醋酸異戊酯刺激相關嗅覺誘發(fā)電位對先天性嗅覺缺失患者嗅覺功能的

崔麗英　W.James Evans

　　【摘要】　目的　通過先天性嗅覺缺失患者事件相關嗅覺誘發(fā)電位（OEP）及與臨床嗅覺功能檢查的研究，進一步探討OEP的起源。方法　對9例先天性嗅覺缺失患者及9例性別年齡匹配的正常人進行了嗅覺功能的評價，包括OEP測定、標準的嗅覺識別評分和對3種氣味的嗅覺閾值檢查：純嗅覺刺激的苯乙醇(PEA)、刺激嗅神經同時中等程度刺激三叉神經的醋酸異戊酯(IAA)和強烈刺激三叉神經的氯乙酚（CAP）。結果　嗅覺識別評分兩組之間差異有非常顯著性意義（P<0.001）；PEA和IAA刺激嗅覺閾值2組之間差異也有非常顯著意義（P<0.001），而對刺激三叉神經的CAP 2組之間差異無顯著性意義。IAA刺激OEP在對照組可記錄到重復性好而且穩(wěn)定的波形，由P1、N1、P2和N2成分組成?；颊呓M對IAA刺激未記錄到重復可信的誘發(fā)電位, 主觀上也無任何反應。2組對空氣對照刺激均未記錄到誘發(fā)電位。結論　OEP是評價嗅覺功能特異的、客觀的方法。 　　

【關鍵詞】　嗅覺缺失　　嗅覺　　誘發(fā)電位

　　Olfactory event-related potentials to isoamyl acetate in congenital anosmia　Cui Liying *, W. James Evans. *　Department of Neurology, Peking Union Medical College Hospital, Beijing 100730
　　【Abstract】　ob[x]jective　To investigate the olfactory origin of the event-related potential (OEP) by evaluating OEP and standardized psychophysical measures in patients with congenital anosmia. Methods　Olfactory function was evaluated by OEP and standardized psychophysical measures including smell identification test and odor detection threshold tests for 3 chemosensory stimulants: phenylethyl alcohol (PEA), isoamyl acetate (IAA), and chloracetyl phenone (CAP) in 9 subjects with isolated congenital anosmia and 9 age-and gender-matched normosmic controls. Results　There was a significant difference in the smell identification test score (P<0.001) and odor detection thresholds for PEA and IAA (P<0.001) between the anosmic and normosmic subjects. Detection thresholds for CAP, a trigeminal stimulant, did not differ between the 2 groups. In the control subjects, OEP to IAA was characterized by 4 reproducible components (P1, N1, P2 and N2). In the subjects with congenital anosmia, no reproducible evoked potential components were identified in response to IAA. No reproducible evoked potential components were seen in response to the air control stimulus in either the anosmic or normosmic groups. Conclusion　These data suggest that OEP provide a specific and ob[x]jective measure of olfactory function.
　　【Key words】　Anosmia　　Smell　　Evoked potemtials

(Natl Med J China, 1998, 78：588-590)

　　氣味刺激事件相關嗅覺誘發(fā)電位(OEP)是1項尚未廣泛應用于臨床的新檢查技術, 1966年Finkenzeller［1］和Allison等［2］首先報告。Allison和Smith等［3］研究認為，氣味刺激時頭皮記錄的誘發(fā)電位主要反應三叉神經的活動。這一結果可能與當時的技術上不能排除對溫度和機械感受器的刺激有關。80年代以來, 一些學者不斷改進嗅覺刺激器, 使流速、壓力、溫度和濕度恒定避免了對鼻粘膜的機械刺激［4～8］，還通過濃度的控制減少了對三叉神經化學感受器的刺激，在正常人中記錄到了穩(wěn)定的、可重復的誘發(fā)電位， 由4個主要成分組成：P1、N1、P2和N2（已由NIH下屬的OEP研究小組正式命名）［9］。為進一步研究OEP的起源及三叉神經對其的影響，我們選擇了先天嗅覺缺失的患者，即純嗅覺障礙模型，研究其OEP的改變。
對象與方法
　　一、對象 　　全部患者來自美國加利福尼亞大學爾灣分校醫(yī)學中心神經科和精神科的自愿受試者。男6例，女3例，年齡31～72歲，平均45±15歲，診斷均符合以下標準：(1) 從未聞到過氣味的感受；(2) 經父母證實從嬰兒起日常生活中無嗅到氣味的主訴或經歷；(3) 排除了易伴有嗅覺障礙的內分泌、神經系統(tǒng)（包括癡呆等）及鼻部等疾患；(4) 神經系統(tǒng)檢查除嗅覺障礙外，無其它體征。 　　本組患者中男、女各2例有家族史。對照組由9例性別和年齡匹配的健康人組成，男6例，女3例，年齡23～73歲，平均44±17歲，均無吸煙史。 　　

二、方法 　　1.嗅覺功能測定：嗅覺功能的評價包括嗅覺識別評分和對3種氣味的嗅覺閾值檢查：純嗅覺刺激的苯乙醇(PEA )、刺激嗅神經同時中等程度刺激三叉神經的醋酸異戊酯(IAA)和強烈刺激三叉神經的氯乙酚(CAP)。檢查結果用t檢驗處理。 　　2.嗅覺刺激器(olfactometer)：嗅覺刺激器由Dr. Evans設計改進，由以下部分組成：(1) 串聯(lián)存在的2個雙向電磁螺線圈瓣，使等量有氣味的氣體取代無氣味的空氣；(2) 壓力調節(jié)器和在電磁圈輸入端及排氣端的開放閥，可減少壓力和氣流的波動；3. 流量計、溫度調節(jié)計及稀釋系統(tǒng)等，用來控制流量、濃度、濕度和溫度。以上各部分由聚四氟乙烯管相連，使持續(xù)流動的濕化氣體攜帶刺激物進入鼻腔［8］。 　　3.刺激參數：刺激由IAA和空氣對照組成，流速為5 L/min，兩者以6～30s的間隔隨機出現。IAA的濃度為50%，相對溫度為35%，氣流到達鼻腔時溫度控制在20 ℃±1 ℃。單側鼻腔IAA刺激測定3次，每次均有10次刺激，空氣對照記錄3次。 　　4.OEP的記錄：OEP記錄采用的是杯形表面電極，記錄部位為Fz、Cz、Pz、C3和C4，參考電極置于耳垂，地線置于左乳突。眼球運動通過置于眶上和眶下的電極監(jiān)測，>50 μV的眼肌運動偽差被自動拒絕或分析時從平均中減去。電極與皮膚之間的電阻<5 KΩ。濾波頻帶為0.1～100 Hz，經數字濾波進一步調整，分析時間為4 s。為得到滿意結果分析前再經低通15 Hz濾波。全部測定在電子屏蔽室內完成。記錄中要求患者用口呼吸，持續(xù)睜眼注視前方固定目標，盡量避免眨眼及眼球活動，測定過程中受試者對氣流波動及溫度等無任何感覺。
結　　果
　　嗅覺識別評分測定患者組完全靠猜測，分數為10.4±2.5；對照組為36.2±2.7；2組之間差異有非常顯著性意義(P<0.001)。嗅覺閾值檢查發(fā)現全部患者對純嗅覺刺激的PEA無任何反應；部分患者對較高濃度（>55 decismels）的IAA有反應，但不能具體描述氣味的種類；對強烈刺激三叉神經的CAP，患者組的閾值為25±10；對照組為16±9；2組比較差異無顯著性意義(P>0.05) 。
全部患者均未記錄到肯定的、可重復的OEP電位，每組平均結果也未見肯定波形，與空氣對照差異無顯著性意義。對照組可見肯定的、清晰及重復性好的OEP波形，峰潛伏期分別為：P1, 127±99 ms；N1 338±88 ms；P2 675±97 ms；N2 1163±170 ms［8］。主波N1～P2峰-峰值為8.3±2.6 μV。空氣刺激在2組均未見到肯定的波形。
討　　論
　　 本研究發(fā)現，先天性嗅覺缺失患者對IAA刺激未記錄到肯定的OEP波形，某種程度上與IAA嗅覺閾值測定的結果是一致的；部分患者對高濃度的IAA有反應，結合2組CAP刺激閾值差異無顯著性意義，可能是三叉神經受刺激的結果，提示先天性嗅覺障礙是一個完全的選擇性的嗅覺通路的病變，進一步證實本研究應用的方法學是相對特異的，也是評價嗅覺功能的客觀的方法。關于先天性嗅覺缺失的病理基礎可能與嗅覺感受器的受體細胞和/或嗅球的發(fā)育不良有關。Jafek等［10］和Leopold等［11］分別對6例和3例先天性嗅覺缺失的患者作了鼻粘膜活檢，發(fā)現嗅上皮缺失。 還有人對25例先天性嗅覺缺失的患者作了核磁共振（MRI）檢查，提示嗅球缺失和發(fā)育不良［12］。 　　本組結果與Smith等［3］報道的不同，1971年他報道1例嗅勾腦膜瘤切除后單側嗅覺障礙的患者，IAA刺激仍可記錄到波幅低的OEP；而另2例聽神經瘤單側三叉神經完全破壞的患者OEP消失，因此，提出IAA刺激誘發(fā)電位主要起源于三叉神經。通過對當時方法學的詳細研究發(fā)現，當時使用的方法、刺激參數等與本研究不同，IAA的濃度為的飽和蒸汽，刺激量為15 L/min 持續(xù)時間為200 ms，受試者在測試過程中鼻粘膜始終有明顯的燒灼感，對三叉神經起到了明顯的傷害性刺激。本組患者三叉神經是正常的，而在測試過程中對IAA刺激、氣流的溫度及波動均無任何感覺，說明當時OEP主要起源于三叉神經的結論是由于技術上的原因造成的，目前使用的方法避免了對溫度和機械等感受器的興奮，記錄到的誘發(fā)電位主要起源于嗅覺通路。但確切的起源尚不清楚，切斷小鼠嗅球的實驗動物研究發(fā)現，IAA刺激頭皮或顱骨記錄的OEP消失，切除梨狀皮層后OEP波形明顯改變，說明嗅球和梨狀皮層均參與嗅覺生理功能和OEP的形成［13］。
參考文獻
　1　Finkenzeller P. Gemittelte EEG-potential bei olfactorischer reizung. Pflugers Arch, 1966, 292:76-79.
　2　Allison T, Goff WR. Human cerebral evoked responses to odorous stimuli, Electroenceph Clin Neurophysiol, 1967, 23:558-562.
　3　Smith DB, Allison T, Goff WR, et al. Humn odorant evoked responses: effects of trigeminal or olfactory deficit. Electroenceph clin Neurophysiol, 1971, 30:313-317.
　4　Kobal G, Hummel C. Cerebral chemosensory evoked potentials elicited by chemical stimulation of the humal olfactory and respiratory nasal mucosa. Electroenceph clin Neurophysiol, 1988, 71:117-120.
　5　Lorig TS. Human EEG and odor response. Prog Neurobiol, 1989, 23:369-372.
　6　Prah JD, Benignus VA. Olfactory evoked responses to odorous stimuli of different intensities. Chem Senses, 1992, 17:417-421.
　7　Murphy C, Nordin S, de Wijk R. Olfactory evoked potentials: assessment of young and elderly, and comparison to psychophysical threshold. Chem. Senses, 1994, 19:47-51.
　8　Evans WJ, Cui LY, Starr A. Olfactory event-related potentials in normal human subjects: effect of age and gender. Electroenceph clin Neurophysiol, 1995, 95:293-297.
　9　Evans WJ, Kobal G, Lorig T. Suggestion for collection and reporting of chemosensory event-related potentials. Chem Senses, 1993, 18:751-755.
10　Jafek BW, Gordon AS, Moran DT, et al. Congenital anosmia. Ear Nose Throat J, 1990, 69:331-334.
11　Leopold DA, Hormung DE, Schwob JE, Congenital lack of olfactory ability. Ann Otol Rhinol Laryngol, 1992, 101:229-232.
12　Yousem DM, Geokle RJ, Bilker W, et al. MRI evaluation of patients with congenital hyposmia or anosmia. Am J Roentgenol, 1996, 166:439-442.
13　Inokuchi A, Kimmelman CP, Wang HE, et al. Olfactory evoked potentials in the rat. Laryngoscope, 1986, 96:1107-1112.