張燕梅陳喆宗亞靜鐘貞陳麗吳園丁陳婧劉玉和*
1北京大學(xué)第一醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科(北京 100034)
2北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院(北京 100871)
噪聲下言語識別能力是衡量老年性人聽覺能力和干預(yù)效果的一項重要指標(biāo),老年性聾患者噪聲下言語識別能力越好則助聽效果越好[1,2],但噪聲下言語識別率差多歸因于中樞退化。已有研究將老年人噪聲環(huán)境下言語困難歸因于耳蝸突觸病變或聽神經(jīng)末端的退化[3],我們需要臨床技術(shù)來探尋老年性聾內(nèi)耳改變特征,用于鑒別突觸型聽神經(jīng)末端型老年性聾。耳蝸電圖(electrocochleography,EcochG)是一項記錄聲刺激下耳蝸及初級神經(jīng)電位的電生理技術(shù),主要成分是總和電位(summating potential,SP)和聽神經(jīng)復(fù)合動作電位(compound action potential,CAP),簡稱AP。AP反映聽神經(jīng)末端電位變化,可用于聽神經(jīng)病突觸型和神經(jīng)型的鑒別診斷等[4,5]。代表耳蝸電位的SP和代表聽神經(jīng)電位的AP,對刺激速率敏感程度不同[6],隨著刺激速率的增加,AP幅度下降,而SP幅度無明顯下降,認為高刺激速率EcochG有助于鑒別耳蝸和聽神經(jīng)病變[7]。我們記錄老年性聾患者不同刺激速率Eco‐chG的結(jié)果,分析不同言語識別能力老年性聾耳蝸電生理改變。
研究對象為2018年9月至2019年10月就診于我科門診的老年性聾患者,入組標(biāo)準(zhǔn)4000Hz、8000Hz聽力閾值大于25 dB HL,年齡不小于60歲,排除外中耳異常、突聾、聽神經(jīng)瘤、眩暈、認知障礙等特殊疾病,診斷為雙側(cè)對稱性感音神經(jīng)性聾,共42例(84耳)納入研究,男20例,女22例,年齡60-86歲,平均年齡74.5歲,純音測聽(500、1000、2000、4000Hz的平均值)范圍 14~70dB HL,平均聽閾49.5dB HL。另招募9例(18耳)無任何耳科癥狀及病史的聽力正常年輕人,年齡24~31歲,250、500、1000、2000、4000、8000Hz各頻率聽力不大于20dB HL,作為對照組。所有受試者完成純音測聽、言語測聽和EcochG檢測。
純音測聽(pure tone audiometry,PTA)和言語測聽在隔聲室內(nèi)進行,背景噪聲<25dB A,測試設(shè)備為爾聽美ASTERA型號的聽力計,壓耳式耳機(TDH39),包括250、500、1000、2000、4000、8000Hz 6個頻率的閾值和必要的骨導(dǎo)閾值,言語頻500、1000、2000、4000Hz 4個閾值的平均值為言語頻平均聽閾(PTA4F)。言語測聽為多人談話噪聲背景下句子識別率50%的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),即信噪比閾值(SNR50),采用心愛飛揚言語測聽系統(tǒng),言語聲強度固定于受試者舒適強度,一般為PTA4F閾上30~40dB,噪聲強度的改變以2dB增減的自適應(yīng)模式[8],儀器自動判斷SNR50的結(jié)果,單位dB。EcochG測試在隔聲屏蔽室進行,背景噪聲<30dB A,設(shè)備為爾聽美ICS腦干誘發(fā)電位儀,換能器為插入式耳機ER3A。記錄電極同側(cè)或?qū)?cè)乳突,接地電極鼻根部,阻抗均低于5KΩ,參考電極為銀球鼓膜電極,經(jīng)酒精擦拭鼓膜表面后,在耳鏡下將涂抹導(dǎo)電膏的鼓膜電極放置于鼓膜上,阻抗低于25KΩ。刺激聲強度老年性聾患者采用96dB nHL,聽力正常人采用90dB nHL。刺激速率包括常規(guī)刺激速率11.1/s和高刺激速率55.1/s,記錄數(shù)據(jù)含SP幅度、AP幅度、SP/AP幅度比值(后文簡稱SP/AP)、AP潛伏期。
使用SPSS22.0統(tǒng)計軟件,以耳為單位,將SNR50作為因變量,以年齡、PTA250、PTA4F、PTA8000聽閾作為自變量,進行線性回歸分析,依據(jù)回歸公式計算SNR50預(yù)測值,SNR50高于預(yù)測值歸為A組(言語識別能力較差組),SNR50低于或等于預(yù)測值歸為B組(言語識別能力較好組)。9例正常人18耳作為對照C組。采用方差分析對比A組、B組、C組EcochG的差異。采用配對t檢驗分析高刺激速率與低刺激速率EcochG的差異。P<0.05認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
線性回歸分析的有效變量為PTA250和PTA4F,回歸公式如下:
SNR50預(yù)測值=-8.0+0.16×PTA4F+0.11×PTA250
依據(jù)回歸公式計算SNR50預(yù)測值,與SNR50實際值對比后分組:A組38耳,B組46耳。分組后的平均聽力曲線見圖1,各組的基本信息見表1,對A、B兩組的年齡和聽力損失程度(250Hz、PTA4F、8000Hz)進行t檢驗,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.931,0.330,0.059,0.476)。A組、B組、C組SNR50平均值為6.1±6.0dB,2.1±2.2dB,-5.0±0.8dB,兩兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
圖1 A組(言語識別能力較差組)、B組(言語識別能力較好組)和C組(正常年輕人)平均聽力曲線(平均值±1個標(biāo)準(zhǔn)差)Fig.1 Mean audiograms± 1 standard deviation of the air con‐duction hearing threshold for Group A(poor speech perfor‐mance),Group B(good speech performance),Group C(nor‐mal young adults).
表1 分組后基本信息Table 1 Information after grouping
方差分析結(jié)果見表2,顯示SP幅度A組高于C組,但B組與C差異不明顯;AP幅度A組和B組均低于C組,但A組和B組之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義;SP/AP比值A(chǔ)組的高于B組,且B組高于C組;AP潛伏期各組之間的差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。
方差分析結(jié)果見表2,顯示AP幅度A組和B組均低于C組,但A組和B組之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義;SP/AP比值A(chǔ)組大于B組和C組,但B組和C組的差異無統(tǒng)計學(xué)意義,SP幅度、AP潛伏期各組之間的差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。
表2 兩種刺激速率耳蝸電圖在三組人群中的結(jié)果Table 2 Electrocochleography results at two stimulate rates among the three groups
與低刺激速率EcochG各項指標(biāo)的配對t檢驗結(jié)果提示A、B、C 3個組的高刺激速率AP幅度均下降,SP/AP均升高,AP潛伏期均延后;A組SP幅度下降(P<0.05),B、C組SP幅度的改變無統(tǒng)計學(xué)差異。C組低刺激速率SP/AP為23.1±10.7%,以≤34%視為正常范圍;高刺激速率SP/AP為38.2±16.2%,以≤54%視為正常范圍。
EcochG是反映耳蝸毛細胞和聽神經(jīng)末端神經(jīng)動作電位的一項電生理技術(shù),基于本實驗室環(huán)境,聽力正常年輕人常規(guī)刺激速率11.1/s EcochG的SP/AP≤34%視為正常范圍,與他人研究推薦的值基本一致[5]。Kaf等[7]研究聽力正常年輕人刺激速率58.59/s時,SP/AP比值0.46±0.12,本研究高刺激速率55.1/s的EcochG SP/AP比值(38.2±16.2)%,本實驗室高刺激速率55.1/s EcochG SP/AP≤54%可視為正常范圍,并且與低刺激速率對比,SP幅度無明顯改變。老年性聾與聽力正常年輕人對比,AP幅度下降,SP幅度差異不明顯,SP/AP升高,則AP幅度下降是SP/AP升高的主要原因。老齡化對聽神經(jīng)功能的影響是顯著的,Konrad-Martin等[9]的研究提示,聽力未見明顯改變時,衰老已經(jīng)導(dǎo)致聽神經(jīng)輸入端功能的退化,即可能存在聽神經(jīng)元數(shù)量減少或聽神經(jīng)元同步性下降,而聽力下降的老年性患者,聽神經(jīng)輸入端功能退化更加顯著。相比聽力正常年輕人,輕度老年性聾EcochG的AP幅度明顯下降[10]。但本研究更關(guān)注的是言語識別能力差的患者,EcochG是否有特異性改變,即聽神經(jīng)輸入端功能改變是否是老年性聾言語識別能力差的原因之一。
從結(jié)果2.1可知,老年人噪聲下言語識別能力隨聽力損失程度的下降而變差,但個體差異大,而且隨著年齡的增長,言語識別能力有下降的趨勢,這與他人研究結(jié)果一致[1,11],但依據(jù)聽力損失程度并不能預(yù)測噪聲下言語識別能力。本研究依據(jù)線性回歸公式分組后對年齡和聽力損失程度t檢驗,結(jié)果(結(jié)果2.1)顯示無統(tǒng)計學(xué)差異,排除了年齡和聽力損失程度對言語識別能力的影響。兩組老年性聾的EcochG有差異(結(jié)果2.2和2.3),言語識別能力差的老年性聾SP/AP高于言語識別能力好的老年性聾。將刺激速率提高后,伴隨SP和AP幅度下降的情況下SP/AP持續(xù)升高,但言語識別能力好的老年性聾SP/AP與正常人的差異則不明顯,推知言語識別能力差的老年性聾AP幅度下降更加明顯。
AP是數(shù)根傳入神經(jīng)纖維動作電位的空間總和,AP的幅度依賴于神經(jīng)被激活的同步性和數(shù)量,毛細胞損傷則會影響聽神經(jīng)被激活的數(shù)量,而內(nèi)毛細胞與聽神經(jīng)末端之間的突觸(耳蝸突觸)病變會導(dǎo)致同步性變差和信號傳遞受阻。已經(jīng)證實,聽神經(jīng)病患者耳蝸突觸病變或聽神經(jīng)病變,表現(xiàn)為AP幅度下降而導(dǎo)致SP/AP幅度比升高[5,12,13]。噪聲性聽力損失的動物實驗,耳蝸突觸數(shù)量減少,AP幅度下降[14]。有噪聲接觸史的隱性聽力損失也表現(xiàn)為AP幅度下降[15]。隨著年齡的增加,AP潛伏期延后,幅度下降[10]。動物實驗也證實,隨著年齡的增加,耳蝸突觸病變早于毛細胞數(shù)量的減少[16],隨著年齡增長耳蝸突觸數(shù)量減少,耳蝸突觸的退化明顯早于毛細胞和聽神經(jīng)[17,18]。高強度聽性腦干反應(yīng)(ABR)波Ⅰ幅度降低與傳入神經(jīng)或突觸數(shù)量下降相關(guān)[19,20]。研究證實,噪聲下言語識別能力差的老年性聾,ABR波Ⅰ幅度下降[21],認為耳蝸突觸病變可能是噪聲下言語識別能力差的一個原因。ABR波Ⅰ起源于聽神經(jīng)遠端,與AP同源,老年性聾AP幅度下降說明了老年聾患者內(nèi)毛細胞與聽神經(jīng)連接的帶狀突觸、聽神經(jīng)數(shù)量減少或一定程度的同步性變差。因此,認為老年性聾毛細胞損傷合并不同程度的突觸或聽神經(jīng)末端病變,言語識別能力差的老年性聾耳蝸突觸病變更重。
言語識別能力差的老年性聾SP幅度的改變是另外一個值得關(guān)注的地方,在低刺激速率時,SP幅度稍高于言語識別能力較好老年性聾和聽力正常年輕人,但隨著刺激速率的增加SP幅度下降,與聽力正常年輕人及言語識別能力好的老年性聾不一致,提示耳蝸毛細胞對快速聲刺激出現(xiàn)異常反應(yīng)。SP是內(nèi)、外毛細胞電位的代數(shù)和,在高強度聲刺激時引出,一般不受刺激速率的影響[6],言語識別能力差的老年人耳蝸毛細胞對高刺激速率聲音反應(yīng)異常說明內(nèi)、外毛細胞功能退化,以至于在高強度、高刺激速率的聲刺激時難以維持住穩(wěn)定直流電位。高刺激速率下SP幅度下降,或許是耳蝸毛細胞功能退化的標(biāo)記之一。
綜上,耳蝸電圖SP/AP升高是老年性聾的普遍現(xiàn)象,提示突觸或聽神經(jīng)末端退化,這或許是噪聲下言語識別能力差的一個原因,而高刺激速率耳蝸電圖是診斷老年性聾耳蝸突觸病變的可選方法。