听力损失老年人佩戴助听器前后皮层听觉诱发电位与言语感知的研究△

孙晋 牟宏宇 沈志豪 陈友元

对于中度至重度听力损失老年人的听觉康复方法主要为助听器验配，听力损失老年人往往是听到了声音，听不懂言语,所以对老年人助听器验配效果评估应该以言语识别能力评估为主。评估言语识别能力的主要方法为言语测试，言语测试需要受试者的主动配合，而且受方言和知识背景等因素的影响；另外，若测试所用词表数量有限，测试时会形成学习效应，影响结果准确性，可见，言语测试有诸多局限性[1,2]。因此，迫切需要建立一种不受受试者年龄、语言、知识背景等因素影响，且无需受试者主动配合的客观评估方法，以满足听力损失老年人助听后听力康复效果评估的需要。

皮层听觉诱发电位(cortical auditory evoked potential, CAEP)潜伏期为50～500 ms，属于长潜伏期听觉诱发电位，是大脑对声音进行感觉、认知、记忆过程中产生的电位，其中P1-N1-P2波为CAEP的外源性成分。P1-N1-P2波与听觉感知密切相关，且几乎任何语言信号都能诱发出该反应。CAEP使用长度较长的语音刺激声，与click刺激声相比，不会被助听器压缩线路当作噪音来处理；CAEP刺激声持续时间长，能更充足的刺激助听器反应线路；CAEP波幅大，自身噪声耐受性强；CAEP反应的听觉通路更完整[3,4]。因此，使用CAEP评估助听器验配效果具有重要临床意义。

本研究通过对中度及重度感音神经性听力损失老年人进行助听前后的CAEP测试和普通话句子言语识别率测试，分析CAEP波潜伏期、幅值与言语识别率的关系，旨在探讨CAEP测试用于听力损失老年人言语识别能力评估的可靠性和有效性，为临床听力损失老年人助听前后的客观听觉能力评估提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象 研究对象为26例中度及重度感音神经性听力损失老年人，其中男16例，女10例；年龄60～79岁，平均68.92±5.04岁。测试时选择听力较好耳为测试耳，测试耳0.5、1、2、4 kHz频率听阈41.25～68.75 dB HL，平均56.30±8.74 dB HL，平均耳聋病程4.54±1.14年。所有受试者鼓室导抗图均为A型，均能听懂并会说普通话，测试期间无中耳炎、突发性聋、耳石症、梅尼埃病等耳科疾病，无言语、认知障碍史，身体条件、精神状态良好，可较好地配合完成主客观测试。

1.2助听器验配 为受试者听力较好耳验配助听器，将助听器连接到编程器，打开助听器调试软件，在调试软件中输入听力图，点击调试软件最佳验配按钮，助听器不做微调。所有受试者验配同一型号助听器(助听器仅用于测试)。

1.3CAEP及言语识别率测试方法 为了阻止非测试耳的参与，将非测试耳用印泥做成的耳模堵住。测试在上海市嘉定区中心医院耳鼻咽喉科隔声室内进行，背景噪声小于30 dB A。CAEP与言语识别率测试均在声场下进行，受试者坐在靠椅上，扬声器在受试者正前方相距1米处，呈0°角，扬声器中心位置大约与受试者双耳高度齐平。在受试者验配助听器当天、助听前后均进行CAEP和言语识别率测试。

1.3.1CAEP测试 CAEP测试使用Frye公司的HEARLabTM系统设备进行，打开HEARLab测试软件，使用ACA(aided cortical assessment)模块进行测试，首先根据系统设置完成ACA模块的声场校准。刺激声为/m/、/g/、/t/，持续时间分别为30、30、20 ms；其中/m/的主要频率为0.2～0.5 kHz，代表低频；/g/的主要频率为0.8～1.6 kHz，代表中频；/t/的主要频率2～8 kHz，代表高频；给声强度均为65 dB SPL。系统随机播放三个刺激声，测试过程中受试者通过观看无声影片来保持清醒状态。记录电极Cz置于颅顶正中，参考电极Ref置于非测试耳乳突处，接地电极Gnd置于前额正中，记录电极和参考电极阻抗均低于5 kΩ；记录波形的开窗时间为800 ms，包括刺激声前200 ms、刺激声后600 ms；伪迹拒绝范围-150 ～ +150 μV，刺激间隔为1 125 ms，叠加次数150次。每个刺激声重复记录两次，取两次测试的平均值。

波形判断方法：根据系统软件自带统计分析方法所得P值判断是否引出波形，若P<0.05表示引出波形，P>0.05表示未引出波形。本次测试中，若某个刺激声测试时受试者状态良好，在P<0.001波形明显引出时，可以手动结束测试。听力正常青年人典型的P1-N1-P2波由出现在刺激声后约50 ms左右的较小正波(P1)、约100 ms左右的稍大负波(N1)以及200 ms左右的宽大正波(P2)组成[5]。本研究重点分析研究N1、P2波的潜伏期和幅值，以及N1-P2峰峰波幅。

1.3.2言语识别率测试 言语识别率测试使用实验室自主制作的普通话言语感知能力测试软件，采用郗昕等编制的短句材料[6]，打开普通话言语感知能力测试软件，将输出声压级校准至65 dB SPL，测试方式为开放式，采用的汉语普通话短句材料共12张句表，其中助听前与助听后各随机分配6张句表，每张句表20个句子；采用10、5、0 dB 3种信噪比，使用噪声为平均语谱噪声(average speech-spectrum-shaped noise)，每种信噪比条件下随机测试一张句表，每例受试者每种测试条件下的句表不重复，按随机顺序测得每种条件下的言语识别率。测试时受试者听到句子马上进行复述，听不清楚可以猜，记录受试者复述正确的关键词。每开始一个不同的信噪比条件下言语测试尤其是信噪比较低时，受试者不能马上适应噪声环境，故每组前5句作为熟悉过程，不列入言语识别率得分计算，仅计算后15句关键词的正确率为言语识别率得分。

1.4统计学方法 使用SPSS Statistics 26统计软件进行统计学分析。使用2个相关样本非参数检验对佩戴助听器前后的N1、P2波潜伏期和幅值，N1-P2峰峰波幅、言语识别率数据进行差异性检验；使用k个相关样本非参数检验对三种不同刺激声引发的N1、P2波潜伏期和幅值，N1-P2峰峰波幅进行差异性检验；使用Spearman相关性检验分别对佩戴助听器前后皮层听觉诱发电位N1、P2波潜伏期和幅值，N1-P2峰峰波幅与言语识别率之间进行相关性检验；P<0.05为差异性或相关性有统计学意义。

2 结果

2.1助听前后P1-N1-P2波的特征值及差异 26例受试者在助听后CAEP全部引出；助听前有1例/m/、/g/、/t/三个刺激声CAEP均未引出，1例/m/刺激声CAEP未引出，1例/t/刺激声CAEP未引出。本次测试中共有11例受试者P1波不典型，不典型与典型P1波示例见图1、2。

26例受试者助听前后/m/、/g/、/t/刺激声诱发的N1、P2波潜伏期和幅值及N1-P2峰峰波幅见表1，可见助听后N1、P2波潜伏期比助听前均变短，幅值均变大；非参数检验结果显示/m/刺激声下N1波潜伏期和幅值、P2波幅值，/g/刺激声下N1波潜伏期、P2波幅值，/t/刺激声下N1波潜伏期和幅值在助听前后差异有统计学意义(P<0.05)；助听后在/m/、/g/、/t/刺激声下CAEP波N1-P2峰峰波幅助听后较前均增大，差异均显著统计学意义(P<0.05)。

表1 26例受试者助听前后/m/、/g/、/t/刺激声下CAEP的N1、P2波潜伏期、幅值及N1-P2峰峰波幅

对/m/、/g/、/t/刺激声诱发的N1、P2波潜伏期、幅值以及N1-P2峰峰波幅之间的差异进行检验，结果如表2所示,助听前N1波潜伏期和幅值、P2波潜伏期，助听后N1、P2波潜伏期和幅值差异有统计学意义(P<0.05)，助听前后N1-P2峰峰波幅在/m/、/g/、/t/之间的差异均有统计学意义(P<0.05)。助听前后/m/刺激声的N1、P2波潜伏期都分别比/g/、/t/刺激声的长，助听前后三个刺激声中/t/刺激声的N1、P2波幅值和N1-P2峰峰波幅最小。

表2 助听前后/m/、/g/、/t/刺激声诱发的N1、P2波潜伏期、幅值及N1-P2峰峰波幅差异比较P值

2.2助听前后言语识别率比较 26例受试者在10、5、0 dB三种信噪比条件下的言语识别率见表3，助听前后言语识别率随着信噪比的降低均降低，助听后言语识别率较助听前高，非参数检验结果显示三种信噪比条件下助听前后言语识别率差异均有统计学意义(P<0.05)。

表3 三种信噪比下助听前后言语识别率

2.3N1、P2波的特征值与言语识别率的相关性 分别对助听前后的N1、P2波潜伏期、幅值及N1-P2峰峰波幅与言语识别率进行相关性分析，结果显示助听前/m/刺激声下N1波潜伏期与10、5 dB信噪比条件下言语识别率呈负相关(P<0.05);助听前/g/刺激声下P2波潜伏期与信噪比10、5、0 dB条件下言语识别率均呈负相关(P<0.05);助听前/t/刺激声下P2波幅值与10、5、0 dB信噪比条件下言语识别率呈正相关(P<0.05)，助听前/t/刺激声下N1-P2峰峰波幅与10、5 dB信噪比条件下言语识别率呈正相关(P<0.05);助听后/g/、/t/刺激声P2波幅与0 dB信噪比条件下言语识别率呈正相关(表4)。

表4 助听前后CAEP特征值与不同信噪比条件下言语识别率显著相关的相关系数及P值

3 讨论

3.1CAEP的P1-N1-P2波的发生源及成人特征值 CAEP的P1波被认为起源于初级听觉皮层，也可能来自于海马体、颞平面、外侧颞皮层和新皮层等；N1波起源于额中央区、颞上叶听觉皮层及关联皮层等多个发生源；P2波也有多个发生源在颞横回的初级与次级听觉皮层，活动中心在颞横回附近[7～10]。成人的P1-N1-P2波以N1和P2波为主[7,10]，本研究26例受试者中有11例的CAEP出现不典型P1波，所以本研究对N1、P2波以及N1-P2峰峰波幅的数据进行分析研究。本研究CAEP所用刺激声为/m/、/g/、/t/，分别代表低频(0.2～0.5 kHz)、中频(0.8～1.6 kHz)、高频(2～8 kHz)，从文中结果可以看出，三个刺激声中/m/的N1、P2波潜伏期都分别比/g/、/t/的长，即低频刺激声诱发的CAEP波形潜伏期更长；三个刺激声中/t/的N1、P2波幅值和N1-P2峰峰波幅最小，即高频刺激声诱发的CAEP幅值更低，本组研究对象为感音神经性听力损失老年人，每个频段的听阈具有差异性，每个频段的可听度不同对不同频段的刺激声诱发的波形有一定的影响，但是有文献指出在高强度声刺激下250～1 000 Hz的N1波幅比2 000～4 000 Hz大[11]。

3.2助听前后的N1、P2波及言语识别率的差异 本研究结果显示，与助听前相比，助听后N1、P2波潜伏期变短，幅值增大，N1-P2峰峰波幅增大，且在/m/刺激声下N1波潜伏期和幅值、P2波幅值，/g/刺激声下N1波潜伏期、P2波幅值，/t/刺激声下N1波潜伏期和幅值，以及/m/、/g/、/t/三个刺激声下的N1-P2峰峰波幅在助听前后差异均有统计学意义(P<0.05)。本研究选择的研究对象为听力损失老年人，在0.5、1、2、4 kHz四个频率平均听阈为41.25～68.75 dB HL，在各个频段都有不同程度的听力损失，在未助听状态下65 dB HL刺激信号可听度未达到饱和，助听后刺激信号被放大，对于听力损失老年人来说可听度提高，因此，助听后的CAEP波形形态更加典型，所以助听后相对于助听前潜伏期变短幅值增大。

Van Dun等[12]对12例听力正常和12例听力损失成年人助听前后的CAEP研究结果显示，听力正常组助听前后CAEP波形无显著性差异，听力损失组助听后CAEP幅值较助听前显著增大(P<0.05)。Billings等[13]对9例听力正常成年人进行助听前后的CAEP波形研究同样发现，助听对听力正常人CAEP波形无显著影响。Van Dun等[11]指出对于听力正常者来说声信号的可听度已经达到饱和，佩戴助听器后反而会导致声信号信噪比降低，所以助听对CAEP波形无显著影响。Durante等[14]对22例双侧感音神经性听力损失成人助听前后CAEP波形研究同样发现，助听后CAEP波幅增大、潜伏期变短。本研究采用语谱噪声下普通话句子测试言语识别率，在10、5、0 dB 三种信噪比条件下的测试结果显示，随着信噪比的降低言语识别率降低，助听后言语识别率提高，差异均有统计学意义(P<0.05)，结合听力损失老人CAEP研究，提示用CAEP预估听力损失者助听后言语识别能力有潜在可能。

3.3CAEP的N1、P2波与言语识别率的相关性 本研究对CAEP的N1、P2波与言语识别率的相关性进行分析，助听前/m/刺激声N1波潜伏期与10、5 dB信噪比条件下言语识别率呈负相关(P<0.05)，助听前/g/刺激声下P2波潜伏期与10、5、0 dB信噪比条件下言语识别率均呈负相关(P<0.05)，助听前/t/刺激声下P2波幅值与10、5、0 dB信噪比条件下言语识别率呈正相关(P<0.05)，助听前/t/刺激声下N1-P2峰峰波幅与10、5 dB信噪比条件下言语识别率呈正相关(P<0.05)，在助听前多个条件下言语识别率越高N1、P2波潜伏期越短、幅值越大，可见CAEP与言语识别率具有显著相关性。助听后/g/、/t/刺激声条件下P2波波幅与信噪比0 dB条件下言语识别率呈正相关(P<0.05)，即助听后在信噪比为0 dB时言语识别率得分越高，/g/、/t/刺激声的P2波幅值越大。

Billings等[15]对15例听力正常老年人与15例听力损失老年人的CAEP与噪声下言语识别能力研究，研究者进行了多个刺激声强度和多个信噪比条件下的CAEP和言语识别率测试，用CAEP测试结果来预测SNR50(言语识别率为50%时的信噪比)，结果发现在听力正常老年组的预测值与实际值相差大约2 dB，听力损失老年组使用特定模型的预测值与实际值相差大约6 dB，而预测值与实际值相差1～2 dB之内有效，所以听力损失老年人用CAEP预测言语感知的有效性需要进行更多的研究。Zhang等[16]对64例2～7岁双侧佩戴助听器儿童使用传统放大助听器和非线性频率压缩助听器后的CAEP与言语理解力进行研究，发现CAEP可以评估耳聋儿童佩戴助听器效果。另外，Baydan等[17]研究20例4～8岁中度至重度听力损失儿童助听后的CAEP与助听后行为阈值相关性研究发现，助听后55 dB SPL声强下引出的CAEP与声场下助听后行为听阈有很强的相关性，得出在临床上可以用CAEP评估听力损失儿童的助听效果。郭倩倩等[3]对26例语前聋患儿的CAEP与助听听阈研究发现，CAEP的P1波幅与相应频段的助听听阈呈显著负相关。Guo等[18]对23例单侧人工耳蜗植入幼儿进行CAEP与言语感知相关性研究发现，CAEP的引出与普通话早期言语感知呈正相关。阚赪等[2]对10例语后聋人工耳蜗植入成人研究发现CAEP与单音节词识别率之间无显著相关性，可能与术后时间较短有关，因为皮层听觉诱发反应的建立和完善至少需要术后半年以上的时间。Kelly等[19]对12例人工耳蜗植入成人使用人工耳蜗一年后研究发现，P2波潜伏期与言语得分具有相关性，说明CAEP与言语感知具有相关性。

本研究结果初步表明中度至重度听力损失老年人助听前后CAEP与言语感知均有相关性，助听前多个条件下CAEP与言语感知相关性显著，助听后/g/、/t/刺激声下P2波幅值与0 dB信噪比条件下言语识别率呈正相关，可见，可以用CAEP来预测老年人噪声下的言语感知能力。下一步可以选择佩戴助听器较长时间的老年人进行CAEP与言语感知大样本研究，设置更多的CAEP与言语感知的测试条件，尤其在CAEP的刺激声类型与言语识别率测试的信噪比方面，进一步验证本研究的相关性结果，为客观评估听力损失老年人助听器佩戴效果提供更有效的参考。