正常发育儿童言语声诱发ABR的复测一致性

/冀飞　编译/

解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科，解放军总医院耳鼻咽喉科研究所(北京　100853)



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正常发育儿童言语声诱发ABR的复测一致性

/冀飞1编译/1

解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科，解放军总医院耳鼻咽喉科研究所(北京100853)

听性脑干反应(ABR)是通过远场记录的方式反映听觉脑干核团对声信号反应同步性的一种测试方法。短声(click)诱发的ABR技术已非常成熟，其峰潜伏期在成人和儿童个体中的复测一致性非常好，在临床上已被广泛应用于客观听阈和听神经通路同步性检测。言语、音乐等复杂声信号也可用于诱发ABR，近年来，言语声诱发听性脑干反应(the speech-evoked ABR，言语声诱发ABR)得到了越来越广泛的应用。相比短声ABR，言语声诱发ABR能较好地保留复杂诱发信号的时域和频域特征，这对神经通路的神经锁相性和同步性要求较为精细，因此可以客观评估听觉功能和听觉处理缺陷的生物学过程，目前已被用于评估听皮层对复杂信号的处理能力。与短声ABR一样，言语声诱发ABR在年轻成人中具有较好的可重复性，其波形通常在5岁以后即达到成熟水平，因此在学龄儿童中也应具有较好的可重复性。言语声诱发ABR各波形成分的复测信度已在成人和儿童中得到验证，其中在儿童中复测信度的研究，其复测间隔期较短，平均为5个月，并且所研究的指标未同时涵盖时域和频域。另外，当言语声诱发ABR的应用目标是客观评估与聆听和学习经验相关的听觉功能时，那么就应在学龄儿童中开展其信度研究。基于上述背景，本研究在学龄儿童中系统研究了言语声诱发ABR的复测信度，其不同于以往文献的特点在于：①研究对象为有学习经验的正常学龄儿童且研究周期内持续接受学校教育；②时间间隔长达1年；③同时分析言语声诱发ABR的时域和频域特性指标。

本研究的研究对象为来自芝加哥地区的26例正常发育学龄儿童(14男，12女)，入选时年龄8～13岁，平均10.5岁。所有研究对象均符合如下听力学条件：①250～8 000 Hz倍频程纯音气导听阈均在20 dB HL以内；②500～4 000 Hz倍频程气骨导差均小于10 dB；③80 dB SPL短声诱发ABR波形正常。其他入选条件：①韦氏量表测试智商得分不低于85分；②无神经科既往史和现病史；③无学习障碍家族遗传史；④阅读效率测试得分不低于95分；⑤非接受特教的学生。

所有研究对象均接受了前后两次言语声诱发ABR测试，两次测试(第1年和第2年)的平均间隔时间为11.9±1.85月。诱发信号为时程170 ms的音节/da/(50 ms 共振峰迁移、120 ms 稳态元音)，包含的频率成分为基频(100 Hz) 和第4 (3 300 Hz)、第5(3 750 Hz)第6(4 900 Hz)共振峰。每次测试均在两种测试条件下进行：①安静状态下给/da/音；②六人嘈杂语噪声中同侧给/da/音。噪声条件下测试所使用的六人嘈杂语噪声来自4女2男的语音，内容为语法正确但无意义的句子，时长4.7 s，信噪比+10 dB 。故每例研究对象共获得四组数据：①第1年安静条件下测试；②第1年噪声条件下测试；③第2年安静条件下测试；④第2年噪声条件下测试。

测试过程中受试者坐于舒适座椅上观看电影，以保持安静和放松的清醒状态，电影音轨的播放强度在测试环境中低于40 dB SPL。刺激信号通过Neuroscan Stim 2刺激系统施加至研究对象右耳，左耳开放；极性为交替极性，强度80 dB SPL，刺激间隔60 ms，插入式耳机给声。反应记录系统为Neuroscan Acquire 4.3，记录电极置于颅顶Cz ，前额接地，同侧耳垂置参考电极。反应记录采样率20 kHz。滤波带宽70～2 000 Hz，观察窗时长230 ms (包含刺激前40 ms)；幅度超过± 35 μV的反应被认定为干扰/伪迹去除。每例研究对象扫描2次取平均值，每次扫描叠加次数3 000次。

复测信度的研究指标包括4方面：时域指标、扫描一致性、复测一致性、反应波幅。统计学分析采用重复测量的方差分析，在各指标分析中，测试时间(第1年、第二年)和测试条件(安静、噪声)作为两个影响因素。对于扫描一致性和复测一致性的整体分析还采用了Spearman相关分析方法。具体分析指标和分析结果如下。

1时域指标

①反应潜伏期。纳入分析的时域波形包括瞬态起始反应p9和p10，以及频率跟随反应波形的p42、 p43、 p52、 p53，两次测试均由人工手动标注波形。分析结果显示，无论安静条件还是噪声条件，各波潜伏期在第1年和第2年两次测试间均无显著差异(F6,19=0.875,P>0.50)，且条件和时间这两个因素无交互作用(F6,19=0.705,P>0.65)。

②相移：可通过反应波形相位的偏移进一步评估反应波形的重复性。噪声下的反应相位预期会比安静条件下后移，且后移最明显的区间在低次谐波(0～200 Hz)的共振峰迁移区(20～60 ms)。本研究比较了前后两次测试中安静条件下和噪声条件下的平均相移量，结果显示，相移量在两次测试之间亦无显著差异(t24=0.475,P>0.60)。

2扫描一致性

在整个反应时间区间内(0～180 ms)分析每位研究对象2次扫描(每次叠加3 000次)结果之间的相关性，结果显示，无论安静条件还是噪声条件，第1年和第2年得到的相关系数之间无明显差异(F1,24=0.769,P>0.389)，条件和时间这两个因素亦无交互作用(F1,24=3.055,P>0.05)。

3复测一致性

采用和扫描一致性分析方法类似的方法对第1年和第2年测试的复测一致性进行分析，分别获得安静条件下和噪声条件下的相关系数，结果显示第1年和第2年测试的平均复测相关系数安静条件下为0.799±0.29，噪声条件下为0.689±0.28。

4反应波幅

①波形信噪比由于原始反应波形的幅度受到诸多因素的影响，其临床可靠性并不高，因此，在本研究中不作为直接分析的指标，而是分析反应波形信噪比。信噪比的计算是由整个反应时间区间内(0～180 ms)的均方根幅度除以施加刺激之前的本底幅度(-40～0 ms)，结果显示，无论安静条件还是噪声条件，第1年和第2年测试的反应波形信噪比之间无显著差异(F1,24=0.426,P>0.50)，且未见因素间交互作用(F1,24=2.417,P>0.13)。有研究表明反应幅度会随年龄增长降低，但本研究中以信噪比描述的反应波形分化程度在1年间未见显著变化。

②反应谱幅度反应时域波形经FFT可转换为频谱图后进行幅度分析。频谱幅度的分析区间为共振峰迁移区(20～60 ms)以及以基频(F0)及其1 000 Hz以内的各整数倍谐波频率为中心、带宽40 Hz的频带内。无论安静条件还是噪声条件，第1年和第2年测试的反应谱幅度之间无显著差异(F10,15=1.175,P>0.35)，且未见因素间交互作用(F10,15=1.199,P>0.35)。

此外，为评估两侧测试之间整体的复测信度，还对第1年和第2年的数据进行了整体Spearman相关分析，结果显示复测信度相当高，且在自动测量的指标(信噪比、谱幅度、扫描一致性)中复测信度更高。事实上，本研究使用的较高刺激速率可提高波形的时域分辨率，进而可反映一些外部条件如皮肤阻抗对波形的细微影响。但时域分辨率越高，得到的波形精细结构越多，人工主观判断波峰越不容易。本研究结果显示人工主观标记的时域指标复测信度低于自动测量的指标，因此，建议在临床诊断时将自动测量和分析方法设为首选，以保证测试信度。

基于听觉的学习和交流能力通常被认为具有一定可塑性，特别是受听觉经验影响较大，本研究选择学龄儿童为研究对象，且两次测试相隔时间长达1年，这使得听觉经验的积累和发育这两个因素得到了充分体现。从时域和频域多个指标的稳定性来看，言语声诱发ABR在这一年龄段的儿童中已成熟，这与发育学的证据是相吻合的。已证实在2岁儿童短声诱发ABR即可达到与成人相同的波形分化程度。言语声诱发ABR的波形成熟相对较晚， Johnson等研究认为应该在5岁以后、学龄之前，这可能与言语信号较短声更复杂、需要更多神经核团参与方可实现足够同步性有关。

本研究结果表明，在正常发育的学龄儿童中，言语声诱发ABR的时域和频域特性指标在长达1年的时间跨度内具有良好稳定性和复测信度，这与近年来在成人中开展的复测信度研究结果一致。该结果的重要意义在于进一步证实了，如果在接受了听觉训练的学龄儿童中发现言语声诱发ABR有所改善，这种改善反映的应该是与有意义声音识别相关的神经处理能力发生的基础性改变，而不是由测试本身的变异导致的。例如，在接受语训后的儿童中，阅读能力较强的一组与较弱的一组之间，言语声诱发ABR的差异确定反映的是经过听觉言语训练后神经处理能力改善的差异，而与发育和测试误差无关。因此，言语声诱发ABR将可能成为临床和研究中评估学龄儿童言语交流能力和听神经处理能力的重要工具。

未来应在听觉交流能力障碍和/或学习能力障碍的儿童中进行言语声诱发ABR的复测信度研究，以确认其在这些功能障碍儿童中是否具有与正常发育学龄儿童相同的测试信度，此外也可探究具有功能障碍的儿童是否会表现出更大的变异度。

(编译自：Hornickel J, et al. Test-retest consisteacy of specth-evocked auditory brainstem responses in typically-developing children. Hear Res,2012,284：52.)

(2016-02-24收稿)

(本文编辑李翠娥)

DOI：10.3969/j.issn.1006-7299.2016.03.026