频率特异性ABR临床应用的研究进展

王小亚 梁小冰 罗仁忠

听阈测试的目的是获得在人类言语频率范围内每耳各频率的听阈。测试时应考虑的影响因素有受试者因素(年龄、健康情况)、刺激因素(频率、速率、强度)、记录因素(最佳滤波及电极位置)。而对于低龄婴幼儿，由于其无法配合主观听阈测试，目前主要是采用电生理测试方法来估算听阈。

听性脑干反应(auditory brainstem response，ABR)是一种短潜伏期听觉诱发电位，是通过头皮记录的从听神经到脑干听觉通路对于瞬态声刺激信号的一系列反应。ABR属于快反应，一般表现为7个波，7个反应波在刺激开始后10 ms内出现，临床上常用的刺激信号是短声(click)，其上升时间较短，频谱较宽，能够在极短的时间内达到最大的强度，具有很好的瞬态特性，可使大量听觉神经元几乎同时放电，在头皮记录时可得到较大的反应幅度。短声ABR反映的是多根神经纤维的总和反应，由于行波期间的自然差异，耳蜗各个频率区的响应时间不尽相同，对听神经放电也不完全同步，因而各频率区听神经反应潜伏期有一定的差异，对总和的ABR波形产生相位抵消的作用，使之不能准确反映出某一频段的神经反应成分。由于短声ABR主要反映2～4 kHz听力，且缺少频率特异性，难以评估各频率具体的听阈，尤其是低频听阈。而在临床上听力学测试需要尽可能了解受试者各个频率的听阈水平，因此，对具有频率特异性ABR[1]的研究十分重要。频率特异性包括不同的刺激方式以及不同的信号加工技术，通常使用不同的音频或选择性掩蔽，常用的刺激信号有滤波短声、短音、短纯音和 窄带CE-chirp声等，本文对以上四种频率特异性ABR的临床应用进展综述如下。

1 滤波短声(filtered click)ABR

滤波短声ABR由Eggermont等在[2]1978年提出,主要原理是在短声刺激的同时使用高通滤波粉红噪声进行同侧掩蔽，随着滤波噪声的截止频率从高到低的连续变化得到一系列的掩蔽ABR(masked ABR),通过各掩蔽ABR之间的扣减，最终得到独立频率区域的分频段的ABR。使用高通滤波噪声掩蔽导出的ABR实现了对短声ABR波形的解析，分离出了独立的频带反应，不但使波形具有了比较好的频带特异性，而且使行波时间和叠加残留噪声等因素得到很好的控制。

Don等[3]最先将滤波短声ABR技术应用在正常人ABR波V特征分析研究中，高通滤波噪声掩蔽导出的ABR 的波V潜伏期从高频到低频区域逐渐延长，这一延长反映从蜗底到蜗尖响应时间的差异，包括基底膜行波时间和具有频率特异性的同步时间。随后,Don等[4]在不同类型的听力损失患者中用该技术，得到滤波短声ABR的反应阈值与行为阈值有很好的一致性。Conijn等[5]的研究也表明滤波短声ABR可以成功地预估纯音听力图；他们认为正常听力受试者1 000 Hz滤波短声ABR阈值与主观纯音阈值之间的差值为19 dB，而平坦型感音性听力损失患者则为10 dB，在低频下降和高频下降型感音性听力损失患者中，1 000 Hz滤波短声ABR与纯音阈值差10.4 dB。此外，由于滤波短声ABR比常规ABR的敏感度更高，因此，还可用于疾病引起的任何神经纤维同步活动消失的诊断中。

目前，滤波短声ABR并没有大量应用于临床，其原因有三点:①不能使用高于95 dB peSPL的短声来得到反应，因为短声强度较高时，需要的掩蔽噪声强度也很高，可导致听力接近正常的患者感到不适，对听力也有一定的损害；②蜗性病变患者同样可出现ABR波形幅度的降低或缺失, 导致滤波短声 ABR 的假阳性率有所升高；③检测方法相对复杂[6]，在客观阈值评估中不如其他频率特异性ABR有优势。

2.短音(tone pip)ABR

声学上短音(tone pip，TP)指周期数固定、外包络呈菱形的一段正弦波。TP是时程短于200 ms的正弦信号,是由纯音信号施加一个时窗(包络)截取而成，包含数个正弦波；TP的频谱并非单一谱线，而是形成一窄带，其频率特异性与时程、上升/下降时间有关；TP兼具了短声和纯音的特点，在听觉同步反应与频率特异性之间取得平衡。由于其刺激声信号的优势(较有平台期的短纯音有更好的频率和瞬态特异性)，近年来，多数研究者建议使用非线性的Blackman门控，能有效的减少频谱的飞溅，进而能够诱发听神经同步化反应和保持一定的频率特异性[7]。TP-ABR测试综合了频率特异性和瞬态特异性，弥补了短声ABR检查的不足，有更好的临床应用前景。

对TP-ABR波V特征分析的研究显示[8]，TP-ABR的波V潜伏期随着刺激声频率的升高而明显缩短(较高频的潜伏期短于较低频)，幅值随着刺激声强度的增加而升高，高频比低频、高强度比低强度有更好的波形分化；该研究还发现波V幅值和波V潜伏期存在较大的个体差异和时间差异，可能因为TP是由上升、平台、下降时间很短的窄带短声组成，每一次TP刺激时，窄带范围内所有频率声音同时给出，不存在时间上先后次序，故不同频率TP整体呈现高频成分到达基底膜最大振动位置耗时短，低频部分到达基底膜最大振动位置耗时长的非同步现象。

Stapells等[9]对32项关于TP-ABR评估听阈的研究进行了总结，研究对象包括正常成年人、婴幼儿以及感音神经性听力损失的成年人和婴幼儿，结果显示TP-ABR的反应阈值与纯音的行为听阈之间相关性很好，各频率二者之差值平均在+5.5～-8.1 dB之间，95%的置信区间±5 dB之内。在听力正常者，TP-ABR的反应阈值是10～20 dB nHL。在感音神经性听力损失成人中，TP-ABR的反应阈值通常比纯音测听的行为阈值高5～15 dB；在感音神经性听力损失的婴儿中，TP-ABR的反应阈比纯音测听的行为阈值低10 dB到高10 dB之间。商莹莹等[10]研究了感音神经性听力损失成年人0.5～4 kHz的TP-ABR反应阈与纯音听阈的关系，发现气导TP-ABR 反应阈分别较对应频率气导纯音听阈高 12～20 dB,骨导TP-ABR反应阈与纯音听阈差值在16～32 dB。王俊阁等[11]在感音神经性听力损失儿童研究中得出0.5～4 kHz TP-ABR反应阈和行为阈值的相关系数分别为0.774、0.785、0.860、0.864，且听力损失越严重，TP-ABR反应阈与纯音听阈值的差值越小。

2013年英国《新生儿听力筛查项目转诊婴儿早期听力评估和干预指南》[12]中规定，对于未通过听力筛查的婴幼儿，应该优先进行具有频率特异性的TP-ABR或者窄带chirp-ABR测试，而且建议从4 000 Hz的TP-ABR开始测试，在完成双耳该频率的测试后，再考虑进行低频TP-ABR测试，推荐选择进行1 000 Hz的TP-ABR测试，这样便可以得知什么频段的反应阈值会显著升高。

TP-ABR在临床应用中存在一定的局限性、第一，频率性不足，低频TP-ABR与主观听阈之间的差异性较大可能限制了用TP-ABR预测纯音听阈，提示TP-ABR在用于低频听阈评估时应持慎重态度，TP-ABR往往会低估其听阈，因为低频TP-ABR易受环境噪声、受试者脑电和肌电等因素干扰，波形分化差。Picton和Jonh[13]认为可能是电磁假现象，可通过调节滤波范围、改变刺激极性来消除。第二，TP-ABR检查费时，可能导致受试者疲劳，引起肌源性电位的干扰。

随着对TP-ABR研究的进一步深入,郑海峰等[14]研究TP-ABR的正常校正因子及其在低频听力损失患者中的应用，推荐0.5～4 kHz的校正因子分别为25、20、15、15 dB，在轻至中度低频感音神经性听力损失患者中进行检验，患者0.5 kHz和1 kHz TP-ABR的反应阈值减去校正因子后获得预估听力级与其实际纯音听阈拟合度R^2分别为0.787和0.797，两者相关性较好。说明采用校正因子进行TP-ABR测试可以较为可靠的预估低频听力，这也提示各个机构需要通过实验来制定自己实验室的正常听力零级及反应阈与纯音听阈的校正因子。

3 短纯音(tone burst)ABR

短纯音(tone burst，TB)通常是包络为2—1—2(周)的信号，其频谱是以刺激频率为中心频率的主带及其双侧能量低27～68 dB的旁带。TB和TP的区别仅在使用线性时窗截取时在时域上是否具有平台期(持续时间)，TP无平台期，使用非线性时窗截取信号时，TP和TB并无显著差异，可统一称为短纯音。TB的上升、下降和平台时间都比TP长，是较好的频率特异性刺激信号[15]。在评估听阈时，TB-ABR[16]具有客观性、刺激同步性、频率特异性、准确性高的特点，并且不受睡眠和镇静药物的影响。

应用TB-ABR测试正常人波V特征性的研究中发现[17]，1、2、4 kHz气导TB-ABR波形与短声ABR的波形很相似，表现为一系列向上的正峰，其中波Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ最为明显，波Ⅱ、Ⅳ不易辨认，随着刺激声强度的降低，波Ⅰ、Ⅲ逐渐消失，而且各波的幅值逐渐降低。骨导TB-ABR的波形比骨导短声ABR分化差，只能引出波Ⅴ，随着刺激声强度的降低，骨导TB-ABR的波V幅值逐渐降低，波形分化变差甚至消失。

在TB-ABR用于评估听阈的研究中，国外学者Purdy等[18]发现听力正常的受试者所有刺激频率TB-ABR阈值通常比行为阈值高出10～13 dB;听力损失受试者2～4 kHz的TB-ABR阈值和纯音听力阈值之间相关系数为0.85～0.96。邹琦娟等[19]对感音神经性听力损失成年人纯音听阈的评估中,得出TB-ABR在25 dB(A强度)和15 dB(B强度)切迹噪声对TB进行同侧掩蔽的ABR(分别简称为amtb-ABR和bmtb-ABR)反应阈与纯音听阈的相关系数均大于0.8，说明三者均可以预估纯音听阈，结果还表明对于陡降型听力损失患者,bmtb-ABR反应阈预估纯音听阈更为准确。

目前公认TB-ABR可以帮助那些无法获得行为听力阈值或者测试不完全者获得听阈值。比如,一婴儿在出生时即被确定有听力损失, 3～4月龄时需要验配助听器, 而此时行为听阈值不可靠, 可以考虑应用TB-ABR测试其反应阈值。Bagatt[20]报道15例听力正常人0.5～4 kHz TB-ABR气导反应阈和纯音听阈的差值分别是20、15、10、5 dB，以上修正值仅供参考。英国听力诊断指南推荐使用预计听力级(dB eHL)，在助听器验配时可以应用“估计听力级”，估计听力级=反应阈-修正值，这样更容易理解，利于不同设备、机构之间的比较。

尽管临床上建议使用TB-ABR来预估婴儿听力阈值，但TB-ABR的临床使用仍存在波形的解释问题，为使TB-ABR在国内得到更好的运用，目前还有很多工作需要完善：首先，需要选择恰当的TB参数；其次，要建立正常的听力零级(dB nHL)；另外，建议各实验中心开展多中心的研究工作，建立婴幼儿人群细化的正常值、修正值，且对未来有重要的指导意义。例如：上海第九人民医院推荐的声信号参数：时程：0.5 kHz 4-2-4(周)，1、2、4 kHz 1-2-1(周)，或者0.5 kHz 1-1-1(周)；1 kHz 1-2-1(周)，2 kHz 2-4-2(周)，4 kHz 4-8-4(周)。

4 窄带CE-Chirp ABR

Chirp声是一种频率随时间改变而改变的刺激信号，其刺激耳蜗不同频率区域的响应时间相同，诱发电位会有更好的同步化反应。CE-Chirp声是由Claus Elberling设计的一种新型刺激声[21]，是一种经过特殊处理而产生的线性调频脉冲声，其给声特点是在一个时间周期内，随载波频率时程的延长，刺激声信号呈线性增长。CE-Chirp声的设计原理是低频声早发出，高频声晚发出，克服耳蜗的特殊结构造成的行波延迟效应，短时间让更多神经纤维同步放电，具有很好的神经同步性，但与短声一样为宽频带刺激声，缺少频率特异性。随后Claus Elberling[22]在 CE-Chirp 刺激声设计原理基础上提出了具有频率特异性的窄带(narrow-band，NB)CE-Chirp 刺激声。NB CE-Chirp 刺激声是指将0.5、1、2、4 kHz频率作为中心频率，同时还有一定带宽限制的刺激声，这使低强度的信号声也能够让更多的毛细胞产生反应，因此，NB CE-Chirp诱发出电反应幅值与传统刺激声相比要更明显，NB CE-Chirp声较CE-Chirp声具有好的神经同步性和频率特异性。

对NB CE-Chirp ABR的波V特征分析[23]表明，同一刺激声频率波V潜伏期随着刺激声强度下降而延长，但同一强度下不同频率刺激声诱出的波V潜伏期规律性差。在60、80 dB nHL刺激强度下，随着频率增加波V潜伏期延长，而在20、40 dB nHL刺激强度下，各频率潜伏期结果相近。对于该现象，Claus Elberling[24]认为高强度下刺激频率范围易扩散至耳蜗底端，这种失同步性会影响波V潜伏期[25]。NB CE-Chirp ABR作为一种调制音，声音信号从低频到高频不同频率成分始终是按照一定的时间函数先后出现，其以1 000 Hz纯音到达鼓膜的时间作为参考时间0 ms，提早释放由低频到高频的声音，使各个声音成分尽可能在相同的时间到达耳蜗各自特异敏感部位的基底膜，使该区域放电神经元数目大大增加，神经同步性增强，神经冲动的传播速度快。

国外学者Ferm等[26]在评估ABR反应阈值的研究中，发现NB CE-Chirp ABR反应比TP-ABR更加有优势，在4 kHz和1 kHz，NB CE-Chirp ABR反应阈值比TP-ABR反应阈值低10 dB，更接近短声ABR的反应阈。同时，使用NB CE-Chirp ABR测试可以缩短相同信噪比的测试时间，其原因可能是由于NB CE-Chirp具有更加有利的信噪比和更强的神经同步性。在较低频率，这种效应可能会更加明显，因为TP的刺激上升时间越长，其神经放电的同步效果更差；在低、中强度刺激时，在4 kHz和1 kHz，NB CE-Chirp ABR(nHL)与行为测听(HL)阈值之间的修正值(eHL)比TP-ABR与行为测听阈值的修正值低5 dB，此优点可扩展到0.5 kHz[27]和2 kHz。Michel[28]的实验结果表明，NB CE-Chirp ABR与TP-ABR所得阈值具有较强的相关性，0.5～4 kHz四个频率相关系数分别为0.9、0.9、0.96、0.95，因此，NB CE-Chirp ABR可以用来评估婴幼儿客观听力阈值水平。国内李芳芳等[29]认为在20～60 dB nHL刺激强度下明显高于TP-ABR，对阈值判断更加准确，测试速度快，可节省测试时间。赵金晓等[30]对NB CE-Chirp ABR与行为阈值之间的相关性研究显示，双耳低频(0.5 kHz)较中高频(1.0～4.0 kHz)相关性小，相关系数分别为0.693、0.830、0.836、0.845，与以往研究相符[31]。这有可能与环境噪声多为低频，低频声的瞬态同步性差及随机共振平衡等因素相关。

NB CE-Chirp ABR测试时存在以下问题：第一，因强度过大时耳机输出失真明显，故不建议使用ER-3A插入式耳机进行高于60 dB nHL的NB CE-Chirp ABR测试[32]；第二,由于对不同强度声刺激与基底膜滤波能力相关性、神经元在不同强度下波形表现认识的有限性，NB CE-Chirp ABR的特性及临床应用仍需不断完善。

综上所述，以上四种频率特异性ABR作为听力测试方法，各有优缺点，它们均为电生理学测试方法，ABR测试结果不能完全等同于行为听阈；对于疑有听力损失者进行听力阈值的最后确定仍需要结合其他听力测试方法；而对于婴幼儿，行为测听方法，如行为观察测听(BOA)、视觉强化测听(VRA)等，仍然是儿童听力阈值评估的基础；在情况允许的情况下，主观和客观听力测试应进行交叉验证。