許其華 蘇俊
耳蝸參與組成內(nèi)耳,其結(jié)構(gòu)精細(xì)、功能復(fù)雜。位于基底膜上的Corti器是主要的聲音感知器官,包括內(nèi)毛細(xì)胞(inner hair cell,IHC)、外毛細(xì)胞(outer hair cell,OHC)、支持細(xì)胞、網(wǎng)狀膜、蓋膜等。耳蝸的功能狀態(tài)對(duì)聲音傳導(dǎo)至關(guān)重要。很多因素如創(chuàng)傷、強(qiáng)聲、藥物等都會(huì)影響耳蝸功能。為判斷耳蝸的功能狀態(tài),本文將耳蝸功能檢測(cè)方法按主、客觀分類綜述。
耳蝸能對(duì)聲波刺激產(chǎn)生的行波進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié),即調(diào)諧性,是由基底膜、內(nèi)外毛細(xì)胞等共同作用實(shí)現(xiàn),包括耳蝸的非線性響應(yīng)特性、高敏感性、頻率選擇性。當(dāng)耳蝸中某結(jié)構(gòu)受損,耳蝸的調(diào)諧性將出現(xiàn)障礙,表現(xiàn)為聽覺靈敏度和分辨力下降、噪聲下難以識(shí)別信號(hào)等?;诖耍芯空咴O(shè)計(jì)出包括心理物理調(diào)諧曲線及閾值均衡噪聲測(cè)試等主觀檢測(cè)方法。
IHC作為聽覺受體細(xì)胞,與神經(jīng)元直接形成突觸,將沖動(dòng)發(fā)送到大腦,IHC受損或缺失會(huì)減少聽神經(jīng)誘發(fā)的動(dòng)作電位數(shù)量,使大腦無法感知[1,2]。Chistovich[3]和Small[4]提出了PTC,表現(xiàn)為純音掩蔽中掩蔽聲頻率接近信號(hào)聲頻率時(shí)會(huì)出現(xiàn)最大掩蔽效應(yīng)。Zwicker等[5]首次將其簡(jiǎn)化用于臨床測(cè)試,給予一耳固定強(qiáng)度和頻率的純音信號(hào),同時(shí)給予掩蔽噪聲,直到恰好能掩蔽信號(hào),從而測(cè)量所需掩蔽聲的強(qiáng)度和頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該檢查可用來評(píng)估耳蝸的頻率選擇性,對(duì)于耳蝸正常的測(cè)試耳,當(dāng)掩蔽聲的頻率越接近信號(hào)聲,掩蔽聲所需的聲強(qiáng)級(jí)越低,因此PTC曲線呈V形;如果耳蝸受損、尖端遠(yuǎn)離,說明耳蝸的頻率選擇性出現(xiàn)障礙。
PTC涉及不同特征頻率的一組神經(jīng),對(duì)于檢測(cè)耳蝸的特征頻率很有價(jià)值,具有可靠性,成為檢測(cè)耳蝸頻率選擇性的“金標(biāo)準(zhǔn)”[6],但由于耗時(shí)長(zhǎng),受試者易疲勞,臨床應(yīng)用受限。為更方便地進(jìn)行檢測(cè),Moore等[7,8]經(jīng)過多次改良提出了快速心理物理調(diào)諧曲線方法Fast-PTC,其基于Békésy的跟蹤方法,使用掩蔽噪聲帶,在頻率上從低到高(正向掃描)或從高到低(反向掃描)緩慢向上或向下掃頻,最后特征頻率的估算通過正向和反向掃描尖端的平均值獲得。Myers等[9]建議在處理數(shù)據(jù)時(shí)使用二次函數(shù)法,其具有較高的尖端估計(jì)成功率和最佳的重測(cè)可靠性。Fast-PTC相對(duì)于傳統(tǒng)PTC提高了效率,但耗時(shí)長(zhǎng),在臨床診斷上難以廣泛應(yīng)用。
Moore等[10]在助聽器調(diào)試時(shí)對(duì)某些頻率進(jìn)行放大,不但沒有增益效果,還因?yàn)檫^大的聲音損害了患者的語(yǔ)音識(shí)別能力,提出了耳蝸死區(qū)概念。耳蝸死區(qū)是指耳蝸上某個(gè)或多個(gè)區(qū)域的內(nèi)毛細(xì)胞和/或與該位置相關(guān)的聽覺神經(jīng)失活或退化,使基底膜振動(dòng)的信息不能傳至大腦,當(dāng)耳蝸存在死區(qū)時(shí),會(huì)影響基底膜的機(jī)械性能,改變聽覺神經(jīng)的調(diào)諧性和敏感性。在掩蔽噪聲下,純音聽閾必須使用更強(qiáng)的信號(hào)聲使死區(qū)周圍有活性的區(qū)域感知,因此存在死區(qū)的掩蔽閾值要遠(yuǎn)高于正常耳蝸掩蔽閾值[11]。閾值均衡噪聲(threshold equalization noise,TEN)測(cè)試基于此原理,通過一定強(qiáng)度的寬帶噪聲(以dB SPL為單位),測(cè)試250~10000 Hz各頻率純音聽閾, 測(cè)得的閾值即TEN閾值。無死區(qū)的測(cè)試耳TEN閾值約等于噪聲強(qiáng)度,反之TEN閾值會(huì)明顯高于噪聲強(qiáng)度[12]。但TEN(SPL)有3個(gè)方面的受限:①聽力計(jì)的輸出限制;②潛在的破壞性噪聲可能進(jìn)一步損害聽力;③TEN(SPL)需要以dB SPL為單位進(jìn)行校準(zhǔn),以dB HL為單位測(cè)試閾值,在臨床上使用不便[13]。因此Moore等[14]研發(fā)了被廣泛應(yīng)用的改良測(cè)試即TEN(HL)。
改良后的TEN(HL)測(cè)試選擇的頻率范圍為500~4000 Hz,以dB HL為單位掩蔽,改善了上述TEN(SPL)的局限性,但也存在爭(zhēng)議:①當(dāng)以單獨(dú)一個(gè)頻率測(cè)試發(fā)現(xiàn)不確定死區(qū)時(shí),重測(cè)TEN(HL)并不完全可靠;②很多成年受試者對(duì)測(cè)試中的高強(qiáng)度寬帶噪聲感到疲勞,兒童難以理解測(cè)試規(guī)則;③可使用的最大TEN閾值為90 dB HL,最高頻率為4 kHz,強(qiáng)度和頻率有限是測(cè)試的固有局限性[15]。目前TEN測(cè)試在臨床上還在不斷探索研究,主要用于助聽器的選擇和調(diào)試、人工耳蝸植入評(píng)估等。
由于TEN測(cè)試的臨床應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短,需要進(jìn)一步的臨床驗(yàn)證,當(dāng)需要判斷耳蝸調(diào)諧性時(shí),在TEN和PTC結(jié)果不一致的情況下,PTC的結(jié)果更為可靠[16]。
對(duì)耳蝸功能的主觀檢測(cè)方法依賴于患者的主觀感受,會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性,因此,在判斷耳蝸功能時(shí)需結(jié)合客觀檢測(cè)方法,包括耳聲發(fā)射、耳蝸生物電反應(yīng)等。
OHC的運(yùn)動(dòng)反映了耳蝸的非線性響應(yīng)特性和高敏感性,當(dāng)選擇性破壞OHC時(shí),耳蝸放大器的增益減少,調(diào)諧性消失,OHC通過增強(qiáng)基底膜的共振效應(yīng)加強(qiáng)耳蝸的調(diào)諧能力[1,16]。Kemp[17]提出的耳聲發(fā)射(OAEs)是目前應(yīng)用最廣泛的聽力學(xué)檢查方法。OAEs是因OHC的運(yùn)動(dòng)使得基底膜振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能,經(jīng)中耳傳播至外耳道,利用敏感麥克風(fēng)記錄信號(hào)。包括自發(fā)性耳聲發(fā)射(spontaneousotoacousticemissions,SOAEs)和誘發(fā)性耳聲發(fā)射(evokedotoacousticemissions,EOAEs),其中EOAE包括瞬態(tài)誘發(fā)耳聲發(fā)射(tencentevoked otoacoustic emissions,TEOAEs)、畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortionproduction otoacousticemissions,DPOAEs)、刺激頻率耳聲發(fā)射(stimulus frequency otoacoustic emissions,SFOAEs)和電誘發(fā)耳聲發(fā)射(electrically evoked otoacoustic emissions,EEOAEs)。
目前臨床應(yīng)用最廣泛的是DPOAE和TEOAE,主要用于新生兒聽力篩查/聽力學(xué)評(píng)估和某些疾病的鑒別診斷。檢查結(jié)果一般采用信噪比判斷,同時(shí)要考慮OAE引出的潛伏期和幅值。通過觀察幅值可檢測(cè)噪聲誘發(fā)內(nèi)耳損傷的早期跡象,低水平OAE預(yù)示未來聽力損失風(fēng)險(xiǎn)增加,與隱性聽力損失有關(guān)[18]。在9~16 kHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量的超高頻耳聲發(fā)射,能在耳蝸損傷未到達(dá)低頻前發(fā)現(xiàn)潛在聽力損失風(fēng)險(xiǎn),為檢測(cè)人耳的隱性聽力損失提供了參考[19~21]。此外,使用對(duì)側(cè)聲抑制耳聲發(fā)射,通過給對(duì)側(cè)耳白噪聲,記錄上橄欖復(fù)合體對(duì)一側(cè)耳OHC聲音放大作用的抑制效果,以潛伏期和幅值的變化評(píng)估聽覺傳出系統(tǒng)功能[22,23],從而判斷或輔助某些疾病的診斷。但OAE能量較低,且受中、外耳影響,會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)不到或假陽(yáng)性情況。
耳蝸生物電反應(yīng)是目前在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用較多的客觀聽功能測(cè)試之一,主要包括由聲刺激誘發(fā)的耳蝸內(nèi)電位(endocochlear potential,EP)、耳蝸微音電位(cochlear microphonics,CM)、耳蝸總和電位(summating potential,SP)和復(fù)合聽神經(jīng)動(dòng)作電位(compound action potential,CAP),這些不同的電位成份分別起源于耳蝸內(nèi)不同的結(jié)構(gòu)組織。耳蝸生物電反應(yīng)比引自任何聽覺中樞的聽覺誘發(fā)電位更能準(zhǔn)確反映耳蝸及周邊的功能狀態(tài)[24~27],是直接反映耳蝸功能的最佳觀察指標(biāo)。
2.2.1 EP是由類似細(xì)胞內(nèi)液的內(nèi)淋巴產(chǎn)生的80 mV的正電位,是耳蝸發(fā)揮調(diào)諧性的基本驅(qū)動(dòng)力,反映了血管紋的功能狀態(tài)[28]。EP主要用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn),通過觀察EP可及時(shí)發(fā)現(xiàn)血管紋細(xì)胞的異常。與噪聲、藥物、年齡、自身免疫病、局部或全身炎癥等有關(guān)的聽力損失,大都與血管紋細(xì)胞功能受損有關(guān),包括血管的完整性受破壞、血管紋內(nèi)結(jié)構(gòu)改變,以及內(nèi)淋巴狀態(tài)紊亂等[28]。
2.2.2 CM是耳蝸受到聲音刺激后產(chǎn)生的交流電位變化,源自耳蝸毛細(xì)胞,由于OHC數(shù)量更多,CM主要由OHC產(chǎn)生[29]。CM沒有明確的閾值,最大的特點(diǎn)是完全復(fù)制刺激信號(hào)波形。CM作為電信號(hào)不受聲學(xué)背景噪聲影響,其中包括患者自身的呼吸音等[30,31],目前可通過聽性腦干反應(yīng)(ABR)和耳蝸電圖(electrocochleogram,EChoG)兩種方法記錄,兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[32]。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),ABR作為無創(chuàng)記錄,電極放于表皮,操作方便,但具有很大難度,包括CM波的引出識(shí)別、偽跡的剔除等;通過耳蝸電圖記錄能準(zhǔn)確識(shí)別CM波,但需要正確放置耳道內(nèi)電極以保證受試者的舒適度[32]。為此,臨床上需結(jié)合具體情況選擇合適的記錄方法。隨著記錄設(shè)備和技術(shù)的不斷進(jìn)步,目前CM在國(guó)外普遍應(yīng)用于人工耳蝸植入術(shù)前評(píng)估耳蝸殘存功能,判斷是否存在正常毛細(xì)胞,但只有當(dāng)患者被確診為聽神經(jīng)病時(shí)才有意義,其還應(yīng)用于響度重振的客觀檢查及耳聾預(yù)后的判斷、客觀聽閾的評(píng)估等。臨床上將ABR、神經(jīng)反應(yīng)遙測(cè)技術(shù)等作為人工耳蝸植入術(shù)中監(jiān)測(cè)、術(shù)后調(diào)機(jī)的常規(guī)方法[33,34]。CM能較準(zhǔn)確客觀地評(píng)估極重度聾患者的部分耳蝸功能,未來有望作為客觀評(píng)估患者耳蝸功能的常規(guī)方法之一[31,32]。CM和OAE的來源相同,但CM不受聲學(xué)背景噪聲影響且在低頻響應(yīng)較好,兩者相結(jié)合能更準(zhǔn)確地反映OHC功能狀態(tài)。
2.2.3 SP和CAP SP是大小和極性隨頻率和水平變化的直流電,OHC、IHC和聽神經(jīng)對(duì)SP均有貢獻(xiàn),其中OHC具有負(fù)極性,IHC和聽神經(jīng)具有正極性。選擇性破壞IHC,SP明顯降低,更確定了SP主要由IHC產(chǎn)生[35,36];CAP來自聽神經(jīng)放電活動(dòng),反映聽神經(jīng)的同步性,除了閾值外,CAP的振幅和潛伏期同樣重要;前者反映了同步放電的聽神經(jīng)數(shù)量,后者不僅反映了聲刺激在聽神經(jīng)中的傳播速度[37],還能反映OHC的功能[38]。
SP和CAP均通過EChoG記錄得到,臨床上將SP、CAP的振幅比和面積比作為診斷某些疾病的指標(biāo),如梅尼埃、聽神經(jīng)病等,并且為發(fā)現(xiàn)隱性聽力損失提供參考[39]。其中電誘發(fā)CAP能評(píng)估人工耳蝸植入者間及自身雙耳間的語(yǔ)音理解差異[40,41]。但SP和CAP在人耳中存在變異性,是由于記錄電極的放置和生理噪聲等固有局限造成[38],因而SP和CAP在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用較多。
目前,耳蝸功能的檢測(cè)方法并不多且各有局限性,臨床上對(duì)于疾病的診斷常結(jié)合聽覺誘發(fā)電位(auditory evoked potentia,AEP)。AEP是源自聲刺激誘發(fā)的聽覺系統(tǒng)的電反應(yīng),包括皮質(zhì)電反應(yīng)測(cè)聽(cortical electrical response audiometry,CERA)、聽覺腦干誘發(fā)反應(yīng)(ABR)、聽覺穩(wěn)態(tài)反應(yīng)(auditory steady state response,ASSR)、40 Hz聽覺事件相關(guān)電位(auditory event related potential,AERP)等。對(duì)于行為聽閾不可靠的患者可進(jìn)行AEP測(cè)試,CERA可反映皮層較高級(jí)整合中樞的活動(dòng),但受主體的清醒狀態(tài)影響;ABR不受受試者狀態(tài)影響,是其被廣泛應(yīng)用的原因之一,但ABR刺激是瞬時(shí)的,不是特定的頻率,且最大輸出為90 dB;ASSR是響應(yīng)正弦和/或頻率調(diào)制音調(diào)引起,在頭皮記錄的聽覺誘發(fā)電位,彌補(bǔ)了ABR測(cè)試的局限性,其特定頻率的最大刺激可達(dá)120 dB且由計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析結(jié)果。因此,ASSR測(cè)試可用于估計(jì)在最大刺激下未表現(xiàn)出ABR患者的聽力閾值;40 Hz AERP具有良好的靈敏度,可能是多個(gè)神經(jīng)核團(tuán)參與,但其結(jié)果在很大程度上也取決于受試者狀態(tài)[42,43]。
由于耳蝸損傷會(huì)使聲音的感知和處理出現(xiàn)障礙,未來必將聚焦于針對(duì)耳蝸損傷定位和程度的檢測(cè)方法進(jìn)行探索。