非镇静听性脑干反应临床应用有效性分析

甘志珊 杨银金 甘炳基

1 香港中文大学耳鼻咽喉-头颈外科学系;香港中文大学人类传意科学研究所; 2 甘峰听力技术学院

听性脑干反应(ABR)测试是在听力学中应用最为广泛的一种电生理测试方法,尤其适用于不能配合行为听觉评估的患者,因此,在儿童听力测试中应用普遍。由于ABR产生反应的信号很小,容易被因肌肉动作而产生的人为电信号所掩蔽[1],所以在为儿童测试时经常要使其处于镇静状态。然而镇静或安眠药的应用有可能引起某些风险,如呕吐、癫痫、过敏反应、肺通气功能障碍、窒息、呼吸道堵塞、心肺受损甚至死亡[2],低于6个月的小儿是出现严重事故的高危人群。不需要镇静的ABR测试可避免这样的风险。

一种新的诱发电位测试系统(由Vivosonic制造的IntegrityTM系统)能够在任何临床环境中对非镇静的患者完成ABR测试。该系统的放大电极?是直接安置在电极上并对ABR信号进行放大,由于其放置在皮肤表面,故可降低电磁场的干扰。此外,记录器与电脑之间是用无线方式连接,从而消除了严重的噪声干扰,系统应用了卡尔曼(Kalman)加权平均的信号处理技术,可以减少人为的生理活动的影响[3,4]。

对于非镇静ABR与镇静ABR反应阈的比较及非镇静ABR反应阈与行为阈值的比较尚未见报道,本研究旨在探讨非镇静ABR技术测试成人和儿童听觉反应阈的有效性。

1 资料与方法

1.1 成人受试者及测试方法 10名18～53岁(平均 31.9岁)的成人(男6名,女 4名)参与本项研究(成人组,受试者编号S1～S10),均获得了受试者的书面同意。测试在峰力九龙听觉中心的隔声室中进行,受试者先接受纯音测听、鼓室导抗图测试和耳镜检查。气导阈值的测试频率为250、500、1 000、2 000、4 000 和 8 000 Hz,骨导阈值是在 500、1 000、2 000和4 000 Hz获得。使用的设备包括 GSI 61诊断型纯音听力计、TDH-50P头戴式测试耳机以及 GSI Tympstar中耳分析仪和Welch Allyn 25070电耳镜。然后分别使用Vivosonic Integrity仪器和GSI Audera系统进行两次ABR测试。测试耗时90分钟。

1.2 儿童受试者及测试方法 儿童受试者(儿童组)共8名(男5名,女 3名,编号为S11～S18),年龄为 3个月至 4岁8个月(平均16.2个月)。儿童受试者为已预约到香港威尔斯亲王医院听力中心接受听性脑干反应评估的患儿,符合研究条件的儿童受试者的父母或监护人通过电话受邀参与研究工作。受试者要求在预约的镇静ABR测试时间前一小时抵达,家长在了解本研究的目的后签署参与研究同意书,研究人员随后访问家长一些受试儿童的病历及基本数据。整个测试过程于120分钟内完成。受试儿童首先接受鼓室导抗图测试及电耳镜检查,然后以Vivosonic Integrity测试系统进行非镇静ABR测试,受试儿童在测试过程中处于清醒状态并在玩玩具;随后,受试者口服水合氯醛,在入睡后使用Nicolet Spirit系统按常规程序进行镇静状态下的 ABR测试。

1.3 镇静与非镇静ABR测试参数和设置 非镇静与镇静ABR测试均在隔声室内完成,短声(click)刺激由 ER-3A插入式耳机发出,初始测试声为 60 dB nHL并以“降20升10”的方法,直至检测到波V的最低刺激强度。非镇静ABR测试时将放大电极安置在上前额(Fz,正极)、左右耳垂(A1/A,负极)、下前额(Fpz,接地)。镇静 ABR是将电极安置在头顶(Fz,正极)、左右耳垂(A1/A,负极)、前额(Fpz,接地)。测试参数见表1。

表1 成人及儿童受试者镇静与非镇静ABR测试的参数设置

1.4 统计学方法 应用SPSS 15.0统计软件对数据进行分析,两组之间比较采用魏克森(Wilcoxon)讯号等级分析,相关分析采用Spearman's rho法。

2 结果

2.1 成人组测试结果 成人组的听力为正常或轻度到极重度感音神经性听力损失。根据500、1 000、2 000及4 000 Hz四个频率平均值计算,右耳平均气导听阈为50.5 dB HL,左耳平均气导听阈为63.5 dB HL。鼓室导抗图均为A型,电耳镜检查显示鼓膜均正常。该组对象2 kHz与4 kHz的纯音平均听阈、传统与非镇静ABR反应阈结果见表2。魏克森(Wilcoxon)讯号等级分析显示两种设备测试得到的ABR反应阈差异有显著统计学意义(Z=2.05,P＜0.05),行为测听阈值与两种ABR反应阈关系见图1及图2,Spearman's rho相关分析显示行为测听阈值与用Integrity得到的ABR反应阈(r=0.82,P＜0.01)及其与应用 Audera测得的ABR反应阈值显著相关(r=0.74,P＜0.01)。应用Audera测得的ABR反应阈与应用Integrity测得的反应阈亦显著相关(r=0.96,P＜0.01),应用两种仪器测得的ABR反应阈关系见图3。

表2 成人受试者在2 kHz与4 kHz的纯音平均听阈值、传统与非镇静ABR反应阈

图3 成人受试者非镇静(Integrity)与传统(Audera)ABR反应阈的关系

2.2 儿童组的测试结果 儿童组全部受试者鼓室导抗图均为A型,电耳镜检查鼓膜均正常,其镇静与非镇静ABR反应阈见表3。魏克森(Wilcoxon)讯号等级分析显示非镇静与镇静ABR反应阈差异无显著统计学意义(Z=1.24,P=0.22)。Spearman's rho相关分析显示非镇静与镇静ABR反应阈显著相关(r=0.82,P＜0.05)。两种方式测得的儿童组ABR反应阈的关系见图4。

表3 儿童受试者镇静与非镇静ABR反应阈(dB nHL)

图4 儿童受试者非镇静(Integrity)ABR和镇静(Spirit)ABR反应阈的关系

3 讨论

对儿童患者ABR测试时,常常需要患儿镇静,而镇静会引起的健康风险和负面影响往往限制了ABR的应用。即使在麻醉状态下测试ABR,手术室里的电磁波也干扰ABR反应。Integrity是第一个无线诊断听性诱发电位(auditory evoked potential,AEP)分析仪,它采用三种新技术：①原位放大,一个获专利的微型 AEP放大器直接扣入 AEP电极,AEP信号原位放大,这大大降低了电、磁和射频场干扰,即使在电磁噪声环境(如：手术室、新生儿重症监护病房、重症监护病房)也会产生清晰的信号。②无线采集任何基于计算机的ABR系统包含一个“盒子”,通过串口线或者USB接口线与计算机连接。该导线可以引入电和电源线的噪声,和电脑之间通过无线通讯,完全消除了计算机和AEP放大器之间的电路。③采用获专利的信号处理技术,被称为线性最小均方误差滤波器,或卡尔曼滤波器 。卡尔曼滤波器是对每条扫描曲线进行加权处理的最佳滤波器,不论患者是否有肌肉活动,都能获得错误概率最小的ABR,从而消除了要求受检者放松、睡眠或者镇静的需要[3,4]。

本研究是在无电屏蔽的隔声室内完成非镇静ABR的测试,受试者包括婴儿、幼童和成年人,活动状况和临床环境不一定十分理想,受试者的活动状况包括睡眠、清醒、咀嚼、喝水、走动、聊天、嬉戏甚至哭叫等,因此测试过程受着电场和磁场的干扰,再加上受试者在不同活动中发出的声响,有时候噪声远超过ABR测试的临床环境要求,在这种条件下,仍可获得每位受试者非镇静ABR反应阈,而且其阈值与传统ABR的结果无显著统计学差异。在本研究中,通过两种设备得到的成人受试者ABR反应阈与行为阈值之间具有显著的相关性,非镇静ABR反应阈与行为阈值间有较高的相关性,说明了对同一组成人受试者Vivosonic Integrity与GSI Audera系统都可以提供准确的听觉测试结果。在儿童组,使用Vivosonic Integrity得到的ABR反应阈与使用Nicolet Spirit得到的反应阈差异无显著统计学意义,其结果显著相关,说明非镇静与镇静ABR的测试精度是相似的。

进行非镇静ABR测试所用的预备与平均测试时间与传统的ABR测试相似,该方法可以省却使用镇静方法使受试者处于镇静状态需要的时间、药物及工作人员,然而对于不配合的儿童,在非镇静状态下进行皮肤清洁和电极安放时可能需要更长的时间。从管理的角度考虑,采用非镇静比较镇静方式可以节省更多的资源,从患者的角度考虑非镇静方式可避免镇静方式产生的不舒服与潜在风险。

总之,本研究结果显示非镇静 ABR技术用于成人和儿童是可行的,该技术适用于不适合镇静或不愿意接受镇静的受试者。

1 Hood L.Clinical applications of the auditory brainstem response[M].Singular Publishing G roup：San Diego,London,1998.1～21.

2 Reich DS,Wiatrak BJ.Methods of sedation for auditory brainstem response testing[J].Int J Pediat Otorhinolaryng ol,1996,38：131.

3 Li X,Sokolov Y,Kunov H.System and Method for Processing Low Signal-to-Noise Ratio Signals.US Patent 6,463,411.Issued October 8,2002.US Class：704/226;381/71.6;381/317,Intl.Class：H04B 015/00;G10L 021/02;H04R 025/00.Filed：May 7,2001,Application No.849451.

4 Li X,Sokolov Y,Kunov H.System and Method for Processing Low Signal-to-Noise Ratio Signals.US Patent 6,778,955,issued August 17,2004.US Class：704/226;381/71.6;381/317,Intl.Class：H04B 015/00;G10L 021/02;H04R 025/00.