电诱发电生理技术评估人工耳蜗术后听阈研究进展

黄宇童 潘滔 马芙蓉

北京大学第三医院耳鼻咽喉头颈外科（北京 100191）

随着人工耳蜗技术的发展，临床医生与听力师发现耳蜗植入患者术后恢复效果与调机和康复训练密切相关，术后评估因而也越来越受到重视。听阈评估是耳蜗术后评估中基础而重要的内容，医师需要测试开机后患者的“心理物理学阈值”（T值）与“最大舒适阈值”（C值），以此为参考进行反复调试，直到设定出清晰而舒适的程序，才能让患者逐渐适应声音，进一步进行康复训练。主观行为测听被认为是听阈评估的金标准。但近年来由于对听觉皮层发育认识的逐渐深入，接受人工耳蜗植入的患儿年龄越来越小，他们无法准确表达对声音的感受，听阈评估往往需要采用行为观察测听、视觉强化测听、游戏测听等方法。这类测试需要小儿的主动配合和测试者的主观判断，患者年龄、成熟程度和测试者的经验都会影响检测结果的可靠性，导致测试主观性大、花费时间长。因此，临床上对这类无法配合的患者，在评估时往往需要辅以客观评估方法，它们可以一定程度上提高准确性、缩短检测时间[1]。

目前主要的电生理检查手段包括听神经复合动作电位(CAP)、镫骨肌反射阈值（SR）、听性脑干反应（ABR）、中潜伏期反应（MLR）、皮层听觉诱发电位（CAEP）等。由于人工耳蜗患者具有植入电极，术后电生理多可采用电诱发（Electrically evoke）的方式测试，将诱发及记录设备与耳蜗设备连接后即可进行。与传统声场刺激相比，电刺激省略了外耳、中耳的部分传导过程，因此其部分波形的潜伏期较短，除此之外波形基本上与声刺激无明显差异；而电刺激操作相对简单，且对测试环境及设备的要求较声场刺激低。主要存在的问题有：部分电诱发技术的波形需要主观判读，不能做到绝对客观；短潜伏期反应易受电刺激伪迹干扰；不同电刺激模式下的听阈有差异等。其中研究较多且临床上已有一定应用的电刺激诱发检测方法为ECAP、ESRT与EABR，而针对EMLR和CAEP的研究较少，尚未得到广泛应用。下面将针对这些电生理检查在术后听阈评估中的应用研究进展进行逐一阐述。

1 电诱发听神经复合动作电位(Electrically evoked auditory nerve compound action potentials,ECAP)

ECAP最早于1958年由Goldstein和Kiang发现[2]，为电刺激耳蜗后听神经产生的一组复合电位。上世纪90年代澳大利亚Cochlear公司首次采用神经反应遥测（Neural response telemetry,NRT）技术将其应用于临床，因此又常被称作NRT。该检查方法的优势是方便、快捷，不需要额外的设备，对测试环境及患者的配合程度要求低，在各类耳蜗调试软件中被广泛使用。ECAP在人工耳蜗植入中的应用主要有：评估螺旋神经节的数目及功能、术中评估植入设备的状态、预测术后植入效果等，对术后听阈评估也有一定的参考价值[3]。

Brown和Hughes等[4,5]对耳蜗植入后20例儿童和24例成人进行了ECAP阈值和行为反应阈值相关性研究，结果显示ECAP阈值基本位于T值与C值之间，使用ECAP阈值结合行为测试一定程度上可以预测T、C值。陈雪清等[6]测试了54例CI患儿，发现ECAP阈值大部分位于行为测试得出的T值与C值之间，但普遍高于调机后实际使用的C值，阈值与T、C值均为中等相关。此后国内外有许多关于ECAP阈值与行为阈值相关性的研究，总体结论为：ECAP阈值一般位于T值与C值之间，更接近于C值，高频刺激下会高于C值；阈值与T值及C值均相关，但相关性都不强（与T值相关性波动于0.5～0.9，于C值相关性波动于0.1～0.9），且个体之间及电极之间差异较大；当使用与行为测试相同的低频率脉冲进行ECAP测试时，相关性会有所增加[7]。

Gordon[8]等研究了68例儿童患者，发现术中ECAP阈值显著高于术后，术后阈值却随着时间却无显著变化；而术后随着时间推移C值逐渐升高，T值逐渐降低。Laila等[9]发现在25例儿童人工耳蜗植入患者中，植入后1年内ECAP阈值亦无显著变化，但1年内T值与C值却会随着时间逐渐升高，与开机时存在显著性差异。说明术中ECAP辅助术后听阈评估价值不高，术后阈值稳定性良好。也有学者发现ECAP阈值也会随着植入时间延长显著增长[10]。

总体而言，ECAP具有方便快捷、稳定性好的优势，可作为术后听阈评估的初步参照，是目前临床上最常用的辅助调机的客观测试手段。因为它的阈值多落在T值与C值之间，参考该值可以安全地设定出能被患者听到而又不至于过强的刺激强度。但它也有明显的缺陷：从形成原理上，ECAP仅能反映螺旋神经节水平的听觉功能，不能反应更高级的传导通路情况；内耳畸形患儿波形引出率低。目前的临床研究结果提示ECAP对C值、T值的预测性不够强，不能作为独立的预测因素，需要与主观测听结合应用。

2 电诱发镫骨肌反射阈值（Electrically evoked stapedius reflex threshold,ESRT）

镫骨肌反射为当中耳接收到的声刺激达到一定强度时，镫骨肌会发生收缩，中耳劲度增加，从而避免内耳遭受过大的声能损伤，是一种保护性反射，正常情况下镫骨肌反射阈值在听阈上60～90dB。该反射成功引出的前提条件是存在正常的中耳功能。1986年Jerger[11]首次在人工耳蜗植入患者中成功引出ESR。

由于镫骨肌反射是在声能达到内耳承受上限时产生，学者们更倾向于将它与C值联系在一起。早在上世纪八九十年代，Stephan等[12,13]发现在儿童与成人人工耳蜗植入患者中，ESRT几乎均高于C值，而与T值没有明显关联。Spivak和Chute[14]成功测出24例耳蜗植入患者的ESRT，与行为测试C值总体差异率在9.6～19.4个电流级，其中12例无显著差异。此后许多学者研究支持ESRT接近于C值，相关性强，是调机时防止设置过高上限的可靠指标[15]。Walkowiak[16]等对30例人工耳蜗植入患者的ESRT、ECAP阈值与C值的关系进行了比较，认为ESRT与C值的相关性强于ECAP阈值。

Van等[17]发现术中ESRT显著高于术后，不能用术中测试结果预测C值。Gordon等[8]的研究亦支持此结论，且他们发现与ECAP阈值术后长期维持稳定不同，ESRT在术后1年较开机时显著升高（C值亦有该变化趋势）。该结论一方面为ESRT与C值之间存在较为密切的关系提供了证据，另一方面表明ESRT在调机过程中有动态预测C值变化的可能。

综上所述，由于ESRT与C值的紧密联系，它在术后听阈评估中主要的作用是辅助设定一个安全的刺激上限，调试时可以将C值设定于ESRT之下，避免过度刺激造成损伤。它与T值基本没有相关性。有的学者认为，由于神经反射的全或无效应[18]，它受残余神经数量的影响比ECAP小，更适用于内耳畸形的患儿。临床上导致ESRT无法检测的主要原因为中耳功能不正常、刺激强度不够等。

3 电诱发听性脑干反应（Electrically evoked auditory brainstem responses，EABR）

EABR是电刺激听神经末梢后在前10ms内产生的可在头颅表面记录到的一组电位，属于听觉短潜伏期反应。EABR各波与ABR起源基本相同（主要为听神经及脑干），可以反映脑干及以下听觉传导通路的状态。自从1979年Starr等[19]首次在人工耳蜗患者中成功检测出EABR后，它被广泛应用于人工耳蜗植入从术前到术后的各个方面，成为便于检测、可信度高、实用性强的一项客观听力检查。许多学者针对它在术后听阈评估方面的作用做了相关研究。

Allum等[20]将出现可辨识V波时的刺激强度设定为EABR阈值，发现其高于T值，当V波达到最大值时的刺激强度接近于C值。Brown等[21]对12例成人及14例儿童行术中及术后EABR测试，发现其阈值位于T值与C值之间，与两者均有一定相关性。Geoffery等[22]对13例成人在植入1年后进行了检查，认为EABR阈值与T值相关性强，且V波波幅随刺激强度的变化规律有可能被用于辅助判定C值。有部分学者认为EABR阈值在某些情况下更接近与C值。Shallop等[23]测量了25例术中或术后EABR，认为其阈值更接近于C值。Cinar等[24]研究对比了20例内耳畸形与内耳正常的耳蜗患者，发现EABR阈值与C、T值均有一定相关性，在内耳畸形组中阈值更高，接近于C值。

许多研究将EABR与其他测试方法进行了对比。Gordon[8]等认为ECAP与EABR均对T值有一定的预测性，EABR检出率高于ECAP。Cinar等[24]报道在内耳畸形患者中EABR检出率显著高于ECAP与ESRT，是更为可靠的指标。王宇等[25]发现EABR阈值位于T、C值之间且低于ECAP阈值，提示EABR阈值比ECAP阈值更接近于T值；且输入-输出函数曲线斜率与动态范围相关。乔晓峰等[10]研究24例患儿，发现EABR阈值与T值显著相关（r=0.66～0.73），ECAP与行为阈值相关性不如EABR。综上，EABR在术后听阈评估中主要的优势在于其检出率高（尤其是在内耳畸形患者），检测难度相对较低、耗时较短。已有大量研究证明EABR阈值与C值及T值均有一定的相关性，其中与T值的相关性优于ECAP。但它仅能反映脑干水平及以下听觉通路的情况，不能体现更高级的听觉中枢水平。目前的研究倾向于EABR阈值更接近于T值，而V波出现最大波幅的刺激有可能反映C值。

4 电诱发中潜伏期反应(Electrically evoked middle latency responses,EMLR)

EMLR是电刺激听神经末稍后10～100ms在头皮记录到的电位，它比EABR具有更为高级的神经起源，可能起源于原始听皮层、中脑网状结构、丘脑非特异性核团及内侧膝状体等结构[26]，主要反映丘脑至初级听觉皮层的听觉通路状况。由于其具有一定的测试难度，目前相关研究及临床应用较为有限，有部分研究探索了其与听阈的关系。

Miller等[27]发现致聋豚鼠的EMLR阈值波动于行为阈值-4.6～+10.7dB范围内，二者之间存在显著相关性，虽然不足以替代主观测听，但具有一定参考意义。Shallop等[23]分析工耳蜗术后患者的EABR及EMLR，发现其中一个患者在同一刺激下，T值比EABR阈值低25CL，而仅仅比EMLR阈值低5CL。Kileny等[28]对比了ECAP，EABR 和EMLR阈值，认为其中EMLR阈值与T值最接近（其中一例患者两者完全相同，均为190CL），而EABR与ECAP则更显著地接近C值。王斌等[29,30]通过记录人工耳蜗植入患者ECAP及EMLR，发现EMLR阈值与ECAP阈值、C值及T值均相关，比ECAP检出率高，数值上更接近T值，是可靠的行为阈值预测指标。

一些学者研究了听觉稳态反应（Auditory Steady-State Responses，ASSR），目前研究表明它在低频刺激下可能具有与MLR相似的神经起源，高频刺激下具有与ABR相似的神经起源[32]，也有学者认为它是ABR与MLR的叠加反应[31]，将其归类为其他中潜伏期成分。它的优势在于波形可以通过设备自动判断，可以避免测试者的主观判读误差。声刺激ASSR阈值与T值及ABR阈值均有较好相关性，数值上较为接近T值[32]。2009年Hoffmann和Wouters首次成功在耳蜗患者中记录到电刺激ASSR，发现其阈值与T值相差2.2～6.2电流单位，相关性r=0.961～0.964[33]，有望成为预测听阈的可靠指标。

以上研究表明，EMLR与行为阈值显著相关，在数值上比ECAP和EABR更接近T值，是较为理想的听阈预测指标，有与EABR形成交叉验证的可能。这可能与EMLR较EABR有更高级的神经起源、所反映的听觉通路更完整有关。它的缺点主要有：测试时间较长，难度较大；与被试者意识状态关系密切，睡眠、麻醉状态下不易检出；年龄及听觉发育状况对检出率及波形有较大影响[26]。这些因素限制了EMLR的应用，目前主要用于探索听觉发育规律、作为临床补充检测手段等，有待进一步研究发掘其应用价值。

5 皮层听觉诱发电位(Cortical auditory evoked potentials,CAEP)

CAEP是在受试者在清醒状态下听神经末梢受到刺激后约50～250ms在头皮记录到的电位，属于听觉长潜伏期电位。它由一系列波形组成，包括外源性成分 P1、N1、P2，以及内源性成分P300、MNN等，反映了听觉感知识别的能力，且与言语功能相关[34]。它的波形特点与皮层发育密切相关，随着年龄的增长波形会发生显著变化，在幼儿中主要为P1波，7岁以上及成人主要为N1及P2波[35]，因此可用于探索听觉皮层发育的关键时期。人工耳蜗技术在临床上得到广泛应用后，许多学者将其用以研究耳蜗植入适应征、评估术后效果、探索皮层发育规律等。1991年Brix和Gedlicka[36]首次成功通过耳蜗设备记录到电诱发CAEP。目前临床上主要的诱发方法为声场刺激，电刺激的研究非常少。由于它能反映听觉皮层的状态，可能成为评估听觉及言语发育最有价值的诱发电位。

有学者进行了声刺激下CAEP阈值与听阈的相关性研究。Maanen等[37]测试了46名成人的声刺激听觉诱发电位，发现长潜伏期阈值与听阈相关，两者存在20～22dB的差距。Lightfoot等[38]报道在24位成人志愿者中均引出声刺激CAEP波形，阈值平均差为6.5dB，校正后94%的样本数据CAEP阈值与行为阈值差小于15dB，80%的样本数据两项阈值差仅在10dB内，提示CAEP阈值在成人中可能是比脑干反应更为理想的评估听阈指标。此后有学者又对听觉异常的群体的CAEP进行了研究，发现它们的阈值与T值更接近。Chang等[39]将感音神经性聋儿童分为助听组及无助听组，分别进行行为阈值及声刺激CAEP检测。结果表明助听组波形引出率高于无助听组，总体上当刺激强度在行为阈值上10dB时即可引出较为明显的CAEP波形。Ta’vora-Vieira等[40]对19例成人进行调机时发现，在所有刺激声下都能引出清晰P1-N1-P2波群的调机程序让患者试用2～3周后效果满意，无需再次调整；而部分刺激声下未引出波形的程序试听效果不满意，需要重新调整。

Abbas PJ和Brown CJ[41]探索了电刺激CAEP与行为阈值的关系，发现在13例耳蜗术后患者中，采用相同电刺激测得的CAEP阈值与行为阈值显著相关（r=0.82），认为是能较准确反映听阈的客观指标。Visram等[42]研究了9例人工耳蜗植入后经过充分康复训练的成人，用强度位于动态范围之间的序列电刺激检测行为阈值及CAEP，利用多导脑电设备提取分析波形，发现总体上平均CAEP阈值位于0.9%DR，即基本与T值相同，在大部分样本中两者无显著差异，存在显著相关性（r=0.93）；但该研究样本量较少且仅限于成人，是否在儿童群体中也有相似结论有待进一步探讨。

以上研究结果表明，CAEP阈值与T值相关性非常高且数值很接近，波形的出现与听觉效果相关，电刺激CAEP可能是用以判断听阈的最准确指标之一。但CAEP检测难度大、花费时间长，波形受年龄及体动影响大，需要受试者保持警醒（麻醉状态下无法引出），波形准确判读需要较为充足的测试经验[41]。目前仍缺乏针对儿童群体的电刺激CAEP与听阈相关性研究。

6 小结

目前的研究表明：1.ECAP阈值检测方便，是应用较为广泛的技术，但与T值、C值相关性不够强，更接近于C值，不能作为听阈评估的单一预测指标；2.ESRT一般高于C值，可作为调机时设置安全刺激上限的参考；3.EABR阈值与T值、C值相关性较好，数值上更接近与T值，可作为听阈判断的参考；4.EMLR与CAEP能反映更高级的听觉中枢水平，它们的阈值非常接近T值（其中电刺激CAEP理想状态下与T值无显著差异），对听阈预测性优于EABR与ECAP，但检测时间相对较长、难度较高，相关研究尚不够全面。

电诱发电生理技术是耳蜗术后非常重要的评估手段。尽管许多测试已被证明其与听阈的相关性，但目前尚无能完全取代行为测听的客观检查方法，仍需要进一步规范及简化检测手段，收集更多的临床证据去验证其可行性。