純音聽(tīng)閾正常的言語(yǔ)交流障礙患者聽(tīng)覺(jué)事件相關(guān)電位分析

梁茂金 鄭億慶 楊海弟 張志剛 陳俊明

聽(tīng)閾正常交流障礙患者常主訴聆聽(tīng)困難,尤其在噪聲環(huán)境中無(wú)法與他人很好地交流,但其純音聽(tīng)閾在正常范圍內(nèi),這類患者由Koptzsky和King首先報(bào)道,被命名為King-Kop tzsky綜合征(King-Koptzsky sym drome,KKS)[1],在耳鼻咽喉科門診患者中并不少見(jiàn)。但是,由于該類患者的病因、發(fā)病機(jī)制并不明確,且外周聽(tīng)力檢查并無(wú)明顯異常,其臨床診斷及治療仍較困難。由于其外周聽(tīng)力檢測(cè)正常,推測(cè)該類患者可能存在中樞處理障礙[2]。聽(tīng)覺(jué)事件相關(guān)電位(event-related potentials,ERP)慢皮層反應(yīng)P1-N1-P2和失匹配負(fù)波(mism atch negativity,MMN)常用于評(píng)估中樞聽(tīng)覺(jué)處理能力。本研究通過(guò)分析該類患者的聽(tīng)覺(jué)事件相關(guān)電位特征,以了解其中樞處理能力,為該疾病的臨床診治提供更多證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 因聆聽(tīng)困難尤其在噪聲環(huán)境下言語(yǔ)理解困難來(lái)中山大學(xué)逸仙紀(jì)念醫(yī)院耳鼻咽喉科就診臨床診斷[3]為KKS的患者10名為患者組,其中男5例,女 5例;年齡 19～44歲,平均29.6±8.5歲。正常對(duì)照組為無(wú)聽(tīng)力及交流障礙的健康志愿者20名,男 11例,女9例;年齡 20～50歲,平均 28.4±8.8歲。患者與對(duì)照組的性別及年齡均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=0.067,P=0.796和 t=0.044,P=0.965)。

兩組對(duì)象純音聽(tīng)閾均小于15 dB HL(GSI 61,250～8 000 H z倍頻程聽(tīng)閾),鼓室導(dǎo)抗圖為A型(GSI 33 Version 2,226 H z探測(cè)音),DPOAE(IHS SmartEP,USA,L1=L2=65 dB SPL,f2/f1=1.22,測(cè)試頻率信噪比≥6 dB)均無(wú)異常,聽(tīng)性腦干反應(yīng)(ABR)(IHSSmartEP,USA)80 dB nHL短聲刺激,波I、III、V分化好,波間期正常。兩組均無(wú)精神病史或正在使用精神興奮或抑制藥物,無(wú)耳毒性藥物應(yīng)用史和職業(yè)噪聲暴露史,無(wú)耳鳴及中耳病變病史,無(wú)酒精、藥物濫用史。

1.2 ERP檢測(cè) 檢查前與被檢測(cè)者充分溝通,交待檢查目的和注意事項(xiàng),消除其顧慮。測(cè)試在聲電屏蔽室內(nèi)進(jìn)行,采用美國(guó)EGI公司128導(dǎo)腦分析儀(EGI,USA)。測(cè)試時(shí)受試者坐位,保持清醒,睜眼看書(shū),避免注意聲音。按EGI公司的網(wǎng)狀電極帽使用手冊(cè)戴好128導(dǎo)電極帽,檢測(cè)電極與皮膚間阻抗＜40 kΩ,開(kāi)始測(cè)試[4]。使用經(jīng)典的被動(dòng)oddball刺激模式,刺激聲為目前ERP檢測(cè)常用的言語(yǔ)聲/ba/和/da/(這兩個(gè)音的區(qū)別在于第二、三共振峰轉(zhuǎn)換的起始不同,元音輔音結(jié)合部和頻域的不同)。標(biāo)準(zhǔn)刺激為/ba/,偏差刺激為/da/,標(biāo)準(zhǔn)刺激和偏差刺激呈現(xiàn)概率分別為85%和15%;雙耳偽隨機(jī)給音(即每個(gè)偏差刺激前至少有2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激),/ba/和/da/的刺激音持續(xù)時(shí)間均為150 ms,刺激間隔850ms,刺激總次數(shù)為1 000次。所有刺激聲經(jīng)Ep rime 2.0軟件(Psychology Software Tools,Inc.,USA)控制通過(guò)揚(yáng)聲器給聲,聲強(qiáng)為70 dB SPL(雙耳旁)。行背景噪聲下ERP檢測(cè)時(shí),用揚(yáng)聲器播放白噪聲,聲強(qiáng)約為55 dB SPL,余步驟同安靜背景時(shí)的檢測(cè)。用Net Station(EGI,USA)記錄系統(tǒng)分別記錄安靜和噪聲背景下的同步腦電圖(Electroencephalograph,EEG)數(shù)據(jù)。

檢查結(jié)束后,對(duì)記錄的EEG數(shù)據(jù)用Net Station分析系統(tǒng)離線分析,經(jīng)過(guò)濾波(0.1～30 H z)、腦電分段(epoch,-100～+600m s)、去除偽跡(artifact rejection)(眼動(dòng)、睜眼)、去除壞電極(bad channels rep lacement)、疊加平均(average)、全腦平均參考電極(montage)、基線校正(base line correction)及差異波計(jì)算八個(gè)步驟[5,6]。

1.3 波形判定及結(jié)果分析 選擇常用的Fz電極分析P1-N 1-P2及MMN的潛伏期及波幅,以標(biāo)準(zhǔn)刺激在70～170 ms出現(xiàn)的最大負(fù)波為N1,N1前幅值最大的正波為P1,N1后幅值最大的正波為P2。MMN的確定根據(jù)[6,7]:①150～300 ms的最大負(fù)波(噪聲背景下可在300 ms以后);②N1與P2之間的一個(gè)負(fù)波;③N1后的最大負(fù)波,或在150～300ms之間負(fù)向波即可,波峰值可為正。符合以上之一,且波幅在前額區(qū)最大,沿中線自前至后下降,雙乳突區(qū)波形倒轉(zhuǎn),腦地形圖示分布于前額,即確定為MMN。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或配對(duì)t檢驗(yàn),P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

安靜背景下,患者組及對(duì)照組均能引出 P1-N1-P2和MMN;噪聲背景下,有2名患者的P1-N1-P2及MMN無(wú)法分辨,余患者及正常對(duì)照均能引出P1-N1-P2和MMN。在安靜及噪聲背景下,患者組MMN潛伏期均較對(duì)照組延長(zhǎng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(分別為t=2.06,P=0.049和t=3.29,P=0.003)。噪聲背景下,患者組及對(duì)照組的MMN潛伏期均較安靜背景下延長(zhǎng)(t=-5.21,P＜0.01和t=-4.65,P＜0.01);患者M(jìn)MN潛伏期延長(zhǎng)40.3 m s,較對(duì)照組(延長(zhǎng)33.0 ms),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.20,P=0.283)。在安靜及噪聲背景下,患者組P1-N1-P2的潛伏期及波幅差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;患者組與正常對(duì)照組的P1-N1-P2及MMN波幅差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。典型 病例P1-N1-P2和MMN波形圖見(jiàn)圖1。

表1 KKS患者與正常對(duì)照組的P1-N 1-P2和MM N的潛伏期和波幅的比較(±s)

表1 KKS患者與正常對(duì)照組的P1-N 1-P2和MM N的潛伏期和波幅的比較(±s)

注:△與對(duì)照組相同背景下比較,P＜0.05;*與同組安靜背景下比較,P＜0.01

組別 背景 潛伏期(ms)P1 N1 P2 MM N波幅(μV)P1 N1 P2 MMN患者組對(duì)照組安靜背景下 78.8±8.1 116.1±12.6 186.7±26.7 228.8±23.9△ 0.82±0.63 -0.75±0.95 1.11±0.58 -1.39±0.88噪聲背景下 96.4±8.1 124.2±14.6 188.7±22.3 262.1±25.8△* 0.64±0.32 -0.66±0.64 1.45±1.05 -1.06±0.66安靜背景下 84.6±9.7 123.1±15.3 194.0±22.8 200.4±28.1 1.15±0.67 -0.64±0.95 1.48±1.27 -1.66±1.23噪聲背景下 95.4±13.9 130.7±12.8 193.5±25.7 233.4±25.8* 0.97±0.59 -0.55±0.73 1.25±0.98 -1.47±0.87

圖1 典型病例的P1-N1-P2和MMN波形圖及腦地形圖P1-N1-P2為標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的在50～200 ms間的兩個(gè)正向波及一個(gè)負(fù)向波的復(fù)合波(藍(lán)線所示)。差異波(綠線)為偏差刺激誘發(fā)的波形(紅線)與標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波形相減所得。MMN為差異波在150～300m s的最大負(fù)波或負(fù)向波;腦地形圖示分布于前額,雙乳突區(qū)倒轉(zhuǎn)(如b所示)。本研究測(cè)量MM N的峰潛伏期及波幅( ),本例潛伏期為218m s,波幅為-1.2μV

3 討論

據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道,KKS患者占臨床主訴聽(tīng)力障礙患者的5%～10%[8],常為中年發(fā)病[1]。但這類患者純音聽(tīng)閾正常,且無(wú)特征性的表現(xiàn),如:Zhao等[3]報(bào)道這類患者的純音平均聽(tīng)閾為6.5±5.2 dB H L。Zhao[3]等總結(jié)了該病的特征,并提出了如下診斷標(biāo)準(zhǔn):患者因聽(tīng)覺(jué)障礙而就診,特別是在噪聲環(huán)境下言語(yǔ)理解困難;沒(méi)有明確的誘因,如中樞病變、耳毒性藥物的應(yīng)用和職業(yè)噪聲暴露等;耳鼻咽喉科檢查未發(fā)現(xiàn)傳導(dǎo)性聽(tīng)力障礙。但是,按該標(biāo)準(zhǔn),該病易與其他疾病如聽(tīng)神經(jīng)病、聽(tīng)處理病[3]混淆。目前針對(duì)這類患者的研究有純音聽(tīng)閾檢查、耳聲發(fā)射及言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)等,大多數(shù)研究顯示這類患者的OAE并無(wú)異常[9],故外周聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的損傷難以解釋該疾病的癥狀。而Ferman等[2]研究發(fā)現(xiàn)這類患者在噪聲背景下言語(yǔ)測(cè)試得分異常,認(rèn)為這類患者可能存在聽(tīng)覺(jué)中樞處理能力的下降。

聽(tīng)覺(jué)事件相關(guān)電位是與特定聽(tīng)覺(jué)事件在時(shí)間上具有鎖相性的腦電反應(yīng),利用固定刺激反應(yīng)的鎖時(shí)關(guān)系與計(jì)算機(jī)的平均疊加處理,可以提取出EPR成分[10],其P1-N 1-P2波常用于評(píng)估皮層對(duì)刺激變化的辨別能力,反映聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)傳導(dǎo)高級(jí)通路功能;MMN能反映聽(tīng)覺(jué)皮層對(duì)刺激變化的注意前處理能力。因此,這兩個(gè)成分經(jīng)常被用于聽(tīng)覺(jué)中樞傳導(dǎo)及處理能力的研究。

Lonka等[11]報(bào)道人工耳蝸植入者開(kāi)機(jī)后言語(yǔ)分辨能力和MMN的出現(xiàn)率同步提高,提示MMN與皮層功能狀態(tài)有關(guān)。以中樞處理能力下降為特征的中樞聽(tīng)覺(jué)處理障礙(central auditory p rocessing disorders,CAPD)患兒及自閉癥患兒的MMN潛伏期延長(zhǎng)[12,13],因此,MMN潛伏期延長(zhǎng)可能提示大腦聽(tīng)覺(jué)中樞處理能力下降。馬峰杰等[14]報(bào)道感音神經(jīng)性聾患者純音誘發(fā)的MMN潛伏期延長(zhǎng),考慮可能是聽(tīng)力下降后神經(jīng)傳入減少致聽(tīng)皮質(zhì)改變,從而導(dǎo)致中樞處理能力下降。本研究發(fā)現(xiàn),在安靜及噪聲背景下,KKS患者的MMN潛伏期均較正常對(duì)照組延長(zhǎng),與馬峰杰的研究相比,本研究使用了言語(yǔ)聲刺激,分辨難度增加,聽(tīng)覺(jué)處理難度增加,但更接近日常交流。而這類患者的MMN潛伏期延長(zhǎng),提示可能存在中樞處理障礙及早期聽(tīng)皮質(zhì)的改變。但這兩種刺激聲誘發(fā)的MMN潛伏期延長(zhǎng)的機(jī)制和意義是否相同,KKS患者癥狀是否與感音神經(jīng)性聾早期有相關(guān)性或發(fā)展為感音神經(jīng)性聾的可能性較大,值得進(jìn)一步探討和大樣本隨訪驗(yàn)證。

雖然既往研究顯示MMN的潛伏期主要取決于標(biāo)準(zhǔn)和變異刺激的差別,而非刺激聲絕對(duì)強(qiáng)度[16],但背景噪聲會(huì)增加中樞處理信息,影響信息處理能力,導(dǎo)致潛伏期延長(zhǎng)[17]。本研究中,噪聲背景致刺激音的信噪比下降的情況下,患者組及對(duì)照組的MMN潛伏期均顯著延長(zhǎng),但患者的潛伏期延長(zhǎng)幅度與對(duì)照組并無(wú)顯著的差別,并不能很好地解釋患者在噪聲環(huán)境下的聽(tīng)覺(jué)障礙加重,也可能與研究中患者樣本量較小有關(guān)。不過(guò)在本研究噪聲背景下,有2名患者的MMN無(wú)法引出,也提示這類患者的中樞聽(tīng)覺(jué)處理能力下降。

P1-N1-P2波主要反映聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)的皮層通路,可用于聽(tīng)閾的評(píng)估。與ABR相比,P1-N1-P2反映更長(zhǎng)的聽(tīng)覺(jué)通路,反映聽(tīng)覺(jué)通路較高水平對(duì)聲刺激信號(hào)的反應(yīng),在聽(tīng)神經(jīng)病的診斷中非常有價(jià)值[10]。本研究中兩組ABR檢測(cè)均無(wú)異常,P1-N1-P2的潛伏期及波幅并無(wú)差別,說(shuō)明在出現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)分辨注意前處理之前,患者組聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)及處理與正常組比較并無(wú)差別。但患者M(jìn)MN潛伏期長(zhǎng),提示其聽(tīng)覺(jué)皮層對(duì)聲音的初級(jí)處理能力變慢。因此認(rèn)為,KKS患者的異?？赡苁怯捎趯?duì)聽(tīng)覺(jué)分辨的注意前處理障礙。但無(wú)論在安靜還是噪聲環(huán)境下,兩組MMN的波幅均無(wú)顯著性差異,其可能原因是波幅主要反映個(gè)體的神經(jīng)元放電同步性,受電極電阻及注意狀態(tài)的變化等多種因素影響,離散度較大,也可能與本研究的樣本量小、差異不顯著有關(guān);既往對(duì)于MMN的研究一般也用潛伏期而不用波幅作比較[15]。

本研究采用言語(yǔ)刺激聲,并在背景噪聲下行ERP測(cè)試。與純音刺激相比,言語(yǔ)聲刺激分辨難度增加,潛伏期延長(zhǎng),波形的判定也較困難,且背景噪聲增加了干擾,進(jìn)一步增加了ERP成分的判定難度。但是,由于KKS患者的純音聽(tīng)閾正常,主要表現(xiàn)為言語(yǔ)聽(tīng)覺(jué)障礙且在背景噪聲環(huán)境下癥狀較重。因此,使用言語(yǔ)聲刺激和背景噪聲更有助于了解患者的中樞處理狀態(tài)。而與既往研究相比,本研究使用128導(dǎo)ERP檢測(cè),離線分析及腦地形圖輔助確認(rèn)能夠使反應(yīng)幅度較小的MMN成分的辨認(rèn)更為容易、準(zhǔn)確[16]。雖然本研究中部分病例的波形判定較為困難,但在腦地形圖輔助下,基本均可確定為MMN,且由于ERP檢查易受多方面的干攏,如患者的配合、精神狀態(tài)等,所以本研究均選擇成人作檢測(cè),減少患者配合等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

從本研究結(jié)果看,KKS患者的注意前處理能力

下降,MMN的潛伏期可作為進(jìn)一步探索該病的指標(biāo)。但本研究的不足之處在于沒(méi)有作言語(yǔ)識(shí)別率及中樞處理能力下降的行為測(cè)試,缺乏評(píng)估患者中樞處理能力的主觀指標(biāo)及其與ERP成分的相關(guān)性分析,且不能很好地與聽(tīng)處理病相鑒別。但聽(tīng)處理病通常存在聽(tīng)覺(jué)定位和瞬間辨認(rèn)的問(wèn)題,主要表現(xiàn)為對(duì)口語(yǔ)理解困難[1],而本研究中的患者并無(wú)明顯的聽(tīng)覺(jué)定位障礙,且Zhao等[3]研究認(rèn)為KKS患者中有一部分也存在中樞聽(tīng)處理障礙,與聽(tīng)處理病有交叉重疊,難以鑒別。因此,對(duì)KKS患者增加行為測(cè)試(如聲音的定位和定側(cè)、聽(tīng)覺(jué)辨別、聽(tīng)覺(jué)時(shí)間處理等檢測(cè)),了解中樞聽(tīng)覺(jué)處理能力與事件相關(guān)電位的相關(guān)性,可能有利于對(duì)該類疾病的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和鑒別。本研究的另一個(gè)不足在于樣本量相對(duì)較小,可能是導(dǎo)致部分結(jié)果(如噪聲下MMN潛伏期延長(zhǎng)程度)差異不顯著的原因,進(jìn)一步的研究需擴(kuò)大樣本量再深入探索。

1 胡旭君,史靚,應(yīng)琴琴.聽(tīng)閾正常者在噪聲下的言語(yǔ)交流障礙[J].中華耳科學(xué)雜志,2008,6:56.

2 Ferm an L,Verschuu re J,Van Zanten B.impaired speech perception in noise in patien ts with a normalaudiogram[J].Audiology,1993,32:49.

3 Zhao F,Stephens D.Subcategories of patients w ith King-Kopetzky syndrome[J].Br JAudiol,2000,34:241.

4 Ferree TC,Luu P,Russell GS,et al.Scalp electrode impedance,in fection risk,and EEG data quality[J].Clin Neu rophy siol,2001,112:536.

5 American Clinical Neurophysiology Society.Guideline 6:A p roposal for standardm ontages to be used in clinical EEG[J].JClin Neurophysiol,2006,23:111.

6 Duncan CC,Bar ry RJ,Connolly JF,et al.Event-related poten tials in clinical research:guidelines for eliciting,recording,and quan tifying m ismatch negativity,P300,and N 400[J].Clin Neurophysiol,2009,120:1 883.

7 Fischer C,M orlet D,Bouchet P,et al M ismatch negativity and late auditory evoked poten tials in comatose patien ts[J].Clin Neurophysiol,1999,110:1 601.

8 Higson JM,H aggard M P,Field DL.Validation of parameters for assessing obscure auditory dy sfunction-robustnessof determ inantsofOAD statusacross samplesand testm ethods[J].Br JAudiol,1994,28:27.

9 Lu tman ME,SaundersGH.Lack ofassociation betw een otoacoustic em issionsand hearing difficulty in subjectsw ith normal hearing th resholds[J].JAcoust Soc Am,1992,92:1 184.

10 梁茂金,鄭億慶.聽(tīng)覺(jué)事件相關(guān)電位在兒童應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].聽(tīng)力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志,2010,18:611.

11 Lonka,E,Kujala T,Lehtokoski A,et al.M ismatch negativity brain responseasan index of speech perception recovery in coch lear-implant recipients[J].Audiol Neurootol,2004,9:160.

12 Sokhadze E,Baruth J,Tasman A,et al.Event-related potential study of novelty processing abnorm alities in autism[J].Appl Psychophysiol Biofeedback,2009,34:37.

13 Bauer P,Burger M,Kummer P,et al.Cor relation betw een psychometric tests andmismatch negativity in preschool children[J].Folia Phoniatr Logop,2009,61:206.

14 馬峰杰,劉莎,鮮軍舫,等.感音神經(jīng)性聾患者失匹配負(fù)波特征分析[J].聽(tīng)力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志,2009,17:20.

15 Golgeli A,Suer C,Ozesm i C,et al.The effect of sex differences on even t-related potentials in young adults[J].Int J Neurosci,1999,99:69.

16 郭明麗,楊偉炎,王秋菊.失匹配負(fù)波簡(jiǎn)介及其聽(tīng)力學(xué)應(yīng)用前景[J].聽(tīng)力學(xué)及言語(yǔ)疾病雜志,2006,14:141.

17 Muller-Gass A,M arcoux A,Logan J,et al.The in tensity of masking noise affects the m ismatch negativity to speech sounds in human subjects[J].Neurosci Lett,2001,299:197.

18 Nelson CA,M cCleery JP.Useof event-related potentials in the study of typical and atypical development[J].JAm Acad Child Adolesc Psychiatry,2008,47:1 252.