梅尼埃病患者的宽频声导抗测试研究

兰兰 黄鑫 谢林怡 熊芬 陈露静 王秋菊

梅尼埃病（meniere’s disease， MD）是一种原因不明的、以膜迷路积水为主要病理特征的内耳病[1]，由于其诊断的复杂性及评估方法的不同，该病一直是临床研究的热点。近年宽频声导抗（wideband acoustic immittance， WAI）[2]作为一种新型的评估测试项目，越来越受到听觉研究者的关注，WAI以宽频短声作为探测音，可采集0.226～8 kHz频率声能吸收率和声能反射率，并能同时记录共振频率等结果，因此WAI相对传统声导抗可以反映更多的中耳及内耳的信息，为了更好地开展研究，美国国立卫生研究院资助建立了WAI数据库（www.science.smith.edu/wai-database/home/about），目标是使听觉研究人员能够共享WAI测量值，可结合多个数据集分析结果。文献研究显示MD患者共振频率较正常人显著降低，并存在统计学差异[3～5]，国内关于中耳疾病宽频声导抗研究相对较多，但罕有宽频声导抗在内耳疾病应用价值的研究。声导纳鼓室图的形状第一次出现双峰的频率，在不同的疾病中有所不同。当中耳系统被质量特性所主导时（如听骨链断裂），首次出现双峰的频率比较低；如果被劲度特性所主导（如耳硬化症），频率会比较高。李姝娜等[6]发现，单侧梅尼埃病患者症状耳声能吸收率相对面积大于非症状耳，差异显著。迷路积水会导致镫骨底板处的阻抗降低，同时积水增加了中内耳系统的质量，影响中内耳传声特性，由此Demir等[7]也尝试在临床应用WAI的共振频率、最大吸收率等参数来筛查上半规管裂的患者。既往文献证实MD患者2 kHz声导纳鼓室图[3]（admittance width，Ywidth）及声导（conductance width，G-width）鼓室图[4，8～10]双峰之间的宽度（energy absorbance width，EA-width）均大于正常人。本文将分析MD患者WAI声能吸收率、鼓室图的双峰起始频率等各项指标变化或差异能否为临床提供诊断参考。

1 材料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 梅尼埃病患者入选标准 ①无中耳疾病史，声导抗鼓室图为A型，纯音测听显示气骨导差小于10 dB HL；②符合2017年制定的梅尼埃病诊断和治疗指南[1]中的确诊标准。确诊诊断标准为：2次或2次以上眩晕发作，每次持续20 min～12 h；病程中至少有一次听力学检查证实患耳有低到中频的感音神经性听力下降；患耳有波动性听力下降、耳鸣和（或）耳闷胀感；排除其他疾病引起的眩晕，如前庭性偏头痛、突发性聋、良性阵发性位置性眩晕、迷路炎、前庭神经炎、前庭阵发症、药物中毒性眩晕、后循环缺血、颅内占位性病变等；排除继发性膜迷路积水。

1.1.2 受试者 收集2018年11月～2019年3月就诊的单侧梅尼埃病患者21例（症状21耳，非症状21耳），其中男8例，女13例，年龄32～77岁；另有听力正常人25例（50耳）作为对照组，其中男7例，女18例，年龄19～33岁，均无耳科疾病史，纯音测听250～8000 Hz各频率气导听阈均≤20 dB HL，基本信息见表1。

表1 受试者基本信息（±s）

表1 受试者基本信息（±s）

分组 耳数/耳年龄/岁 平均听阈/dB HL MD症状耳 21 50.95±13.64 46.73±17.71 MD非症状耳 21 50.95±13.64 24.70±16.13对照组 50 24.15±2.55 4.88±4.91

图1 A.声能吸收率3D鼓室图；B.声能吸收率峰值（峰压鼓室图中吸收率的最大值）、声能吸收率相对面积（峰压鼓室图的声能吸收率均值）；C.双峰起始频率（鼓室图形状随频率变化第一次进入双峰的频率）示意图；D.EA-width（探测音2000Hz声能吸收率鼓室图中两峰之间的宽度）的宽度测量方法

1.2 研究方法

1.2.1 听力学测试方法 ①纯音测听及声导抗测试：应用Conera纯音听力计Otosuite（版本号4.82），配套TDH39压耳式耳机按照GB/T 16296.1-2018在符合标准的隔声室内进行纯音测听。应用GSI33型中耳分析仪进行声导抗测试。②宽频声导抗测试：应用丹麦国际听力设备公司TitanIMP440宽频声导抗仪（软件版本号3.2.0.3）进行测试。各项分析参数测量示意图分别为共振频率、吸收率峰值与吸收率相对面积（见图1A，B），双峰起始频率（图1C），EAwidth测量方法（见图1D）。声能吸收率相对面积即峰压鼓室图中声能吸收率鼓室图下的蓝色阴影面积除以横轴的长度，是用n个矩形近似整个鼓室图，求得矩形面积和，再除以矩形在横轴方向的总长度（n*c），即峰压对应的声能吸收率鼓室图的声能吸收率均值，声能吸收率相对面积（S）计算公式[6]：

1.2.2 统计分析 应用SPSS 22.0软件对数据进行统计分析。对数据进行正态性检验后，满足正态分布应用配对t检验和两独立样本t检验，非正态分布则使用Wilcoxon符号秩和检验和Mann-Whitney U检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 对照组自身参数比较

对照组各值与年龄不具有相关性（r=-0.207～-0.050，P=0.333～0.730）。对照组各值在男女性别之间及左右耳之间均无显著差异（见表2）。对照组共振频率95%置信区间为1114.92～1359.72 Hz。

2.2 MD患者与对照组之间的比较

2.2.1 共振频率的比较 MD症状耳共振频率均值为894.29±391.65 Hz，非症状耳共振频率均值为1089.24±499.40 Hz，对照组共振频率均值为1237.32±430.70 Hz。MD症状耳共振频率明显低于非症状耳及对照组。症状耳组数据非正态分布，经秩和检验，MD症状耳与非症状耳差异存在统计学意义（Z=-2.833，P=0.005，见图2A）。经Mann-Whitney U检验，发现MD患耳与对照组差异具有统计学意义（Z=-3.515，P=0.000，见图2B），非症状耳与对照组差异不具有统计学意义（Z=-1.644，P=0.100）。

2.2.2 MD症状耳及非症状耳与对照组吸收率峰值和吸收率相对面积的比较见表3。MD自身对照及与正常对照组吸收率峰值、相对面积差异均无统计学意义。

2.2.3 MD症状耳及非症状耳与正常对照组双峰起始频率的比较 MD症状耳双峰起始频率均值为1653.62±574.62 Hz，非症状耳双峰起始频率均值为1859.81±488.60 Hz，对照组双峰起始频率均值为2081.60±656.69 Hz。 MD症状耳双峰起始频率均值显著低于非症状耳和对照组。经Wilcoxon符号秩和检验，MD自身比较差异具有统计学意义（Z=-2.138，P=0.033，见图2C）。经Mann-Whitney U检验，MD症状耳与对照组差异具有统计学意义（Z=-2.478，P=0.013，见图2D），MD非症状耳与对照组差异不具有统计学意义（Z=-1.305，P=0.192）。

2.2.4 MD症状耳及非症状耳与正常对照组EAwidth的比较 随着频率的增加，峰压下的声能吸收率鼓室图形状会发生变化，每个受试者的鼓室图双峰起始频率并不相同，本实验2000 Hz声能吸收率鼓室图存在双峰的受试者的比率如表4所示，可见并不是所有人在2000 Hz处都存在双峰。为了可以与梅尼埃病症状及非症状耳进行比较分析，只使用对照组中双耳同时存在双峰的受试者（12名）的数据。实验组症状耳的EA-width均值为96.71±51.74 daPa，非症状耳的EA-width均值为90.21±22.07 daPa，对照组的EA-width均值为80.67±35.68 daPa。经检验，MD自身对照和正常对照组的EA-width差异均无统计学意义。

表2 对照组各值在男女性别以及左右耳侧之间差异分析

表3 MD患者与对照组吸收率峰值、吸收率相对面积结果

表4 2000 Hz声能吸收率鼓室图存在双峰比率

图2 四幅图为MD自身对照、MD症状耳与正常对照组之间统计学差异比较结果（*P＜0.05；**P＜0.01）。A.共振频率MD症状耳低于非症状耳，具有统计学差异；B.MD症状耳共振频率低于正常对照组，具有统计学差异；C.MD症状耳低于非症状耳双峰起始频率，具有统计学差异；D.双峰起始频率MD症状耳低于正常对照组，具有统计学差异。

3 讨论

宽频声导抗可以获取0.226～8 kHz频率范围内的声能量传导信息，对于中耳内耳细微的病变更加敏感，将声导抗领域延伸入内耳疾病的探测，较传统的单一频率声导抗有更高的临床应用价值。本文从共振频率、声能吸收率峰值、声能吸收率相对面积、双峰起始频率、EA-width讨论宽频声导抗在单侧梅尼埃病患者和正常人之间的区别和相关意义。

3.1 共振频率

共振频率即中耳系统劲度声纳和质量声纳相等时的频率，中耳系统的质量或劲度特性的改变都会影响共振频率。近些年，共振频率在内耳疾病中的价值也逐渐显现出来[11]。Sato等[13]指出共振频率同时也受到耳蜗机械声导抗特性的影响。Bianchedi等[5]、Franco-Vidal等[4]、Sugasawa等[3]发现梅尼埃病人患耳的中耳共振频率明显低于正常人。在本实验中，同样也发现梅尼埃病患耳组的共振频率要明显低于对照组，并且在本文中，梅尼埃病症状耳组的共振频率低于MD非症状耳组。有学者[5]证实，MD患者在服用甘油后，共振频率会上升至正常值范围内。本文取对照组95%置信区间下限（1114.92 Hz）作为标准，在MD症状耳组中的阳性率为80.95%。Darrouzet等[12]用动物实验证明，当豚鼠内耳压力增加时，会导致共振频率的下降。当膜迷路积水时，内耳压力就会增高。镫骨底板处的机械阻抗与内耳液体的量成反比[13]，膜迷路积水导致底板处的机械阻抗降低，从而导致共振频率降低。除了卵圆窗和圆窗是耳蜗压力的释放点，“第三窗”也是，“第三窗”指的是前庭水管、耳蜗水管和耳蜗内的血管神经通道[13]。膜迷路积水可能会导致第三窗的作用增强，从而降低了内耳的机械阻抗，导致共振频率降低。

3.2 吸收率峰值及吸收率相对面积

李姝娜等[6]的研究发现单侧梅尼埃病患者症状耳宽频声导抗吸收率相对面积大于非症状耳，差异具有统计学意义，吸收率峰值在两者之间无显著性差异。但本文中可能由于MD入组的患者处于不同分期，或病例数较少等原因（表3），吸收率峰值与吸收率相对面积在症状耳与非症状耳中均无显著性差异，仅表现为均值略大于非症状耳。声能量在通过液体时更易被吸收，由于症状耳膜迷路中的液体多于非症状耳，导致症状耳中的吸收率峰值及相对面积会大于非症状耳[6]，但上述结果的差异，也需要更多的病例对照研究，进行临床验证。

3.3 双峰起始频率

Colletti[14]研究了200～2000 Hz的声阻抗鼓室图的图形变化特点，根据图形的相似性，将它们分为低频范围是“V”形、中频范围是“W”形、高频范围是倒置“V”形三类。作者发现当中耳系统被质量特性所主导时（如听骨链断裂），“W”形会在较低的频率首次出现，反之，如果被劲度特性所主导（如耳硬化症），“W”形则会在较高的频率首次出现。“W”形首次出现的频率对于诊断中耳相关疾病可能是个有利信息。在声导纳图中，“W”形对应的则是“M”形，形状是反向的，但变化规律是一致的。

Sun[15]描述了声能吸收率鼓室图随频率的变化特点：从低频到高频，图形先为单峰，类似于倒置“V”形，到1.414 kHz处时，图形的峰开始变钝；直到2 kHz处，单峰开始分裂成双峰，在2～2.828 kHz范围内鼓室图为M形，并且随着频率的提升，双峰之间的宽度增宽；在5.626～8 kHz范围内图形为V形。吸收率鼓室图和声导纳鼓室图的图形变化规律相似，但是吸收率鼓室图进入“M”形的频率高于声导纳鼓室图。在进行宽频声导抗测试时，传声器给出的声信号通过外耳道传向中耳，进入中耳被吸收的称为吸收声能，吸收声能占总声能的比率即为声能吸收率[1]。吸收率与声导纳从本质上来说，反映的都是声音进入中耳被吸收的情况。声能吸收率也受到耳蜗机械特性的影响[7]，膜迷路积水影响到了耳蜗的机械特性。本文研究发现梅尼埃病患者双峰起始频率低于正常人，出现了与听骨链断裂类似的情况。膜迷路积水导致镫骨底板处的阻抗降低，同时积水增加了中内耳系统的质量，这可能是导致双峰起始频率降低的原因。

3.4 EA-width

Franco-Vidal等[4]发现MD患者的G-width要比正常人宽，并得出梅尼埃阴性指标为G-width＜235 daPa，使用该指标在MD症状耳组中的阳性率为56.5%，在正常耳组的阳性率仅为4.26%。Sugasawa等[3]对70例MD患者进行了宽频声导抗测试，作者发现MD患者的Y-width宽于正常人组，得到2 kHz探测音声导纳双峰之间的宽度（Y-width）的ROC鼓室图下面积为0.71。总之，梅尼埃病人2 kHz探测音声导或声导纳鼓室图双峰之间的宽度大于正常人，且存在统计学差异。但2 kHz探测音下声导或声导纳鼓室图产生双峰的生理机制尚不清楚，有学者用数学模型证实了该频率探测音会产生“W”形的鼓室图[16]。Darrouzet等[12]用动物实验证明，当豚鼠内耳压力增加时，会导致2000 Hz探测音下Y-width和G-width的增宽。本研究用声能吸收率类比声导纳，探究2000 Hz声能吸收率鼓室图的EA-width是否会出现与G-width或Y-width相同的情况。本研究中，MD症状耳组与对照组EA-width无显著性差异，非症状耳组与对照组也无显著性差异，但是在均值上，症状耳组（96.71±51.74）和非症状耳组（90.21±22.07）均大于对照组（80.67±35.68）。声导鼓室图在2000 Hz处有双峰的比率在90%左右[4]，但是本研究中声能吸收率鼓室图只有60%左右，比率低可能是造成无显著差异的原因。

WAI操作简单、耗时短，与常规226 Hz声导抗可同步完成。本研究对比单侧MD患者和正常人的WAI结果，发现MD患者症状耳WAI共振频率以及双峰起始频率低于非症状耳及听力正常人，结合临床症状可辅助MD的诊断，但声能吸收率峰值以及相对面积、EA-width无显著差异，由于本研究病例数尚少，在之后的研究中，需要扩大样本量明确共振频率的阳性参考值范围，为进一步的临床应用提供参考依据。