耳科正常成人短纯音及切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR比较*
2010-01-25邹琦娟倪道凤李奉蓉徐春晓商莹莹张志勇
邹琦娟 倪道凤 李奉蓉 徐春晓 商莹莹 张志勇
随着新生儿早期听力筛查和干预项目的实施,需要用频率特异性的ABR来评估婴幼儿和儿童的听力。国外许多研究应用具有频率特异性的短纯音(tone burst, tb)作为刺激信号诱发ABR,可通过其反应阈来推测受试者的纯音听阈,但边瓣的存在影响了其频率特异性。若利用切迹噪声对短纯音信号进行同侧掩蔽,则有希望使其频率特异性更高[1],国内赵建东等曾报告应用切迹噪声掩蔽短纯音诱发ABR的研究[2]。本研究旨在在耳科正常成年人中比较短纯音及同侧切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR反应阈对纯音听阈的预估,研究短纯音及两种不同强度切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR的波形特点及差异。
1 资料与方法
1.1测试对象 受试者耳科正常成年人,0.25~8 kHz气骨导纯音听阈≤15 dB HL,鼓室导抗图均为A型,耳镜检查正常。既往无慢性中耳疾病、头部外伤、持续性耳鸣及应用耳毒性药物的病史。测试切迹噪声掩蔽短纯音正常听力零级时,受试者为32例32耳,男、女各16例,年龄18~24岁,平均21.1岁(根据GB/T 7341.3-1998)。测试短纯音及切迹噪声掩蔽的短纯音ABR时,受试者为20例40耳,男、女各10例,年龄18~24岁,平均20.8岁。
1.2测试方法
1.2.1实验环境 本研究在隔声屏蔽室内进行,测试环境符合GB/T16403-1996标准。
1.2.2仪器设备 使用美国IHS公司Intelligent Hearing Systems的SmartEP听觉诱发电位仪进行测试,ER-3A插入式耳机,使用Madsen OB522纯音听力计行纯音测听,使用中耳分析仪GSI Tympstar Version 行声导抗测试。
1.2.3刺激信号及测试条件 所有诱发电位的记录电极、参考电极、及地极分别位于前额、同侧乳突和眉心,极间电阻小于5 kΩ。使用时程为5个周期的Exact Blackman门控短纯音作为刺激信号,短纯音[3~5]上升/下降时间为2.5个周期,平台期为0毫秒,极性正负交替,测试潜伏期时刺激速率为19.3次/秒,测试反应阈时刺激速率为39.3次/秒。使用SmartEP听觉诱发电位仪发出的切迹噪声进行同侧掩蔽,中心频率为0.5、1、2、4 kHz的噪声其切迹范围分别为0.375~0.75、0.75~1.5、1.5~3、3~6 kHz,切迹深度分别为25、25、25、30 dB SPL。本研究使用了两种强度的切迹噪声行同侧掩蔽,A强度:滤过前的白噪声强度(dB SPL)等于短纯音信号强度(dB peSPL)-25 dB,B强度:滤过前面白噪声强度(dB SPL)等于短纯音信号强度(dB peSPL)-15 dB。分析时间窗0.5、1 kHz为25.6 ms,2、4 kHz为12.8 ms。滤波带通30~3 000 Hz。信号叠加1 024次。
1.2.4测试步骤 完成病史采集、耳镜检查、纯音测听及声导抗检查后,用A、B两种强度切迹噪声掩蔽的短纯音作为刺激信号(根据GB/T 7341.3-1998标准,短纯音的给声速率为20次/秒),测试受试者的平均行为听阈,由此确定A、B两种强度切迹噪声掩蔽的短纯音的正常听力零级,短纯音ABR正常听力零级参考商莹莹的研究结果[6]。
使用SmartEP设备记录短纯音及切迹噪声掩蔽的短纯音ABR。受试者舒适地躺在检查床上,根据IHS公司的产品说明书对受试者进行准备,包括脱脂、安装电极、测量极间电阻。嘱受试者安静休息,记录以下诱发电位:①各频率70、50、40 dB nHL短纯音ABR(tb-ABR)反应阈;②各频率70、50、40 dB nHL同侧切迹噪声A强度和B强度掩蔽短纯音ABR(以下分别简称amtb-ABR和bmtb-ABR)反应阈。反应阈定义为能够引出重复的、可辨认的波V及其后的负波的最低强度。
1.3统计学方法 使用SPSS13.0统计软件以方差分析对数据进行统计学处理。
2 结果
2.1短纯音及切迹噪声掩蔽的短纯音正常听力零级见表1。
2.2各频率tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR反应阈 相同频率tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR 的反应阈平均值比较接近,且三种方法所得反应阈平均值均随频率升高而降低(表2)。经双因素方差分析(方法-频率),三种方法所得反应阈没有差异(F=0.030,P=0.971);但同一方法各频率的反应阈差异有显著统计学意义(F=206.172,P<0.0001)。
2.3各频率tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR反应阈(dB nHL)与纯音听阈的比较(dB HL) 各频率tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR反应阈与相应频率纯音听阈之差的平均值均在15 dB以内(表3)。在相同频率,三种测试方法所得反应阈与纯音听阈之差的平均值比较接近,方差分析(方法-频率)发现,不同测试方法所得反应阈与纯音听阈之差并无差异(F=0.138,P=0.871),多重比较也未发现不同测试方法之间存在差异;但不同频率的反应阈与纯音听阈之差存在差异(F=37.642,P<0.0001)。
2.4各频率70 dB nHL短纯音及不同强度切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR各波引出率如表4所示。无论使用哪种刺激信号,在70 dB nHL的刺激强度下,0.5 kHz处绝大多数受试者只能引出波V,4 kHz处几乎均能引出I、III、V波。0.5 kHz tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR典型波形见图1。无论使用哪种刺激信号,各波的引出率都随着频率的增加而增加。
表1 tb、amtb、bmtb三种信号各频率正常听力零级的峰-峰等效声压级
表2 tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR各频率反应阈
表3 tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR各频率反应阈(dB nHL)与纯音听阈(dB HL)之差
表4 70 dB nHL强度下tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR各频率各波引出率(%)
表5 三种刺激强度下各频率短纯音及切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR波V潜伏期
图1 一例正常成年人500 Hz tbABR、amtb-ABR、bmtb-ABR波形 上面三组ABR波形刺激强度为70 dB nHL,下面三组ABR波形刺激强度为反应阈强度
2.570、50、40 dB nHL强度下的波V潜伏期如表5所示 刺激强度为70 dB nHL下,无论采用哪种测试方法,波V潜伏期均随频率升高而缩短,并且,在相同频率,波V潜伏期均为tb-ABR 短纯音是具有频率特异性的信号,所诱发的ABR反应阈可以在一定程度上反映相应频率的听觉功能。短纯音在除中心频率外的频率上亦有能量分布,因此其频率特异性并不是绝对的,不能和纯音等同。Stapells[7]指出,当患者的听力曲线坡度较大时,扩散到边瓣的能量可使耳蜗基底膜相对正常的部分产生反应,将导致短纯音ABR低估测试频率的听阈。在短纯音测试的基础上,加用中心频率等于测试频率的切迹噪声,由于切迹噪声特殊的频谱分布可以掩蔽掉短纯音信号中远离测试频率的边瓣,可增加刺激信号的频率特异性。 既往研究常用的切迹噪声其切迹宽度均较本研究的宽,如中心频率为1、2、4 kHz的噪声其切迹范围分别为0.59~1.7、1.2~3.4、2.3~6.7 kHz[8,9]。理论上,切迹宽度越窄,掩蔽短纯音诱发的ABR频率特异性越高,但切迹宽度过窄,又会使所得ABR振幅降低,可辨认度降低,因为掩蔽的扩散(切迹低频边缘的噪声能量向切迹中扩散)消除了部分非掩蔽频率的反应[10]。Beattie等[11]的研究显示,对65 dB nHL的短声进行切迹噪声掩蔽时,切迹宽度应超过1.0个倍频程。但是,对短纯音行同侧掩蔽时,究竟应该选择何等切迹宽度的切迹噪声,尚无统一标准。本研究使用的切迹噪声是IHS公司的Smart EP听觉诱发电位仪默认设置的,切迹宽度不足1个倍频程(0.75octave),理论上,本研究所得切迹噪声ABR频率特异性更高。 既往关于应用切迹噪声进行同侧掩蔽的研究,多直接应用所掩蔽信号的正常听力零级[12,13]。本研究设置了两种不同的掩蔽强度,并针对一组耳科正常人,测定了不同强度切迹噪声掩蔽下四个频率短纯音的行为听阈,取其平均值作为本组研究的正常听力零级。本研究的最终目的是建立婴幼儿诊断标准,希望能应用到新生儿听力筛查和聋儿早期干预中,因此只采用了0.5、1、2、4 kHz频率的短纯音信号,没有8 kHz的短纯音ABR反应阈与纯音测听的比较。 本文结果说明,运用本组带宽的切迹噪声不会影响对正常耳的听阈估计,同时也可以说明本组研究所设置的切迹噪声不存在过掩蔽现象。在正常人,切迹噪声是将耳蜗的反应局限于某个频率,而对听力损失的患者来说,使用切迹噪声的目的是消除耳蜗基底膜上测试频率以外部位的所有反应,从而更加准确地反映测试频率的听力水平,因此本研究所设置的切迹噪声是否存在掩蔽不足,还要看amtb-ABR和bmtb-ABR能否准确预测耳聋患者尤其是听力曲线坡度较大者的纯音听阈,才能做出判断。 0.5 kHz处的ABR反应阈最高,反应阈与相应频率纯音听阈之差也明显高于1、2、4 kHz,可能是因为低频短纯音信号上升时间长,引起神经同步化反应的能力弱,波形分化较差,并且环境噪声多为低频,这些都会影响波形的引出和判断,导致反应阈偏高,反应阈与纯音听阈的差值加大。 本研究中刺激强度为70、50、40 dB nHL时,各频率波V潜伏期均为tb-ABR 测试过程中,应用tb-ABR、amtb-ABR、bmtb-ABR中的任一种方法获取双耳4个频率的反应阈,测试时间通常在45分钟到1小时之间,使用切迹噪声进行同侧掩蔽并不会使测试时间增加。本研究相当于对每个正常成年人进行了双耳12个频率的ABR测试,只有较少的受试者能在安静状态下一次完成所有测试。测试时间长可导致患者的疲劳,会有肌源性电位的干扰;且测试时间过长是否给患者带来听觉疲劳以及这种疲劳对测试结果的影响,研究中需要考虑;同时,不能在同一测试状态下完成所有测试,也会影响测试结果。这些都会给实验结果带来一定误差,这也是短纯音及切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR本身存在的缺点,可能限制其推广应用。临床应用时可适当简化程序,以缩短测试时间。 本研究结果显示短纯音及切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR可以获得频率特异性的听觉资料,可用于预估受试者的纯音听阈,切迹噪声的使用可增加测试信号的频率特异性,使听力评估更为准确。希望通过建立正常成年人标准,总结出利用短纯音及切迹噪声掩蔽短纯音诱发的ABR反应阈预估纯音听阈的规律,最终建立诊断标准,为新生儿听力筛查和聋儿早期干预提供可靠工具。 4 参考文献 1 Stapells DR. Threshold estimation by the tone-evoked ABR: a literature meta-analysis[J]. J Sp Path Audiol,2000,24:74. 2 赵建东,武文明,郗昕,等.多频稳态诱发电位和听性脑干反应对感音神经性聋儿童客观听阈的评估[J].中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2005,11:95. 3 Purdy SC,Abbas PJ.ABR thresholds to tonebursts gated with blackman and linear widndows in adults with high-frequency sensorineural hearing loss[J].Ear Hear,2002,23:358. 4 Gorga MP,Johson TA,Kaminski JR,et al.Using a combination of click and tone burst-evoked auditory brain stem response measurements to estimate pure tone thresholds[J].Ear Hear,2006,27:60. 5 商莹莹,倪道凤,徐春晓,等.短纯音诱发的听性脑干反应测试中声诱发短潜伏期负反应研究[J].听力学及言语疾病杂志,2009,17:340. 6 商莹莹,倪道凤,李奉蓉,等.气骨导短音ABR在听力正常成年人中的特性[J].中国耳鼻咽喉头颈外科杂志,2007,14:239. 7 Stapells DR. Frequency-specific evoked potential audiometry in infants[M]. In:Seewald RC,ed. A sound foundation through early amplification,proceeding of an international conference.Basel, Switzerland:Phnak AG, 2000.13~13. 8 Munnerley GM, Greville KA, Purdy SC, et al. Frequency-specific auditory brainstem responses relationship to beha-vioural threshoulds in cochlear-impaired adults[J]. Audiology,1991,30:25. 9 Purdy SC, Houghton JM, Keith WJ, et al. Frequency-specific auditory bainstem responses. Effective masking levels and relationship to behavioural threshoulds in normal hearing adults[J].Audiology,1989,28:8. 10 Picton TW, Stapells DR, Campbell KB. Auditory evoked potentails from the human cochlea and brainstem[J]. J Otola-ryngol ,1981, 10(Suppl):1. 11 Beattie RC,Franzone DL,Thielen KM.Effects of notch noise bandwidth on the auditory brainstem response to clicks[J]. J Am Acad Audiol,1992,3:269. 12 Picton TW, Ouellette J, Hamel G, et al. Brainstem evoked potentials to tonepips in notched noise[J]. J Otolaryngol, 1979, 8:289. 13 Beattie RC,Boyd RL.Early/Middle evoked potentials to tone bursts in quiet, white noise and notched noise[J]. Audiology, 1985, 24:406. 14 Stapells DR, Picton TW, Durieux-Smith A, et al. Thre-should for short-latency auditory-evoked potentials to tones in notched noise in normal-hearing and hearing-impaired subjects[J]. Audiology, 1990, 29:263.3 讨论