噪聲性隱性聽(tīng)力損失聽(tīng)力學(xué)檢測(cè)方法研究進(jìn)展*

龔嘉敏 吳雅蘭 趙烏蘭 邱偉

長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員一直認(rèn)為噪聲損傷的第一目標(biāo)是耳蝸毛細(xì)胞，長(zhǎng)期暴露于高強(qiáng)度的噪聲會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)胞的永久性損失，從而使聽(tīng)力閾值上升(聽(tīng)力下降)，因此，臨床上使用的聽(tīng)力檢測(cè)方法(純音測(cè)聽(tīng)技術(shù))是針對(duì)耳蝸毛細(xì)胞損傷設(shè)計(jì)的。2009年哈佛醫(yī)學(xué)院的Kujawa等[1]研究表明噪聲損傷的第一目標(biāo)并不是毛細(xì)胞，而是耳蝸神經(jīng)；耳蝸神經(jīng)最容易受噪聲傷害的部位是其末梢區(qū)域與內(nèi)毛細(xì)胞之間的突觸連接；他們發(fā)現(xiàn)，將小鼠暴露于100 dB SPL強(qiáng)度的噪聲下2小時(shí)，不會(huì)使小鼠的毛細(xì)胞產(chǎn)生永久性損傷，但卻造成了大量耳蝸突觸的損失。耳蝸突觸的損失意味著聲音的神經(jīng)傳遞通道出現(xiàn)問(wèn)題，從而產(chǎn)生聽(tīng)力損失。由于這種突觸受損并不影響對(duì)聲音的絕對(duì)靈敏度，常規(guī)的純音測(cè)聽(tīng)技術(shù)無(wú)法檢測(cè)到這種聽(tīng)力損失，因此稱(chēng)為“隱性聽(tīng)力損失”(hidden hearing loss，HHL)。隨后，世界各地的研究人員對(duì)此現(xiàn)象開(kāi)展了大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，使用不同種類(lèi)的動(dòng)物和噪聲暴露模式，結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了不同種類(lèi)的動(dòng)物都存在噪聲性隱性聽(tīng)力損失[2～5]。隱性聽(tīng)力損失可以由噪聲暴露、年齡衰老、化學(xué)物質(zhì)暴露等因素引起，會(huì)造成一定程度的閾上聽(tīng)覺(jué)感知缺陷，主要表現(xiàn)為噪聲環(huán)境下言語(yǔ)識(shí)別率和對(duì)聲音辨識(shí)能力的下降[6～8]。如何對(duì)HHL進(jìn)行臨床診斷是當(dāng)前聽(tīng)力學(xué)界的一個(gè)熱門(mén)研究課題，本文對(duì)HHL的發(fā)病機(jī)制及聽(tīng)力學(xué)評(píng)估方法的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，希望能夠?yàn)殡[性聽(tīng)力損失的早期檢測(cè)提供參考。

1 HHL的發(fā)病機(jī)制

研究表明，噪聲性耳蝸突觸病變主要引起低自發(fā)放電率的神經(jīng)纖維退化，對(duì)高自發(fā)放電率的神經(jīng)纖維幾乎沒(méi)有影響[5]。高自發(fā)放電率的神經(jīng)纖維對(duì)低強(qiáng)度(閾值)聲音刺激敏感，而低自發(fā)放電率的神經(jīng)纖維對(duì)高強(qiáng)度(閾上)刺激敏感。因此，在噪聲性耳蝸突觸病變發(fā)生時(shí)，即使有高達(dá)80%的突觸損失也不影響安靜環(huán)境下的聽(tīng)力閾值[9]，使傳統(tǒng)的聽(tīng)力診斷方法不能檢測(cè)出聽(tīng)閾異常。這種突觸損傷可以在噪聲暴露后立即發(fā)生，隨后是細(xì)胞體和中樞軸突的緩慢退化。然而，一旦產(chǎn)生突觸損傷，與之相關(guān)的神經(jīng)纖維就會(huì)喪失正常功能，這種彌漫性的神經(jīng)損傷會(huì)降低閾上聽(tīng)覺(jué)處理的各方面能力[5，10]。耳蝸突觸病變也可能是引起其他聽(tīng)覺(jué)異常的關(guān)鍵因素，包括聽(tīng)覺(jué)過(guò)敏和耳鳴[4，11～13]，這可能是由于中樞增益調(diào)節(jié)繼發(fā)于聽(tīng)覺(jué)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳入信號(hào)丟失所致[14]。

2 HHL患者的聽(tīng)力學(xué)評(píng)估研究進(jìn)展

根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到的耳蝸突觸病變的發(fā)病機(jī)制和生物效應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，研究人員用主觀和客觀評(píng)估方法對(duì)HHL進(jìn)行檢測(cè)。

2.1主觀評(píng)估

2.1.1擴(kuò)展高頻純音測(cè)聽(tīng) 臨床上一般采用常頻(0.25～8 kHz)純音測(cè)聽(tīng)對(duì)聽(tīng)力損失進(jìn)行檢測(cè)，然而常規(guī)純音測(cè)聽(tīng)技術(shù)并不能用于檢測(cè)HHL，因此有研究人員將純音檢測(cè)頻率擴(kuò)展至20 kHz(擴(kuò)展高頻純音測(cè)聽(tīng))。根據(jù) Bekecy 行波學(xué)說(shuō)，高頻聲波主要在耳蝸底回傳遞，強(qiáng)噪聲暴露后，耳蝸底回外毛細(xì)胞受損最早也最重[15]，所以，噪聲暴露所致的HHL很可能表現(xiàn)為進(jìn)行性高頻聽(tīng)力下降[16]。李冬梅等[17]研究發(fā)現(xiàn)過(guò)度噪聲暴露的常頻聽(tīng)閾正常受試者的擴(kuò)展高頻聽(tīng)閾比無(wú)噪聲接觸史的常頻聽(tīng)閾正常者的擴(kuò)展高頻聽(tīng)閾高，且16 kHz引出率下降。擴(kuò)展高頻測(cè)聽(tīng)研究提示，10 kHz以上頻率可以提供聽(tīng)力損害的更早期證據(jù)[18]。此外，Prendergast等[19]研究發(fā)現(xiàn)噪聲暴露的女性16 kHz的聽(tīng)力閾值隨著噪聲暴露的嚴(yán)重程度增加而增加，但男性則沒(méi)有，表明不同性別者在受噪聲暴露影響方面可能存在差異。Liberman等[7]的研究對(duì)象為18～41歲的健康成年人，雙耳0.25～8 kHz聽(tīng)閾值正常，根據(jù)其噪聲暴露類(lèi)型的度量和持續(xù)時(shí)間以及是否使用聽(tīng)力保護(hù)裝置，將研究對(duì)象分為低風(fēng)險(xiǎn)組和高風(fēng)險(xiǎn)組，實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，高風(fēng)險(xiǎn)組的擴(kuò)展高頻聽(tīng)閾值顯著大于低風(fēng)險(xiǎn)組，噪聲下的言語(yǔ)分辨能力較低風(fēng)險(xiǎn)組顯著降低，耳蝸電圖的SP/AP比值較低風(fēng)險(xiǎn)組顯著增大，提示在噪聲性耳蝸突觸損傷發(fā)生的同時(shí)，可能會(huì)伴有耳蝸底部(高頻)的毛細(xì)胞損失，但兩者是否存在一定的聯(lián)系，需要更多的研究來(lái)探索。但無(wú)論如何，擴(kuò)展高頻純音測(cè)聽(tīng)技術(shù)作為檢測(cè)早期聽(tīng)力損失的手段，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外聽(tīng)力研究者的重視。

2.1.2噪聲下言語(yǔ)測(cè)聽(tīng) 隱性聽(tīng)力損失一個(gè)顯著的表現(xiàn)是在噪聲環(huán)境下言語(yǔ)識(shí)別能力下降，有證據(jù)表明，長(zhǎng)時(shí)間的噪聲暴露會(huì)引起言語(yǔ)識(shí)別能力下降[20]。Duarte等[21]回顧性分析364例暴露于職業(yè)噪聲的工人的醫(yī)療檢查資料發(fā)現(xiàn)，有53%的工人抱怨對(duì)聲音敏感，47%抱怨言語(yǔ)識(shí)別困難，43%抱怨耳鳴，38%抱怨聽(tīng)力損失，在這些尋求醫(yī)療幫助的工人中，語(yǔ)言理解困難成為最常見(jiàn)的抱怨之一。Liberman等[7]的研究表明，疑似耳蝸突觸病變受試者在噪聲下的言語(yǔ)識(shí)別率明顯比正常組低；Hope等[20]也有類(lèi)似發(fā)現(xiàn)。然而，Yeend等[22]的最新研究結(jié)果卻顯示，與對(duì)照組相比較，有長(zhǎng)期噪聲暴露史且有耳蝸突觸病變癥狀的受試者，在噪聲下的言語(yǔ)識(shí)別能力并不比對(duì)照組差，他們認(rèn)為，相比噪聲暴露，認(rèn)知方面的因素對(duì)言語(yǔ)識(shí)別有更顯著的影響，這些認(rèn)知因素包括注意力、記憶能力、語(yǔ)言技能等。Mueller[23]對(duì)600多名聽(tīng)力測(cè)試專(zhuān)業(yè)人員(92%是聽(tīng)力師)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，噪聲下言語(yǔ)識(shí)別速測(cè)表(quick speech-in-noise，QuickSIN)是最常用的噪聲下言語(yǔ)測(cè)試工具，此外，噪聲中聽(tīng)覺(jué)測(cè)試(hearing in noise test，HINT)、噪聲下詞語(yǔ)測(cè)試(words in noise，WIN)等測(cè)試方法也常被聽(tīng)力測(cè)試人員使用，這些測(cè)試方法也被用來(lái)檢測(cè)HHL。由于個(gè)體的認(rèn)知因素會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生較大影響，所以在評(píng)估測(cè)試結(jié)果時(shí)，必須仔細(xì)加以考量。Burngart等[24]對(duì)傳統(tǒng)的QuickSIN進(jìn)行了改進(jìn)，使它更真實(shí)地模擬各種現(xiàn)實(shí)情況下的對(duì)話環(huán)境和背景噪聲，從而使測(cè)試能更加準(zhǔn)確地評(píng)估聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)自身諸如聲音定位、聲源分離、時(shí)域精細(xì)編碼等功能，這樣的測(cè)試方法應(yīng)更適用于檢測(cè)HHL。

2.2客觀評(píng)估

2.2.1聽(tīng)性腦干反應(yīng)(ABR) 動(dòng)物研究表明[1]，噪聲性耳蝸突觸病變引起低自發(fā)放電率的I型傳入纖維受損，導(dǎo)致閾上刺激下的動(dòng)作電位幅度降低，表現(xiàn)為ABR波Ⅰ振幅減小。Verhulst等[25]研究認(rèn)為即便HHL表現(xiàn)出ABR波I的振幅減小，但人類(lèi)的ABR波I存在較大的個(gè)體差異，同時(shí)ABR波I也受很多因素的影響，如耳蝸神經(jīng)同步化程度、生理性噪聲以及其它電流噪聲等。Bramhall等[26]研究發(fā)現(xiàn)：有高強(qiáng)度噪聲暴露史的受試者ABR波I振幅降低，但他們認(rèn)為目前的研究不能證明ABR波I幅值降低一定與突觸損傷有關(guān)，因?yàn)锳BR波I振幅降低也可以表明DPOAE未顯示的外毛細(xì)胞功能的變化，或內(nèi)毛細(xì)胞的損傷。然而，ABR波I幅值降低這一結(jié)果與突觸病變相關(guān)的可能性不能排除。Stamper等[27]研究發(fā)現(xiàn)，ABR波I振幅降低與噪聲接觸史有顯著的關(guān)系，Beach等[28]的研究也支持這一結(jié)論，也有研究者指出可以用ABR波V潛伏期作為耳蝸突觸病變的標(biāo)志[29]。

2.2.2耳蝸電圖(electrocochleography, ECochG) 使用近鼓膜處的耳道電極測(cè)量耳蝸電圖，近場(chǎng)記錄的耳蝸電圖記錄到的動(dòng)作電位(AP)，對(duì)應(yīng)到遠(yuǎn)場(chǎng)記錄的ABR中即為波I[30]，并且也可以對(duì)突觸前的總和電位(SP)進(jìn)行測(cè)量[9]。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，在噪聲誘導(dǎo)的與年齡相關(guān)的突觸病變中，SP振幅保持穩(wěn)定，而AP(即ABR波I)振幅會(huì)因?yàn)橥挥|損傷而降低[30]。Liberman等[7]將常規(guī)純音聽(tīng)閾檢測(cè)結(jié)果正常的大學(xué)生分為噪聲暴露低風(fēng)險(xiǎn)組與噪聲暴露高風(fēng)險(xiǎn)組進(jìn)行比較研究，耳蝸電圖檢測(cè)結(jié)果顯示這兩組受試者之間的SP/AP比值有顯著差異，高風(fēng)險(xiǎn)組的平均SP/AP比值接近低風(fēng)險(xiǎn)組的兩倍，與選擇性神經(jīng)損失一致；所有受試者的早期反應(yīng)(<2 ms)均清晰地定義了SP波和AP波；在94.5 dB nHL的閾上刺激強(qiáng)度下，刺激速率從9.1 Hz增加到40.1 Hz并沒(méi)有改變SP的振幅，卻大大降低了AP振幅；這與SP以毛細(xì)胞感受器電位為主的觀點(diǎn)相一致，而AP是由耳蝸神經(jīng)產(chǎn)生的，其隨著刺激速率的增加而變化，提示毛細(xì)胞無(wú)損傷，主要是由于傳入突觸及聽(tīng)神經(jīng)纖維的病變引起AP 振幅下降。由于體表電極記錄的ABR波I幅值小且個(gè)體差異很大，利用耳道電極可以記錄到幅值較大且穩(wěn)定的波I(即耳蝸動(dòng)作電位AP)，而利用SP/AP的比值能進(jìn)一步地減小個(gè)體差異，因此，SP/AP的比值可以作為診斷HHL的一項(xiàng)客觀評(píng)估候選指標(biāo)。

2.2.3噪聲下ABR測(cè)試 由于人體的ABR波Ⅰ個(gè)體差異很大，限制了其臨床應(yīng)用，Mehraei[29]及Paul[31]等國(guó)外學(xué)者對(duì)ABR波V潛伏期在閾上刺激加上不同水平的掩蔽噪聲下的變化情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這種變化可以反映低自發(fā)放電率聽(tīng)神經(jīng)纖維的活性，因?yàn)橄鄬?duì)于高自發(fā)性纖維，它們有延遲反應(yīng)，對(duì)掩蔽噪聲更有抵抗力。隨著掩蔽噪聲強(qiáng)度的增加，由于低自發(fā)放電率聽(tīng)神經(jīng)纖維的損失，相對(duì)于對(duì)照組，噪聲暴露組產(chǎn)生波V潛伏期的延遲更小。此外，這種潛伏期的變化應(yīng)該與精細(xì)時(shí)間編碼的感知測(cè)量有關(guān)，這可能依賴于低自發(fā)放電率聽(tīng)神經(jīng)纖維的響應(yīng)[32]。Mehraei等[29]研究表明，低自發(fā)放電率聽(tīng)神經(jīng)纖維的損失會(huì)產(chǎn)生聲音編碼的缺陷。利用人類(lèi)和小鼠的類(lèi)似測(cè)量結(jié)果，Mehraei等[29]進(jìn)一步證明了掩蔽噪聲對(duì)ABR波V潛伏期的影響反映了ABR波Ⅰ振幅的變化，掩蔽噪聲強(qiáng)度對(duì)ABR波V潛伏期的影響預(yù)示著感知的時(shí)間敏感性的變化。因此，測(cè)量噪聲下ABR的波V潛伏期變化可能是檢測(cè)人類(lèi)HHL的一個(gè)有效方法。

2.2.4頻率跟隨反應(yīng) 短聲誘發(fā)的ABR在很大程度上反映了聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)元的初始反應(yīng)，而頻率跟隨反應(yīng)(frequency following response, FFR)是一種持續(xù)的反映神經(jīng)活動(dòng)的誘發(fā)電位反應(yīng)，它反映了大腦對(duì)聲音刺激波形的協(xié)同神經(jīng)活動(dòng)。近年來(lái)，F(xiàn)FR作為一種研究聽(tīng)覺(jué)時(shí)間編碼的方法愈來(lái)愈受到重視。FFR可以使用與ABR檢測(cè)相同的電極進(jìn)行記錄，并且至少在較低的頻率比ABR波I更可靠，重要的是FFR振幅可以用離散傅里葉變換在成分頻率上進(jìn)行測(cè)量，而ABR波Ⅰ測(cè)量有時(shí)需要一個(gè)主觀干預(yù)來(lái)分析波形并確定峰值位置。有初步證據(jù)表明，F(xiàn)FR可能對(duì)耳蝸突觸病敏感[33]。Plack等[33]研究發(fā)現(xiàn)，噪聲暴露組的FFR振幅在低頻沒(méi)有下降，但高頻刺激的包絡(luò)線振幅減??；此外，當(dāng)測(cè)量高頻與低頻響應(yīng)的比值時(shí)，噪聲暴露組與對(duì)照組的差異更大。Bharadwaj等[32]通過(guò)對(duì)一個(gè)施加于高水平載波上的調(diào)制器來(lái)進(jìn)行FFR測(cè)量，他們推斷，低調(diào)制深度的FFR主要由低自發(fā)放電率聽(tīng)神經(jīng)纖維的響應(yīng)決定，而高調(diào)制深度的FFR在一定程度上取決于高自發(fā)放電率聽(tīng)神經(jīng)纖維的響應(yīng)。FFR良好的時(shí)相同步性能對(duì)檢測(cè)低自發(fā)放電率神經(jīng)纖維的功能尤其有效，因?yàn)閷?duì)時(shí)間包絡(luò)進(jìn)行鎖相正是低自發(fā)放電率神經(jīng)纖維的主要作用之一。然而，由于FFR是大腦神經(jīng)的協(xié)同反應(yīng)，它會(huì)受各個(gè)中央聽(tīng)覺(jué)區(qū)域的影響，因此，與ABR一樣，F(xiàn)FR同樣存在個(gè)體差異的問(wèn)題。

3 小結(jié)

傳統(tǒng)的噪聲性聽(tīng)力損失研究一直認(rèn)為噪聲損傷的第一目標(biāo)是毛細(xì)胞，而最新的研究表明，在毛細(xì)胞受損之前，耳蝸突觸可能已經(jīng)受損，從而導(dǎo)致隱性聽(tīng)力損失。耳蝸突觸病變選擇性地針對(duì)低自發(fā)放電率的I型傳入纖維，高閾值、時(shí)域精細(xì)結(jié)構(gòu)編碼和時(shí)相同步是該類(lèi)神經(jīng)纖維的主要功能特征，針對(duì)這些功能特性研究人員提出了基于主、客觀的各種檢測(cè)方法，目前，對(duì)于隱性聽(tīng)力損失的早期監(jiān)測(cè)仍處于研究階段，需要大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)調(diào)查來(lái)進(jìn)一步研究HHL的機(jī)理和診斷方法，以期為臨床早期發(fā)現(xiàn)隱性聽(tīng)力損失提供基礎(chǔ)。