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皮层诱发电位用于婴幼儿听觉功能测试

2015-03-17黄伟洛编译冀飞审校

听力学及言语疾病杂志 2015年2期
关键词:诱发电位纯音助听器

/黄伟洛编译 冀飞审校

/1广州优听电子科技有限公司(广州 510275);2解放军总医院耳鼻咽喉-头颈外科、解放军总医院耳鼻咽喉科研究所

·国际之窗·

皮层诱发电位用于婴幼儿听觉功能测试

/黄伟洛1编译 冀飞2审校

/1广州优听电子科技有限公司(广州 510275);2解放军总医院耳鼻咽喉-头颈外科、解放军总医院耳鼻咽喉科研究所

随着新生儿听力筛查项目在世界范围内广泛实施,越来越需要信度较高的客观技术评估婴幼儿听力损失程度来指导助听器验配并评估验配效果。经新生儿听力筛查确诊的听力损失婴幼儿通常应在出生后6~8周接受包括佩戴助听器在内的听力干预。对这些低龄婴幼儿应用行为测听技术进行助听器的效果评估是非常困难的,听觉诱发电位测试提供了一种检测大脑对声音反应的客观方法,可用于检测婴幼儿助听及未助听条件下的听觉功能。

1 为何不使用ABR评估婴幼儿的助听效果?

上世纪八十年代,曾经有众多学者试图使用ABR评估患者佩戴助听器的效果(Beauchaine et al,1986;Bergman et al,1992;Davidson et al,1990;Gerling,1991;Gorga et al,1987;Hecox,1983;Kiessling,1982;Kileny,1982;Mahoney,1985),这些研究的结果表明,使用ABR评估声音放大(助听器)存在一些问题。

由于时程过短,作为刺激声信号,适用于传统ABR记录方式的短声(click)和短纯音(tone burst),无法激活助听器内的压缩电路(Brown et al,1999),短声刺激信号拥有一峰值,且这个峰值与使用测量设备测得的均方根(root mean square,RMS)值相比要大很多。由于短声或短纯音与言语信号所激活的助听器的工作状态不同,在对佩戴助听器的受试者进行ABR测试时,采用这两类信号所获得的结果是不同的。同时,由于记录电极会耦合进受话器和助听器转换的电磁信号,所导致的刺激伪迹掩盖短潜伏期反应也是一个较大问题。

2 中潜伏期反应和稳态诱发电位

如果记录和刺激参数能够得到优化处理,使用阈上强度可在婴幼儿中记录到中潜伏期反应(middle latency response,MLR)(Tucker&Ruth,1996)。MLR可用于评估听敏度,但易受患者状态影响,与ABR相比,MLR在不同受试者之间和同一受试者中均有较大变异。鉴于此,MLR不常用于阈值估计(Kraus&McGee,1993)。在成人中,MLR波形的峰值通常以25 ms的间隔出现,因此MLR波形呈现大约40 Hz的周期性规律。当采用刺激率为40 Hz的信号记录MLR时,由于MLR波形连续叠加,MLR的反应幅度得到增强,由此会产生一种“稳态反应(steady state response)”(Galambos et al,1981)。

稳态反应也可以在更快的大约70~100 Hz刺激速率或刺激调制率时产生,快速率的稳态诱发电位(fast rate steady state evoked potentids,SSEP)最初被认为起源于听性脑干反应慢波的叠加(ABR的低频成分),此听性脑干反应对于声调信号在10~12 ms处有一个峰潜伏期。然而,最近有研究证据表明中脑和皮层听觉通路也促成了高速率稳态诱发电位(Kuwada et al,2001)。SSEP的频域测量主要是头皮记录的对应于刺激调制率的电活动幅度谱的峰值,和/或反应信号的一些非随机的相位活动(如相位相干性)(Picton et al,2001)。由调幅正弦波所产生的SSEP可以用于检测听障儿童助听或未助听的听阈,并具有较好准确性(Perez-Abalo et al,2001;Picton et al,1998)。然而,近年有研究表明,尽管持续的刺激声信号能够用于诱发80 Hz ASSR,但是,该刺激所获得的反应很可能仅仅反映刺激信号的初始部分(MO L et al,2008),更像ABR反应,因此,80 Hz ASSR在助听器验配效果评估中有与ABR相同的局限性(Stapells DR,et al,2005;Herdman AT,et al,2002,2003),这种局限性就是两者均是来自脑干反应,无法给予任何高位(皮层)处理提示信息(Stapells DR et al,2012)。

3 皮层听觉诱发电位(cortical auditory evoked potentials,CAEP)

由听觉刺激诱发的慢“强制性”皮层听觉诱发电位(P1-N1-P2)发生在刺激后50~300 ms,慢皮层反应被称为“强制性”反应是因为该反应主要是由刺激信号的物理属性所决定(可参考Hyde 1997年相关评论)。皮层听觉诱发电位受唤醒水平和注意力所影响,因此,在记录过程中,被测试个体需要保持清醒和警觉状态;它的主要临床应用是评估成人的听敏度,皮层听觉诱发电位(P1-N1-P2)反应阈值很好地契合了行为听阈(Davis,1965;Ross et al,1999)。由于婴幼儿通常在睡眠状态下才能进行此类诱发电位测试,因此,听性脑干反应(ABR)才是更适合用于评估婴幼儿听敏度的工具,除非担心婴幼儿有中枢听觉处理障碍。

0到7岁婴幼儿的CAEP反应主要表现为一个大的、延迟的P1反应波(Kurtzberg et al,1984;Ponton et al,1996)。由于CAEP在婴幼儿中可以可靠地引出(Kurtzberg et al,1984;Pasman et al,1991),同时,CAEP也可采用相对较长时程的刺激信号(Hyde,1997),因此,CAEP是一个良好的评估助听器效果的电生理工具。国外已经有众多研究报道皮层诱发电位可用于评估婴幼儿声音放大干预的效果(Gravel et al,1989;Rapin&Graziani,1967;Purdy SC,et al,2005;Dillon H,et al,2005,2012;Billings CJ,2007,2011)。

3.1 CAEP测试刺激信号和记录参数 CAEP可以采用声调信号和言语刺激声信号来诱发,而言语信号可能对助听器效果评估有较好的表面效度。但遗憾的是,大多数商用临床诱发电位检测系统并没有内置提供此类刺激信号。声调信号被广泛用于那些无法配合检查的成年人进行CAEP阈值评估(Ross et al,1999),在成人的测试中,刺激信号的时程并不太重要,均超过30 ms。推荐参数为上升时间不小于10 ms且声调信号的总体时程为30~75 ms(Hyde,1997);需使用大约每秒1次的缓慢刺激率,以避免神经不应期效应对CAEP反应幅值的影响(Budd et al,1998);刺激信号极性应该采用交替极性,可以减少刺激信号伪迹干扰。

由于采用相对较长时程的刺激信号进行CAEP测试,这些短纯音信号的行为阈值与那些采用传统纯音测听获得的听阈更为接近。因此,听力计的耳机和声场零级标准(ISO 389-1,1998;ISO 389-2,1994;ISO 389-7,1996)可适用于CAEP刺激信号零级的校准。此外,为了验证特定测试系统和在特定测试环境零级校准的准确性,还推荐使用一组听力正常人进行行为校准(IEC 60645-3,1994)。

记录CAEP通常采用通带为1~30 Hz的带通滤波器,这一通带频率要低于ABR和MLR的滤波带宽;因为CAEP幅值显著大于ABR和MLR(平均峰峰值约5μV,ABR/MLR约为0.5~2 μV),所需要的记录增益或敏感度也低于后两者。眨眼引起的较大幅度的电波可通过头皮电极对CAEP波形产生干扰,要求成年受试者将目光聚集一处可减小眨眼干扰,但由于记录过程中受试者被要求阅读或者观看视频,这显然是不现实的。临床诱发电位仪内置的伪迹拒绝功能可用来消除CAEP记录过程中由眨眼或其他肌肉活动引入的干扰,常用的伪迹拒绝标准设定在±50μV比较适宜,但若要在合理的时间窗内记录CAEP波形,这样的设定是不适宜的。我们为了在婴幼儿中记录到可接受的CAEP波形,使用了高达±150μV的伪迹拒绝标准。表1所示的测试参数可用于成人和婴幼儿童CAEP测试,该参数与Hyde(1997)推荐的参数基本一致。

表1 推荐的用于记录助听和未助听婴幼儿CAEP的刺激和记录参数

3.2 CAEP记录方法举例 图1显示的是一例6月龄婴儿和一例24岁成人在Cz点记录到的500和2 000 Hz短纯音(时程60 ms,刺激间隔750 ms)CAEP反应曲线,该婴儿双侧瞬态短声诱发性耳声发射正常,成人纯音听阈正常;刺激信号通过扬声器给予,强度65 dB HL。与成人相比较,婴幼儿P1波潜伏期会有100~150 ms延迟。

图1

图2 一例3岁传导性听力损失患儿(低频中重度损失,高频轻度损失)未助听及助听状态下的CAEP曲线

最近,澳大利亚国家声学实验室(National A-coustic Laboratories,NAL)研究人员已经确定了婴幼儿CAEP正常特性,可以应用于那些有听障问题婴幼儿和儿童助听后客观效果评估。

图2是一例3岁半的重度发育迟缓幼儿的助听与未助听皮层诱发电位曲线。该患儿短纯音气导阈值测试符合低频中重度和高频轻度听力损失,骨导ABR各个频率阈值测试均提示正常(10 dB n HL)。该患儿的传导性听力损失是由于先天性中耳病变所致。该患儿双侧佩戴了大功率的助听器,未助听情况下没有CAEP反应,而佩戴助听器后可以获得一个皮层反应(图2)。本例CAEP测试刺激信号是强度80 d B SPL的1 000 Hz短纯音,双侧同时给声。

由于该病例无法进行行为测试,同时患儿也没有任何语言能力,没有其他方法可以证明其佩戴助听器是否有效。CAEP可以帮助证明助听器为其在听觉皮层水平产生神经活动提供了足够的声音放大,以及至少高强度声音应该能够被感知到。

结论:皮层诱发电位CAEP可以在婴幼儿可靠地被记录到,可为佩戴助听器需要进行客观效果评估的人群和无法配合行为测听的婴幼儿提供有价值的评价工具。为实现此目的,临床使用的诱发电位系统可增配高品质扬声器(和外部放大器),以便向助听器传递测试信号。

(编译自:Suzanne C,et al.Cortical auditory evoked potential testing in infants and young children[J].The New Zealand Audiological Society Bullelin,2001,11:16. Marynewich S,et al,Slow Cortical Potentials and Amplification-Part I:N1-P2 Measures[J].International Journal of Otolaryngology,2012,doi:10.1155/2012/921513)

10.3969/j.issn.1006-7299.2015.02.023

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