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聽力學客觀檢測技術在法醫臨床學中的應用進展

2023-12-17 02:09范飛武娟鄧振華
法醫學雜志 2023年4期
關鍵詞:耳聲純音聽閾

范飛,武娟,鄧振華

1.四川大學華西基礎醫學與法醫學院,四川 成都 610041;2.西安交通大學第二附屬醫院耳鼻咽喉頭頸外科,陜西 西安 710004

耳為位聽器官,按解剖結構可以分為外耳、中耳和內耳,按功能可分為聽覺感覺器官和前庭感覺器官。聽覺功能的實現依賴于外耳和中耳的傳音機制、內耳的感音機制、神經遞質的信息傳遞機制以及大腦皮質中樞信號的整合機制,上述任何部位損傷都可能引起聽力損失。聽力損失分析包括明確損傷基礎、因果關系分析以及聽力損失的定性、定量和定位,是法醫學鑒定的重要內容之一。在聽力損失分析中,臨床聽力學檢測技術發揮著重要的作用。臨床聽力學可分為診斷聽力學和康復聽力學。診斷聽力學包括聽功能測試、測試結果分析、判斷聽覺障礙程度、鑒別聽力減退原因和診斷病變部位。在診斷聽力學的基礎上,運用其方法進行聽力障礙的法醫學評定,也稱為法醫聽力學(forensic audiology)[1]。

純音測聽(pure-tone audiometry,PTA)是聽力學最基礎的定性定量檢測技術,是定量評估聽力損失的“金標準”[2]。但是PTA需要受試者充分配合,無法單獨用于存在糾紛和索賠的法醫臨床鑒定中,需要結合客觀測聽技術對聽力損失進行佐證?!堵犃φ系K的法醫學評定》(GA/T 914—2010,以下簡稱《聽力評定》)指出:在PTA 重復性差或多次測量最大分貝無反應時,需要結合多種不同功能的聽力學客觀檢測技術,計算其真實聽閾,鑒別夸大聽力損失或偽聾;在PTA 重復性好時,也應采用1~2 項客觀測聽技術,印證PTA 結果,同時明確損失定位,分析損傷與聽力損失的因果關系??陀^測聽技術包括聲導抗、耳聲發射及各類聽覺誘發電位,對于聽力損失的定性、定量和定位非常重要。任何一種客觀測聽方法各有優缺點,都不能完全滿足法醫聽力學評估需求,聯合應用不同測聽技術實現客觀、準確、可靠的聽覺功能評估是法醫聽力學的重點和難點[3-4]。本文擬介紹各類聽力學客觀檢測技術的優缺點以及在客觀聽閾測定、損傷定位以及鑒別偽聾和夸大聾中的應用,以期為法醫臨床工作者提供參考。

1 聽力學客觀檢測技術

1.1 聲導抗

聲導抗是測試中耳、內耳、聽神經及腦干聽覺通路功能的一種客觀檢測技術,主要包括鼓室圖和鐙骨肌聲反射。鼓室圖可了解中耳功能狀態及鑒別各類中耳病變,也可輔助鑒別診斷蝸后病變[5]。當鼓膜、聽骨鏈或中耳室病變時,呈異常鼓室圖,如聽骨鏈中斷的鼓室圖呈Ad 型,鼓膜穿孔的鼓室圖呈B 型或無法引出。鐙骨肌聲反射反映了耳蝸,第Ⅶ、第Ⅷ對腦神經,以及腦干聽覺通路的完整性和功能狀況。通過分析同側和對側聲反射,可以初步判斷損傷部位。純音聽閾與聲反射閾之差小于15 dB 或純音聽閾高于聲反射閾,懷疑偽聾[5]。

傳統聲導抗測試中成人常采用226 Hz 的單頻聲導抗,而寬頻聲導抗采用250~8 000 Hz的寬頻探測音。相較于傳統聲導抗,寬頻聲導抗的反應閾值更低,檢查時間縮短了一半[6-7]。寬頻聲導抗自20 世紀80 年代被提出后已廣泛應用于中耳疾病的檢測研究[8],有機構建議將寬頻聲導抗納入臨床聽力檢測中[9]。目前寬頻聲導抗仍處于研究階段,應用于臨床仍需進一步大樣本研究以及對不同聽力水平、不同年齡、不同中耳病變等的系統研究,但不可否認寬頻聲導抗在中耳細微或復雜病變診斷中有著巨大的應用潛力[6,10]。

1.2 耳聲發射

耳聲發射是由耳蝸外毛細胞主動活動產生,經聽骨鏈和鼓膜傳導,在外耳道中記錄到的聲信號,是檢測耳蝸功能狀態的非常重要的工具[11]。耳聲發射受中耳、外耳功能狀態影響,不適用于存在傳導性聾的耳蝸功能檢測。在聲導抗提示中耳和外耳正常的情況下,耳聲發射波幅降低或未引出提示耳蝸功能障礙或聽力損失較重[12-13]。耳聲發射和聽性腦干反應(auditory brainstem response,ABR)聯合應用可鑒別診斷蝸性和蝸后感音神經性聽力損失。臨床常用的耳聲發射主要是瞬態誘發耳聲發射(transient evoked otoacoustic emission,TEOAE)、畸變產物耳聲發射(distortion product otoacoustic emission,DPOAE)。其中,DPOAE 具有頻率特異性,可在一定程度上反映各頻率聽力的損失程度,因此在法醫臨床鑒定中更常用。

1.3 聽覺誘發電位

聽覺誘發電位是指聲刺激引起的外周和(或)中樞聽覺系統的生物電反應,是重要的客觀聽力檢查之一,包括ABR、聽性穩態反應(auditory steady-state response,ASSR)、40 Hz 聽覺相關電位(40 Hz auditory event related potential,40 Hz AERP)、耳蝸電圖(electrocochleogram,ECochG)和皮層聽覺誘發電位(cortical auditory evoked potential,CAEP)等多種檢查。

1.3.1 ABR

ABR 屬于短潛伏期反應,反映從耳蝸到聽神經和腦干的聽覺傳導通路的功能情況。臨床上常關注ABR的波Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ,特別是波Ⅴ,通常為ABR 最大峰,以波Ⅴ的最小刺激強度作為ABR 反應閾值。ABR 常用的刺激信號包括短聲(click)和短純音(tone burst),其中短聲在臨床上最為常用。

短聲ABR(click-ABR)波形顯示佳,通過潛伏期和振幅的變化在損傷定位中應用價值更高。波Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ的波間潛伏期以及雙耳的波間潛伏期差,常用于聽覺傳導通路的損傷定位。波Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ的波間潛伏期延長和雙耳波Ⅴ潛伏期差增加,常提示蝸后病變。但短聲ABR 頻率特異性較差,主要反映2 000~4 000 Hz的高頻聽力。

短純音誘發的頻率特異性ABR(tb-ABR)具有客觀性、頻率特異性、刺激同步性、準確性高的特點[14],且不受睡眠影響,與純音聽閾相關性好,適用于法醫臨床鑒定的客觀聽閾評估。tb-ABR 在英國、美國發布的嬰幼兒聽力診斷指南中均被推薦作為評估嬰幼兒聽力的首選方法[15]。tb-ABR 與純音聽閾的差異不受聽力損失程度影響,因此ABR 在客觀評估偽聾和夸大聾上更有優勢。但是低頻時tb-ABR 波形分化不理想,判斷反應閾值更難,所以tb-ABR 在低頻時應用價值有限。

Chirp 聲刺激最早是在1985 年由美國學者SHORE 等[16]引入聽覺電生理反應測試中,丹麥學者STüRZEBECHER 等[17]在此基礎上設計了專門針對行波延遲的CE-Chirp 聲刺激,可獲得更大的ABR 振幅,易于判斷聽閾[18]。窄帶(narrow band,NB)CE-Chirp誘發的ABR(NB CE-Chirp ABR)具有更好的神經同步性和頻率特異性,且波Ⅴ波幅較大,更易辨認波形、確定反應閾值[14,19]。目前有關Chirp ABR 的聽閾評估研究較少,相關研究[18]提示其反應閾更接近行為聽閾。趙金曉等[20]的研究提示倍頻程CE-Chirp ABR 在聽力損失兒童中的反應閾與純音聽閾相關性較好,反應閾與純音聽閾的相關性除500 Hz 為0.693 外,余頻率均高于0.8。

ABR 雖是客觀測聽技術,不需要受試者配合,但需要主觀波形識別,因此對于檢查者的專業技能和經驗要求較高,也會直接影響聽閾的計算,特別是低頻tb-ABR,波形分化不理想,導致判斷反應閾值有時較為困難。CHEN 等[21]將機器學習應用于ABR 波形(波Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ)的自動識別,采用雙向長短時記憶(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)網絡,在614 組數據中波形識別率可達92.91%,每條數據的平均分析時間為0.05 s,記錄時間顯著減少,可輔助鑒定人進行ABR 診斷。MCKEARNEY 等[22]將深度卷積神經網絡應用于ABR 分類,根據波形自動分類為明確反應、不確定和無反應。該方法在42 組ABR 中分類準確率為92.9%,靈敏度和特異度分別為92.9%和96.4%,受試者操作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲線下面積為0.946,提示深度學習方法有助于輔助檢測者進行聽閾估計。

1.3.2 ASSR

ASSR 為穩態反應,具有良好的頻率特異性,客觀檢測0.25~8 kHz 的聽閾。ASSR 為客觀反應、客觀判斷,可避免ABR 和40 Hz AERP 檢查的主觀判斷誤差,且大大縮短檢測時間。聽力損失越重,ASSR 反應閾與純音聽閾的差值越小。使用ASSR 推斷純音聽閾受到年齡、聽力損失程度、損傷部位和頻率的影響[23],校正值也有相應的變化。鑒于法醫臨床鑒定對準確性的高要求,有必要建立不同聽力障礙水平的ASSR 校正值。

傳統的ASSR 刺激聲多采用調制聲。2007 年,CE-Chirp聲刺激被應用于ASSR[24],CE-Chirp ASSR的研究相較于CE-Chirp ABR 更多,表現出更佳的純音聽閾相關性和頻率特異性,已被應用于不同聽力損失患者的聽力評估[18,25]。有研究[26]提示CE-chirp ASSR反應閾與純音聽閾的差值在不同聽力損失程度、不同頻率間差異無統計學意義,但也有研究發現CE-chirp ASSR 反應閾與純音聽閾的差值隨聽力損失程度和刺激頻率升高呈現減小的變化趨勢[27]。戶紅艷等[28]研究發現,NB CE-Chirp ASSR 相較于傳統的調制聲信號ASSR 在不同聽力損失程度下均保持與純音聽閾間較好的相關性,克服了傳統ASSR 僅在重度聽力損失時與純音聽閾呈高相關性的局限,在聽力損失程度和類型不明確時更能反映真實聽閾。VENAIL 等[29]的研究提示NB CE-Chirp ASSR 反應閾與純音聽閾高度相關,各頻率相關性在0.845~0.926,90.6%的個體誤差在±10 dB。但是Chirp ASSR 依舊受到患者狀態影響,清醒者的反應閾與純音聽閾更接近[25]。

1.3.3 40 Hz AERP

40 Hz AERP 常用短純音誘發,具有頻率特異性,波形穩定,是評估低頻聽閾的一種可靠方法。40 Hz AERP 反應閾值非常接近實際純音聽閾水平。劉威等[30]研究發現,0.5~2 kHz 時,40 Hz AERP 比短聲ABR更接近純音聽閾。因此,40 Hz AERP 可彌補ABR 在反映低頻聽力時的不足,可作為短聲ABR 的補充用于聽閾評估,但40 Hz AERP 易受睡眠、覺醒狀態、鎮靜劑和麻醉藥物的影響。

1.3.4 其他聽覺誘發電位

除了上述法醫臨床常用的聽力檢測技術外,其他聽覺誘發電位也有一定的聽覺功能評估價值,可輔助法醫進行聽力學分析。

(1)ECochG。ECochG 反映耳蝸毛細胞和聽神經的電活動情況,可用于耳蝸損傷的檢測。耳蝸微音電位的I/O 曲線可提示外毛細胞和內毛細胞受損情況。ECochG 和耳聲發射都是記錄耳蝸功能的客觀測聽技術,但耳聲發射受中耳結構功能的影響,因此ECochG是中耳結構功能障礙時檢測耳蝸功能的重要指標。耳蝸微音電位結合ABR 有助于鑒別診斷蝸性和蝸后病變。

(2)CAEP。CAEP為長潛伏期聽覺誘發反應,反映大腦皮質神經元的電變化[4]。短純音CAEP 也具有頻率特異性,可在清醒狀態下完成,因此適用于法醫學聽閾評估[31]。有研究[32]顯示,在正常聽力者中,86.25%的短純音CAEP 反應閾與純音聽閾差值小于10 dB,93.75%小于15 dB。

2 客觀測聽技術在法醫學中的應用

PTA 雖是評估行為聽閾的“金標準”,但需受試者配合,因此在法醫臨床鑒定中,需結合客觀測聽技術來綜合分析。理想的客觀測聽技術應具備以下特點:非侵入性,頻率特異性,接近純音聽閾且相關性好,受個體狀態影響小,重復性好,操作簡單省時[33]。同時,客觀聽力檢測也不能僅依靠一項測試進行聽力學分析,而應聯合應用多種方法,發揮不同方法間的協同作用,綜合評估聽力損失情況[34-35]。

《聽力評定》提到聽力測試項目包括純音氣導和骨導聽閾,聲導抗,聽覺誘發電位及耳聲發射測試?!堵殬I性噪聲聾的診斷》(GBZ 49—2014)的客觀測聽方法包括ABR、40 Hz AERP、聲導抗、耳聲發射和ASSR等。比利時布魯塞爾聯邦職業病管理局[Federal Agency for Occupational Diseases(FEDRIS,Brussels)]采用的聽力學檢測包括耳鏡檢查、PTA、鼓室圖、鐙骨肌聲反射以及聽覺誘發電位檢測[36]。我國大部分司法鑒定機構目前尚不具備聽力學實驗室,多依托于臨床醫療單位[37],故選用客觀測聽技術還受到合作單位聽力檢查設備的影響,鑒定人與合作單位的溝通在法醫聽力學鑒定中也極其重要。2020 年,陳艾婷等[38]對國內18 個省市的47 家醫院或機構進行了問卷調查,其中42 家機構開展了聽覺誘發電位檢查;在涉及聽力的評殘中,有13 家機構采用ABR,10 家采用ABR和ASSR 組合,9 家采用ABR、40 Hz AERP 和ASSR 組合,6 家采用ABR 和40 Hz AERP 組合,余機構采用其他組合方式。從中可以發現,國內外涉及賠償或利益的聽力障礙評估均采用主客觀聯合方法進行綜合分析,且ABR 是目前法醫臨床鑒定中應用最廣的客觀聽力評估方法[4,38]。

2.1 客觀聽閾評估

客觀技術推斷純音聽閾需滿足以下前提:頻率特異性,閾值的準確性和可靠性,非侵入性,良好的耐受性,以及對(鎮靜)藥物的敏感性[36]。短聲ABR 缺乏頻率特異性,主要反映高頻聽閾;短純音誘發的ABR、40 Hz AERP 和ASSR 均有頻率特異性,常用于客觀聽閾評估[23]?!堵犃υu定》也明確規定了客觀聽閾評估時可選擇的兩種組合方法。

雖然具有頻率特異性的客觀檢查可用于聽閾評估,但各種客觀測聽方法的頻率特異性仍不如PTA,患者配合的PTA 仍是評估聽閾的“金標準”,目前尚沒有哪種客觀測聽方法能準確評估純音聽閾,既往有研究比較了不同客觀測聽技術在純音聽閾評估中的應用價值,以期篩選相對更優的檢查方法。張馨元等[15]選取30 例聽力正常的志愿者,對比了不同頻率ASSR、ABR 和40 Hz AERP 反應閾與純音聽閾間的相關性,發現低頻(500、1 000 Hz)時40 Hz AERP 與純音聽閾的相關性更高,而高頻(2 000、400 Hz)時ASSR、短聲ABR 更優,相關性更高,建議采用組合檢查的方法提高聽覺功能評價的準確性。戶紅艷等[28]的研究發現,tb-ABR 和NB CE-Chirp ASSR 評估陡降型感音神經性聾優于短聲ABR。FRANK 等[39]比較了多種ABR和ASSR 在正常成人中的低頻聽力評估,包括Low-Chirp ABR、Notched-noise ABR、NB CE-Chirp ABR、NB CE-Chirp ASSR(40 Hz)和NB CE-Chirp ASSR(90 Hz),結果顯示,Low-Chirp ABR 的可靠性更高,更適用于低頻聽閾評估。有研究[36]比較了164 例可能夸大聽力損失的受試者的40 Hz ASSR 和CAEP 結果,提示40 Hz 雙耳多頻ASSR 閾值更符合實際行為聽閾。范利華等[40-41]研究發現,純音聽閾與短聲ABR、40 Hz AERP 或ASSR 組合測試對聽閾的評估有互補作用,短聲ABR 不能單獨反映言語頻率聽閾,ASSR和40 Hz AERP 具有頻率特異性,可用于聽力障礙的法醫學評估。

總體而言,聽閾評估需根據損傷的類型、部位和程度,選擇合適的主客觀測聽技術組合。在重-極重度聽力損失水平,ASSR 更適合用于純音聽閾評估,且是客觀反應、客觀評估[4],但在正常和輕度聽力損失時,閾值準確率有一定誤差[42]。采用短聲ABR(高頻)和40 Hz AERP(低頻)聯合的方式時,由于是客觀反應、主觀評估,須由經驗豐富的專業人員開展。Chirp聲刺激信號具有更高的頻率特異性,圖像波幅大,測試時間縮短,為更準確、可靠的法醫學客觀聽閾評估帶來了新契機。

2.2 組合檢測用于聽力損失定位

聽覺通路從外耳道到大腦皮質,多種檢測方法的聯合應用有助于聽力損失的大致定位?!堵犃υu定》提出聽力損失定位至少應包括聲導抗、ABR、耳聲發射或ECochG。范利華等[40]研究亦發現,聲導抗、ABR、40 Hz AERP 與DPOAE 多項檢查聯合應用,有助于聽力損失的定位。耳聲發射和ECochG 定位于耳蝸,ABR、40 Hz AERP 和ASSR 定位于蝸后。如果聲導抗鼓室圖異常提示中耳功能障礙,而鼓室圖中外耳道容積異常提示外耳道異?;蚬哪ご┛?。同側和對側鐙骨肌聲反射的消失或存在有助于定位聽神經或面神經損傷部位。若聽力損失者的聲導抗和耳聲發射正常,而ABR 異常,提示損傷為蝸后型,中耳和耳蝸功能正常。同理,如果ECochG正常,ABR異常,也提示蝸后病變。若聲導抗正常,耳聲發射異?;駿CochG 異常,提示蝸性病變。鑒于耳聲發射和聲導抗的聯合應用在聽力損失定位上的應用價值,有機構開發了手持式設備,可同時顯示耳聲發射和寬頻聲導抗[43]。

2.3 鑒別偽聾或夸大聽力損失程度

在涉及職業病傷殘鑒定時,《職業性噪聲聾的診斷》(GBZ 49—2014)提出,如果PTA 測試結果顯示聽力曲線為水平樣或近似直線、對PTA 結果的真實性有懷疑,或PTA 測試不配合,或語言頻率聽力損失超過中度噪聲聾,應進行客觀聽力檢查,以排除偽聾和夸大聽力損失的可能。上述也是法醫聽力學鑒定時需注意的情形,同時,當聽力損失程度達到鑒定標準最低等級要求時,也應當進行客觀聽閾測試,保證聽閾評估的客觀性。除了客觀聽力檢查,響度優勢試驗、聽覺瞳孔反射試驗、聽覺眼瞼反射試驗、上升-下降法和是-否試驗等行為聽力檢測方法也有助于偽聾和夸大聾的鑒別診斷[5,44-45]。在偽聾的鑒別診斷中,根據受傷史、臨床表現和影像學檢查確定器質性損傷基礎,結合多種客觀測聽技術如聲導抗、耳聲發射、ABR 等,有助于偽聾的識別[44]。當主客觀聽閾不一致時,建議以客觀檢查的校正聽閾為聽力障礙評估依據。當反應閾和純音聽閾均為最大聲輸出無反應,且存在嚴重聽力損失的損傷基礎,如果多個主客觀檢查相互印證一致時,筆者認為可以主觀純音聽閾進行傷殘鑒定。

3 小結與展望

《聽力評定》明確了法醫鑒定中聽力障礙評估的方法和結果評價,強調了客觀測聽技術是法醫聽力損失評估的重要方法。不同聽力測聽技術各具優缺點,不同測試方法的預估聽閾可能存在差異,會出現法醫學鑒定意見不一致的情況[37],因此鑒定人需結合聽力損失性質、損失程度和各測聽技術的優缺點,合理選擇測聽技術組合。各類測聽技術的組合應用仍是法醫聽力評估的重要且艱巨的任務,有待開展基于循證醫學的大樣本多中心的比較驗證研究。毋庸置疑的是,由于聽覺通路的復雜性和聽力損失的多樣性,聽力損失評估需多種主客觀測聽技術聯合應用,但客觀測聽技術難以明確聽力損失發生時間和傷病因果關系,因此還需結合案情、臨床癥狀、耳科檢查、影像學檢查及聽功能連續性變化進行綜合判斷,保證法醫學聽力障礙評定結果的科學性、準確性和可靠性。

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