基于決策樹智能算法的2步純音聽力篩查在社區(qū)老年人中的應(yīng)用△

朱蓓 段吉茸 袁春蘭 楊建宏 王姣鋒 阮清偉 韓朝 保志軍 陳潔 張敏

隨著政府和社會(huì)的高度關(guān)注，我國(guó)對(duì)新生兒聽力篩查和早期康復(fù)干預(yù)的工作已取得巨大成績(jī)，然而，對(duì)發(fā)病率更高的老年性聾的早期篩查工作尚未系統(tǒng)開展，其中一個(gè)重要的瓶頸是臨床標(biāo)準(zhǔn)的聽力檢測(cè)無(wú)法兼顧準(zhǔn)確度、時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本，很難在基層社區(qū)衛(wèi)生中心有效開展。突破該瓶頸需要從兩個(gè)方面努力，其一是能夠?yàn)榛鶎俞t(yī)療單位提供精準(zhǔn)且經(jīng)濟(jì)的聽力檢查設(shè)備；其二是能夠提供一種準(zhǔn)確且簡(jiǎn)便的科學(xué)測(cè)聽方法，以滿足基層大范圍快速聽力篩查耗時(shí)短、上手快的要求。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)社區(qū)老年性聾篩查的研究大多集中在口頭詢問(wèn)[1]、問(wèn)卷[2]、響指、耳語(yǔ)[3]、電話和網(wǎng)絡(luò)測(cè)聽[4]等方法。雖然這些方法無(wú)需昂貴的聽力設(shè)備，但在準(zhǔn)確率、敏感度、特異度、客觀度和患者接受度方面存在較大的問(wèn)題，因而一直未能廣泛應(yīng)用。另有少量研究小巧型聽力篩查計(jì)的文獻(xiàn)[5]，但因并非依據(jù)金標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得來(lái)的篩查臨界值，其認(rèn)可度偏低，所以也未能得到推廣應(yīng)用。還有一部分研究關(guān)注是否能夠?qū)⑿律鷥郝犃Y查的客觀方法用到老年人，如:耳聲發(fā)射(OAE)[6]，但研究結(jié)果表明，該技術(shù)用于老年人聽力篩查其準(zhǔn)確度低，敏感度差，而且成本偏高，不推薦使用。

近期文獻(xiàn)中的一項(xiàng)關(guān)于成人聽力篩查方法的研究[7]針對(duì)解決上述瓶頸的第二個(gè)努力方向提出了一種新的可行性。該研究基于從兩個(gè)不同社區(qū)收集的金標(biāo)準(zhǔn)純音測(cè)聽大數(shù)據(jù)，通過(guò)遴選和比較多個(gè)人工智能算法，最終采用決策樹算法[7]計(jì)算出最能決定中度及中度以上聽力損失的兩個(gè)關(guān)鍵純音(2 000 Hz、42 dB HL和500 Hz、47 dB HL)，并將耗時(shí)3～5分鐘的傳統(tǒng)純音測(cè)聽法簡(jiǎn)化為僅需30秒的2步純音測(cè)聽法。該簡(jiǎn)化法的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度均達(dá)到90%以上，并且在社區(qū)老年人標(biāo)準(zhǔn)純音聽閾數(shù)據(jù)中被驗(yàn)證有效。該法是國(guó)內(nèi)外首個(gè)運(yùn)用人工智能算法、基于社區(qū)老年人群金標(biāo)準(zhǔn)聽力數(shù)據(jù)而建立的成人聽力篩查技術(shù)。該篩查法的意義不僅在于其科學(xué)地簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)測(cè)聽流程，更在于其鎖定了臨床干預(yù)的關(guān)鍵目標(biāo)對(duì)象——中度及以上程度聽障老年人群。既往研究已表明，老年人群中，中度及以上聽力下降與衰弱[8]、軀體活動(dòng)度降低[9]、心血管疾病和死亡風(fēng)險(xiǎn)升高[10]均顯著相關(guān)。更重要的是，老年中度及以上聽障者在配戴助聽器或植入人工耳蝸后，不僅提高了聽覺功能，還明顯減少了焦慮和抑郁癥狀，全身健康狀態(tài)和生活質(zhì)量也明顯提升[11]。故本研究擬通過(guò)對(duì)某社區(qū)老年人常規(guī)年度體檢中采用2步純音聽力篩查法及中文版老年聽力障礙篩查量表(Chinese version of the hearing handicap inventory for the elderly screening scale,CHHIE-S)進(jìn)行聽力篩查，探討2步純音聽力篩查法在基層醫(yī)療單位對(duì)老年人快速檢出中度及以上聽力損失者的可行性和科學(xué)性。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象及分組 隨機(jī)選取2019年5月在上海九亭社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心接受常規(guī)年度體檢的399例老年人為研究對(duì)象，年齡60～90歲，平均70.37±6.66歲；其中男143例，女256例；按照不同年齡段分為60～、70～和≥80三組，各組的例數(shù)和性別分布見表1。

表1 不同年齡段及不同性別2步純音聽力篩查“未通過(guò)”和CHHIE-S問(wèn)卷得分大于8分的例數(shù)分布(例(%)

1.2研究方法

1.2.12步純音聽力篩查 采用德國(guó)MA52型臨床聽力計(jì)及TDH39耳機(jī)，測(cè)試由一名技師執(zhí)行。在安靜的房間里完成，聲級(jí)計(jì)測(cè)定房間背景噪聲<35 dB A。測(cè)試前聽力計(jì)經(jīng)中科院聲學(xué)研究所進(jìn)行專業(yè)校準(zhǔn)。聽力篩查流程見圖1，先在老人自述好耳側(cè)給2 kHz、42 dB HL的純音4次，如果對(duì)刺激聲無(wú)感知或只聽到1次，則直接判定為中度或以上聽力下降，換測(cè)另一耳；如果能聽到2次(50%)或2次以上，則進(jìn)一步給0.5 kHz、47 dB HL的純音4次，如果能聽到2次(50%)或2次以上，則判定為正?；蜉p度聽力下降；如果對(duì)刺激聲無(wú)感知或只聽到1次，可判定為中度及中度以上聽力損失，然后換測(cè)另一耳。正常及輕度聽力下降者測(cè)試結(jié)果記為“通過(guò)”，中度及以上聽力下降者結(jié)果記為“未通過(guò)”。

1.2.2中文版老年聽力障礙篩查量表(CHHIE-S)評(píng)估 CHHIE-S量表包含有5項(xiàng)情緒問(wèn)題及5項(xiàng)情景問(wèn)題。每個(gè)問(wèn)題分三檔計(jì)分(0-否，2-有時(shí)，4-是)，量表總分40分，得分越高表示聽力障礙的程度越重，大于8分視為存在聽力障礙[12]。由一名社區(qū)護(hù)士負(fù)責(zé)量表的發(fā)放、收集和初步質(zhì)檢，質(zhì)檢內(nèi)容包括是否有漏答，如有漏答即當(dāng)場(chǎng)請(qǐng)老人補(bǔ)充。

1.2.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 研究數(shù)據(jù)均采用SPSS 25.0軟件分析，聽力下降占比的比較采用χ2檢驗(yàn)。CHHIE-S得分與純音聽力篩查結(jié)果間的關(guān)系采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析，并將該相關(guān)系數(shù)與既往文獻(xiàn)報(bào)道的相關(guān)系數(shù)做FisherZ分析對(duì)比。

2 結(jié)果

2.12步純音聽力篩查結(jié)果 399例對(duì)象無(wú)一例拒絕聽力篩查，篩查率100%，篩查時(shí)平均每例耗時(shí)約30秒。中度及以上聽力損失的檢出率為29.82%(119/399)，鑒于2步純音聽力篩查具有90%的敏感度[7]，該檢出率代表了90%的真實(shí)陽(yáng)性例數(shù)的占比，該檢出率與陳建勇等[13](39.32%)和Lin等[14](39.91%)報(bào)道的用傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)純音測(cè)聽檢查社區(qū)老年人聽力得到的結(jié)果比較，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(分別為χ2= 3.77,P=0.052和χ2=0.284,P=0.594)。

不同年齡段及不同性別者2步純音聽力篩查“未通過(guò)”及HHIE-S問(wèn)卷篩查評(píng)分>8分的例數(shù)分布見表1。采用Bonfferoni法對(duì)檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α值)校準(zhǔn)后(α=0.05/6=0.008)，結(jié)果顯示70～歲組中度及以上聽力損失的檢出率與60～歲差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.98,P=0.026); 而≥80歲組中度及以上聽力損失檢出率明顯高于60～歲組(χ2=22.29,P<0.001)和70～歲組(χ2=8.88,P=0.003)。該結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致(χ2=21.89,CI:-1.8～9.1)[15]。

60～、70～、≥80歲各年齡組男性和女性中度及以上聽力損失檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(分別為χ2=3.35,P=0.067；χ2=2.31,P=0.129；χ2=2.94,P=0.087)，上述結(jié)果與既往文獻(xiàn)[14]報(bào)道(男34.8%， 女20.5%，CI:-0.60～1.23)一致。

2.2CHHIE-S問(wèn)卷篩查結(jié)果 有205例(51.38%，205/399)老年人CHHIE-S得分大于8分，判斷為有中度或中度以上聽力損失，各年齡段和性別例數(shù)分布見表1。該比例雖高于陳建勇等[13]報(bào)道的41.1%(χ2=11.64,P<0.001)，但與汪國(guó)慶等(52.4%)[15]及Wang等[2](55.3%)報(bào)道的一致(分別為χ2=0.05,P=0.831和χ2=1.311,P=0.252)。

3 討論

本研究探索性地將基于決策樹智能算法的2步純音聽力篩查整合到社區(qū)老年人常規(guī)年度體檢實(shí)踐中，考察該方法的實(shí)際可行性，并通過(guò)與中文版老年聽力障礙篩查量表(CHHIE-S)評(píng)分及相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)果比較，驗(yàn)證2步純音聽力篩查方法的科學(xué)性及可行性，旨在提出一種有潛力在基層社區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用的老年人聽力篩查服務(wù)模式。

本研究結(jié)果表明，將2步純音聽力篩查整合到社區(qū)年度老年人常規(guī)體檢中具有很高的可行性，該方法在老年人群中接受度高，實(shí)現(xiàn)了100%的篩查率，人均測(cè)試耗時(shí)僅半分鐘；且對(duì)篩查執(zhí)行者(?？茖W(xué)歷)的儀器操作培訓(xùn)5分鐘內(nèi)即可完成。由于2步純音聽力篩查使用的兩個(gè)固定純音均高于普通安靜室內(nèi)的背景噪聲，因此對(duì)測(cè)試環(huán)境的要求并不嚴(yán)苛，能夠很好地在普通安靜房間內(nèi)完成檢測(cè)，方便易行。

用2步純音聽力篩查得到的結(jié)果亦具有較高的科學(xué)性。在現(xiàn)實(shí)條件不允許對(duì)體檢老人逐一進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)純音測(cè)聽的情況下，從三個(gè)方面考察了篩查結(jié)果的科學(xué)性：第一，既往研究采用臨床標(biāo)準(zhǔn)純音測(cè)聽對(duì)中度及以上聽力損失社區(qū)老人的檢出率約為39.32%[13]和39.91%[14]，本研究中度及以上聽力損失老年人檢出率為29.82%，在除去其敏感度誤差后(29.82%/0.9=33.13%)，與既往文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果無(wú)顯著差異，說(shuō)明2步純音聽力篩查能夠在大范圍人群中有效地識(shí)別出目標(biāo)對(duì)象。第二，既往文獻(xiàn)報(bào)道了中度及以上聽力損失老年人的患病比例隨年齡增加而升高的規(guī)律，如Gopinath等[16]發(fā)現(xiàn)，60～69歲老年人患中度及以上聽力損失的風(fēng)險(xiǎn)程度是60歲以下人群的4.8倍，70～79歲的風(fēng)險(xiǎn)程度增加到17.9倍，而80歲以上老年人患病率則高達(dá)148倍。 Goman等[17]報(bào)道60～69歲中度及以上聽力損失的患病率為15.48%，70～79歲的患病率增至到30.65%，80歲以上老年人患病率達(dá)到58.87%。本研究結(jié)果也反映了這一規(guī)律，與既往研究結(jié)論相符。此外，有大量文獻(xiàn)報(bào)道男性聽力損失的患病率較女性高[14,18,19]，但這些研究將輕度聽力損失納入了統(tǒng)計(jì)范圍。Bright等[20]的一項(xiàng)針對(duì)聽力損失程度調(diào)查的流行病學(xué)研究顯示，男性中度及以上聽力損失患病率(4.3%,n=1 707)與女性(4.6%,n=1 866)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，本研究也得到類似的結(jié)果，提示在解讀聽力損失患病率的性別差異時(shí)需要關(guān)注聽力損失程度對(duì)該差異的影響，文獻(xiàn)中報(bào)道的男女患病率差異可能更多體現(xiàn)在輕度聽力下降人群中。第三，CHHIE-S量表的信度效度已被大量研究證實(shí)并廣泛運(yùn)用于社區(qū)人群的聽力研究中。本研究以文獻(xiàn)中標(biāo)準(zhǔn)純音測(cè)聽結(jié)果與CHHIE-S篩查量表得分之間的關(guān)系為參照，對(duì)比2步純音聽力篩查與CHHIE-S得分的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)純音測(cè)聽結(jié)果和2步純音聽力篩查結(jié)果均與CHHIE-S得分呈顯著正相關(guān)，支持2步純音聽力篩查的內(nèi)斂效度。2步純音聽力篩查結(jié)果與CHHIE-S得分的相關(guān)程度(r=0.218)低于陳建勇等[13]報(bào)道的結(jié)果(r=0.392)，因?yàn)?步純音聽力篩查采用兩個(gè)關(guān)鍵的固定純音，僅能提供有限的純音聽力數(shù)據(jù)，可能會(huì)削弱相關(guān)性。另一個(gè)可能的原因是樣本的差異, 陳建勇等[13]的研究納入了840例老人(男718例，女122例)，而本研究?jī)H399例(男143例，女256例)。雖然在用自陳量表評(píng)估聽力問(wèn)題時(shí)，男性比女性更傾向于低估自己的聽力問(wèn)題，認(rèn)為自己的聽力下降并不嚴(yán)重[21]，但在自評(píng)結(jié)果與純音測(cè)聽結(jié)果的相關(guān)性方面，文中結(jié)果顯示男性稍高于女性；因此，文獻(xiàn)中報(bào)道的相關(guān)性高于本研究結(jié)果可能是因?yàn)槠淠惺茉囌弑壤摺?/p>

綜上所述，2步純音聽力篩查是一種科學(xué)的、簡(jiǎn)便的、有潛力在基層社區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用的老年人聽力篩查方法。隨著我國(guó)政府對(duì)老年人健康的重視和聽力設(shè)備在各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的逐漸普及，配以可靠的方法，社區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)便能在社區(qū)老年人常規(guī)年度體檢中增加該項(xiàng)檢查，快速篩查出需要干預(yù)的目標(biāo)聽障老人，將聽力納入社區(qū)老年人慢性病管理，促進(jìn)社區(qū)健康老齡化。社區(qū)聽障老年人將受益于能夠在“家門口” 及時(shí)知曉自己的聽力狀況，獲得聽力保健相關(guān)知識(shí)和干預(yù)建議，減少快速聽力下降、老年癡呆和晚年抑郁的發(fā)生幾率。