先天感音神经性聋脑白质微观结构变化及其与人工耳蜗术后疗效的相关性分析

何盛梅李昌亚卓贤露王晓云赵厚育*

1贵州医科大学附属医院耳鼻咽喉头颈外科（贵阳 550004）

2贵州医科大学临床医学院（贵阳 550004）

3第三军医大学西南医院耳鼻咽喉科（重庆 400038）

听力障碍是全球重大公共卫生问题，常见的人类残疾缺陷疾病，儿童听力障碍主要以先天感音神经性聋(Congenital sensorineural hearing loss,CSNHL)为主，早期治疗尤为关键[1]。人工耳蜗植入是治疗CSNHL的主要和有效方法[2]，研究表明，术前助听和术前语训的CSNHL患儿，人工耳蜗植入术后疗效较好[3,4]。但是，在临床治疗中发现，有部分术前无助听及语训的CSNHL患儿，在人工耳蜗植入术后同样取得了良好的效果[5]。针对这一现象，分析认为不同患者听觉剥夺的差异可能是影响术后疗效的主要原因[6]，但目前尚缺乏评估听觉剥夺差异的有效方法。

听觉剥夺后会导致中枢微观结构发育延迟和完整性破坏[7]。而听觉剥夺的差异是否与听觉言语中枢微观结构改变有关，尚不清楚。因此，本研究旨在寻找一个直接客观的方法来检查CSNHL患儿听觉言语中枢微观结构的改变，评估听觉剥夺情况，并进一步探讨中枢微观结构改变对人工耳蜗植入术后疗效的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组

收集2019.09-2020.01在我科行人工耳蜗植入的CSNHL患儿46例，其中男25例，女21例，年龄段为18-72月，平均年龄42±2月，听力检查为双耳为极重度感音神经性聋，所有患者均符合《人工耳蜗植入工作指南（2013年）》规定标准，且均行右侧人工耳蜗植入，植入状态无差异，以及31例听力正常儿童为对照，其中男18例，女13例，年龄段为12月-72月，平均年龄40±4月。根据患儿听力情况分为正常对照组（31例）和CSNHL组（46例）；在CSNHL组内根据患儿术前是否助听及助听后是否语训，分为无助听组（18例）、单纯助听组（16例）和助听+语训组（12例）。

1.2 方法

1.2.1 扩散张量成像（Diffusion tensor imaging,DTI）扫描

所有患儿入院后完善DTI扫描，通过FMRIB软件库对DTI数据进行预处理，计算张量，然后运用基于纤维束示踪的空间统计学方法（Tract-Based spatial statistics,TBSS）[8]进行体素分析，生成各向异性（Fraction Anisotropy,FA）图像，分析各向异性分数FA。

1.2.2 前语言交流能力随访

46例CSNHL患儿分别于术后1月在我科听力中心顺利通过开机测试，未诉不适。在开机后1、3、6、9、12月对患儿前语言交流能力进行术后随访，基于视频分析法[9]对前语言交流能力指标（轮流交流、主动交流、视觉交流、听觉注意）进行评估及评分。

1.3 统计方法

应用SPSS 22.0对数据资料进行统计分析，对于方差齐性的数据采用LSD进行多组均数两两比较，方差不齐的数据采用Tamhane’s进行多组均数两两比较，使用spearman秩相关进行相关性分析。计量资料以（±s）表示，计数资料以例数表示。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CSNHL患儿脑白质微观结构的改变

CSNHL组患儿脑白质各纤维束FA值普遍降低（见图1），主要有双侧皮质脊髓束、双侧扣带、枕钳、左侧上纵束、右侧钩束、双侧下纵束、双侧下额枕束等，其中以右下额枕束和右下纵束的FA值降低最为明显，差异具有统计学意义（P＜0.05）（见表1，图2）。

表1 正常对照组与CSNHL组脑白质各纤维束FA值比较Table 1 Comparison of FA values of white matter fiber bundles between Control group and CSNHL group

图1 CSNHL组患儿脑白质区各纤维束FA值变化情况Fig.1 Changes of FA values of various fiber bundles in the white matter area of the brain in children with CSNHL

图2 CSNHL组患儿脑白质区各纤维束FA值变化情况（*P<0.05）Fig.2 Changes of FA values of various fiber bundles in the white matter area of the brain in children with CSNHL(*P<0.05)

2.2 助听及语训对CSNHL患儿脑白质FA值的影响

根据患儿术前有无助听及助听后是否进行语训，我们比较了FA值改变最明显的右下额枕束和右下纵束。发现：单纯助听组CSNHL患儿右下额枕束和右下纵束的FA值大于无助听组（P＜0.05），而助听+语训组CSNHL患儿对应纤维束FA值大于单纯助听组（P＜0.05）（见表2，图3）。

图3 助听及语训对CSNHL患儿脑白质FA值的影响（*P<0.05，#P<0.05）Fig.3 Effects of hearing aids and language training on FA value of white matter in children with CSNHL(*P<0.05，#P<0.05)

表2 助听及语训对CSNHL患儿脑白质FA值的影响Table 2 Effects of hearing aids and language training on FA value of white matter in children with CSNHL

2.3 CSNHL患儿术后前语言交流能力各项指标评分与术前脑白质纤维束FA值的相关性

在人工耳蜗植入开机后的各月，CSNHL患儿前语言交流能力各项指标评估得分与术前患儿右下额枕束和右下纵束的FA值均存在正相关（见图4-8）。

图4 CSNHL患儿术后开机1月前语言能力各项指标评分与术前FA值的相关性Fig.4 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL one month before operation

图5 CSNHL患儿术后开机3月前语言能力各项指标评分与术前FA值的相关性Fig.5 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 3 months before op-eration

图6 CSNHL患儿术后开机6月前语言能力各项指标评分与术前FA值的相关性Fig.6 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 6 months before op-eration

图7 CSNHL患儿术后开机9月前语言能力各项指标评分与术前FA值的相关性Fig.7 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 9 months before op-eration

图8 CSNHL患儿术后开机12月前语言能力各项指标评分与术前FA值的相关性Fig.8 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 12 months before operation

3 讨论

CSNHL患儿早期因声音刺激少甚至缺失，发生听觉剥夺，导致接受声音传入双侧大脑皮质的投射及联络纤维发育不良[10,11]。在临床治疗中已发现，这种微观结构改变可能是影响人工耳蜗植入术后疗效的关键因素[12]。然而，目前临床尚缺乏对这种改变进行量化，以评估患者听觉剥夺情况，进而指导人工耳蜗的植入治疗。

本研究发现CSNHL患儿脑白质纤维束FA值普遍降低。FA值是反映组织内水分子各向异性扩散程度的指标，可以用来评估纤维束走行方向及纤维束的完整性，在有髓神经纤维束中，水分子沿平行纤维方向的弥散速度快于垂直方向，当神经纤维轴突因病理改变发生脱髓鞘或脑白质纤维髓鞘发育不良时，可导致水分子垂直纤维束方向扩散增加，会导致FA值减小，以此来阐述脑白质神经纤维微观结构变化，对临床中神经系统疾病及脑功能的诊断研究具有重要意义[13,14]。CSNHL患儿由于不同程度的听觉剥夺，大脑听觉言语中枢微观结构发育异常，导致纤维束发生脱髓鞘和（或）完整性改变[15,16]，这解释了本研究中耳聋患者听觉言语中枢白质纤维束FA值普遍降低的原因。而在这些纤维束中，观察到右下额枕束和右下纵束的FA值下降最为显著（P＜0.01）。下额枕束和下纵束均为白质联络纤维，其作用是连接不同功能区的大脑皮层。下纵束为联系同侧颞叶与枕叶的纤维束，负责集成语音和听觉皮层区域之间的信息；下额枕束连接同侧额叶和枕叶，同侧额叶、后顶叶以及颞叶，并与钩束交叉，主要是对前额叶皮层的听觉和视觉信息进行整合，是视听觉反应的结构基础；除此以外，上纵束同样和语言功能相关，是运动性语言皮质和感觉性语言皮质的联络纤维；钩束、扣带等还与记忆、认知和执行能力密切相关。因此，右下额枕束和右下纵束可能与听觉言语中枢功能密切相关[17-19]。

我们进一步分析了影响右下额枕束和右下纵束FA值改变的可能因素，发现助听组CSNHL患儿右下额枕束和右下纵束的FA值均大于无助听组，而助听+语训组患儿FA值又大于单纯助听组。这种差异性改变主要得益于通过佩戴助听器，部分患儿获得听觉体验，使听觉剥夺现象减少或延迟，听觉中枢受到声音刺激，避免了脑白质纤维束微观结构的发育异常，而助听后同步进行语训的CSNHL患儿，除了能够获得听觉体验外，还经过唇语或手语等训练，视觉学习和记忆相关中枢得以刺激，中枢神经网络的发育相对更加完善[20,21]。这也跟临床治疗中术前助听或语训患儿人工耳蜗植入术后疗效较好的现象相符。因此，早期佩戴助听器或助听后同步进行语训可重塑CSNHL患儿中枢神经网络通路，减少听觉剥夺。

FA值在微观结构上反映了中枢神经纤维束的改变及发育情况，在功能上评估了听觉剥夺程度[22,23]。然而，有关术前FA值与人工耳蜗植入术后疗效相关性的研究十分有限。前语言交流能力是评估人工耳蜗植入术后疗效的主要指标。本研究发现CSNHL患儿在术后开机的各个月，前语言交流能力各项指标评估得分与患儿术前FA值均存在正相关。另外我们还发现，患儿术后轮流交流和听觉注意能力受术前FA值的影响最为明显，增长趋势高于主动交流和视觉交流能力。轮流交流和听觉注意反映了患儿听到语言声音刺激后，所表现出的声音和动作回应。人工耳蜗植入后患儿听觉能力得到提高，可以整合声音信息，并通过有声回应对其进行反馈，初步建立了“听/说”的交流模式，以至于患儿愿意与他人进行听/说交流[24]。而对于主动交流能力，有研究报道：不同手术年龄段的CSNHL患儿存在较大差异，2岁前手术患儿更易形成发声、主动交流模式；2岁后手术患儿的主动交流能力增长趋势不明显[25]。而本研究手术患儿的平均年龄接近于4岁，因此，可能造成主动交流能力得分增长趋势受FA值影响偏低。视觉交流对于儿童来说同样存在较大的个体差异，其评分所受的影响因素也较多，除了与患儿听觉、语言能力有关外，还受新鲜事物环境的影响，这与国内外研究结果基本一致[9]。

4 结论

综上所述，CSNHL患儿中枢脑白质纤维束FA值普遍降低，通过检测FA值可评估患儿听觉剥夺情况，而助听和语训可能是影响脑白质纤维束FA值改变的有关因素，早期助听或助听后同步进行语训可减少听觉剥夺，对于FA值与人工耳蜗植入术后听觉言语康复疗效相关性，我们分析得出术前FA值与人工耳蜗植入后前语言交流能力康复情况均呈正相关，这可能对人工耳蜗植入术后疗效具有一定的预判作用。