纯音听阈正常的言语交流障碍患者听觉事件相关电位分析

梁茂金 郑亿庆 杨海弟 张志刚 陈俊明

听阈正常交流障碍患者常主诉聆听困难,尤其在噪声环境中无法与他人很好地交流,但其纯音听阈在正常范围内,这类患者由Koptzsky和King首先报道,被命名为King-Kop tzsky综合征(King-Koptzsky sym drome,KKS)[1],在耳鼻咽喉科门诊患者中并不少见。但是,由于该类患者的病因、发病机制并不明确,且外周听力检查并无明显异常,其临床诊断及治疗仍较困难。由于其外周听力检测正常,推测该类患者可能存在中枢处理障碍[2]。听觉事件相关电位(event-related potentials,ERP)慢皮层反应P1-N1-P2和失匹配负波(mism atch negativity,MMN)常用于评估中枢听觉处理能力。本研究通过分析该类患者的听觉事件相关电位特征,以了解其中枢处理能力,为该疾病的临床诊治提供更多证据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 因聆听困难尤其在噪声环境下言语理解困难来中山大学逸仙纪念医院耳鼻咽喉科就诊临床诊断[3]为KKS的患者10名为患者组,其中男5例,女 5例;年龄 19～44岁,平均29.6±8.5岁。正常对照组为无听力及交流障碍的健康志愿者20名,男 11例,女9例;年龄 20～50岁,平均 28.4±8.8岁。患者与对照组的性别及年龄均无统计学差异(χ2=0.067,P=0.796和 t=0.044,P=0.965)。

两组对象纯音听阈均小于15 dB HL(GSI 61,250～8 000 H z倍频程听阈),鼓室导抗图为A型(GSI 33 Version 2,226 H z探测音),DPOAE(IHS SmartEP,USA,L1=L2=65 dB SPL,f2/f1=1.22,测试频率信噪比≥6 dB)均无异常,听性脑干反应(ABR)(IHSSmartEP,USA)80 dB nHL短声刺激,波I、III、V分化好,波间期正常。两组均无精神病史或正在使用精神兴奋或抑制药物,无耳毒性药物应用史和职业噪声暴露史,无耳鸣及中耳病变病史,无酒精、药物滥用史。

1.2 ERP检测 检查前与被检测者充分沟通,交待检查目的和注意事项,消除其顾虑。测试在声电屏蔽室内进行,采用美国EGI公司128导脑分析仪(EGI,USA)。测试时受试者坐位,保持清醒,睁眼看书,避免注意声音。按EGI公司的网状电极帽使用手册戴好128导电极帽,检测电极与皮肤间阻抗＜40 kΩ,开始测试[4]。使用经典的被动oddball刺激模式,刺激声为目前ERP检测常用的言语声/ba/和/da/(这两个音的区别在于第二、三共振峰转换的起始不同,元音辅音结合部和频域的不同)。标准刺激为/ba/,偏差刺激为/da/,标准刺激和偏差刺激呈现概率分别为85%和15%;双耳伪随机给音(即每个偏差刺激前至少有2个标准刺激),/ba/和/da/的刺激音持续时间均为150 ms,刺激间隔850ms,刺激总次数为1 000次。所有刺激声经Ep rime 2.0软件(Psychology Software Tools,Inc.,USA)控制通过扬声器给声,声强为70 dB SPL(双耳旁)。行背景噪声下ERP检测时,用扬声器播放白噪声,声强约为55 dB SPL,余步骤同安静背景时的检测。用Net Station(EGI,USA)记录系统分别记录安静和噪声背景下的同步脑电图(Electroencephalograph,EEG)数据。

检查结束后,对记录的EEG数据用Net Station分析系统离线分析,经过滤波(0.1～30 H z)、脑电分段(epoch,-100～+600m s)、去除伪迹(artifact rejection)(眼动、睁眼)、去除坏电极(bad channels rep lacement)、叠加平均(average)、全脑平均参考电极(montage)、基线校正(base line correction)及差异波计算八个步骤[5,6]。

1.3 波形判定及结果分析 选择常用的Fz电极分析P1-N 1-P2及MMN的潜伏期及波幅,以标准刺激在70～170 ms出现的最大负波为N1,N1前幅值最大的正波为P1,N1后幅值最大的正波为P2。MMN的确定根据[6,7]:①150～300 ms的最大负波(噪声背景下可在300 ms以后);②N1与P2之间的一个负波;③N1后的最大负波,或在150～300ms之间负向波即可,波峰值可为正。符合以上之一,且波幅在前额区最大,沿中线自前至后下降,双乳突区波形倒转,脑地形图示分布于前额,即确定为MMN。

1.4 统计学分析 采用SPSS 13.0统计学软件对数据进行分析,组间比较用独立样本t检验或配对t检验,P＜0.05为有统计学差异。

2 结果

安静背景下,患者组及对照组均能引出 P1-N1-P2和MMN;噪声背景下,有2名患者的P1-N1-P2及MMN无法分辨,余患者及正常对照均能引出P1-N1-P2和MMN。在安静及噪声背景下,患者组MMN潜伏期均较对照组延长,差异有统计学意义(分别为t=2.06,P=0.049和t=3.29,P=0.003)。噪声背景下,患者组及对照组的MMN潜伏期均较安静背景下延长(t=-5.21,P＜0.01和t=-4.65,P＜0.01);患者MMN潜伏期延长40.3 m s,较对照组(延长33.0 ms),但差异无统计学意义(t=1.20,P=0.283)。在安静及噪声背景下,患者组P1-N1-P2的潜伏期及波幅差异无统计学意义;患者组与正常对照组的P1-N1-P2及MMN波幅差异无统计学意义(表1)。典型 病例P1-N1-P2和MMN波形图见图1。

表1 KKS患者与正常对照组的P1-N 1-P2和MM N的潜伏期和波幅的比较(±s)

表1 KKS患者与正常对照组的P1-N 1-P2和MM N的潜伏期和波幅的比较(±s)

注:△与对照组相同背景下比较,P＜0.05;*与同组安静背景下比较,P＜0.01

组别 背景 潜伏期(ms)P1 N1 P2 MM N波幅(μV)P1 N1 P2 MMN患者组对照组安静背景下 78.8±8.1 116.1±12.6 186.7±26.7 228.8±23.9△ 0.82±0.63 -0.75±0.95 1.11±0.58 -1.39±0.88噪声背景下 96.4±8.1 124.2±14.6 188.7±22.3 262.1±25.8△* 0.64±0.32 -0.66±0.64 1.45±1.05 -1.06±0.66安静背景下 84.6±9.7 123.1±15.3 194.0±22.8 200.4±28.1 1.15±0.67 -0.64±0.95 1.48±1.27 -1.66±1.23噪声背景下 95.4±13.9 130.7±12.8 193.5±25.7 233.4±25.8* 0.97±0.59 -0.55±0.73 1.25±0.98 -1.47±0.87

图1 典型病例的P1-N1-P2和MMN波形图及脑地形图P1-N1-P2为标准刺激诱发的在50～200 ms间的两个正向波及一个负向波的复合波(蓝线所示)。差异波(绿线)为偏差刺激诱发的波形(红线)与标准刺激诱发的波形相减所得。MMN为差异波在150～300m s的最大负波或负向波;脑地形图示分布于前额,双乳突区倒转(如b所示)。本研究测量MM N的峰潜伏期及波幅( ),本例潜伏期为218m s,波幅为-1.2μV

3 讨论

据国外文献报道,KKS患者占临床主诉听力障碍患者的5%～10%[8],常为中年发病[1]。但这类患者纯音听阈正常,且无特征性的表现,如:Zhao等[3]报道这类患者的纯音平均听阈为6.5±5.2 dB H L。Zhao[3]等总结了该病的特征,并提出了如下诊断标准:患者因听觉障碍而就诊,特别是在噪声环境下言语理解困难;没有明确的诱因,如中枢病变、耳毒性药物的应用和职业噪声暴露等;耳鼻咽喉科检查未发现传导性听力障碍。但是,按该标准,该病易与其他疾病如听神经病、听处理病[3]混淆。目前针对这类患者的研究有纯音听阈检查、耳声发射及言语测听等,大多数研究显示这类患者的OAE并无异常[9],故外周听觉系统的损伤难以解释该疾病的症状。而Ferman等[2]研究发现这类患者在噪声背景下言语测试得分异常,认为这类患者可能存在听觉中枢处理能力的下降。

听觉事件相关电位是与特定听觉事件在时间上具有锁相性的脑电反应,利用固定刺激反应的锁时关系与计算机的平均叠加处理,可以提取出EPR成分[10],其P1-N 1-P2波常用于评估皮层对刺激变化的辨别能力,反映听觉神经传导高级通路功能;MMN能反映听觉皮层对刺激变化的注意前处理能力。因此,这两个成分经常被用于听觉中枢传导及处理能力的研究。

Lonka等[11]报道人工耳蜗植入者开机后言语分辨能力和MMN的出现率同步提高,提示MMN与皮层功能状态有关。以中枢处理能力下降为特征的中枢听觉处理障碍(central auditory p rocessing disorders,CAPD)患儿及自闭症患儿的MMN潜伏期延长[12,13],因此,MMN潜伏期延长可能提示大脑听觉中枢处理能力下降。马峰杰等[14]报道感音神经性聋患者纯音诱发的MMN潜伏期延长,考虑可能是听力下降后神经传入减少致听皮质改变,从而导致中枢处理能力下降。本研究发现,在安静及噪声背景下,KKS患者的MMN潜伏期均较正常对照组延长,与马峰杰的研究相比,本研究使用了言语声刺激,分辨难度增加,听觉处理难度增加,但更接近日常交流。而这类患者的MMN潜伏期延长,提示可能存在中枢处理障碍及早期听皮质的改变。但这两种刺激声诱发的MMN潜伏期延长的机制和意义是否相同,KKS患者症状是否与感音神经性聋早期有相关性或发展为感音神经性聋的可能性较大,值得进一步探讨和大样本随访验证。

虽然既往研究显示MMN的潜伏期主要取决于标准和变异刺激的差别,而非刺激声绝对强度[16],但背景噪声会增加中枢处理信息,影响信息处理能力,导致潜伏期延长[17]。本研究中,噪声背景致刺激音的信噪比下降的情况下,患者组及对照组的MMN潜伏期均显著延长,但患者的潜伏期延长幅度与对照组并无显著的差别,并不能很好地解释患者在噪声环境下的听觉障碍加重,也可能与研究中患者样本量较小有关。不过在本研究噪声背景下,有2名患者的MMN无法引出,也提示这类患者的中枢听觉处理能力下降。

P1-N1-P2波主要反映听觉传导的皮层通路,可用于听阈的评估。与ABR相比,P1-N1-P2反映更长的听觉通路,反映听觉通路较高水平对声刺激信号的反应,在听神经病的诊断中非常有价值[10]。本研究中两组ABR检测均无异常,P1-N1-P2的潜伏期及波幅并无差别,说明在出现听觉分辨注意前处理之前,患者组听觉传导及处理与正常组比较并无差别。但患者MMN潜伏期长,提示其听觉皮层对声音的初级处理能力变慢。因此认为,KKS患者的异常可能是由于对听觉分辨的注意前处理障碍。但无论在安静还是噪声环境下,两组MMN的波幅均无显著性差异,其可能原因是波幅主要反映个体的神经元放电同步性,受电极电阻及注意状态的变化等多种因素影响,离散度较大,也可能与本研究的样本量小、差异不显著有关;既往对于MMN的研究一般也用潜伏期而不用波幅作比较[15]。

本研究采用言语刺激声,并在背景噪声下行ERP测试。与纯音刺激相比,言语声刺激分辨难度增加,潜伏期延长,波形的判定也较困难,且背景噪声增加了干扰,进一步增加了ERP成分的判定难度。但是,由于KKS患者的纯音听阈正常,主要表现为言语听觉障碍且在背景噪声环境下症状较重。因此,使用言语声刺激和背景噪声更有助于了解患者的中枢处理状态。而与既往研究相比,本研究使用128导ERP检测,离线分析及脑地形图辅助确认能够使反应幅度较小的MMN成分的辨认更为容易、准确[16]。虽然本研究中部分病例的波形判定较为困难,但在脑地形图辅助下,基本均可确定为MMN,且由于ERP检查易受多方面的干拢,如患者的配合、精神状态等,所以本研究均选择成人作检测,减少患者配合等因素对实验结果的影响。

从本研究结果看,KKS患者的注意前处理能力

下降,MMN的潜伏期可作为进一步探索该病的指标。但本研究的不足之处在于没有作言语识别率及中枢处理能力下降的行为测试,缺乏评估患者中枢处理能力的主观指标及其与ERP成分的相关性分析,且不能很好地与听处理病相鉴别。但听处理病通常存在听觉定位和瞬间辨认的问题,主要表现为对口语理解困难[1],而本研究中的患者并无明显的听觉定位障碍,且Zhao等[3]研究认为KKS患者中有一部分也存在中枢听处理障碍,与听处理病有交叉重叠,难以鉴别。因此,对KKS患者增加行为测试(如声音的定位和定侧、听觉辨别、听觉时间处理等检测),了解中枢听觉处理能力与事件相关电位的相关性,可能有利于对该类疾病的进一步认识和鉴别。本研究的另一个不足在于样本量相对较小,可能是导致部分结果(如噪声下MMN潜伏期延长程度)差异不显著的原因,进一步的研究需扩大样本量再深入探索。

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