不同刺激率對(duì)健聽青年chirp ABR結(jié)果的影響探究

韓一鳴 王楓 俞倩

聽性腦干反應(yīng)（ABR）是臨床常用的客觀聽力檢查方法，其常用的刺激聲類型有短聲（click）、短純音（tone burst）和chirp聲[1，2]。短聲是ABR檢查最常用的刺激聲，因頻譜較寬，其刺激產(chǎn)生的ABR主要來自位于蝸底處、感受高頻的聽神經(jīng)纖維的興奮，結(jié)果反映2～4 kHz的高頻聽力水平[1，3]。短純音因具有頻率特異性，其刺激產(chǎn)生的ABR反映相對(duì)應(yīng)頻率的聽力水平[4]。而chirp聲是在考慮耳蝸行波延遲的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的合成刺激聲，可使基底膜上不同部位的毛細(xì)胞同步興奮[5]，其刺激產(chǎn)生的ABR反應(yīng)波形更明顯，可同時(shí)縮短測(cè)試時(shí)間[6]。此外，ABR反應(yīng)閾值和潛伏期的結(jié)果還受刺激聲給聲率（高、中、低）和刺激極性（疏密波、交替波）的影響。一般刺激率越慢，反應(yīng)波越清晰，但耗時(shí)長(zhǎng)；刺激率越快，潛伏期越短，波幅越低[7]。

近年來，關(guān)于chirp聲誘發(fā)ABR的報(bào)道越來越多，但刺激率對(duì)chirp ABR影響的研究較少。本研究參考臨床及文獻(xiàn)報(bào)道[8～12]，采用11.1次/s、19.3次/s、51.1次/s下3種不同的刺激聲給聲速率，分別代表低、中、高刺激率，對(duì)chirp ABR基本特征進(jìn)行分析，旨在探討不同刺激率對(duì)chirp聲誘發(fā)ABR的影響，為臨床檢測(cè)提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

經(jīng)受試者本人同意，選取健聽青年30例（60耳），其中男13例，女17例，年齡19～28歲，平均24.31±3.07歲；既往無耳科疾病、精神及神經(jīng)疾病病史，耳鏡檢查正常，雙耳0.25、0.5、1、2、4和8 kHz各頻率的純音氣導(dǎo)聽閾均≤25 dB HL，氣骨導(dǎo)差≤10 dB HL；226 Hz探測(cè)音下聲導(dǎo)抗測(cè)試鼓室圖均為A型，且聲反射均引出；DPOAE測(cè)試各頻率均引出且信噪比≥3 dB；文化教育程度均為大學(xué)本科，日常交流無障礙。

1.2 儀器及測(cè)試環(huán)境

純音測(cè)聽使用經(jīng)國家計(jì)量部門校準(zhǔn)的丹麥Madsen Conera型純音聽力計(jì)，在符合國家標(biāo)準(zhǔn)的隔聲室（本底噪聲≤30 dB A）內(nèi)進(jìn)行；聲導(dǎo)抗測(cè)試采用GSI TympStar中耳分析儀；chirp ABR測(cè)試使用美國Grason-Stadler公司出品的GSI Audera系統(tǒng)，在符合國家標(biāo)準(zhǔn)的隔聲屏蔽室（本底噪聲≤30 dB A）內(nèi)進(jìn)行。

1.3 測(cè)試方法

1.3.1 純音測(cè)聽 按照GB/T 16403-1996標(biāo)準(zhǔn)要求，采用“升五降十”法進(jìn)行純音聽閾測(cè)試，確定0.25、0.5、1、2、4和8 kHz的氣導(dǎo)聽閾，并計(jì)算0.5、1、2和4 kHz4個(gè)頻率的氣導(dǎo)閾值均值為平均聽閾。

1.3.2 chirp ABR測(cè)試 采用chirp聲刺激行ABR反應(yīng)閾和潛伏期測(cè)試。測(cè)試在隔聲屏蔽室內(nèi)完成，受試者取安靜平臥位，額間為記錄電極，雙側(cè)乳突為參考電極，鼻根部接地極，極間電阻＜5 kΩ。采用插入式耳機(jī)（型號(hào)Ear Tone）給聲，刺激聲極性為交替波，刺激率分別為11.1次/s、19.3次/s和51.1次/s，帶通濾波0.1～3 kHz，疊加1024次。從80 dB nHL的刺激強(qiáng)度開始記錄，以10 dB為步距依次遞減，直至反應(yīng)閾值附近改為5 dB步距，以能引出波Ⅴ的最小聲刺激強(qiáng)度記為chirp ABR反應(yīng)閾。在相同條件下（20 ms，0.2 μV），觀察刺激率為11.1次/s、19.3次/s和51.1次/s的chirp聲誘發(fā)ABR的波Ⅲ、Ⅴ潛伏期及波Ⅴ反應(yīng)閾值，并記錄80 dB nHL刺激聲強(qiáng)時(shí)波Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的引出率，見圖1。

圖1 不同刺激強(qiáng)度下chirp ABR波形

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用SPSS 19.0軟件包對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析chirp ABR波V反應(yīng)閾與純音平均聽閾差異時(shí)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，分析不同刺激率對(duì)閾值及潛伏期影響的差異時(shí)采用方差分析，并對(duì)不同刺激率chirp ABR反映閾和純音平均聽閾進(jìn)行pearson相關(guān)性分析，以P＜0.05為顯著差異。

2 結(jié)果

2.1 不同刺激率下chirp ABR的波形引出率

本實(shí)驗(yàn)在80 dB nHL高強(qiáng)度刺激時(shí)，11.1次/s、19.3次/s、51.1次/s刺激率下chirp ABR的波Ⅲ、Ⅴ的引出率均為100%（60/60），波Ⅰ的引出率分別為76.7%（46/60）、76.7%（46/60）、53.3%（32/60）。隨著刺激率升高，chirp ABR波形分化逐漸變差，且Ⅰ波最先消失。

2.2 不同刺激率下chirp ABR反應(yīng)閾與平均聽閾比較

本實(shí)驗(yàn)30例（60耳）健聽青年純音氣導(dǎo)平均聽閾、3種刺激率下chirp ABR反應(yīng)閾與平均聽閾差值比較見表1。3種刺激率chirp ABR的Ⅴ波反應(yīng)閾均明顯高于平均聽閾，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且隨著刺激率的升高該差異有增大的趨勢(shì)。刺激率為51.1次/s的chirp ABR反應(yīng)閾與平均聽閾差值與刺激率為11.1次/s、19.3次/s差值間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 chirp ABR反應(yīng)閾與平均聽閾比較及相關(guān)性（±s ）

表1 chirp ABR反應(yīng)閾與平均聽閾比較及相關(guān)性（±s ）

*與純音平均聽閾比較，P＜0.05；△與刺激率11.1次/s、19.3次/s比較，P＜0.05

2.3 不同刺激率下chirp ABR反應(yīng)閾與平均聽閾的相關(guān)性

3種刺激率下chirp ABR反應(yīng)閾與平均聽閾的相關(guān)性見表1。刺激率為11.1次/s時(shí)，平均聽閾與chirp ABR反應(yīng)閾顯著相關(guān)（r=0.53，P＜0.01），而在刺激速率為19.3次/s時(shí)，具有相關(guān)性（r=0.44，P＜0.05）。

2.4 中等刺激強(qiáng)度時(shí)不同刺激率下chirp ABR潛伏期比較

3種刺激率下chirp ABR的波Ⅲ、Ⅴ潛伏期比較見表2。在刺激強(qiáng)度為60 dB n HL時(shí)，3種刺激率下每位受試者波Ⅴ耳間潛伏期差值均＜0.4 ms，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），隨著刺激率的升高，波Ⅲ、Ⅴ潛伏期延長(zhǎng)，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表2 不同刺激率chirp ABR Ⅲ、Ⅴ波潛伏期比較(ms，±s )

表2 不同刺激率chirp ABR Ⅲ、Ⅴ波潛伏期比較(ms，±s )

a 與刺激率11.1次/s比較，P＜0.05；b 與刺激率19.3次/s比較，P＜0.05

3 討論

ABR是外界聲刺激后經(jīng)頭皮記錄到的短潛伏期電生理反應(yīng)，是一系列的反應(yīng)波，依次用羅馬數(shù)字表示，臨床上通常將波Ⅴ的最小刺激聲強(qiáng)度稱為ABR的反應(yīng)閾[13]。由于耳蝸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使耳蝸各個(gè)頻率區(qū)的響應(yīng)時(shí)間不同[14]，導(dǎo)致誘發(fā)電位同步化不足，傳統(tǒng)刺激聲誘發(fā)的ABR幅度降低，波形分化差[15]。chirp信號(hào)又稱線性調(diào)頻脈沖音，是針對(duì)行波延遲而設(shè)計(jì)一種頻率隨時(shí)間改變的新型刺激聲[15]。chirp聲信號(hào)的波形以耳蝸模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[16]，低頻聲信號(hào)先于高頻聲信號(hào)在基底膜上傳遞，當(dāng)?shù)竭_(dá)蝸頂時(shí)，高頻聲信號(hào)也同時(shí)到達(dá)蝸底，使各個(gè)聲音成分盡可能在相同時(shí)間到達(dá)耳蝸各自特異敏感部位，從而使不同部位的毛細(xì)胞同步興奮，克服了行波延遲造成的傳入神經(jīng)能力分散，神經(jīng)同步性增強(qiáng)[17，18]。

本實(shí)驗(yàn)采用不同刺激率chirp聲對(duì)健聽青年行ABR測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在80 dB nHL高刺激強(qiáng)度時(shí)，3種速率刺激下chirp ABR波Ⅲ、Ⅴ的引出率均為100%，波Ⅰ的引出率分別為76.7%、76.7%、53.3%，隨刺激率升高，波形分化逐漸變差，且波Ⅰ最先消失。這一結(jié)果與國內(nèi)外研究報(bào)道較一致。劉綺明等[19]研究結(jié)果表明，CE-chirp ABR在90和80 dB nHL高強(qiáng)度刺激下，波Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ引出率為100%，隨刺激強(qiáng)度下降到70 dB nHL以下時(shí)，波Ⅰ～Ⅳ逐漸不能辨認(rèn)。昆士蘭大學(xué)研究報(bào)告[20]發(fā)現(xiàn)chirp聲可以增加波Ⅴ的振幅，但波Ⅰ、Ⅲ卻經(jīng)常消失。究其原因可能由于chirp ABR波Ⅲ和Ⅴ潛伏期縮短，波形前移，波Ⅰ融合于刺激聲偽跡中使辨認(rèn)產(chǎn)生困難[15，21]；亦可能是chirp聲中的低頻成分對(duì)高頻反應(yīng)波產(chǎn)生上行性掩蔽，從而影響耳蝸底部神經(jīng)反應(yīng)的同步性，隨著刺激強(qiáng)度降低，先期到達(dá)的低頻成分不能夠再興奮耳蝸底部，隨后到達(dá)的高頻成分已經(jīng)達(dá)不到耳蝸底部的最佳興奮閾值，表現(xiàn)為波Ⅰ、Ⅲ消失[22]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，3種刺激率下chirp ABR波Ⅴ反應(yīng)閾均顯著高于平均聽閾（P＜0.05），以11.1次/s刺激率下波Ⅴ反應(yīng)閾最接近平均聽閾，且與平均聽閾的相關(guān)性最好，隨著刺激率的升高該差異逐漸增大。這一結(jié)果與國內(nèi)外現(xiàn)研究報(bào)道結(jié)果較一致，ELBering等[23]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)chirp ABR刺激率由51.1次/s下降到27.0次/s時(shí)可以獲得更滿意的波形，Ⅴ波振幅更高。Burkard等[24]研究發(fā)現(xiàn)在聽閾正常的受試者中，增加刺激率可延長(zhǎng)反應(yīng)波潛伏期，降低振幅。分析可能隨刺激率的升高chirp ABR波Ⅴ振幅降低，接近閾值強(qiáng)度時(shí)波形融合于刺激聲偽跡中，使辨認(rèn)產(chǎn)生困難。徐良慰等[25]認(rèn)為刺激率升高，使得同等強(qiáng)度下興奮的神經(jīng)元減少，故波Ⅴ振幅降低，閾值升高。

此外，本實(shí)驗(yàn)對(duì)中等刺激強(qiáng)度時(shí)不同刺激率chirp ABR波Ⅲ和波Ⅴ潛伏期比較發(fā)現(xiàn)，隨刺激率升高，波Ⅲ和波Ⅴ的潛伏期延長(zhǎng)。分析可能與chirp聲信號(hào)的相位特征有關(guān)，chirp聲低頻聲音早發(fā)出，高頻聲音晚發(fā)出，使基底膜上不同部位的毛細(xì)胞同步興奮，參與電活動(dòng)的神經(jīng)纖維數(shù)量相對(duì)較多，如果增加刺激率，早發(fā)出的低頻信號(hào)還未到達(dá)蝸頂區(qū)，高頻信號(hào)已到達(dá)蝸底引起反應(yīng)，當(dāng)?shù)皖l信號(hào)到達(dá)蝸頂時(shí)，第二次反應(yīng)又開始，從而導(dǎo)致整個(gè)波Ⅲ和波Ⅴ的潛伏期延長(zhǎng)。Cebulla等[26]發(fā)現(xiàn)，聲刺激率主要影響ABR各波潛伏期，增加刺激率能夠延長(zhǎng)波潛伏期，認(rèn)為其與突觸效能降低有關(guān)。

綜上所述，刺激率對(duì)chirp ABR影響較大，主要影響反應(yīng)閾和各波潛伏期，表現(xiàn)在隨刺激率的升高波形分化變差，Ⅰ波出現(xiàn)率降低，波Ⅲ、Ⅴ潛伏期延長(zhǎng)，波Ⅴ反應(yīng)閾增大。進(jìn)而得出低刺激率更利于chirp ABR波Ⅴ閾值的判斷，在評(píng)估聽閾時(shí)更有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于將來運(yùn)用chirp ABR開展臨床測(cè)試或者研究，建議采用低或中刺激率的chirp聲信號(hào)行ABR測(cè)試。本研究是以正常聽力者為研究對(duì)象，用于聽障人群群ABR測(cè)試的結(jié)果目前不得而知，因?yàn)槎伈∽円院?，基底膜的特性、殘存毛?xì)胞的活性、毛細(xì)胞和聽神經(jīng)對(duì)聲音的調(diào)諧[27]等方面都與正常耳蝸差異很大，不同耳聾程度之間差異也會(huì)很大。因此應(yīng)繼續(xù)開展針對(duì)chirp聲誘發(fā)ABR的研究。

[1]Neely ST，Norton SJ，Gorga MP，et al.Latency of auditory brain-stem responses and otoacoustic emissions using toneburst stimuli[J].Journal of the Acoustical Society of America，1988，83(2)：652-656.

[2]Dau T，Wagner O.Auditory brainstem responses with optimized chirp signals compensating basilar-membrane dispersion[J].Journal of the Acoustical Society of America，2000，107(3)：1530-1540.

[3]鄭杰夫，任田英.耳蝸機(jī)械學(xué)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2005.85-124.

[4]商瑩瑩，倪道鳳.頻率特異性聽性腦干反應(yīng)的研究現(xiàn)狀[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志，2006，14(6)：468-471.

[5]姜泗長(zhǎng)，顧瑞.臨床聽力學(xué)[M].北京：北京醫(yī)科大學(xué)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1999.33.

[6]陶征，韓睿，宋戎.嬰幼兒chirp聲ABR和短聲ABR對(duì)比研究[J].中國聽力語言康復(fù)科學(xué)雜志，2015，13(4)：248-251.

[7]陳振生，張建一.助聽器驗(yàn)配師國家職業(yè)資格二級(jí)[M].北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2011.5-10.

[8]王小亞，羅仁忠，藍(lán)軍，等.兒童chirp聽性腦干反應(yīng)與行為測(cè)聽的相關(guān)性[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2009，44(3)：188-191.

[9]鄒琦娟，倪道鳳，李奉蓉，等.耳科正常成人短純音及切跡噪聲掩蔽短純音誘發(fā)的ABR比較[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志，2010，18(2)：108-112.

[10]胡鴻，史波寧.V波潛伏期差值與I-V波間期差值的關(guān)系研究[J].中華耳科學(xué)雜志，2016，14(3)：370-373.

[11]艾毛毛，于鋒，周楓.高刺激速率ABR對(duì)突發(fā)性耳聾預(yù)后評(píng)估的價(jià)值[J].中華耳科學(xué)雜志，2016，14(1)：82-85.

[12]梁思超，于黎明，李興啟，等.高刺激速率聽性腦干反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室正常參考值研究[J].中國聽力語言康復(fù)科學(xué)雜志，2013，11(3)：188-190.

[13]李興啟.聽覺誘發(fā)反應(yīng)及應(yīng)用[M].北京：人民軍醫(yī)出版社，2007.122.

[14]鄭杰夫，李興啟.聽覺生理學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：人民軍醫(yī)出版社，2007.34-65.

[15]李楚凌，羅香林，尹寶珠，等.聽力正常兒童chirp聲和click聲聽性腦干反應(yīng)特征比較[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志，2014，22(6)：582-584.

[16]Shore SE，Nuttall AL.High-synchrony cochlear compound action potentials evoked by rising frequency-swept tone bursts[J].Journal of the Acoustical Society of America，1985，78(4)：1286.

[17]李芳芳，田成華，王蒙，等.健聽青年短音ABR和倍頻程CE-Chirp ABR的Ⅴ波特性分析[J].中國聽力語言康復(fù)科學(xué)雜志，2015，13(4)：252-256.

[18]聞?dòng)赕?，黃文達(dá).由chirp刺激聲誘發(fā)的聽性腦干反應(yīng)-chirp刺激聲的設(shè)計(jì)及其效能測(cè)試[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志，2010，18(3)：289-291.

[19]劉綺明，嚴(yán)小玲，丘理子，等.CE-chirp刺激聲誘發(fā)的正常聽力者聽性腦干反應(yīng)分析[J].廣東醫(yī)學(xué)，2013，34(13)：2040-2042.

[20]Petoe M，Bradley AP，Wilson WJ，et al.On chirp stimuli and neural synchrony in the suprathreshold auditory brainstem response[J].Journal of the Acoustical Society of America，2010，128(1)：235-246.

[21]施樂娟，姚建慧，陳向平，等.聽力正常青年人chirp聲誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)特點(diǎn)分析[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志，2014，22(2)：124-126.

[22]Elbering C，Don M.Evaluating auditory brainstem responses to different chirp stimuli at three levels of stimulation[J].Journal of the Acoustical Society of America，2010，128(1)：215-223.

[23]Elbering C，Don M.Auditory brainstem responses to a chirpstimulus designed from derived-band latencies in normalhearing subjects[J].Journal of the Acoustical Society of America，2008，124(23)：3022-3037.

[24]Burkard RF，Sims D.The human auditory brainstem response to high click rates：aging effects[J].Am J Audiol，2001，10(2)：53-61.

[25]徐良慰，冀飛，楊仕明.80歲以上老年性聾患者高刺激速率ABR的臨床觀察[J].中華耳科學(xué)雜志，2016，14(2)：170-175.

[26]Cebulla M，Elberling C.Auditory Brain Stem Responses Evoked by Different Chirps Based on Different Delay Models[J].Journal of the American Academy of Audiology，2010，21(7)：452-460.

[27]陶征，宋戎.Chirp聲誘發(fā)ABR的研究現(xiàn)狀[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志，2014，22(5)：537-540.