陳 芳,范利華,楊小萍,周曉蓉,董大安
(1.蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部法醫(yī)學(xué)系,江蘇 蘇州 215123;2.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200063)
3種頻率特異性聽覺誘發(fā)電位在聽力正常人中的比較
陳 芳1,2,范利華2,楊小萍2,周曉蓉2,董大安2
(1.蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部法醫(yī)學(xué)系,江蘇 蘇州 215123;2.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200063)
目的 通過比較聽力正常者40 Hz聽覺相關(guān)電位 (40 Hz auditory event related potential,40 Hz AERP)、短純音腦干聽覺誘發(fā)電位(tone burst auditory brainstem response,Tb-ABR)、聽性穩(wěn)態(tài)反應(yīng)(auditory steady-state response,ASSR)3種頻率特異性聽覺誘發(fā)電位(auditory evoked potential,AEP)的反應(yīng)閾與純音測聽(pure tone audiometry,PTA)閾值之間的差異及相關(guān)性。 方法 對34例(68耳)正常聽力者進(jìn)行言語頻率(0.5、1、2、4kHz)的PTA及3種頻率特異性AEP測試,比較3種AEP與PTA閾值之間的關(guān)系,并對其進(jìn)行相關(guān)性分析。 結(jié)果 3種頻率特異性AEP反應(yīng)閾在言語頻率與PTA閾值之間都存在良好的相關(guān)性,但在各頻率與PTA閾值之間的差值存在不同的差異性。在0.5kHz頻率,40Hz AERP與PTA閾值之間的差值最小,且相關(guān)性最好;在1kHz頻率,ASSR、40Hz AERP與PTA閾值之間的差值相近,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但40Hz AERP相關(guān)性好于ASSR;而在2、4kHz頻率,ASSR與PTA閾值之間差值均最小,且相關(guān)性最好。 結(jié)論 在需要準(zhǔn)確評估行為聽閾時(shí),不同頻率的行為閾值可選用不同的檢測方法,從而提高聽閾評估的準(zhǔn)確性。
法醫(yī)學(xué);誘發(fā)電位,聽覺;測聽法,純音;聽閾
在司法鑒定實(shí)踐中,常常遇到因人身傷害、交通事故或職工工傷致聽力障礙要求賠償,或者犯罪嫌疑人偽裝聾啞人企圖逃避或者減輕法律的懲罰,此時(shí)需要司法鑒定人員對當(dāng)事人進(jìn)行聽覺功能檢查,確定是否存在聽覺功能障礙以及聽力下降的程度。
世界衛(wèi)生組織(world health organization,WHO)對聽力殘疾的劃分主要以言語頻率(0.5、1、2、4 kHz)純音氣導(dǎo)聽閾均值的分貝作為分級的依據(jù),現(xiàn)已有多種具有頻率特異性的聽覺誘發(fā)電位(auditory evoked potential,AEP)運(yùn)用于法醫(yī)聽力學(xué)中,包括40Hz聽覺相關(guān)電位(40Hz auditory event related potential,40Hz AERP)、短純音腦干聽覺誘發(fā)電位(tone burst auditory brainstem response,Tb-ABR)、聽性穩(wěn)態(tài)反應(yīng)(auditory steady-state response,ASSR)。3種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),40Hz AERP是評估低頻聽閾(0.5、1kHz)的一種可靠方法,并且波形較易識別;Tb-ABR在高頻范圍(2、4kHz)與行為聽閾有很好的相關(guān)性,且不易受受試者狀態(tài)影響;而ASSR作為一種新型手段,與行為聽閾之間有較好的相關(guān)性,并且載頻越高相關(guān)性越好。若在評估聽閾時(shí)單用一種方法對聽閾進(jìn)行評估,勢必會(huì)有較大誤差,而在司法鑒定中,聽力障礙的程度涉及刑事案件的定罪量刑及民事案件的賠償,需準(zhǔn)確評價(jià)。因此,本研究主要通過對受試者在不同言語頻率3種頻率特異性AEP與純音測聽(pure tone audiometry,PTA)反應(yīng)閾值之間的比較,來探討不同頻率特異性AEP與PTA閾值之間的相關(guān)性及在評估聽閾時(shí)是否存在差異。
1.1 測試對象
健康志愿者34例(68耳),其中男14例,女20例,年齡18~45歲,平均年齡25.8歲。無過度噪聲暴露史,無耳毒性藥物使用史,無聽力障礙家族史及任何耳疾癥狀體征;外耳道及鼓膜檢查正常,聲導(dǎo)抗圖呈“A”型,純音測聽0.125~8kHz各個(gè)頻率閾值均≤20dB。
1.2 儀器及測試環(huán)境
PTA采用Madsen Astera純音聽力計(jì)(丹麥Madsen公司),聽力計(jì)依據(jù)JJG 388-2001純音聽力計(jì)檢定規(guī)范進(jìn)行檢定。聲導(dǎo)抗測試采用Madsen Zodiac 901中耳分析儀(丹麥Madsen公司)。聽覺誘發(fā)電位采用美國智聽公司Smart-EP測試系統(tǒng)。測試環(huán)境為隔聲屏蔽室,背景噪聲≤20dB。
1.3 測試方法
在完成外耳道、鼓膜檢查及聲導(dǎo)抗測試后,每位志愿者都進(jìn)行2~3h的測試(包括PTA檢查以及3種AEP測試)。
1.3.1 PTA檢測
PTA檢查按照GB/T 16403—1996標(biāo)準(zhǔn)要求,采用上升法及下降法分別進(jìn)行兩次0.125~8kHz的PTA測試,同一頻率兩次測試的PTA閾值結(jié)果差小于5dB,確定0.5、1、2、4kHz的氣、骨導(dǎo)PTA閾值。
1.3.2 AEP檢測
確定PTA閾值后進(jìn)行3種AEP測試,測試全過程均處于安靜平臥位,記錄電極位于前額正中近發(fā)際處,雙側(cè)乳突處置參考電極,鼻根部置接地電極,電極阻抗<3 kΩ。40 Hz AERP測試的刺激聲為短音(tone pip),刺激頻率為0.5、1、2、4 kHz,帶通濾波為30~150 Hz,掃描時(shí)間為100 ms,刺激間隔25 ms,疊加512次。Tb-ABR測試的刺激聲為短純音(tone burst),刺激頻率為0.5、1、2、4 kHz,上升下降時(shí)間為2個(gè)周期,平臺(tái)期為1個(gè)周期,選用Blackman窗門控系統(tǒng)防止高聲強(qiáng)時(shí)的聲學(xué)彌散現(xiàn)象,保證頻率特異性,正負(fù)交替極性刺激,疊加次數(shù)1024次。ASSR測試的刺激頻率為0.5、1、2、4 kHz,左耳的調(diào)制頻率分別為77、85、93、101 Hz,右耳的調(diào)制頻率分別為79、87、95、103 Hz,帶通濾波為30.0~300.0 Hz,放大器增益105倍。
1.3.3 AEP閾值判斷
3種AEP均以起始強(qiáng)度閾上50 dB,以10 dB遞降的方法進(jìn)行檢測。40Hz AERP檢測至正弦波形消失時(shí)上升5dB刺激,觀察有無正弦波形以獲得反應(yīng)閾值,波形分化不良致無法判斷時(shí)可重復(fù)刺激觀察有無重復(fù)性;Tb-ABR測試判斷閾值以有無Ⅴ波為標(biāo)準(zhǔn);而ASSR測試以每側(cè)4個(gè)頻率同時(shí)給聲刺激并記錄,接近閾值時(shí),改為單頻、單耳給聲,每一載波頻率只要有一個(gè)通道記錄到反應(yīng)就判定為該頻率引出。
1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)均采用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行,各組數(shù)據(jù)組間比較采用方差分析(單因素方差分析、Dunnett’s T3檢驗(yàn)),并將3種AEP反應(yīng)閾值分別與PTA閾值進(jìn)行相關(guān)性比較,采用Pearson相關(guān)分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2.1 各頻率PTA與AEP閾值的比較
在每個(gè)刺激頻率上,3種頻率特異性AEP反應(yīng)閾與PTA閾值之間采用單因素方差分析,再采用Dunnett’s T3檢驗(yàn)對3種方法進(jìn)行兩兩比較,結(jié)果見表1,顯示同頻率時(shí),3種頻率特異性AEP反應(yīng)閾值與PTA閾值之間均存在差異,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1 3種AEP與PTA閾值在各頻率的比較 (n=68,±s)
表1 3種AEP與PTA閾值在各頻率的比較 (n=68,±s)
注:1)與同頻率PTA閾值比較,P<0.05;2)與同頻率ASSR閾值比較,P<0.05;3)與同頻率Tb-ABR閾值比較,P<0.05
方法 0.5kHz 1kHz 2kHz 4kHz 40HzAERP/dB nHL 15.96±5.811)2)3) 23.97±4.501)3) 31.18±8.471)2)3) 31.99±6.591)2)3)Tb-ABR/dB nHL 36.32±8.841) 35.00±8.891)2) 28.01±6.301)2) 21.91±6.111)ASSR/dB nHL 33.75±8.261) 23.90±7.321) 23.09±11.071) 20.59±6.891)PTA/dB HL 9.49±4.90 10.22±4.69 9.26±5.48 9.93±6.32
表2顯示在0.5kHz頻率,40Hz AERP與PTA閾值之間差值最小,在1kHz頻率,40Hz AERP與ASSR反應(yīng)閾值相近,與PTA閾值的差值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而在2、4 kHz頻率,ASSR反應(yīng)閾值與PTA閾值之間差值最小。表3顯示所有受試者3種AEP反應(yīng)閾值與PTA閾值之間的差值分別小于10 dB、20 dB所占的百分比,其中,40 Hz AERP反應(yīng)閾值在0.5、1 kHz頻率與PTA閾值之差均小于20 dB,而Tb-ABR、ASSR反應(yīng)閾值在4 kHz頻率與PTA閾值之差均小于20dB。
表2 3種AEP與PTA閾值在各頻率的差值 (n=68,±s,dB HL)
表2 3種AEP與PTA閾值在各頻率的差值 (n=68,±s,dB HL)
方法 0.5kHz 1kHz 2kHz 4kHz 40HzAERP 6.47±3.77 13.75±3.99 21.91±6.64 22.06±6.36 Tb-ABR 26.84±7.62 24.78±7.65 18.75±4.60 11.99±4.16 ASSR 24.26±6.81 13.68±5.83 13.82±5.67 10.66±6.81
表3 3種AEP與PTA閾值之間差值在各頻率的百分比(n=68,%)
2.2 相關(guān)性分析
3種AEP反應(yīng)閾值在各頻率與PTA閾值的相關(guān)性檢驗(yàn)見表4??梢钥闯?,40 Hz AERP、Tb-ABR和ASSR反應(yīng)閾值在各頻率與PTA閾值均具有較高的相關(guān)性(P<0.05)。40 Hz AERP各頻率反應(yīng)閾值與PTA閾值的相關(guān)性隨頻率升高而減小,而Tb-ABR和ASSR各頻率反應(yīng)閾值與PTA閾值的相關(guān)性隨頻率升高而增大。
表4 3種AEP反應(yīng)閾值在各頻率與PTA閾值之間相關(guān)性(r值)檢驗(yàn)結(jié)果
3.1 3種AEP反應(yīng)閾值與PTA閾值間差值的比較
傅寶田等[1]通過對聽力正常青年男女40Hz AERP與PTA閾值進(jìn)行比較,認(rèn)為在清醒狀態(tài)下兩者十分接近,反應(yīng)閾值在低、中頻比高頻更接近主觀聽閾,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與此相似,在0.5、1 kHz與主觀聽閾之間的差值都小于20dB,而在2、4kHz頻率小于20dB的比例分別只占58.5%、58.8%,與其他研究報(bào)道[2]的差值均在10 dB以內(nèi)不一致,證明各個(gè)實(shí)驗(yàn)室測試條件、儀器設(shè)備的不同,檢測結(jié)果會(huì)有差異,因此也證實(shí)了大多數(shù)學(xué)者提出的在應(yīng)用誘發(fā)電位進(jìn)行聽閾判斷時(shí),各實(shí)驗(yàn)室應(yīng)就自身?xiàng)l件建立各自的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
Stapells[3]認(rèn)為Tb-ABR反應(yīng)閾值與主觀聽閾之間的差值均在20dB以內(nèi),而本實(shí)驗(yàn)Tb-ABR所測結(jié)果在各個(gè)頻率與主觀聽閾之間的差值較大,只有在2、4kHz頻率,差值大部分在20dB以內(nèi)(見表3)。分析與以往報(bào)道存在差異的原因可能為:Tb-ABR的Ⅴ波潛伏期相比短聲ABR(click-ABR)的長,而掃描時(shí)間固定,加上正常人聽閾較低,在判斷V波時(shí)會(huì)存在一定的假陽性。此外,盡管本實(shí)驗(yàn)為防止長時(shí)間檢查致耳蝸毛細(xì)胞對聲音的習(xí)服作用,以及弱化覺醒狀態(tài)對V波振幅的影響,而采取了一系列方法,如嚴(yán)格注意測試間隔、測試過程中睡眠監(jiān)測等,但不排除長時(shí)間測試仍會(huì)對結(jié)果有一定的影響。當(dāng)然,其他如Tb-ABR的波形分化不如click-ABR,增加了Ⅴ波的判斷難度等亦有可能是各研究結(jié)果之間存在較大差異的原因之一,因此如何將研究條件設(shè)置一致,判斷方法更科學(xué)、客觀將是今后研究的重點(diǎn)。
而對于ASSR測試,本研究所得ASSR反應(yīng)閾值與PTA閾值之間的差值在10.66~24.26dB,這與楊小萍等[4]報(bào)道的10~20dB相似,但不如國外研究報(bào)道[5]。存在差異的主要原因是ASSR測試受調(diào)制頻率、載波頻率、測試時(shí)間和背景噪聲等影響,各實(shí)驗(yàn)室會(huì)存在差異,并且受試者的覺醒狀態(tài)也會(huì)影響測試結(jié)果,因?yàn)榍逍褷顟B(tài)下的腦電活動(dòng)較為活躍,比睡眠狀態(tài)較難記錄反應(yīng)。
3.2 3種AEP反應(yīng)閾值之間的相關(guān)性比較
本研究對68例正常聽力耳進(jìn)行了PTA檢查以及3種類型AEP測試。3種AEP反應(yīng)閾在0.5~4kHz頻率與PTA閾值相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果(表4)可以看出,3種測試方法與主觀測試結(jié)果均有較好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)均大于0.5,提示存在線性相關(guān)性。40Hz AERP各頻率反應(yīng)閾值與PTA閾值在低、中頻(0.5、1、2kHz)范圍的相關(guān)性比高頻(4 kHz)好;Tb-ABR各頻率反應(yīng)閾值與PTA閾值的相關(guān)性隨頻率升高而增大,與Stapells等[3,6]實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致;而ASSR反應(yīng)閾值在各頻率與PTA閾值的相關(guān)性亦隨頻率升高而增大,相關(guān)性不如Van Maanen等[7]研究結(jié)果,認(rèn)為除0.5kHz外,其他頻率上與主觀聽閾都有很好的相關(guān)性。因此,我們認(rèn)為40Hz AERP測試方法與Tb-ABR和ASSR測試方法在不同頻率的相關(guān)性不同,Tb-ABR和與ASSR兩種測試方法在不同頻率的相關(guān)性趨勢是一致的。
3種頻率特異性AEP反應(yīng)閾值在同一頻率經(jīng)兩兩比較(表1)可見,在0.5~4 kHz頻率,40 Hz AERP、Tb-ABR及ASSR反應(yīng)閾值與PTA閾值之間的差值均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但3種方法之間的差異仍有所不同。在0.5kHz頻率,40Hz AERP與Tb-ABR及ASSR兩種方法所得結(jié)果之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且與PTA閾值之間的差值最小、相關(guān)性最好;而Tb-ABR及ASSR反應(yīng)閾值之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示在0.5kHz頻率,40Hz AERP測試方法優(yōu)于Tb-ABR及ASSR,而Tb-ABR及ASSR可以互相替代。在1kHz頻率,ASSR、40Hz AERP反應(yīng)閾與PTA閾值之間的差值相近,且差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示在1kHz頻率,這2種方法可以互相替換,但結(jié)合相關(guān)性分析結(jié)果,40 Hz AERP的相關(guān)性好于ASSR,因此,在1 kHz頻率,仍建議40Hz AERP作為首選方法。在2、4kHz頻率,ASSR與Tb-ABR及40 Hz AERP兩種方法所得結(jié)果之間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且與PTA閾值的差值最小,相關(guān)性最好,提示在2、4 kHz頻率,ASSR測試方法優(yōu)于其他2種測試方法。
3種頻率特異性AEP在評估行為閾值時(shí),在不同頻率不論是與PTA閾值之間的差值還是相關(guān)性并不相同,主要原因就是刺激聲及發(fā)生源不同。40 Hz AERP的刺激聲為短音,反映了耳蝸到下丘腦的各個(gè)聽覺結(jié)構(gòu)的電活動(dòng)[8],可能對0.5、1kHz頻率的刺激聲較為敏感;而Tb-ABR的刺激聲為短純音,反映的是腦干電反應(yīng)[9];ASSR由持續(xù)的調(diào)幅或調(diào)頻音所誘發(fā),而50 Hz以上的調(diào)制頻率也起源于腦干[10](本實(shí)驗(yàn)調(diào)制頻率為80Hz左右)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在高頻,Tb-ABR、ASSR反應(yīng)閾值與PTA閾值之間的相關(guān)性及差值都較40Hz AERP好,提示聽覺系統(tǒng)中腦干的電活動(dòng)對高頻刺激聲可能較為敏感。
對于聽力正常者,3種AEP反應(yīng)閾值在不同頻率與PTA閾值之間的差值存在差異性,在0.5kHz頻率,40Hz AERP反應(yīng)閾值與PTA閾值之間的差值最小,且差異與其他2種方法均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;在1 kHz頻率,ASSR、40Hz AERP反應(yīng)閾值與PTA閾值之間的差值相近,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而在2、4kHz頻率,ASSR反應(yīng)閾值與PTA閾值之間差值最小,且差異與其他2種方法相比差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3種頻率特異性AEP反應(yīng)閾值與PTA閾值之間在0.5~4 kHz頻率均存在線性相關(guān)性,但相關(guān)性在不同頻率有所區(qū)別,即在0.5、1 kHz頻率,40 Hz AERP較其他兩種測試方法相關(guān)性好;而在2、4 kHz頻率,則ASSR優(yōu)于40Hz AERP、Tb-ABR。
因此,對于司法鑒定中的聽力評估,我們可從3種AEP反應(yīng)閾值與PTA閾值之間的差值及相關(guān)性綜合考慮,在不同頻率采用不同的測試方法,在0.5kHz頻率建議采用40Hz AERP,在1kHz頻率,40Hz AERP、ASSR均可選擇,可首選40 Hz AERP,在2、4 kHz頻率則可采用ASSR,從而提高聽閾評估的準(zhǔn)確性。
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2012-01-06)
(本文編輯:夏文濤)
Comparisons among Three Frequency-Specific Auditory Evoked Potentials in Normal Hearing Adults
CHEN Fang1,2,FAN Li-hua2,YANG Xiao-ping2,ZHOU Xiao-rong2,DONG Da-an2
(1.Department of Forensic Medicine,Medical College of Soochow University,Suzhou 215123,China;2.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine,Institute of Forensic Science,Ministry of Justice,P.R.China,Shanghai 200063,China)
Objective To provide supports for the application of auditory evoked potential(AEP)in the evaluation of behavioral threshold,by studying the difference and relevance between the pure tone audiometry(PTA)and three frequency-specific auditory evoked potentials,including 40Hz auditory event related potentials(40Hz AERP),tone burst auditory brainstem response(Tb-ABR)and auditory steady-state response(ASSR).Methods Three frequency-specific AEP and PTA thresholds were recorded at speech frequency(0.5,1,2,4kHz)from thirty-four adults with normal hearing (68 ears).Then,the relationship between the AEP thresholds and PTA thresholds were analyzed respectively.Results There were good correlations between three frequency-specific AEP thresholds and PTA thresholds at speech frequency.However,the difference of thresholds between each frequency-specific AEP and PTA was not same.The difference of thresholds were the smallest and the relevance were the best between 40 Hz AERP and PTA at 0.5 kHz, and between ASSR and PTA at 2,4 kHz.At 1 kHz,there were not statistical difference between ASSR, 40 Hz AERP and PTA,while the relevance of 40 Hz AERP was better than ASSR.Conclusion Different methods should be chosen to assess the objective behavioral thresholds at different frequency.
forensic medicine;evoked potentials,auditory;audiometry,pure-tone;auditory threshold
DF795.1
A
10.3969/j.issn.1004-5619.2012.02.006
1004-5619(2012)02-0100-04
上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(11DZ2271500)
陳芳(1985—),女,浙江紹興人,碩士研究生,主要從事法醫(yī)臨床學(xué)研究;E-mail:forensic.cf@hotmail.com
范利華,女,主任法醫(yī)師,碩士研究生導(dǎo)師,主要從事法醫(yī)臨床學(xué)科研和鑒定工作;E-mail:fanlh@ssfjd.cn