Chirp-ASSR在聽力檢測中的研究進(jìn)展

張崢嶸 王楓

多頻穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位（ASSR）是由調(diào)制聲信號引起的，反應(yīng)相位與刺激信號的相位具有穩(wěn)定關(guān)系的聽覺誘發(fā)電位，能夠同時對多個不同頻率刺激聲的腦干電位進(jìn)行采集。由于Chirp刺激聲可以補(bǔ)償基底膜上行波刺激的時間差，誘發(fā)出不同的神經(jīng)活動，對當(dāng)前的聽力檢測具有重要的價值和意義。目前，隨著技術(shù)的發(fā)展，一種特殊的Chirp-ASSR隨之發(fā)現(xiàn)，例如CE-chirp刺激是在Chirp刺激聲的基礎(chǔ)上經(jīng)過多年研究提煉出來，主要特點(diǎn)是在發(fā)射的脈沖信號在1個周期內(nèi)，載波頻率隨時間的延長呈線性增加[1]。Chirp-ASSR在嬰幼兒聽力評估、新生兒聽力篩選、助聽器驗配等領(lǐng)域的運(yùn)用已較廣泛，在臨床上具有重要價值。

1 Chirp-ASSR的演變歷史和發(fā)展

初期的ASSR測試是用單一調(diào)幅聲作為探測音，當(dāng)刺激聲的大小接近正常和輕度聽力損失者聽閾時，由于興奮的聽毛細(xì)胞數(shù)量減少，反應(yīng)振幅降低，使得檢測較為困難。隨后，運(yùn)用調(diào)頻相同的調(diào)幅聲、指數(shù)包絡(luò)的調(diào)幅聲和混合調(diào)制聲(既調(diào)頻又詞幅)作為探測音使基底膜的興奮范圍擴(kuò)大獲得了較大的反應(yīng)振幅，提高了ASSR反應(yīng)的檢測能力[2]。1985年，Shore博士首次將Chirp刺激聲引入聽覺生理反應(yīng)測試。2009年，Chirp刺激聲在國內(nèi)第一次被用于兒童的聽性腦干反應(yīng)，探討了Chirp ABR作為兒童臨床客觀聽力評估的可行性，實驗發(fā)現(xiàn)由于Chirp信號本身的相位特征：低頻信號早發(fā)出，高頻信號晚發(fā)出的特點(diǎn)，使更多的神經(jīng)纖維同時放電，反應(yīng)的波形振幅比短聲明顯，易于判斷閾值[3]。

雖然chirp刺激聲在聽覺生理反應(yīng)測試中獲得了一些進(jìn)展，但是仍存在局限性。2006年，Elberling博士在Chirp刺激聲基礎(chǔ)上，研究出了更適用于聽覺測試的CE-Chirp刺激聲，并將運(yùn)用于ASSR測試。中國對窄帶CE-Chirp進(jìn)行了一定研究，發(fā)現(xiàn)它可以適用于具有頻率選擇性的ASSR，并且在嬰兒聽力篩查及診斷中存在可行性。

2 Chirp-ASSR的特點(diǎn)及參數(shù)設(shè)置

Chirp-ASSR與傳統(tǒng)ASSR的主要差距在于，傳統(tǒng)ASSR采用的刺激聲主要特點(diǎn)是頻率較高、刺激間隔短、瞬時誘發(fā)電位尚未完全呈現(xiàn)，第二個刺激又開始啟動，使瞬態(tài)誘發(fā)電位不能呈現(xiàn)。傳統(tǒng)ASSR所用的刺激聲信號是調(diào)制聲信號，其載波是言語頻率范圍內(nèi)的純音（0.25、0.5、1、2、4、8 kHz；臨床通常僅測試0.5、1、2、4 kHz）。Chirp-ASSR采用的刺激聲主要是chirp聲信號，無需調(diào)制，通過添加頻程與所需探測音的重復(fù)率一致的余弦渡，使發(fā)射的射頻脈沖信號在一個周期內(nèi)，其載頻的頻率作線性變化，載頻頻率隨時程延長呈線性增加。線性調(diào)頻信號經(jīng)過壓縮處理接收后的信號幅度峰值是原來發(fā)射信號峰值D的1/2次方（D為脈壓比，等于脈沖寬度與B的乘積）倍，即輸出脈沖峰值功率比輸入脈沖峰值功率增大D倍。在要求發(fā)射機(jī)輸出功率一定的情況下，接收機(jī)輸出的目標(biāo)回波信號經(jīng)過匹配濾波壓縮處理，具有窄的脈沖寬度和更高的峰值功率。對于新型的CEChirp刺激聲，與Chirp刺激聲最大的不同和優(yōu)勢是，前者除了可以克服行波延遲外，增添了窄帶這一特點(diǎn)，即窄帶CE-Chirp（NBCE-Chirp），其能夠使神經(jīng)反應(yīng)同步性、反應(yīng)幅度更好以及閾值更接近純音聽閾。

Chirp-ASSR測試時雙耳同時給予0.5、1、2、4 KHz的窄帶chirp聲，刺激速率90次／秒，采集時間最長可達(dá)6分鐘，通過后降低10 dB，反之則上升5 dB以剛好通過的強(qiáng)度作為該頻率的反應(yīng)閾。eclipseEP25測試儀中的Chirp-ASSR在頻域中從不斷變化的本底噪聲和生物噪聲中探測最初6～8個諧波的幅度和相位值，通常是刺激聲重復(fù)率的諧波，與傳統(tǒng)ASSR不同的是，基礎(chǔ)諧波處的幅度最高，隨諧波次數(shù)增加，反應(yīng)幅度逐漸降低，這種分析多次諧波的方法可以提高信噪比，結(jié)果優(yōu)于傳統(tǒng)ASSR僅分析一次諧波的單一樣本檢驗[4]，見表1。

表1 傳統(tǒng)ASSR 與Chirp-ASSR 的特點(diǎn)與參數(shù)設(shè)置對比

3 高頻、低頻Chirp-ASSR的差異

從理論上來說，Chirp信號本身的相位特征，如低頻聲音早發(fā)出，高頻聲音晚發(fā)出。在一定程度上克服了由于耳蝸的特殊的解剖結(jié)構(gòu)而造成的的行波延遲，能夠使更多的神經(jīng)纖維同時放電，較Click聲誘發(fā)出更高幅度的反應(yīng)[5]。有研究使用NBCE—chirp ASSR進(jìn)行測試，并采用40 Hz為調(diào)制頻率，對100耳的ASSR及純音測聽數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實驗表明NBCE—Chirp ASSR反應(yīng)閾值與純音氣導(dǎo)聽閾值呈顯著相關(guān)。高頻和低頻Chirp-ASSR主要差異來自于它們起自的部位不同，例如40 Hz調(diào)制頻率為清醒狀態(tài)下反應(yīng)閾值，其腦電反應(yīng)主要來源于大腦皮層，而高調(diào)頻率來源于腦干。起自部位不同，會造成兩者實驗結(jié)果的差異，在清醒狀態(tài)下的40 Hz Chirp-ASSR的反應(yīng)幅值較高調(diào)頻率高，而且更容易被檢測出[6]。

4 Chirp-ASSR的臨床應(yīng)用

4.1 聽力評估

4.1.1 嬰幼兒的聽力評估 為ASSR在嬰幼兒聽力評估上具一定的參考價值其不僅可應(yīng)用于正常或者聽力損傷的嬰幼兒，還可以用于具有特殊病情的嬰幼兒。

胡恒探究了多頻聽覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)反應(yīng)在語前聾嬰幼兒聽力檢查的問題，通過ASSR和ABR實驗對比發(fā)現(xiàn)，ASSR在各個頻率的檢出率均大于ABR，隨著測試中檢測頻率的增加，ABR和ASSR間的相關(guān)性也越來越強(qiáng)，說明ASSR比ABR更容易檢查出不同程度聽力損失的語前聾患兒，能夠有效地運(yùn)用于語前聾患兒的聽力檢查[7]。

Mourtzouchos等[8]通過比較短聲誘發(fā)的聽性腦干反應(yīng)與chirp聲誘發(fā)的聽覺穩(wěn)態(tài)反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)chirp聲誘發(fā)的聽覺穩(wěn)態(tài)反應(yīng)與短聲誘發(fā)的聽性腦干反應(yīng)存在一定相關(guān)性，表明Chirp-ASSR可能為click-ABR提供一種必要的輔助手段，特別是在患有重度或極重度的聽力損失幼兒的治療中。Eder等[9]通過比較由窄帶chirp誘發(fā)的ABR和ASSR，表明兩者均可用于頻率依賴性的聽閾評估，并且可將這兩者聯(lián)合應(yīng)用于疑似重度或重度聽力損失兒童的診斷。Seidel等[10]通過利用窄帶chirp聲和自適應(yīng)的刺激模式加速ASSR的聽閾評估，表明該種方式是一種有效的聽閾評估方式，并且對于500 Hz較輕的聽力損失，閾值估計的精度最為有限。Mühler等[11]也通過研究表明窄帶chirp聲刺激和自適應(yīng)刺激模式能夠優(yōu)化窄帶chirp刺激的效率并以此快速預(yù)估閾值。Venail等[12]以窄帶chirp聲作為刺激，對幼兒的雙耳進(jìn)行同步ASSR檢測，證明NBCE-Chirp可以快速、可靠地評估兒童的聽覺閾值，特別是在低頻范圍內(nèi)。Mühler等[13]將窄帶Chirp分別應(yīng)用于鎮(zhèn)靜和麻醉嬰兒ASSR測試中，實驗結(jié)果表明40 Hz ASSR獲得的閾值估計值略高于用chirp誘發(fā)ABR獲得的閾值，這一結(jié)果將對評估嬰幼兒閾值具有一定意義。

有研究通過將Chirp聲誘發(fā)和調(diào)頻調(diào)制音誘發(fā)的ASSR進(jìn)行對比，表明兩者在各頻率點(diǎn)的反應(yīng)閾具有較好的相關(guān)性，但是Chirp-ASSR的引出率高于調(diào)頻調(diào)制音ASSR的引出率，而且檢測的時間也比較短，能在一定程度節(jié)省時間。Chirp-ASSR作為一種新的實驗工具，在與傳統(tǒng)的ASSR進(jìn)行比較后，能夠更加快速有效地檢測小兒聽神經(jīng)病譜系障礙[14]。

4.1.2 與純音聽閾相關(guān)性 目前CE-Chirp ASSR被運(yùn)用于不同聽力損失患者的聽力評估。有研究運(yùn)用此刺激類型檢測和比較不同聽力損失患者，探討刺激聲用于聽力評估的價值。該實驗通過正常人和不同程度的感音神經(jīng)性聽力損失患者在各頻率的閾值進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)聽力正常人的反應(yīng)閾與純音聽閾的差值較大，相關(guān)性較差，而在感音神經(jīng)性聽力損失患者中相關(guān)性較好，并且隨著頻率的升高，其相關(guān)性越好，差值越小[15]，同時Lee[16]、Jaramillo[17]通過檢測感音神經(jīng)性聾患者CEchirp ASSR，表明CE-chirp ASSR與純音存在一定相關(guān)性，證明患者可以通過CE-Chirp ASSR進(jìn)行聽力評估。另外，CE-Chirp ASSR中的NBCE-Chirp ASSR在低頻時與純音相關(guān)性較好，尤其是在500 Hz時更加有效，提高了ASSR的效率和準(zhǔn)確性，克服了ASSR在低頻處與純音聽力相關(guān)性較差的缺點(diǎn)，是一個具有突破性的研究[18]。Michel等[19]通過比較不同程度失聰嬰兒在受到窄帶chirp和言語聲誘發(fā)的ASSR和ABR時的反應(yīng)程度，表明窄帶誘發(fā)的ASSR聽閾值更加接近于實際，對純音聽閾的閾值具有一定參考意義。表2為國內(nèi)外Chirp-ASSR與純音相關(guān)性差值數(shù)據(jù)，大部分的相關(guān)系數(shù)超過0.5，具有一定的統(tǒng)計學(xué)意義，說明Chirp-ASSR與純音存在一定相關(guān)性。

表2 國內(nèi)外Chirp-ASSR 與純音相關(guān)性差值的數(shù)據(jù)[15]

4.2 新生兒聽力篩查

有研究通過檢測正常嬰幼兒NBCE-Chirp ASSR和聽力損失嬰幼兒的NBCE-Chirp ASSR數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，聽力損失的嬰幼兒較正常嬰幼兒不同，表明通過檢測NBCE-Chirp ASSR，可進(jìn)一步診斷嬰幼兒聽力是否存在異常的情況，說明其在嬰幼兒頻率特異性聽力篩查及診斷的可行性[20]。有研究通過判斷聽力篩查數(shù)據(jù)是否存在可信度時，利用NBCE-Chirp ASSR發(fā)現(xiàn)其差異，能夠有效地對假陽性情況進(jìn)行合理判斷，可以減少聽力篩查出現(xiàn)的假陽性情況，通過NBCE-Chirp ASSR可以在一定程度上提高測試效率，對于嬰幼兒聽力篩查具有可行性[21]。Zhou等[22]通過研究短純音ABR(The tone burst ABR)和CE-Chirp-ASSR各頻率的閾值，指出重度感音神經(jīng)性聾患兒中有不同程度的殘余聽力，另外，短純音ABR與CE-Chirp-ASSR有良好的相關(guān)性，此研究結(jié)果對新生兒早期聽力篩查有一定診斷意義。Rodrigues等[23]通過研究窄帶Chirp刺激的ASSR，表明新生兒的NBCE-Chirp的ASSR閾值相較于成人的ASSR閾值不顯著，但在500 Hz時，新生兒的ASSR閾值往往大于成人，低頻顯著這一特征對診斷新生兒聽力損失情況具有一定意義。

4.3 聽障兒童配戴助聽器效果評估

借助聽障兒童助聽后的閾值與純音測聽閾值之間存在良好的相關(guān)性這一特點(diǎn)，可以在臨床上獲得助聽器的補(bǔ)償反應(yīng)效果，為年幼或不能配合行為測聽的聽障人士提供較為客觀的助聽器評估，幫助患者調(diào)整助聽器功能狀態(tài)，以便獲得足夠補(bǔ)償。

雙側(cè)助聽器對于檢測嬰兒語前發(fā)音十分重要，對于助聽器驗配具有可參考性，可以通過評估嬰幼兒語言發(fā)育情況及缺陷程度，助聽器的性能功率，但是評估嬰兒語前發(fā)音具有一定主觀性，是主觀測試，易受測試環(huán)境、受試者狀態(tài)等各方面影響[24]。Christensen通過利用聽覺腦電圖（EEG）測量，對助聽器進(jìn)行檢測評估，表明聽覺腦電圖的較高重復(fù)性對助聽器的評估是有利的，該設(shè)備的測試是客觀性測試，與主觀性測試相比具有一定可信度[25]。但是，如果只用ASSR測試結(jié)果驗配助聽器是不正確的，要結(jié)合其他測試結(jié)果，如純音測聽、耳聲發(fā)射、聲導(dǎo)抗、ABR等數(shù)據(jù)綜合判斷。ASSR是一種客觀檢測方法，在設(shè)備上有鎮(zhèn)靜和非鎮(zhèn)靜兩類，兩種設(shè)備對于大腦皮層興奮性的誘發(fā)程度不同，對于受到外界刺激的影響也不同，前者易受睡眠、麻痹作用，后者只要全身脊神經(jīng)處于放松狀態(tài)即可，如果單純用ASSR測試評估助聽器驗配效果，會對驗配結(jié)果產(chǎn)生不同影響，采用主客觀測試能夠有效對嬰幼兒進(jìn)行評估。

5 Chirp-ASSR的不足

首先，Chirp-ASSR受到患者睡眠及清醒因素影響，在不同意識狀態(tài)下誘發(fā)的大腦神經(jīng)興奮不同，受試者狀態(tài)因素很難預(yù)測，通過清醒狀態(tài)下和睡眠狀態(tài)下的數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)清醒狀態(tài)下的Chirp-ASSR更接近純音聽閾，相關(guān)性更大。其次，檢測結(jié)果中可能會出現(xiàn)刺激偽跡。高刺激強(qiáng)度會引起虛假ASSR或高強(qiáng)度刺激偽跡，甚至導(dǎo)致耳鳴及暫時性聽力障礙的情況，對判斷結(jié)果有一定的影響[26]。最后，測試結(jié)果的準(zhǔn)確性還依賴于受試者和測試者的表現(xiàn)，專業(yè)的測試人員和配合好的受試者是得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的前提。目前Chirp-ASSR的發(fā)生源仍不明確，預(yù)估輕度、中度聽力損失的準(zhǔn)確性較重度、極重度聽力損失低[27]。

6 Chirp-ASSR應(yīng)用展望

Chirp-ASSR在聽力評估、助聽器和睡眠呼吸監(jiān)測等領(lǐng)域臨床應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，有研究通過對比聽力損失患者睡眠情況的Chirp-ASSR數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在清醒和睡眠狀態(tài)下Chirp-ASSR具有一定差異，有利于判斷患者意識情況，表明Chirp-ASSR在睡眠腦電圖測試的應(yīng)用有助于意識狀態(tài)的分離[28]，以及對助聽器驗配效果進(jìn)行更好地判斷。Aimoni將不同年齡段的嬰幼兒作為實驗對象進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)ASSR對評估聽力具有一定的價值，因其與純音測聽之間存在一定相關(guān)性，可進(jìn)一步判斷聽力損失程度及當(dāng)前的閾值，特別是在測試低頻率（包括500 Hz）的幼兒聽力閾值時[29]。Liu等[30]通過對比不同頻率誘發(fā)的Chirp-ASSR，低頻率和高頻率的ASSR存在很大差異，chirp刺激誘發(fā)的40 Hz ASSR具有最好表現(xiàn)，有望應(yīng)用于臨床，特別是精神分裂癥、阿爾茨海默病、情感障礙等精神疾病領(lǐng)域。Chirp-ASSR是一種客觀的檢測方法，在臨床上具有重要價值，對于聽覺疾病的研究具有可發(fā)展性，其未知的領(lǐng)域尚需要不斷探索。