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双模式助听儿童的皮层听觉诱发电位特征研究

2020-09-17刘一迪郑琪倪广健耿江桥刘海红

听力学及言语疾病杂志 2020年5期
关键词:单侧皮层幅值

刘一迪 郑琪 倪广健,3 耿江桥 刘海红

随人工听觉技术的发展和人工耳蜗植入(cochlear implant, CI)适应证的扩展,越来越多的单侧或双侧具有一定残余听力的听力损失患者成为CI候选者,这使得一侧进行CI、一侧佩戴助听器(hearing aid,HA)即双模式助听成为重要干预方式[1~3]。双模式助听干预在改善安静和噪声条件下言语识别、声源定位等方面均较单用CI时表现出明确优势[4~6]。然而,随着听力损失患者干预的日益低龄化趋势,大部分先天性听力损失者在12个月龄左右进行了干预,这些低龄婴幼儿难以配合完成言语和方向性识别等评估。

皮层听觉诱发电位(cortical auditory evoked potential, CAEP)是指大脑在对声音信号进行感觉、认知、记忆过程中产生的电位,常用于评估中枢听觉发育状态及可塑性。CAEP的P1波反映上行听觉通路的突触传递和皮层发育成熟度,研究表明,与同龄人相比,先天性听力损失儿童P1波潜伏期长,早期CI干预后P1波潜伏期显著缩短[7]。在正常听力儿童中,P1波幅值随年龄增长而下降[8]。失匹配负波(mismatch negativity, MMN)由一系列重复听觉刺激(即标准刺激)中偶然穿插的偏差刺激所诱发,反映中枢对刺激变化的编码[9]。研究表明,CI植入者MMN潜伏期较正常听力者延迟,幅值较低,且康复效果越差幅值越低[10, 11]。但也有研究认为幅值易受注意状态影响,幅值变化无统计学意义[12]。故本研究采用CAEP中的P1波以及事件相关电位(event-related potentials, ERP)中的MMN对双模式助听儿童进行评估,拟通过对双模式和单侧CI下P1和MMN潜伏期和幅值的对比分析,为低龄双模式助听儿童建立皮层功能客观评估提供适用的有效方法。

1 资料与方法

1.1研究对象 以7例双模式助听儿童为研究对象,男3例,女4例,患者的基本信息见表1。

表1 7例患者的临床资料

1.2研究方法

1.2.1双模式助听的调试 CI调试包括电极阻抗测试、听阈和最大舒适阈(T、C值/M值)测试。电极阻抗测试显示全部受试者各电极工作正常。针对受试者年龄和配合能力,最大舒适阈测试分别采用行为观察法和响度级别增长指图法(响度级别包括听不到、声音太小、声音刚刚好、声音太大、声音大得耳朵疼了五个级别)进行。调试结束后,进行标准声场下助听听阈测试,以保障受试者具有良好的可听度;7例患者CI侧各频率助听听阈见表2,0.25、0.5、1、2、4 kHz平均助听听阈及总体平均听阈分别为30.71±5.35、28.57±5.56、28.57±4.76、30.00±4.08、30.00±2.89、29.57±3.55 dB HL。

表2 7例受试者CI侧各频率助听听阈(dB HL)

HA的调试采用DSL 5.0处方公式,压缩方式为宽动态范围压缩(wide dynamic range compression,WDRC),麦克风设置为全向性,关闭降噪功能。现有研究证据提示,开启降频或频率转移(frequency lowering/ transposition)并不能使双模式使用者获益[13],因此在HA调试中关闭上述功能。全部受试者均采用不带通气孔的软耳模,且通过标准导声管(13号)与HA相连。完成初始选配后,通过探管麦克风测试进行验证,本研究中采用的验证设备为Aurical FreeFit®,以保障HA选配达到最适。

1.2.2CAEP及ERP测试 测试于首都医科大学附属北京儿童医院听力中心标准屏蔽隔声室进行,背景噪声小于30 dB SPL,测试人员与受试者不同室。扬声器位于受试者正前方,距离为1 m,扬声器中心高度与受试者双耳平齐。

脑电信息记录采用EGI测试系统(Philips),使用128导联盐电极帽。以/ba1/、/ba4/(即/ba/一声和四声)作为标准刺激与偏差刺激声分别在双模式和单侧CI助听时进行声场下CAEP和ERP测试,刺激声素材均由专业的男性播音员录制并随机播放。刺激声强均为65 dB SPL(受试者CI麦克风位置的监测声强)。每组时长为8分钟,每位受试者测两组(共16分钟),两组之间可以短暂休息,标准刺激与偏差刺激在16分钟内的叠加次数分别为850次和150次。

使用MATLAB. R2016b软件进行数据处理,数据处理方法包括:离线滤波、坏导替换、重置参考、伪迹剔除、分段、基线校正、叠加平均。将标准刺激诱发波形中100 ms附近出现的第一个正向波判定为P1。用偏差刺激诱发的波形减去标准刺激诱发的波形,所得波形的峰潜伏期位于300 ms附近的最大负波判定为MMN。

1.3统计学方法 使用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析。由于不符合正态分布,采用配对比较的秩和检验统计学方法分析两种助听模式下P1波和MMN的潜伏期与幅值的差异。

2 结果

7例受试者双模式和单侧CI助听下CAEP中P1波的潜伏期、幅值以及MMN的潜伏期、幅值见表3和表4,可见,双模式条件下P1及MMN潜伏期的均值较单侧CI条件下显著缩短(P<0.05),而P1及MMN幅值差异无统计学意义(P>0.05),但双模式条件下P1及MMN幅值较单侧CI条件下呈现增大趋势。

表3 7例受试者在两种助听模式下的P1和MMN潜伏期和幅值

表4 7例受试者两种助听模式下的P1和 MMN潜伏期和幅值平均值

3 讨论

既往研究表明,双模式助听能够为双侧感音神经性聋患者提供双耳听觉、改善噪声下言语识别率、提高空间定位能力、加强声调识别能力、获得更清晰的言语情感线索以及更丰富的音乐识别与感受能力[14~16],相对于单侧CI来说有明显的优势。双模式助听提供了双侧听觉输入,从而保证了对侧听觉神经通路及大脑皮层不断接受刺激,避免了由于不对称听力导致的听力较好耳对声音的优先反应即听觉偏好的产生[17],同时也避免了非植入耳的迟发性听觉剥夺效应以及听觉皮层的跨模式重组。尽管其优势得到了充分肯定,双模式助听仍然存在着争议,首先,CI将声信号转化为电信号输入刺激,HA提供声信号,二者作用机制不同,是否会在听觉言语中枢产生拮抗仍无定论;此外,在双模式配置上,如何为患者提供最佳助听模式、如何验配调试以及康复时如何进行效果评估都是目前讨论的热点问题。

目前国内外对于双模式助听的效果研究多为主观评估,如:问卷调查、言语识别测试,包括声调、元音、音节识别测试、词汇及句子测试等[4, 18~22]。本研究探讨双模式助听儿童的脑电特征,拟从客观角度评估双模式助听的效果,文中结果提示,相对于单侧CI模式,7例患者双模式助听下的P1潜伏期均明显缩短(P<0.05)。P1是CAEP中第一个正向波形,是听觉刺激诱发的最早的皮层电位,产生于丘脑和初级听觉皮层,反映周围至中央听觉通路突触延迟的总和[23]。P1潜伏期常用于评估中枢听觉传导通路的信息传递,P1潜伏期缩短提示听觉皮层突触连接更加紧密、不应期缩短以及髓鞘形成[24]。国外一篇病例报道中,一例1岁的CI儿童在双模式干预三个月后P1潜伏期降低到正常范围内,进一步佐证了双模式助听并不会在中枢处理过程中产生拮抗,反而能够提高大脑对声音的识别和处理能力[24]。本组对象中,双模式助听下P1幅值较单侧CI出现增大趋势,但无统计学差异。既往研究中对P1幅值观点不一,有研究认为随着年龄增长与中枢听觉系统发育的逐渐成熟,P1幅值逐渐降低[25],而在CI儿童的随访研究中,CI后早期P1幅值迅速增大[26]。本研究观点与后者相近,认为幅值在一定程度上能够反映干预后效果;但P1波幅值变化受影响因素较多,其特异性不如潜伏期高,加之本研究例数较少,未得到统计学差异,后续研究中将扩大样本量进一步观察。

MMN由一系列重复听觉刺激中偶然穿插的偏差刺激或者刺激的某一特征改变所诱发,MMN的引出说明了听觉皮层对偏差刺激的识别,因此可反映受试者的听辨能力。本研究结果显示,与单侧CI相比,双模式助听下MMN潜伏期显著缩短,幅值出现增大趋势但无统计学差异,表明双模式干预对大脑皮层辨别声音更具优势,但幅值可能与意识状态的变化、对刺激反应出现的伴随变化相关,因而没有差异。既往研究探讨了双模式助听儿童的MMN与P300的潜伏期与幅值,结果显示双模式助听儿童MMN潜伏期显著缩短,幅值无差异[15],与本研究类似。P300是大脑对所接受的信息进行处理、加工,对刺激的识别、分辨、期待和判断等并准备作出运动反应的过程中伴随产生的脑电活动,与MMN类似,能够反映大脑听觉皮层对刺激变化的认知功能,有研究报导,双模式助听下P300潜伏期显著短于单侧CI模式[15, 27],这表明使用电声同时刺激的助听模式提高了大脑对声音信息的识别能力,也能够体现双模式助听的优势。

综上所述,相较于单侧CI,双模式助听下P1及MMN潜伏期显著缩短,说明双模式助听患者所接受的声刺激和电刺激不会相互干扰,能发挥双耳聆听的优势。国外有研究证明,通过双模式助听早期达到平衡的双耳听觉可避免皮层不对称发育的发生,虽然声、电信号有所不同,但只要双耳能够接受到足量的刺激即可产生融合[28]。本研究的不足之处在于样本量较少,后续研究中将增加样本量,进行更加深入的研究。

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