言语诱导听性脑干反应的特点及在听觉测量与管理中的应用

王若蓓 黄敏 赵斯君★

1 湖南省儿童医院耳鼻咽喉头颈外科（长沙 410007）

2 南华大学儿科学院（衡阳 421001）

临床上听力测量方法主要分为两大类，包括主观测听和客观测听。主观测听法包括音叉试验、纯音听阈等，受主观意识、情绪、年龄、反应能力、行为配合的影响较大。客观测听法包括声导抗测试法、耳声发射检测法、耳蜗电图描记法、多频稳态诱发反应、短声诱发听性脑干反应。这些客观测量方法有的记录外周听力的产生，包括外耳道引起鼓膜张力变化，耳蜗基底膜振动、外毛细胞收缩、生物电位产生，有的反应中枢对听觉的处理能力，包括多频稳态诱发电位、短声听性脑干反应、短纯音听性脑干反应、chirp 声听性脑干反应等，缺少针对听觉系统中脑干编码言语信号以及对言语声理解能力测量的方法，而言语诱导听性脑干反应的出现弥补了这个缺陷。

言语是一种复杂的声音，具有丰富的谐波结构、动态幅度调制和快速的频谱时间波动，言语诱导听性脑干反应（speech evoked auditory brainstem response s-ABR）是以复合言语声作为刺激信号，诱发听神经放电，通过前额处的记录电极、乳突处的参考电极记录声音刺激信号诱发的脑干电反应。比较s-ABR 的特征波潜伏期、幅值、V-A 斜率来评估听觉系统对言语信号的编码能力以及对言语的理解能力[1,2]。本文对s-ABR 的特点及在临床中的应用进行综述。

s-ABR 常使用的刺激信号为通过Klatt 合成法得到的时长为40毫秒的/da/声，起始为时长约10毫秒的辅音/d/，紧接着过渡到时长约30 毫秒的元音/a/。/da/诱发的听性脑干反应主要由起始反应(onset response OR)、频率跟随反应(frequency following response FFR)、过渡反应(consonant-to-vowel transition CV)和结束事件(offset event)组成[3-5]。

1 s-ABR的特点

s-ABR 特征波包括V波、A波、C波、D波、E波、F 波和O 波。一般认为V 波为正波，潜伏期6-8 毫秒，V 波后紧随着A 波，A 波为负波，其后为C 波，C波潜伏期约18 毫秒，D 波在C 波之后，D 波潜伏期约22 毫秒，E 波出现在D 波后约10 毫秒，F 波在E波后约10 毫秒出现，O 波表示终止刺激诱发，其潜伏期约48 毫秒，C 波、D 波、E 波、F 波和O 波均为绝对振幅最大的负波（如图1）[3]。

图1 s-ABR特征波Fig.1 s-ABR Characteristic wave

1.1 s-ABR的瞬时反应部分

s-ABR 的瞬时反应部分由V、A、C、O 波组成，为言语刺激中的瞬态性事件所诱发，V、A波可以反映在语音刺激的情况下，辅音的起始时脑干神经元的高度同步活动；C 波表示舌头离开口腔上腭的瞬间，即元音刺激起始时，脑干神经元对过渡语音信号、音轨等言语信息的编码，因此C 波经常是不易辨认的；O 波则为言语刺激的结束事件所诱发。故言语诱导听性脑干反应的瞬时反应部分可以代表对辅音成分产生的神经同步、对语言信息的编码以及对语言表达内容的理解速度[6]。Akhoun I 等[7]认为OR 复合体（波V 和波A）异常很大可能提示外侧丘系、耳蜗核和下丘内听神经纤维、内毛细胞、螺旋神经节细胞等的病变。

1.2 s-ABR的周期性反应部分

s-ABR的周期性反应部分由D、E、F波组成，为元音的周期性信息所诱发，频率跟随反应是言语诱导听性脑干反应中听觉脑干神经核团对声音1000Hz 以下频率信息的稳态锁相能力，即D、E、F波构成FFR,F0 包含语音的低频成分，在感知一个人声音的音调方面起着至关重要的作用，因此，对发声者身份的识别和对言语情感理解取决于F0。此外，F1 和HF 是共振峰结构中的一系列离散峰，负责元音感知，并提供有关刺激语音的一些信息[8-10]。故s-ABR 的周期性反应成分反映了脑干神经元对低频、变化速度较慢的基频信息的编码，对语音、语调等能表达情感变化的非语义信息的处理能力。有学者提出OR 和FFR 编码将在同一通路（where-what 通路）内的2 个不同的神经流中分离，即FFR 在与0R 相同的脑干核内处理，但是通过一个可能涉及不同突触相互作用的独特网络[7]。

1.3 s-ABR的影响因素

有学者认为性别对s-ABR 有较大的影响。男性的耳蜗长于女性，但其毛细胞的分布密度低于女性。女性大脑皮层对言语声刺激的反应表现为较早的声音编码和较大的高频处理，而且随着频率的增高，男女之间对言语声反应的差异性也进一步扩大[11,12]。王丹等[13]在研究性激素对s-ABR 特征波的影响过程中发现男性的s-ABR 除O 波之外的特征波潜伏期都长于女性，且s-ABR 的幅值大小受总睾酮浓度、雌二醇浓度的影响。

P.Z.Wu 等[14]最近的实验研究表明，在老年人耳蜗中存在原发性神经变性及耳蜗对放大的声音诱发反馈减少，这些可能是造成老年人丧失言语辨别能力的一部分原因。Anderson S 等[15]的研究表明老年人同年轻人相比，相位锁定降低，响应幅度更小，即随着年龄变化，皮质下编码声音时会丧失时间精确性，这些可以部分解释老年人言语感知能力的下降。

2 s-ABR的临床应用

2.1 s-ABR对隐性听力损失的诊断

隐性听力损失是一种在嘈杂环境中语言理解能力下降、空间定位能力降低的阈上听觉功能缺失性疾病，其最大的特点是在常规听力检查中结果正常[16,17]。Song F 等[17]在豚鼠身上使用ABR 阈值测量和CAP反应测量的方法，得出重复暴露于中等强度噪声1 个月后可导致暂时性听觉阈值升高，也可导致耳蜗神经末梢和内耳毛细胞之间突触的不可逆损伤，有时可导致永久性阈值偏移的结论；并认为ABR 波和CAP 振幅的变化可能是耳蜗突触病变的早期标志。因此尽快诊断隐性听力损失，及早干预，避免更严重的听力损失是非常必要的。在人类相关研究中也存在支持性证据，人类听觉系统对声音的编码分为感知和识别两个部分，即使耳蜗中80%的内毛细胞受损，听觉系统对声音的感知能力也可能与正常人相同，对言语频率的编码转换却会受到影响，这也是隐性听力损失患者的主要表现[18,19]。Nam G S 等[20]对80 例有急性噪声暴露病史的患者进行回顾性分析，在90dBpeSPL 下对噪声暴露组和对照组进行纯音测听和click-ABR 测试，可能患者接受急性噪声暴露时间较短，造成的损害较小，隐性听力损失不显著，无法在click-ABR 中体现，表明click-ABR 只能反映患者的听力，并不能反映其听理解情况。武洒洒等[21]对各频率纯音听阈测定≤20 dB HL、声导抗为A 型图、DPOAE 正常,无噪声暴露史的正常青年人27 例和有噪声暴露史的工人15 例分别进行s-ABR 测试,分析两组间s-ABR 各波潜伏期和幅值的差异，工人组s-ABR 波A、波D、波O 的潜伏期较正常组男性明显延长。故s-ABR测试可以更灵敏地发现隐性听力损失，能够更好地反应整个听觉系统对语言的处理过程，更加及时地发现隐匿的听觉功能受损患者，以便对其做出及时的干预和治疗。

2.2 s-ABR对人工耳蜗植入效果评估

及早识别、及时治疗听力损失是儿童听觉康复过程的必要条件。在重度听力损失的感音神经性聋患者中，通过电子设备如人工耳蜗引入听觉刺激可以部分或完全逆转这种听觉剥夺的影响，使大脑听觉皮层结构获得它们的主要功能[22,23]。Nada N M等[24]对感音神经性聋成年患者进行s-ABR 测试，s-ABR起始潜伏期存在统计学上的显著差异，但FFR期和特征波的振幅均没有的显著差异。Gabr T A等[2]对20 例人工耳蜗植入术后的儿童进行了辅助声场听力评估、言语诱发皮质听觉诱发电位(SCAEPs)以及s-ABR 测试，皮质反应结果较差的患儿手术前听力损失持续时间明显更长，植入年龄明显更大，且s-ABR 的C、D、E、F、和O 波提示显著的潜伏期延长，这些可能表明此类患儿脑干听觉系统处理声学信号所需的时间较长、对语音刺激的反应同步性减弱、言语感知能力退化、语言表达能力有限相关，也可能与人工耳蜗的语音处理器处理传入的声学信号或记录过程所花费的时间过长有关，而不是脑干本身的缺陷。当然，它可以是上述所有因素的组合。而所有特征波的振幅无统计学意义，表明尽管s-ABR 潜伏期延迟，一旦刺激到达，大脑皮层及脑干就会产生良好的神经应答。人工耳蜗植入术对儿童听力的激活主要依靠神经功能的改善，如传导速度、神经同步性的提高，其潜在的机制可能包括突触效能的改善和髓鞘形成增加[25,26]。Jarollahi F等[27]通过对20例年龄在9岁左右、只有右耳植入人工耳蜗的患儿进行S-ABR 测试，分析s-ABR特征波具有显著的潜伏期延迟，但植入术后患儿的FFR分量的振幅高于正常儿童组，瞬时成分振幅低于健康儿童。这可能是背景噪音、参与者年龄和使用的不同品牌的人工耳蜗植入导致。上述研究均表明s-ABR 可以对感音神经性聋患儿在人工耳蜗植入前后的脑干和皮质言语处理水平上进行有效的评估。

2.3 s-ABR对助听器的效果评估

众多听力受损患者依靠助听器来改善他们的日常生活，定期检测、调试助听器能够优化助听器的使用效果和适配性。马晶等[28]对3例确诊为孤独症患者选配助听器和进行言语康复训练，随访1年观察言语交流情况，发现言语交流明显好转。Leite R A 等[29]比较刚开始佩戴助听器、使用助听器后3月、9月儿童的s-ABR结果，并与听力正常的儿童在相同时间截点的结果进行比较，研究表明轻度至中度听力损失的儿童表现出言语刺激处理缺陷，主要的损伤与该刺激谱瞬时部分的解码有关，即在负责语音信息解码的听觉感觉区域有损伤，并且助听器的使用促进了中枢听觉神经系统的神经元可塑性。Bellier L 等[30]研究表明，通过助听器传递语音刺激，可以记录真实的s-ABR，并正确地评估神经包络和FFR。故对于配有助听器的患者来说，s-ABR是一种极有应用前景的客观评估手段。

2.4 s-ABR 对孤独症谱系障碍患儿的诊断与预后评估

自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorders ASD)发病通常在3 岁之前，说出第一个单词的平均年龄为38 个月；正常儿童开始说话的年龄为8-12个月,人类听觉脑干在2岁时完全成熟，而最近研究称，脑干听觉加工功能完全成熟可能需要比2年更长的发展时间[11,31,32]。虽然ASD 患儿在学龄前阶段存在延迟的成熟轨迹，但其发育方向并没有受到干扰，这种非典型的听觉成熟模式会干扰声音信号感觉的发展，可能是导致ASD典型症状即言语交流障碍的原因之一。刘娜研究了孤独症谱系障碍患儿与健康儿童的click-ABR 结果，发现不同年龄的听觉系统与脑干发育成熟度有明显差异，孤独症谱系障碍听觉功能障碍在年长、病程较长患儿中更为明显，但相比同龄人群，孤独症谱系障碍患儿的听力系统无明显损害[33]。崔梓天等[34]人比较了孤独症谱系障碍（ASD）儿童与正常儿童在s-ABR 测试中各特征波的差异，同时探讨其与语言发育水平的关系，发现孤独症儿童s-ABR 的瞬时成分各波潜伏期均出现延迟，周期性成分中E 波、F 波潜伏期延迟，并且孤独症儿童s-ABR 的V 波、A 波、F 波潜伏期越长，盖赛尔发育评估中语言的得分越低。V/A斜率在两组中未显示出统计学差异，但在孤独症儿童中仍呈现出变缓的趋势。P.Z.Wu 等[14]利用s-ABR 的神经反应稳定性探讨了健康儿童和自闭症患儿神经编码一致性，结果显示，对音节/da/有更好的神经反应稳定性同更好的语音辨别、更好的言语表达相关。因而认为孤独症语言功能受损的重要原因可能是脑干及皮层的听觉通路受损、对言语声刺激产生反应的神经编码受损，其具体表现为神经同步性的降低。s-ABR 可作为评价ASD 儿童语言表现及预后的客观指标。

3 总结

s-ABR 是客观评价脑干听觉中枢语音编码功能、理解能力的良好工具。它与言语的声学信息有很高的对应性，能很好地反映言语的声学信息，保留言语的时域信息和频域信息等特征，具有很高的稳定性和重复性[35]。并且经过不同的训练和治疗，s-ABR 会有不同的结果，故可以使用s-ABR 对自闭症儿童、隐性听力损失患者进行早期检测和及时干预，对人工耳蜗植入、助听器佩戴、进行言语康复训练的预后效果评估。

4 展望

由于s-ABR 在临床中应用较少，需要更多的实验研究和参考标准来衡量s-ABR 的临床应用价值。通过s-ABR 特征波的潜伏期、振幅、波间期变化制定针对特定疾病的听觉康复训练计划，并通过研究s-ABR 的周期性反应部分，探索听觉系统如何在复杂背景声中准确提取有效的言语信息，研究瞬时反应成分分析神经同步性、对语言信息的编码以及对语言表达内容的理解速度，从而评估听觉康复干预、言语训练的效果。但由于儿童常伴有多动现象和抵触情绪，行为合作性较差，来医院后可能无法在清醒状态下配合完成s-ABR 测试，特别是常伴有声音过度敏感ASD 儿童，使研究ASD 低年龄患儿十分困难。因此，未来研究的思路和检测方式需要进一步完善。