Saðlýklý Kobaylarda Ýþitsel Beyinsapý Cevaplarý

Transkript

1 OTOSKOP 2000; 2:65-69 METODOLOJÝK ÇALIÞMA Saðlýklý Kobaylarda Ýþitsel Beyinsapý Cevaplarý Yrd.Doç.Dr. Bülent SATAR Yrd.Doç.Dr. Adnan ÖZÜNLÜ Prof.Dr. Niyazi MUÞ ÖZET Otonörolojide iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn kullanýldýðý birçok deneysel hayvan çalýþmasýnda kobaylar sýklýkla tercih edilmektedir. Ancak literatürdeki çalýþmalar kobaylarýn daha çok iþitme eþikleri ile ilgilidir. Ýþitsel beyinsapý cevaplarýna ait normal latans deðerleri ile ilgili bilgiler çok azdýr. Bu çalýþmada saðlýklý kobaylarýn iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn normal morfolojisini, dalgalarýn latans ve interpik latans deðerlerini inceleyerek yapýlacak çalýþmalara ýþýk tutmayý amaçladýk. Saðlýklý 20 eriþkin kobayda (40 kulak) anestezi altýnda rarefaksiyon polariteli 500 klik uyarý ile elde edilen iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn morfolojisi, latans ve interpik latans deðerleri incelenmiþtir. Tüm kobaylarýn iþitme eþiklerinin en az 20 db nhl olduðu saptanmýþtýr. ±2 standart deviasyonlarý ile beraber tüm dalgalarýn latans ve interpiklatans deðerleri sunulmuþ, latans-þiddet fonksiyon eðrileri gösterilmiþtir. Deneysel çalýþmalarda kobaylarda kolaylýkla uygulanabilen iþitsel beyinsapý cevaplarý testinde iþitme eþiklerinin tayini için V. dalga kullanýlabilir. Standart deðerler elde etmek üzere fazla sayýda normal deney hayvaný içeren çalýþmalar yaparak dalgalarýn standart latans ve interpik latans deðerleri belirlenmelidir. Anahtar Kelimeler ERA Kobay Uyarýlmýþ potansiyeller Key Words ABR Guinea pig Evoked potentials KBB Anabilim Dalý, GATA, Ankara Auditory Brainstem Responses in Healty Guinea Pigs Guinea pigs are frequently preferred in many experimental animal studies in the field of otoneurology in which auditory brainstem responses are analyzed. However, the studies are more related to hearing levels of guinea pigs and not to their latency values. Normative data concerning auditory brainstem responses are few. In this study, we aimed to examine normal morphology, latency and interpeak latency values of auditory brainstem responses in healthy guinea pigs, and to enlighten future studies. The morphology, latency and interpeak latency values of auditory brainstem responses to 500 click stimuli with rarefaction polarity in twenty adult healthy guinea pigs (forty ears) were examined under anesthesia. The hearing threshold of all guinea pigs was assumed at least to be 20 db nhl. The latency and interpeak latency values of waves with ±2 standard deviations and the latency-intensity function curves were presented. Wave V can be used to determine the hearing thresholds in the auditory brainstem response test which can be easily performed in guinea pigs for experimental studies. Studies consisting of more experimental animals should be performed and the standartized values for latency and interpeak latency of waves should be confirmed. GÝRÝÞ Özel duyusal yollarýn fonksiyonunun incelenmesinde kullanýlan beyinsapý cevaplarý ilk olarak Jewett (1970) tarafýndan bir kedide kaydedilmiþtir. 1 Daha sonralarý kobay ve maymun gibi diðer bazý hayvanlarda yapýlan çalýþmalarýn iþitsel beyinsapý cevaplarý ile ilgili araþtýrmalara büyük katkýlarý olmuþtur. Ýnsandaki patolojilere benzer patolojileri deney hayvanlarýnda oluþturarak iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn deðerlendirilmesi çoðu araþtýrmanýn konusu Makalenin geliþ tarihi: Yayýna kabul tarihi:

2 SATAR B, ÖZÜNLÜ A, MUÞ N. olmaktadýr. Bu durumda iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn normal latans ve interpeak latans deðerleri önem kazanmaktadýr. Biz de bu çalýþmada kobayda iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn normal morfolojisini, latans ve interpik latans deðerlerini incelemek ve yapýlacak çalýþmalara ýþýk tutmayý amaçladýk. GEREÇ VE YÖNTEM Bu çalýþmada her iki cinsiyetten, ortalama gr. aðýrlýkta, 20 eriþkin kobay (40 kulak) kullanýlmýþtýr. Çalýþmaya dahil edilen kobaylarýn tümünde otoskobik olarak dýþ kulak yolu ve kulak zarlarýnýn saðlýklý olmasýna dikkat edilmiþtir. Preyer refleksi intakt olanlar çalýþmaya dahil edilmiþtir. Çalýþmada Nicolet Compact Auditory model elektrodiagnostik sistem kullanýlarak, Ketamine 40 mg/kg ve Xylazine 5 mg/kg (intraperitoneal) anestezisi altýnda iþitsel beyinsapý cevaplarý elde edilmiþ, iþitme eþikleri ile dalga mutlak latans ve interpik latans (IPL) deðerleri kaydedilmiþtir. Kayýt esnasýnda kullanýlan iðne elektrodlar cilt altý olarak þu lokalizasyonlarda yerleþtirilmiþtir: toprak elektrodu kobayýn sol bacaðýna, referans elektrot her iki mastoid üzerine, aktif elektrotlar ise vertekste orta hatta konulmuþtur. Test esnasýnda elektrodlar arasýndaki impedansýn 5000 ohm'dan küçük olmasýna, aktif elektrotlar ile referans ve toprak elektrodlarý arasýndaki impedans farkýnýn 1000 ohm'dan fazla olmamasýna ve vücut ýsýsýnýn düþmemesine özen gösterilmiþtir. Ýþitsel beyinsapý cevaplarýnýn kaydý, ses ve elektromanyetik aktiviteden Faraday kafesi ile arýndýrýlmýþ özel bir odada gerçekleþtirilmiþtir. Kullanýlan parametreler þu þekildedir: uyarý tipi klik uyarý (100 µsn süreli), uyarýnýn polaritesi rarefaction, uyarý sayýsý 500, uyarý tekrarlama oraný 11.4/sn, bandpass filtre Hz ve analiz süresi 12 ms. Test süresince artifakt rejeksiyon sistemi açýk tutulmuþ, sensitivitesi 25 µv seviyesine ayarlanmýþtýr. Ýdeal latans ve amplitüdde cevap elde etmek amacýyla artifakt seviyesinin 0 düzeyinde kalmasýna özen göste-rilmiþtir. Klik uyarý, kobaylarýn kulaklarýna tubal insert phone ile ulaþtýrýlmýþ ve elde edilen potansiyeller 105 kez amplifiye edilmiþtir. Ýþitme eþiði ve dalga latans deðerlerinin tayininde 80 db nhl uyarý þiddetinden baþlanarak 10 db'lik basamaklar halinde 10 db nhl'e kadar test yapýlmýþtýr. Ancak I, II, III, IV ve V.dalganýn mutlak latans ve I-III, III-V ve I-V IPL deðerleriyle ilgili deðerlendirmeler, db nhl uyarý þiddetleri arasýnda yapýlmýþtýr. TABLO 1. Ýþitsel beyinsapý cevaplarýnýn mutlak latans ve I-III, III-V ve I-V IPL ortalamalarý ve ±2SD deðerleri Uyarý Þiddeti (nhl) SPL=nHL+30 db* Dalga Latans ve IPL Deðerleri (ms±sd) I 1.75± ± ± ± ± ± ±0.14 II 2.42± ± ± ± ± ± ±0.20 III 2.74± ± ± ± ± ± ±0.18 IV 3.72± ± ± ± ± ± ±0.23 V 4.67± ± ± ± ± ± ±0.32 I-III 0.99± ± ± ± ± ± ±0.15 III-V 1.93± ± ± ± ± ± ±0.31 I-V 2.92± ± ± ± ± ± ±0.32 *: Nicolet Compact Auditory model elektrodiagnostik sistemde klik uyarý için offset ayarlarý gereði 0 db nhl 30 db SPL'e karþýlýk gelmektedir IPL, inter pik latans; SD, standart deviasyon; SPL, Sound Pressure Level, nhl, normalized Hearing Level. 66 OTOSKOP 2000;2:65-69

3 SAÐLIKLI KOBAYLARDA ÝÞÝTSEL BEYÝNSAPI CEVAPLARI 6 30 db 5,5 40 db 5 50 db 4,5 V 60 db 70 db X4 X db X8 IV 3,5 1.2 ms 3 2,5 2 1, Þiddet (db) ÞEKÝL 1. Ýþitsel beyinsapý cevaplarýna ait latans-þiddet fonksiyon eðrileri. BULGULAR 20 kobayýn her 2 kulaðýndan elde edilen tüm dalgalarýn mutlak latans ve IPL deðerlerinin ortalama ve ±2 standart deviasyonlarý (SD), tubal insert phone'dan kaynaklanan 0.9 ms'lik latans uzamasý da dahil edilerek Tablo 1'de sunulmuþtur. Tablo 1 incelendiðinde, 20 db nhl uyarý þiddetinde dahi tüm dalgalarýn elde edildiði görülmektedir. SD deðerleri I. dalgadan V. dalgaya doðru ve her bir dalga için düþük klik þiddetlerine doðru artýþ göstermektedir. En düþük SD deðerleri I-III IPL'de saptanýrken en yüksek SD deðeri I-V IPL'de elde edilmiþtir. Dalgalarýn latans þiddet fonksiyon eðrileri incelendiðinde, eðrilerin yaklaþýk birbirlerine paralel olduðu ve klik þiddetindeki azalmayla tüm dalgalarýn latanslarýnýn uzama gösterdiði görülmektedir (Þekil 1). Kobaylardan elde III II I ÞEKÝL 2. Bir kobaya ait iþitsel beyinsapý cevap traseleri. ettiðimiz iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn morfolojisi incelendiðinde 6 pozitif cevap dikkati çekmektedir (Þekil 2). I. dalga en küçük amplitüdlü ve ilk pozitif tepe olarak görülürken, II ve III. dalgalar birbirlerine çok yakýn bazen üstüste bulunmuþtur. En büyük amplitüdlü dalga olarak göze çarpan III. dalgayý takiben IV ve daha küçük amplitüdlü V. dalga görülmüþtür. V. dalgadan sonra da amplitüdü ve latansý deðiþkenlik gösteren ve bu nedenle deðerlendirmeye dahil edilmeyen VI. dalga saptanmýþtýr. TARTIÞMA Bu çalýþmada sabit hýzdaki klik uyarý ile kobaylardan elde edilen iþitsel beyinsapý cevaplarý incelenmiþtir. Hayvan modeli olarak kobay kullanýlmasýnýn nedeni hem kolay temin edilebilmesi hem de kafatasýnýn küçüklüðünden dolayý daha büyük amplitüdlü dalgalarýn elde edilmesi, dolayýsýyla dalgalarýn daha kolay tanýmlanabilmesidir. Uyarý tipi olarak en çok kullanýlan klik uyarý tercih edilmiþtir. Bilindiði gibi klik uyarý kohleada 1 khz ve üzerini algýlayan tüm bazal membraný uyarmakta ve elde edilen potansiyeller yüksek frekans alanlarýnýn global cevabýndan oluþmaktadýr. 2 Uyarý tekrarlama oraný saniyede 11.4 olarak belirlenmiþtir. Bunun nedeni daha yüksek klik hýzlarýnda dalga latanslarýnda uzama ve amplitüdlerde küçülmeye baðlý olarak elde OTOSKOP 2000;2:

4 SATAR B, ÖZÜNLÜ A, MUÞ N. edilen cevaplarýn kobaylarýn gerçek iþitme durumunu yansýtmamasý ihtimalidir. Özellikle geç dalgalarda bu etkinin daha büyük olacaðý düþünülürse özellikle iþitme eþikleri açýsýndan hatalý sonuç elde etme ihtimali daha da büyüyecektir. 3 Ancak bazý deneysel çalýþmalarda iþitsel yorgunluðu ortaya çýkarmak için daha yüksek uyarý tekrarlama oranlarý denenebilir. Uyarý polaritesi olarak rarefaction u tercih etmemizin nedeni dalgalarýn daha belirgin þekilde elde edilebilmesini saðlamaktýr. 4,5 10 db nhl þiddetinde elde edilen dalgalarýn latans ve IPL deðerlerinin deðerlendirmeye dahil edilmemesinin nedeni homojen sonuçlar elde edememe ihtimalidir. Buna karþýn deðerlendirmeye dahil edilen 5 dalganýn tüm kobaylarda 20 db nhl þiddetinde elde edilmesi, en azýndan üst beyinsapý seviyesine kadar olan iþitsel yollarda iþitme kaybýna neden olabilecek bir patolojinin olmadýðýný göstermektedir. Hayvanlarda iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn kaynaklandýðý yerlerin insanlardakiyle analog olduðu saptanmýþtýr. 6 Bilindiði gibi insanlarda iþitme eþiklerinin tayininde davranýþ eþiðine en yakýn olarak saptanan V. dalga kullanýlmaktadýr. 7 Buna karþýn literatürde deney hayvanlarýyla ilgili çalýþmalarda hayvanlarýn iþitme eþikleri global olarak belirtilmemiþ, eþikler her bir dalga için ayrý ayrý vurgulanmýþtýr. Bunlardan Ingham ve arkadaþlarý, ortalama 92 günlük kobaylarda 20 db HL ve daha yüksek þiddetlerde deðerlendirmeye tabi tutulan 4 dalganýn da izlenebilir amplitüdde olduðunu belirtmiþler, ancak eþik tayini için hangi dalganýn kullanýlmasý gerektiðini vurgulamamýþlardýr. 8 Ayný çalýþmada 58 günlük kobaylarda 5 dalga identifiye edildiði halde 4 dalga, 3.4 yýllýk kobaylarda ise 6 dalga identifiye edildiði halde yine 4 dalga deðerlendirmeye tabi tutulmuþtur. Sunduðumuz çalýþmada ise V. dalga 20 db nhl'ye kadar amplitüd ve latans açýsýndan persistans gösterdiðinden deðerlendirmeye dahil edilmiþtir. Nozawa ve arkadaþlarý ise Hz frekans bandýnda 13.3/sn tekrarlama oraný ve 128 klik uyarýyla elde ettikleri cevaplarda 6 dalga identifiye edildiði halde 4 dalgayý deðerlendirmeye almýþlar, deðiþik yaþlardaki kobaylarda I. dalgayý , II. dalgayý , III. dalgayý , IV. dalgayý db SPL þiddetlerinde elde etmiþlerdir. 9 nhl ve SPL dönüþümü yapýldýðýnda, çalýþmamýzda elde ettiðimiz eþiklerin bu çalýþmadakine yakýn olduðu söylenebilir. Proctor ve arkadaþlarý ise kobaylarda iþitme eþiklerinin tayininde yüksek amplitüdü nedeniyle III. dalgayý kullanmýþlar ve 6-12 aylýk kobaylarda eþik seviyesini 25.3 db nhl olarak bulmuþlardýr. 10 Çalýþmamýzda 20 db nhl'ye kadar rahatlýkla izlenebilir amplitüdde olduðu saptanan III. ve V. dalgalarýn kobaylarýn iþitme eþiklerinin tayininde kullanýlabileceði, ancak daha üst merkezlerin durumu hakkýnda da bilgi vermesi açýsýndan V. dalganýn kullanýlmasýnýn daha uygun olacaðý düþüncesindeyiz. Çalýþmamýzda dalga latans ve IPL deðerlerinin ±2SD'larý alýnmasýyla %95'lik güvenilirlik oranýna ulaþmak amaçlanmýþtýr. VI. tepe çok küçük ve deðiþken olduðundan deðerlendirmeler 5 dalga üzerinden yapýlmýþtýr. SD deðerlerinin tüm dalgalar için düþük klik þiddetlerine doðru artýþ göstermesi, geç oluþan dalga latanslarýnýn daha deðiþken olduðunu göstermektedir. Ayný þekilde I-V IPL'a ait SD deðerlerinin yüksek olmasý santral iletim zamanýný göstermek için kullanýlan I-V IPL deðerinin deneysel çalýþmalarda hem kontrol hem de çalýþma grubunda yüksek güvenilirlik oraný ile deðerlendirilmesi gerektiðini, aksi halde çalýþmadan yanlýþ sonuçlar çýkarýlabileceðini göstermektedir. Amplitüd deðiþimleri çok deðiþkenlik gösterdiðinden nicelik olarak incelenmemiþtir. Elde ettiðimiz bu bulgular Özdamar'ýn bulgularý ile uyuþmaktadýr. 3 Literatürde kobay iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn ortalama latans deðerleri ile ilgili yeter sayýda bilgi bulunamamýþtýr. Çalýþmalarda kobaylarýn daha çok iþitme eþiklerinin karþýlaþtýrýldýðý görülmüþtür Ancak Gyo ve Yanagihara nýn çalýþmasýnda I. dalga 1.3, II. dalga 1.8, III. dalga 2.6, IV. dalga 3.6, V. dalga 4.6 ms'de elde edilmiþtir. 14 Buna karþýn Özgirgin ve Vural yaptýklarý çalýþmada 90 db klik þiddetinde sað ve sol kulaklar için sýrasýyla I. dalgayý 1.0 ve 0.9 ms, II. dalgayý 1.7 ve 1.8 ms, III. dalgayý 3.0 ve 2.3 ms, IV. dalgayý 3.5 ve 3.0 ms, V. dalgayý 3.9 ve 4.0 ms'de elde etmiþtir. 15 Ratlarda yapýlan bir çalýþmada 85 db SPL'de elde edilen I, III ve V. dalgaya ait latans deðerlerinin çalýþmamýzdaki deðerlere yakýnlýðý dikkat çekmiþtir. 16 Ingham ve arkadaþlarýnýn yaþlý kobaylardan elde edilmiþ iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn latanslarýný incelemek üzere yaptýklarý çalýþmada, rarefaction 68 OTOSKOP 2000;2:65-69

5 SAÐLIKLI KOBAYLARDA ÝÞÝTSEL BEYÝNSAPI CEVAPLARI polariteli 1024 klik kullanýlmýþ, elde edildikleri þiddet belirtilmeden 4 dalganýn latansýnýn sýrasýyla , , , ms arasýnda deðiþim gösterdiði bildirilmiþtir. 8 Nozawa ve arkadaþlarýnýn 3 aylýk bir kobaydan 105 db pespl þiddetindeki klik uyarýyla elde ettikleri cevaplarda ise 4 dalganýn latansýnýn sýrasýyla 1.23, 2.01, 2.69 ve 3.67 ms olduðu bulunmuþtur. 9 Tüm bu çalýþmalarda elde edilen farklýlýklar, çalýþýlan kobaylarýn yaþ ve cinsiyetlerinden ya da kullanýlan uyarý ve kayýt parametrelerinin farklýlýðýndan kaynaklanýyor olabilir. Latans deðerlerinde tubal insert phone'a ait 0.9 msn'lik latans düzeltme faktörünün dahil edilip edilmediði belirtilmediðinden tam karþýlaþtýrma yapmak mümkün olmasa da çalýþmamýzda 110 db SPL'de elde edilen I ve II. dalgalarýn Nozawa ve arkadaþlarýnýnkine (1996) göre daha geç, ancak III. ve IV. dalgalarýn yaklaþýk ayný latansta olduðu görülmektedir. Ayný þekilde elde ettiðimiz dalgalarýn latanslarý Ingham ve arkadaþlarýnýn belirttiði sýnýrlar içindedir. Sonuç olarak dalgalarýn kolay tanýnabilirliði nedeniyle iþitsel beyinsapý cevaplarý testi kobaylarda kolaylýkla uygulanabilir. Henüz deney hayvanlarýnda insanlardaki gibi uyarý ve kayýt parametreleri ile dalga latans deðerleri için bir standart olmadýðýndan fazla sayýda normal deney hayvaný içeren çalýþmalarla dalga latans ve IPL deðerleri için standartlar belirlenmelidir. Çalýþmamýzda Hz frekans bandýnda 11.4/sn tekrarlama oraný ve rarefaksiyon polariteli 500 klik uyarý ile elde ettiðimiz cevaplarda iþitme eþiklerinin tayininde daha üst iþitsel yollar hakkýnda bilgi vermesi açýsýndan V. dalganýn kullanýlabileceði sonucuna vardýk. Ayrýca dalgalarýn latans ve IPL'ye ait SD deðerlerinin özellikle düþük klik þiddetlerindeki deðiþkenliði nedeniyle deneysel lezyon yaratýlan hayvan çalýþmalarýnda kontrol gruplarýnýn dikkatli çalýþýlmasý gerektiðini düþünüyoruz. Yazýþma Adresi: Yrd.Doç.Dr. Bülent SATAR GATA KBB AD Baþkanlýðý Etlik/ANKARA Tel: ve Fax: bsatar@gata.edu.tr 1. Jewett D. Volume conducted potentials in response to auditory stimuli as detected by averaging in the cat. Electroenceph Clin Neurophysiol 1970; 28: Jerger JF, Maudlin L. Prediction of sensorineural hearing level from brainstem evoked responses. Arch Otol Rhinol Lar 1978; 104: Özdamar Ö. Kobayda iþitsel beyinsapý cevaplarýnýn uyarýya baðlý özellikleri ve kafatasý daðýlýmlarýnýn incelenmesi. Ortadoðu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Doçentlik Tezi, Ankara, Muþ N, Yaðlýdere Ö, Önder T ve arkadaþlarý. Eriþkin insanlarda beyinsapý uyarýlmýþ iþitme cevaplarýnýn stimulus parametreleri yönünden araþtýrýlmasý. GATA Bülteni 1991; 33: Maurer K. Uncertainities of topdiagnosis of auditory nerve and brainstem auditory evoked potentials due to rarefaction and condensation stimuli. Electroenceph Clin Neurophysiol 1985; 62: Chen TJ, Chen SS. Generatory study of brainstem auditory evoked potentials by a radiofrequency lesion method in rats. Exp Brain Res 1991; 85: Giroux AP, Pratt LW. Brainstem evoked response audiometry. Ann Otol Rhinol Laryngol 1983; 92: Ingham NJ, Thornton SK, Comis SD et al. The auditory brainstem response of aged guinea pigs. Acta Otolaryngol (Stockh) 1998; 118: KAYNAKLAR 9. Nozawa I, Imamura S, Fujimori I, et al. Age-related alterations in the auditory brainstem responses and the compound action potentials in guinea pigs. Laryngoscope 1996; 106: Proctor TB, Velde TM, Dayal VS, et al. Auditory brainstem response in young and old guinea pigs. Am J Otol 1998; 19: Saito T, Sato K, Saito H. An experimental study of auditory dysfunction associated with hyperlipoproteinemia. Arch Otorhinolaryngol 1986; 243: Pillsbury HC. Hypertension, hyperlipoproteinemia, chronic noise exposure: is there synergism in cochlear pathology? Laryngoscope 1986; 96: Kim CS, Kim HJ. Auditory brainstem response changes after application of endotoxin to the round window membrane in experimental otitis media. Otolaryngol Head Neck Surg 1995; 112: Gyo K, Yanagihara GH. Electrically and acoustically evoked brainstem responses in guinea pig. Acta Otolaryngol 1980; 99: Özgirgin N, Vural O. Gürültüye baðlý iþitme kayýplý kobaylarda beyinsapý uyarýlmýþ cevap odyometrisi (Bera,Era). Otorinolarengoloji ve Stomatoloji Dergisi 1987; 1(2): Buller N, Laurian N, Shvili I, et al. Delayed brainstem auditory evoked responses in experimental diabetes mellitus. J Laryngol Otol 1986; 100: OTOSKOP 2000;2: