短純音及切跡噪聲掩蔽的短純音ABR對感音神經性聽力損失成年人純音聽閾的評估△

鄒琦娟 倪道鳳 商瑩瑩 李奉蓉

盡管國內外已經有大量的研究表明，短純音(tone burst)聽性腦干反應(ABR)tb-ABR作為一種具有頻率特異性的客觀測聽方法，能夠很好地預估純音聽閾，并且英、美等各國發布的嬰幼兒聽力診斷指南均推薦將其作為嬰幼兒聽力評估的首選方法[1, 2]。但由于短純音的頻譜由一個主峰和兩側的邊瓣組成，且短純音時程越短，邊瓣的振幅越高，邊瓣的能量在有些情況下(例如:純音測聽相鄰頻率聽閾相差較大時)也可以引起耳蝸基底膜的振動，從而影響短純音的頻率特異性。在進行tb-ABR測試的同時，使用同側切跡噪聲(notched noise)掩蔽邊瓣的能量(圖1)有可能解決上述問題。目前國內在該方面的研究非常少，關于使用何種強度的切跡噪聲來掩蔽短純音以及該方法能否提高tb-ABR的頻率特異性尚無定論。因此,本研究擬通過使用兩種不同強度切跡噪聲對短純音進行同側掩蔽后對感音神經性聽力損失成年人進行tb-ABR測試，分析短純音及切跡噪聲掩蔽短純音誘發的ABR反應閾與純音聽閾的關系，探討其在聽力評估中的應用價值。

圖1 切跡噪聲掩蔽短純音的頻譜示意圖 圖中短純音及切跡噪聲的中心頻率均為1000Hz,短純音強度較切跡噪聲高25dB,切跡噪聲的深度為40dB,寬度為750～1750Hz(原圖來自:BeatteRC,BoydRL.Early/Middleevokedpotentialstotoneburstsinqui-et,whitenoiseandnotchednoise[J].Audiology,1985,24:406.此處在原圖基礎上略作修改并增加了中文說明)

1 研究對象及方法

1.1測試對象 以感音神經性聽力損失成年人38例(45耳)為研究對象，其中，男17例(22耳)，女21例(23耳)，年齡20～70歲，平均44.4±13.8歲；所有對象測試耳純音聽閾在500、1 000、2 000、4 000 Hz 4個頻率中有一個或一個以上的頻率氣導聽閾大于30 dB HL，各頻率氣骨導差≤10 dB；鼓室導抗圖均為A型，耳鏡檢查外耳道及鼓膜正常；既往無慢性中耳疾病及頭部外傷史。

1.2ABR及純音聽閾測試

1.2.1測試環境及儀器 在隔聲屏蔽室內進行測試，測試環境符合GB/T16403-1996標準。使用美國IHS公司Intelligent Hearing Systems的SmartEP聽覺誘發電位儀進行ABR測試，聲學換能器為ER-3A插入式耳機；使用Madsen OB522純音聽力計測試受試耳純音聽閾。

1.2.2ABR刺激信號及測試條件 使用時程為5個周期的Exact Blackman門控短純音作為刺激信號，短純音上升/下降時間為2.5個周期，無平臺，中心頻率分別為500、1 000、2 000、4 000 Hz，極性正負交替，測試反應閾時刺激速率為39.3次/秒。在前期的研究工作中，已經確定了短純音及A、B兩種強度切跡噪聲掩蔽短純音的正常聽力零級[3, 4]。另用SmartEP聽覺誘發電位儀發出的切跡噪聲對上述短純音進行同側掩蔽，切跡噪聲的中心頻率與短純音一致，分別為500、1 000、2 000、4 000 Hz，切跡的頻率范圍分別為375～750、750～1 500、1 500～3 000、3 000～6 000 Hz，切跡深度分別為25、25、25、30 dB SPL。設置兩種強度的切跡噪聲進行同側掩蔽：(a)濾過前的白噪聲強度(dB SPL)=短純音信號強度(dB peSPL)-25 dB(定義為“A強度”)；(b)濾過前的白噪聲強度(dB SPL)=短純音信號強度(dB peSPL)-15 dB(定義為“B強度”)；切跡噪聲的切跡寬度、深度及其與短純音的強度關系見圖1。分析時間窗500、1 000 Hz為25.6 ms，2 000、4 000 Hz為12.8 ms，濾波帶通30～3 000 Hz，信號疊加1 024次。本研究所有誘發電位的記錄電極、參考電極及地極分別位于前額、同側乳突和眉心，極間電阻小于5 kΩ。

1.2.3測試步驟 首先嚴格按照GB/T 16403-1996標準測試所有受試者的氣骨導純音聽閾；對符合純音聽閾入組條件的受試者，記錄短純音及切跡噪聲掩蔽的短純音ABR：①測試tb-ABR反應閾；②測試A強度同側切跡噪聲掩蔽的tb-ABR(以下簡稱amtb-ABR)反應閾；③測試B強度同側切跡噪聲掩蔽的tb-ABR(以下簡稱bmtb-ABR)反應閾。確定tb-ABR及切跡噪聲掩蔽的tb-ABR反應閾的標準為能夠引出重復的、可辨認的波V及其后的負波(通常命名為波V’)的最低強度。以上ABR的測試順序及短純音頻率的順序均為隨機決定。

1.3統計學方法 使用統計軟件SPSS22對數據進行方差分析及線性回歸分析。

2 結果

45耳500、1 000、2 000、4 000 Hz 4個頻率中，任一相鄰頻率純音聽閾之差<20 dB的有27耳，≥20 dB而<40 dB的有15耳，≥40 dB的有3耳。

2.1tb-ABR及切跡噪聲掩蔽的tb-ABR反應閾與純音聽閾比較 本組受試者ABR反應閾(dB nHL)與純音聽閾(dB HL)之差見表1，可見，各頻率tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR反應閾與相應頻率純音聽閾之差的平均值均在10 dB以內；雙因素方差分析(方法-頻率)顯示，三種ABR反應閾與純音聽閾之差無統計學差異(F=0.260，P=0.771)(α=0.05)，經多重比較三種ABR反應閾差異無統計學意義，除500 Hz tb-ABR反應閾與純音聽閾最接近外，其它3個頻率均是bmtb-ABR反應閾最接近純音聽閾。

表1 tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR各頻率反應閾與純音聽閾之差

2.2短純音及切跡噪聲掩蔽的tb-ABR反應閾與純音聽閾的相關性 對tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR反應閾與純音聽閾作線性回歸分析(表2)，可見，各頻率tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR反應閾與純音聽閾的線性相關系數均大于0.8。

2.3典型病例 在統計過程中發現2 000 Hz和4 000 Hz純音聽閾之差≥40 dB的3例患者的患耳tb-ABR反應閾明顯低于純音聽閾，而amtb-ABR、bmtb-ABR反應閾與純音聽閾之差依次縮小，并且較高強度切跡噪聲掩蔽短純音誘發的ABR(bmtb-ABR)反應閾更接近純音聽閾(表3)。

在受試耳中選取兩例，將三種ABR反應閾代入相應的回歸方程，得到預測的聽閾，并構建出三條聽閾曲線(圖2)，圖2a中的純音聽閾曲線坡度較小，由三種ABR反應閾預測所得的聽閾曲線均與其形態接近，bmtb-ABR預測所得的聽閾曲線與純音聽閾曲線最為相似；圖2b中的純音聽閾曲線為高頻陡降型，三種ABR預測的聽閾曲線也與其形態接近，但4 000 Hz bmtb-ABR預測的聽閾與純音聽閾更接近。

表2 tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR各頻率反應閾與純音聽閾回歸分析結果

注：*線性回歸方程：純音聽閾=a+b×反應閾

表3 3例高頻陡降型感音神經性聽力損失患者4 000 Hz純音聽閾與ABR反應閾

3 討論

在2012年美國聽力學會發布的《嬰幼兒聽力評估指南》中，短純音ABR被推薦為重要的電生理聽力評估方法，用于確定新生兒、嬰兒以及不能獲得準確行為聽閾的任何年齡段兒童是否存在聽力損失，區分聽力損失的類型，并評估各個頻率的聽力水平[1]。國內商瑩瑩等[5]的研究表明，短音ABR(其刺激聲信號與本研究相同，當時稱為短音)的反應閾可以用于預估純音聽閾；李雪蕾等[6]研究顯示0～6歲聽力正常嬰幼兒tb-ABR反應閾與行為聽閾均有良好的相關性。

短純音為短時程信號，盡管它們在測試頻率能量最高，但在其它頻率也有能量分布，并且能量的擴散與聲信號的時程以及上升下降時間有關[7]。上升時間短，能引出的神經沖動同步性好，但較短的上升時間容易使聲信號發生瞬態畸變，導致能量向測試頻率兩側擴散，在一定程度上影響頻率特異性[8]。因此，盡管短純音ABR反應閾可在一定程度上反映相應頻率的聽覺功能，但其頻率特異性并不絕對，不能和長時程的純音等同。

圖2 兩例感音神經性聽力損失患耳的純音聽閾圖和根據三種ABR反應閾及其線性回歸方程所得的聽閾曲線 a中的純音聽閾曲線坡度較小,amtb-ABR、bmtb-ABR預測所得聽閾曲線形態更接近純音聽閾曲線。b中的純音聽閾曲線為高頻陡降型,tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR預測的聽閾曲線形態均相似于純音聽閾曲線,但bmtb-ABR預測的聽閾曲線與純音聽閾曲線更接近;兩例均顯示4000Hzbmtb-ABR的預測聽閾更接近純音聽閾。

切跡噪聲則是在白噪聲的基礎上以某頻率為中心去掉一個頻帶，從而在頻譜上出現一個切跡，切跡底端的中心頻率聲強最低，其兩側頻率的聲強逐漸升高至與白噪聲齊平。如果使用中心頻率等于短純音測試頻率的切跡噪聲進行同側掩蔽，由于切跡噪聲特殊的頻譜分布，可以掩蔽短純音信號中的邊瓣，既允許聲信號迅速上升以保證必要的神經同步反應引出ABR，又能夠保證產生反應的部位局限于特定頻率范圍[8]，從而增加刺激信號的頻率特異性。對于聽力損失較重的兒童以及成人，Stapells等[9]的研究表明切跡噪聲掩蔽的短純音ABR估計純音行為聽閾準確性很好。

本研究針對感音神經性聽力損失成年人的研究顯示，0.5、1、2、4 kHz各頻率tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR反應閾與純音聽閾的線性相關系數都在0.8以上，三種ABR反應閾與相應頻率純音聽閾之差的平均值均在10 dB以內，因此，一般來說，用短純音及切跡噪聲掩蔽短純音誘發的ABR反應閾預估純音聽閾均是可行的。但本組對象中，相鄰頻率純音聽閾之差≥40 dB的3例患耳使用切跡噪聲進行同側掩蔽后，ABR反應閾與純音聽閾之差縮小，其中兩例患耳的4 000 Hz bmtb-ABR反應閾更接近純音聽閾，說明對于這兩例高頻陡降型聽力損失的病例，較高強度的切跡噪聲更能掩蔽耳蝸基底膜測試頻率以外部位的反應，bmtb-ABR可以更準確地預估其純音聽閾。

Picton等[10]發現，對于非高頻聽力損失的患者使用較刺激信號強度低25～35 dB的切跡噪聲進行同側掩蔽，可以得到較大而穩定的ABR波形；而對于高頻聽力損失患者，則需要借助強度更高(較刺激信號強度低15 dB)的切跡噪聲，才能得到更加接近純音聽閾的ABR反應閾。切跡噪聲強度越高，短純音的邊瓣被掩蔽得越多，信號的頻率特異性越好，因此,理論上講，本研究中“B”強度的切跡噪聲掩蔽短純音可以使信號的頻率特異性更高；但短純音的能量被掩蔽得越多，ABR波形分化越差，判斷ABR反應閾也越困難。切跡噪聲的理想強度應該是準確的反應閾和ABR波形可辨認度好的折中，既然文中結果顯示三種ABR反應閾與純音聽閾之差無統計學差異，說明B強度的切跡噪聲沒有過掩蔽；從本研究看，當患者為高頻陡降型聽力損失時，tb-ABR及amtb-ABR預測純音聽閾，有可能出現誤差，甚至得到錯誤的聽閾曲線，該情況下使用bmtb-ABR反應閾預估純音聽閾更為準確。

本組對象除500 Hz tb-ABR反應閾與純音聽閾最接近外，其它3個頻率均是bmtb-ABR反應閾最接近純音聽閾?？赡苁且驗榕c中高頻(1 000、2 000、4 000 Hz)信號相比，500 Hz短純音的上升時間長，引起神經同步反應的能力弱，ABR波形分化較差；同時中心頻率為500 Hz的切跡噪聲切跡寬度最窄，刺激聲能量被掩蔽最多，使用切跡噪聲掩蔽可能進一步影響ABR波形判斷。因此，在采用tb-ABR估計純音聽閾時，可以考慮在測試500 Hz tb-ABR時，不使用切跡噪聲掩蔽，而測試頻率為中高頻時，選擇bmtb-ABR，以便更準確地估計純音聽閾。然而，如本研究所示，在不能獲得切跡噪聲的情況下，使用短純音ABR評估聽力也是可行的，畢竟并非所有的誘發電位儀都能發出切跡噪聲。為節省測試時間，簡化測試程序，可根據測試設備的實際情況，每個頻率只選用一種最佳的聲信號測試ABR即可。

本研究對象是感音神經性聽力損失的成年人，但研究的最終目的是希望通過總結成年人的資料，為不能配合主觀測聽的嬰幼兒及兒童提供可靠的聽力評估方法；盡管研究表明短純音ABR反應閾與純音聽閾有很強的相關性，但有學者認為，相關性并不代表測試具有可預測性，因為ABR預測行為聽閾的準確性受一些變數的影響，包括刺激聲特性、記錄參數、年齡以及聽力損失的程度等[11]。正是由于短純音ABR的刺激聲及記錄參數缺乏統一的標準，導致其應用推廣受限，如果能夠統一測試環境、測試聲信號及測試參數等，并進行多中心、大樣本測試，就可以獲得短純音ABR反應閾對純音聽閾的統一修正值，從而為嬰幼兒和兒童的聽力診斷帶來便利。

1 商瑩瑩，王素菊，編譯，倪道鳳，審校.嬰幼兒聽力評估指南[J].聽力學及言語疾病雜志，2014,22:442.

2 British Columbia Early Hearing Program (BCEHP) Audiology Assessment Protocol. 2012.http://www.phsa.ca/Agencies And Services/Services/BC Early Hearing/For Professionals/Resources/Protocds-Standards.htm.

3 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的ABR比較[J]. 聽力學及言語疾病雜志, 2010,18:108.

4 商瑩瑩, 倪道鳳, 李奉蓉, 等. 氣骨導短音ABR在聽力正常成年人中的特性[J]. 中國耳鼻咽喉頭頸外科, 2007,14:239.

5 商瑩瑩, 倪道鳳, 徐春曉, 等. 感音神經性聽力損失成年人短音誘發的聽性腦干反應閾研究[J]. 聽力學及言語疾病雜志, 2008,16:113.

6 李雪蕾, 白燕, 周媛, 等. 0～6歲聽力正常兒童短純音聽性腦干反應的研究[J]. 聽力學及言語疾病雜志, 2012,20:166.

7 Picton TW, Stapells DR, Campbell KB. Auditory evoked potentials from the human cochlea and brainstem[J]. The Journal of Otolaryngology,1981,10(supple 9):1.

8 Folsom RC, Wynne MK. Auditory brain stem responses from human adults and infants: restriction of frequency contribution by notched-noise masking[J]. J Acoust Soc Am, 1986,80:1057.

9 Stapells DR, Picton TW, Durieux-Smith A, et al. Thresholds for short-latency auditory-evoked potentials to tones in notched noise in normal-hearing and hearing-impaired subjects[J]. Audiology, 1990,29:262.

10 Picton TW, Ouellette J, Hamel G, et al. Brain stem evoked potentials to tone pips in notched noise[J]. J Otolaryngol, 1979,8:289.

11 Hang AX, Holly PAR, Teagle HFB, et al. Is "No Response" on diagnostic auditory brainstem response testing an indication for cochlear implantation in children[J]. Ear and Hearing, 2015,36:8.