雙模式助聽兒童的皮層聽覺誘發(fā)電位特征研究

劉一迪 鄭琪 倪廣健,3 耿江橋 劉海紅

隨人工聽覺技術(shù)的發(fā)展和人工耳蝸植入(cochlear implant, CI)適應(yīng)證的擴(kuò)展，越來越多的單側(cè)或雙側(cè)具有一定殘余聽力的聽力損失患者成為CI候選者，這使得一側(cè)進(jìn)行CI、一側(cè)佩戴助聽器(hearing aid，HA)即雙模式助聽成為重要干預(yù)方式[1～3]。雙模式助聽干預(yù)在改善安靜和噪聲條件下言語識別、聲源定位等方面均較單用CI時(shí)表現(xiàn)出明確優(yōu)勢[4～6]。然而，隨著聽力損失患者干預(yù)的日益低齡化趨勢，大部分先天性聽力損失者在12個(gè)月齡左右進(jìn)行了干預(yù)，這些低齡嬰幼兒難以配合完成言語和方向性識別等評估。

皮層聽覺誘發(fā)電位(cortical auditory evoked potential, CAEP)是指大腦在對聲音信號進(jìn)行感覺、認(rèn)知、記憶過程中產(chǎn)生的電位，常用于評估中樞聽覺發(fā)育狀態(tài)及可塑性。CAEP的P1波反映上行聽覺通路的突觸傳遞和皮層發(fā)育成熟度，研究表明，與同齡人相比，先天性聽力損失兒童P1波潛伏期長，早期CI干預(yù)后P1波潛伏期顯著縮短[7]。在正常聽力兒童中，P1波幅值隨年齡增長而下降[8]。失匹配負(fù)波(mismatch negativity, MMN)由一系列重復(fù)聽覺刺激(即標(biāo)準(zhǔn)刺激)中偶然穿插的偏差刺激所誘發(fā)，反映中樞對刺激變化的編碼[9]。研究表明，CI植入者M(jìn)MN潛伏期較正常聽力者延遲，幅值較低，且康復(fù)效果越差幅值越低[10, 11]。但也有研究認(rèn)為幅值易受注意狀態(tài)影響，幅值變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[12]。故本研究采用CAEP中的P1波以及事件相關(guān)電位(event-related potentials, ERP)中的MMN對雙模式助聽兒童進(jìn)行評估，擬通過對雙模式和單側(cè)CI下P1和MMN潛伏期和幅值的對比分析，為低齡雙模式助聽兒童建立皮層功能客觀評估提供適用的有效方法。

1 資料與方法

1.1研究對象 以7例雙模式助聽兒童為研究對象，男3例，女4例，患者的基本信息見表1。

表1 7例患者的臨床資料

1.2研究方法

1.2.1雙模式助聽的調(diào)試 CI調(diào)試包括電極阻抗測試、聽閾和最大舒適閾(T、C值/M值)測試。電極阻抗測試顯示全部受試者各電極工作正常。針對受試者年齡和配合能力，最大舒適閾測試分別采用行為觀察法和響度級別增長指圖法(響度級別包括聽不到、聲音太小、聲音剛剛好、聲音太大、聲音大得耳朵疼了五個(gè)級別)進(jìn)行。調(diào)試結(jié)束后，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)聲場下助聽聽閾測試，以保障受試者具有良好的可聽度；7例患者CI側(cè)各頻率助聽聽閾見表2，0.25、0.5、1、2、4 kHz平均助聽聽閾及總體平均聽閾分別為30.71±5.35、28.57±5.56、28.57±4.76、30.00±4.08、30.00±2.89、29.57±3.55 dB HL。

表2 7例受試者CI側(cè)各頻率助聽聽閾(dB HL)

HA的調(diào)試采用DSL 5.0處方公式，壓縮方式為寬動態(tài)范圍壓縮(wide dynamic range compression，WDRC)，麥克風(fēng)設(shè)置為全向性，關(guān)閉降噪功能?，F(xiàn)有研究證據(jù)提示，開啟降頻或頻率轉(zhuǎn)移(frequency lowering/ transposition)并不能使雙模式使用者獲益[13]，因此在HA調(diào)試中關(guān)閉上述功能。全部受試者均采用不帶通氣孔的軟耳模，且通過標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聲管(13號)與HA相連。完成初始選配后，通過探管麥克風(fēng)測試進(jìn)行驗(yàn)證，本研究中采用的驗(yàn)證設(shè)備為Aurical FreeFit?，以保障HA選配達(dá)到最適。

1.2.2CAEP及ERP測試 測試于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院聽力中心標(biāo)準(zhǔn)屏蔽隔聲室進(jìn)行，背景噪聲小于30 dB SPL，測試人員與受試者不同室。揚(yáng)聲器位于受試者正前方，距離為1 m，揚(yáng)聲器中心高度與受試者雙耳平齊。

腦電信息記錄采用EGI測試系統(tǒng)(Philips)，使用128導(dǎo)聯(lián)鹽電極帽。以/ba1/、/ba4/(即/ba/一聲和四聲)作為標(biāo)準(zhǔn)刺激與偏差刺激聲分別在雙模式和單側(cè)CI助聽時(shí)進(jìn)行聲場下CAEP和ERP測試，刺激聲素材均由專業(yè)的男性播音員錄制并隨機(jī)播放。刺激聲強(qiáng)均為65 dB SPL(受試者CI麥克風(fēng)位置的監(jiān)測聲強(qiáng))。每組時(shí)長為8分鐘，每位受試者測兩組(共16分鐘)，兩組之間可以短暫休息，標(biāo)準(zhǔn)刺激與偏差刺激在16分鐘內(nèi)的疊加次數(shù)分別為850次和150次。

使用MATLAB. R2016b軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理方法包括：離線濾波、壞導(dǎo)替換、重置參考、偽跡剔除、分段、基線校正、疊加平均。將標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)波形中100 ms附近出現(xiàn)的第一個(gè)正向波判定為P1。用偏差刺激誘發(fā)的波形減去標(biāo)準(zhǔn)刺激誘發(fā)的波形，所得波形的峰潛伏期位于300 ms附近的最大負(fù)波判定為MMN。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。由于不符合正態(tài)分布，采用配對比較的秩和檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析兩種助聽模式下P1波和MMN的潛伏期與幅值的差異。

2 結(jié)果

7例受試者雙模式和單側(cè)CI助聽下CAEP中P1波的潛伏期、幅值以及MMN的潛伏期、幅值見表3和表4，可見，雙模式條件下P1及MMN潛伏期的均值較單側(cè)CI條件下顯著縮短(P<0.05)，而P1及MMN幅值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但雙模式條件下P1及MMN幅值較單側(cè)CI條件下呈現(xiàn)增大趨勢。

表3 7例受試者在兩種助聽模式下的P1和MMN潛伏期和幅值

表4 7例受試者兩種助聽模式下的P1和 MMN潛伏期和幅值平均值

3 討論

既往研究表明，雙模式助聽能夠?yàn)殡p側(cè)感音神經(jīng)性聾患者提供雙耳聽覺、改善噪聲下言語識別率、提高空間定位能力、加強(qiáng)聲調(diào)識別能力、獲得更清晰的言語情感線索以及更豐富的音樂識別與感受能力[14～16]，相對于單側(cè)CI來說有明顯的優(yōu)勢。雙模式助聽提供了雙側(cè)聽覺輸入，從而保證了對側(cè)聽覺神經(jīng)通路及大腦皮層不斷接受刺激，避免了由于不對稱聽力導(dǎo)致的聽力較好耳對聲音的優(yōu)先反應(yīng)即聽覺偏好的產(chǎn)生[17]，同時(shí)也避免了非植入耳的遲發(fā)性聽覺剝奪效應(yīng)以及聽覺皮層的跨模式重組。盡管其優(yōu)勢得到了充分肯定，雙模式助聽仍然存在著爭議，首先，CI將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號輸入刺激，HA提供聲信號，二者作用機(jī)制不同，是否會在聽覺言語中樞產(chǎn)生拮抗仍無定論；此外，在雙模式配置上，如何為患者提供最佳助聽模式、如何驗(yàn)配調(diào)試以及康復(fù)時(shí)如何進(jìn)行效果評估都是目前討論的熱點(diǎn)問題。

目前國內(nèi)外對于雙模式助聽的效果研究多為主觀評估，如：問卷調(diào)查、言語識別測試，包括聲調(diào)、元音、音節(jié)識別測試、詞匯及句子測試等[4, 18～22]。本研究探討雙模式助聽兒童的腦電特征，擬從客觀角度評估雙模式助聽的效果，文中結(jié)果提示，相對于單側(cè)CI模式，7例患者雙模式助聽下的P1潛伏期均明顯縮短(P<0.05)。P1是CAEP中第一個(gè)正向波形，是聽覺刺激誘發(fā)的最早的皮層電位，產(chǎn)生于丘腦和初級聽覺皮層，反映周圍至中央聽覺通路突觸延遲的總和[23]。P1潛伏期常用于評估中樞聽覺傳導(dǎo)通路的信息傳遞，P1潛伏期縮短提示聽覺皮層突觸連接更加緊密、不應(yīng)期縮短以及髓鞘形成[24]。國外一篇病例報(bào)道中，一例1歲的CI兒童在雙模式干預(yù)三個(gè)月后P1潛伏期降低到正常范圍內(nèi)，進(jìn)一步佐證了雙模式助聽并不會在中樞處理過程中產(chǎn)生拮抗，反而能夠提高大腦對聲音的識別和處理能力[24]。本組對象中，雙模式助聽下P1幅值較單側(cè)CI出現(xiàn)增大趨勢，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。既往研究中對P1幅值觀點(diǎn)不一，有研究認(rèn)為隨著年齡增長與中樞聽覺系統(tǒng)發(fā)育的逐漸成熟，P1幅值逐漸降低[25]，而在CI兒童的隨訪研究中，CI后早期P1幅值迅速增大[26]。本研究觀點(diǎn)與后者相近，認(rèn)為幅值在一定程度上能夠反映干預(yù)后效果；但P1波幅值變化受影響因素較多，其特異性不如潛伏期高，加之本研究例數(shù)較少，未得到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，后續(xù)研究中將擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步觀察。

MMN由一系列重復(fù)聽覺刺激中偶然穿插的偏差刺激或者刺激的某一特征改變所誘發(fā)，MMN的引出說明了聽覺皮層對偏差刺激的識別，因此可反映受試者的聽辨能力。本研究結(jié)果顯示，與單側(cè)CI相比，雙模式助聽下MMN潛伏期顯著縮短，幅值出現(xiàn)增大趨勢但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明雙模式干預(yù)對大腦皮層辨別聲音更具優(yōu)勢，但幅值可能與意識狀態(tài)的變化、對刺激反應(yīng)出現(xiàn)的伴隨變化相關(guān)，因而沒有差異。既往研究探討了雙模式助聽兒童的MMN與P300的潛伏期與幅值，結(jié)果顯示雙模式助聽兒童MMN潛伏期顯著縮短，幅值無差異[15]，與本研究類似。P300是大腦對所接受的信息進(jìn)行處理、加工，對刺激的識別、分辨、期待和判斷等并準(zhǔn)備作出運(yùn)動反應(yīng)的過程中伴隨產(chǎn)生的腦電活動，與MMN類似，能夠反映大腦聽覺皮層對刺激變化的認(rèn)知功能，有研究報(bào)導(dǎo)，雙模式助聽下P300潛伏期顯著短于單側(cè)CI模式[15, 27]，這表明使用電聲同時(shí)刺激的助聽模式提高了大腦對聲音信息的識別能力，也能夠體現(xiàn)雙模式助聽的優(yōu)勢。

綜上所述，相較于單側(cè)CI，雙模式助聽下P1及MMN潛伏期顯著縮短，說明雙模式助聽患者所接受的聲刺激和電刺激不會相互干擾，能發(fā)揮雙耳聆聽的優(yōu)勢。國外有研究證明，通過雙模式助聽早期達(dá)到平衡的雙耳聽覺可避免皮層不對稱發(fā)育的發(fā)生，雖然聲、電信號有所不同，但只要雙耳能夠接受到足量的刺激即可產(chǎn)生融合[28]。本研究的不足之處在于樣本量較少，后續(xù)研究中將增加樣本量，進(jìn)行更加深入的研究。