Chirp-ASSR在听力检测中的研究进展

张峥嵘 王枫

多频稳态诱发电位（ASSR）是由调制声信号引起的，反应相位与刺激信号的相位具有稳定关系的听觉诱发电位，能够同时对多个不同频率刺激声的脑干电位进行采集。由于Chirp刺激声可以补偿基底膜上行波刺激的时间差，诱发出不同的神经活动，对当前的听力检测具有重要的价值和意义。目前，随着技术的发展，一种特殊的Chirp-ASSR随之发现，例如CE-chirp刺激是在Chirp刺激声的基础上经过多年研究提炼出来，主要特点是在发射的脉冲信号在1个周期内，载波频率随时间的延长呈线性增加[1]。Chirp-ASSR在婴幼儿听力评估、新生儿听力筛选、助听器验配等领域的运用已较广泛，在临床上具有重要价值。

1 Chirp-ASSR的演变历史和发展

初期的ASSR测试是用单一调幅声作为探测音，当刺激声的大小接近正常和轻度听力损失者听阈时，由于兴奋的听毛细胞数量减少，反应振幅降低，使得检测较为困难。随后，运用调频相同的调幅声、指数包络的调幅声和混合调制声(既调频又词幅)作为探测音使基底膜的兴奋范围扩大获得了较大的反应振幅，提高了ASSR反应的检测能力[2]。1985年，Shore博士首次将Chirp刺激声引入听觉生理反应测试。2009年，Chirp刺激声在国内第一次被用于儿童的听性脑干反应，探讨了Chirp ABR作为儿童临床客观听力评估的可行性，实验发现由于Chirp信号本身的相位特征：低频信号早发出，高频信号晚发出的特点，使更多的神经纤维同时放电，反应的波形振幅比短声明显，易于判断阈值[3]。

虽然chirp刺激声在听觉生理反应测试中获得了一些进展，但是仍存在局限性。2006年，Elberling博士在Chirp刺激声基础上，研究出了更适用于听觉测试的CE-Chirp刺激声，并将运用于ASSR测试。中国对窄带CE-Chirp进行了一定研究，发现它可以适用于具有频率选择性的ASSR，并且在婴儿听力筛查及诊断中存在可行性。

2 Chirp-ASSR的特点及参数设置

Chirp-ASSR与传统ASSR的主要差距在于，传统ASSR采用的刺激声主要特点是频率较高、刺激间隔短、瞬时诱发电位尚未完全呈现，第二个刺激又开始启动，使瞬态诱发电位不能呈现。传统ASSR所用的刺激声信号是调制声信号，其载波是言语频率范围内的纯音（0.25、0.5、1、2、4、8 kHz；临床通常仅测试0.5、1、2、4 kHz）。Chirp-ASSR采用的刺激声主要是chirp声信号，无需调制，通过添加频程与所需探测音的重复率一致的余弦渡，使发射的射频脉冲信号在一个周期内，其载频的频率作线性变化，载频频率随时程延长呈线性增加。线性调频信号经过压缩处理接收后的信号幅度峰值是原来发射信号峰值D的1/2次方（D为脉压比，等于脉冲宽度与B的乘积）倍，即输出脉冲峰值功率比输入脉冲峰值功率增大D倍。在要求发射机输出功率一定的情况下，接收机输出的目标回波信号经过匹配滤波压缩处理，具有窄的脉冲宽度和更高的峰值功率。对于新型的CEChirp刺激声，与Chirp刺激声最大的不同和优势是，前者除了可以克服行波延迟外，增添了窄带这一特点，即窄带CE-Chirp（NBCE-Chirp），其能够使神经反应同步性、反应幅度更好以及阈值更接近纯音听阈。

Chirp-ASSR测试时双耳同时给予0.5、1、2、4 KHz的窄带chirp声，刺激速率90次／秒，采集时间最长可达6分钟，通过后降低10 dB，反之则上升5 dB以刚好通过的强度作为该频率的反应阈。eclipseEP25测试仪中的Chirp-ASSR在频域中从不断变化的本底噪声和生物噪声中探测最初6～8个谐波的幅度和相位值，通常是刺激声重复率的谐波，与传统ASSR不同的是，基础谐波处的幅度最高，随谐波次数增加，反应幅度逐渐降低，这种分析多次谐波的方法可以提高信噪比，结果优于传统ASSR仅分析一次谐波的单一样本检验[4]，见表1。

表1 传统ASSR 与Chirp-ASSR 的特点与参数设置对比

3 高频、低频Chirp-ASSR的差异

从理论上来说，Chirp信号本身的相位特征，如低频声音早发出，高频声音晚发出。在一定程度上克服了由于耳蜗的特殊的解剖结构而造成的的行波延迟，能够使更多的神经纤维同时放电，较Click声诱发出更高幅度的反应[5]。有研究使用NBCE—chirp ASSR进行测试，并采用40 Hz为调制频率，对100耳的ASSR及纯音测听数据进行采集，实验表明NBCE—Chirp ASSR反应阈值与纯音气导听阈值呈显著相关。高频和低频Chirp-ASSR主要差异来自于它们起自的部位不同，例如40 Hz调制频率为清醒状态下反应阈值，其脑电反应主要来源于大脑皮层，而高调频率来源于脑干。起自部位不同，会造成两者实验结果的差异，在清醒状态下的40 Hz Chirp-ASSR的反应幅值较高调频率高，而且更容易被检测出[6]。

4 Chirp-ASSR的临床应用

4.1 听力评估

4.1.1 婴幼儿的听力评估 为ASSR在婴幼儿听力评估上具一定的参考价值其不仅可应用于正常或者听力损伤的婴幼儿，还可以用于具有特殊病情的婴幼儿。

胡恒探究了多频听觉稳态诱发反应在语前聋婴幼儿听力检查的问题，通过ASSR和ABR实验对比发现，ASSR在各个频率的检出率均大于ABR，随着测试中检测频率的增加，ABR和ASSR间的相关性也越来越强，说明ASSR比ABR更容易检查出不同程度听力损失的语前聋患儿，能够有效地运用于语前聋患儿的听力检查[7]。

Mourtzouchos等[8]通过比较短声诱发的听性脑干反应与chirp声诱发的听觉稳态反应，发现chirp声诱发的听觉稳态反应与短声诱发的听性脑干反应存在一定相关性，表明Chirp-ASSR可能为click-ABR提供一种必要的辅助手段，特别是在患有重度或极重度的听力损失幼儿的治疗中。Eder等[9]通过比较由窄带chirp诱发的ABR和ASSR，表明两者均可用于频率依赖性的听阈评估，并且可将这两者联合应用于疑似重度或重度听力损失儿童的诊断。Seidel等[10]通过利用窄带chirp声和自适应的刺激模式加速ASSR的听阈评估，表明该种方式是一种有效的听阈评估方式，并且对于500 Hz较轻的听力损失，阈值估计的精度最为有限。Mühler等[11]也通过研究表明窄带chirp声刺激和自适应刺激模式能够优化窄带chirp刺激的效率并以此快速预估阈值。Venail等[12]以窄带chirp声作为刺激，对幼儿的双耳进行同步ASSR检测，证明NBCE-Chirp可以快速、可靠地评估儿童的听觉阈值，特别是在低频范围内。Mühler等[13]将窄带Chirp分别应用于镇静和麻醉婴儿ASSR测试中，实验结果表明40 Hz ASSR获得的阈值估计值略高于用chirp诱发ABR获得的阈值，这一结果将对评估婴幼儿阈值具有一定意义。

有研究通过将Chirp声诱发和调频调制音诱发的ASSR进行对比，表明两者在各频率点的反应阈具有较好的相关性，但是Chirp-ASSR的引出率高于调频调制音ASSR的引出率，而且检测的时间也比较短，能在一定程度节省时间。Chirp-ASSR作为一种新的实验工具，在与传统的ASSR进行比较后，能够更加快速有效地检测小儿听神经病谱系障碍[14]。

4.1.2 与纯音听阈相关性 目前CE-Chirp ASSR被运用于不同听力损失患者的听力评估。有研究运用此刺激类型检测和比较不同听力损失患者，探讨刺激声用于听力评估的价值。该实验通过正常人和不同程度的感音神经性听力损失患者在各频率的阈值进行对比，发现听力正常人的反应阈与纯音听阈的差值较大，相关性较差，而在感音神经性听力损失患者中相关性较好，并且随着频率的升高，其相关性越好，差值越小[15]，同时Lee[16]、Jaramillo[17]通过检测感音神经性聋患者CEchirp ASSR，表明CE-chirp ASSR与纯音存在一定相关性，证明患者可以通过CE-Chirp ASSR进行听力评估。另外，CE-Chirp ASSR中的NBCE-Chirp ASSR在低频时与纯音相关性较好，尤其是在500 Hz时更加有效，提高了ASSR的效率和准确性，克服了ASSR在低频处与纯音听力相关性较差的缺点，是一个具有突破性的研究[18]。Michel等[19]通过比较不同程度失聪婴儿在受到窄带chirp和言语声诱发的ASSR和ABR时的反应程度，表明窄带诱发的ASSR听阈值更加接近于实际，对纯音听阈的阈值具有一定参考意义。表2为国内外Chirp-ASSR与纯音相关性差值数据，大部分的相关系数超过0.5，具有一定的统计学意义，说明Chirp-ASSR与纯音存在一定相关性。

表2 国内外Chirp-ASSR 与纯音相关性差值的数据[15]

4.2 新生儿听力筛查

有研究通过检测正常婴幼儿NBCE-Chirp ASSR和听力损失婴幼儿的NBCE-Chirp ASSR数据发现，听力损失的婴幼儿较正常婴幼儿不同，表明通过检测NBCE-Chirp ASSR，可进一步诊断婴幼儿听力是否存在异常的情况，说明其在婴幼儿频率特异性听力筛查及诊断的可行性[20]。有研究通过判断听力筛查数据是否存在可信度时，利用NBCE-Chirp ASSR发现其差异，能够有效地对假阳性情况进行合理判断，可以减少听力筛查出现的假阳性情况，通过NBCE-Chirp ASSR可以在一定程度上提高测试效率，对于婴幼儿听力筛查具有可行性[21]。Zhou等[22]通过研究短纯音ABR(The tone burst ABR)和CE-Chirp-ASSR各频率的阈值，指出重度感音神经性聋患儿中有不同程度的残余听力，另外，短纯音ABR与CE-Chirp-ASSR有良好的相关性，此研究结果对新生儿早期听力筛查有一定诊断意义。Rodrigues等[23]通过研究窄带Chirp刺激的ASSR，表明新生儿的NBCE-Chirp的ASSR阈值相较于成人的ASSR阈值不显著，但在500 Hz时，新生儿的ASSR阈值往往大于成人，低频显著这一特征对诊断新生儿听力损失情况具有一定意义。

4.3 听障儿童配戴助听器效果评估

借助听障儿童助听后的阈值与纯音测听阈值之间存在良好的相关性这一特点，可以在临床上获得助听器的补偿反应效果，为年幼或不能配合行为测听的听障人士提供较为客观的助听器评估，帮助患者调整助听器功能状态，以便获得足够补偿。

双侧助听器对于检测婴儿语前发音十分重要，对于助听器验配具有可参考性，可以通过评估婴幼儿语言发育情况及缺陷程度，助听器的性能功率，但是评估婴儿语前发音具有一定主观性，是主观测试，易受测试环境、受试者状态等各方面影响[24]。Christensen通过利用听觉脑电图（EEG）测量，对助听器进行检测评估，表明听觉脑电图的较高重复性对助听器的评估是有利的，该设备的测试是客观性测试，与主观性测试相比具有一定可信度[25]。但是，如果只用ASSR测试结果验配助听器是不正确的，要结合其他测试结果，如纯音测听、耳声发射、声导抗、ABR等数据综合判断。ASSR是一种客观检测方法，在设备上有镇静和非镇静两类，两种设备对于大脑皮层兴奋性的诱发程度不同，对于受到外界刺激的影响也不同，前者易受睡眠、麻痹作用，后者只要全身脊神经处于放松状态即可，如果单纯用ASSR测试评估助听器验配效果，会对验配结果产生不同影响，采用主客观测试能够有效对婴幼儿进行评估。

5 Chirp-ASSR的不足

首先，Chirp-ASSR受到患者睡眠及清醒因素影响，在不同意识状态下诱发的大脑神经兴奋不同，受试者状态因素很难预测，通过清醒状态下和睡眠状态下的数据对比，发现清醒状态下的Chirp-ASSR更接近纯音听阈，相关性更大。其次，检测结果中可能会出现刺激伪迹。高刺激强度会引起虚假ASSR或高强度刺激伪迹，甚至导致耳鸣及暂时性听力障碍的情况，对判断结果有一定的影响[26]。最后，测试结果的准确性还依赖于受试者和测试者的表现，专业的测试人员和配合好的受试者是得到准确数据的前提。目前Chirp-ASSR的发生源仍不明确，预估轻度、中度听力损失的准确性较重度、极重度听力损失低[27]。

6 Chirp-ASSR应用展望

Chirp-ASSR在听力评估、助听器和睡眠呼吸监测等领域临床应用已经越来越广泛，有研究通过对比听力损失患者睡眠情况的Chirp-ASSR数据，发现在清醒和睡眠状态下Chirp-ASSR具有一定差异，有利于判断患者意识情况，表明Chirp-ASSR在睡眠脑电图测试的应用有助于意识状态的分离[28]，以及对助听器验配效果进行更好地判断。Aimoni将不同年龄段的婴幼儿作为实验对象进行评估，发现ASSR对评估听力具有一定的价值，因其与纯音测听之间存在一定相关性，可进一步判断听力损失程度及当前的阈值，特别是在测试低频率（包括500 Hz）的幼儿听力阈值时[29]。Liu等[30]通过对比不同频率诱发的Chirp-ASSR，低频率和高频率的ASSR存在很大差异，chirp刺激诱发的40 Hz ASSR具有最好表现，有望应用于临床，特别是精神分裂症、阿尔茨海默病、情感障碍等精神疾病领域。Chirp-ASSR是一种客观的检测方法，在临床上具有重要价值，对于听觉疾病的研究具有可发展性，其未知的领域尚需要不断探索。