붙어 있다.

콜레아의 기저막과 모발세포는 날카롭게 튜닝된 주파수 분석기의 기능을 한다.[2]소리는 고막의 진동을 통해 내이(내이)로 전달되어 중이(말레우스, 인쿠스, 스테프)의 움직임으로 이어진다.타원형 창문의 커튼이 움직이면 콜레아 내의 페릴림프에서 압력파가 발생하여 기저세포막이 진동하게 된다.주파수가 다른 소리는 기저막의 다른 부분을 진동시키며, 최대 진동 진폭의 지점은 음 주파수에 따라 달라진다.[3]null

기저세포막이 진동하면서 이 막에 부착된 모세포가 리듬감 있게 지각막 쪽으로 밀려 올라가 모세포 입체감이 휘어지게 된다.이는 모세포에 기계적으로 게이트된 이온 채널을 열어 칼륨(K+)과 칼슘(Ca2+) 이온의 유입을 허용한다.이온의 흐름은 모세포 표면을 통해 AC 전류를 발생시키며, 음향 자극과 동일한 주파수로 발생한다.이 측정 가능한 AC 전압은 달팽이관 마이크로폰(CM)이라고 불리며, 자극을 흉내낸다.모발세포는 선조 혈관으로부터 에너지원으로 ATP가 필요한 프로세스에서 기저막의 기계적 움직임을 전기 전압으로 변환하는 변환기의 기능을 한다.null

탈분극화된 모세포는 나선성 신경세포의 일차 청각 뉴런에 시냅스를 가로질러 신경전달물질을 방출한다.시냅스 후 나선성 신경세포의 수용체에 도달하면 신경전달물질은 뉴런 투영에서 시냅스 후 전위 또는 발생기 전위를 유도한다.특정 임계 전위에 도달하면 나선성 갱년기 뉴런은 뇌의 청각 처리 경로로 들어가는 작용 전위를 발사한다.null

달팽이관 전위

일반 콜레아의 휴면성 종단 전위는 + 80 mV이다.달팽이관 자극에 의해 생성되는 다른 전위는 적어도 3가지가 있다.

위에서 설명한 것처럼 달팽이관 마이크로폰(CM)은 음향 자극의 파형을 반영하는 교류(AC) 전압이다.코르티 기관의 외발세포가 지배하고 있다.기록의 크기는 기록 전극이 모발 세포에 근접하는 정도에 따라 달라진다.CM은 기저막의 변위에 비례한다.[3]null

1954년 타사키 외 연구진이 처음 설명한 합계전위(SP)는 모세포가 기저세포막과 함께 움직일 때 직류(DC) 반응이다.[4]SP는 콜레아의 자극 관련 잠재력이다.역사적으로 가장 연구가 적었지만, 종양 수력이나 메니에르 병에서 보고된 SP의 변화로 인해 새로운 관심이 표면화되었다.null

복합 작용 전위(CAP)라고도 불리는 청각 신경 작용 전위는 ECochG에서 가장 광범위하게 연구된 구성 요소다.AP는 신경섬유의 동기식 발사의 총 응답을 나타낸다.AC 전압으로도 나타난다.첫 번째 및 가장 큰 파동(N1)은 청각 뇌계 반응(ABR)의 파동 I과 동일하다.다음은 ABR의 웨이브 II와 동일한 N2이다.작용 전위의 크기는 발화 중인 섬유 수를 반영한다.AP의 지연 시간은 N1 파형의 시작과 피크 사이의 시간으로 측정된다.null

절차 및 기록 파라미터

ECochG는 침습 전극 또는 비침습 전극을 사용하여 수행할 수 있다.트란스ympanic(TT) 바늘과 같은 침습성 전극은 전극이 전압 발생기에 매우 가깝기 때문에 더 명확하고 더 강력한 전기적 반응(더 큰 진폭)을 제공한다.바늘은 중이와 둥근 창문의 약속장벽에 놓인다.비침습성 또는 외삽성(ET) 전극은 환자에게 통증이나 불편을 주지 않는 장점이 있다.침습성 전극과는 달리 진정이나 마취, 의료 감시가 필요 없다.그러나 반응은 규모가 작다.null

광대역 클릭 형태의 청각 자극은 지속시간 100마이크로초를 사용한다.자극 극성은 희소 반응 극성, 응축 극성 또는 교대 극성이 될 수 있다.신호는 귀관, 고막 또는 어몽토리에 위치한 1차 기록(비역전극) 전극에서 기록된다(사용되는 전극 유형에 따라 다름).기준(전극) 전극은 대측 귓불, 마스토이드 또는 귓구멍에 배치할 수 있다.null

신호 증폭(외부 전극 녹화를 위한 계수 100,000), 노이즈 여과 및 신호 평균화를 포함하여 신호를 처리한다.10Hz ~ 1.5kHz의 대역 통과 필터가 자주 사용된다.null

결과 해석

CM, SP, AP는 모두 내분수 수력 진단과 메니에르병 진단에 사용된다.특히 비정상적으로 높은 SP와 높은 SP:AP 비율은 메니에르 병의 징후다.SP:AP 비율이 0.45 이상이면 비정상적인 것으로 간주된다.null

역사

CM은 어니스트 웨버와 찰스 브레이에 의해 고양이에게서 1930년에 처음 발견되었다.[5]Wever와 Bray는 이 녹음이 청각신경에 의해 생성되었다고 잘못 결론지었다.그들은 이 발견을 "위버-브레이 효과"라고 명명했다.하버드의 Hallowell Davis와 A.J. Derbyshire는 이 연구를 복제했고, 파동이 청각 신경에서 온 것이 아니라 사실 달팽이관에서 온 것이라는 결론을 내렸다.[6]null

프롬프 외 연구진은 고엽막으로 철사 전극을 삽입하고 둥근 창문 틈새에서 CM을 기록하여 인간에게 ECochG 기법을 최초로 채용한 연구자였다.인간의 CM을 처음으로 측정한 것은 1935년이었다.[7]CM에 이어 N1, N2, N3파도 발견했지만, 이러한 파동을 청각 신경 작용 전위로 파악한 것은 타사키였다.null

피쉬와 루벤은 둥근 창문과 제8의 두개골 신경(CN 8I) 양쪽으로부터 고양이와 쥐에게 복합 작용 전위를 기록한 최초의 사람이었다.[8]루벤은 또한 CM과 AP를 임상적으로 사용한 최초의 사람이었다.null

자극과 관련된 머리카락 세포의 잠재력인 종합 잠재력은 1954년 타사키와 동료들에 의해 처음 설명되었다.[4]어니스트 J. 무어는 표면 전극으로부터 CM을 기록한 최초의 조사자였다.1971년 무어는 표면 전극을 이용해 38개 인간 피험자의 CM과 AP를 기록하는 5가지 실험을 했다.실험의 목적은 반응의 타당성을 확립하고 인공물이 없는 이어폰 시스템을 개발하는 것이었다.[9]불행히도 그의 작품의 대부분은 출판되지 않았다.null

참고 항목

참조

  1. ^ a b Ferraro, John A. (November 15, 2000). "Clinical Electrocochleography: Overview of Theories, Techniques and Applications". Audiology Online. Retrieved 15 September 2014.
  2. ^ Kohlloffel LUE (1972). "A study of basilar membrane vibrations III: The basilar membrane frequency response curve in the living guinea pig". Acustica. 27: 82.
  3. ^ a b Eggermont JJ (1974). "Basic Principles for Electrocochleography". Acta Oto-Laryngologica Supplementum. 316: 7–16. PMID 4525558.
  4. ^ a b Tasaki I, et al. (1954). "Exploration of cochlear potentials in guinea pigs with a micro-electrode". Journal of the Acoustical Society of America. 26 (5): 765. Bibcode:1954ASAJ...26..765T. doi:10.1121/1.1907415.
  5. ^ Wever EG, Bray CW (1930). "Auditory Nerve Impulses". Science. 71 (1834): 215. doi:10.1126/science.71.1834.215. PMID 17818230.
  6. ^ Moore EJ (1983). Bases of auditory brain-stem evoked responses. Grune & Stratton, Inc.
  7. ^ Fromm B, et al. (1934–1935). "Studies in the mechanism of the Wever-Bray effect". Acta Oto-Laryngologica. 22: 477–486. doi:10.3109/00016483509118125.
  8. ^ Fisch UP, Ruben RJ (1962). "Electrical acoustical response to click stimulation after section of the eighth nerve". Acta Oto-Laryngologica. 54 (1–6): 532–42. doi:10.3109/00016486209126971. PMID 13893094.
  9. ^ Moore EJ (1971). Human cochlear microphonics and auditory nerve action potentials from surface electrodes. Unpublished Ph.D. dissertation, University of Wisconsin. Madison, Wisconsin.