英国听力学协会推荐耳蜗微音电位测试流程

2021-06-16 01:38译者熊芬兰兰王秋菊
中华耳科学杂志 2021年3期
关键词:换能器耳蜗电位

译者:熊芬 兰兰 王秋菊

中国人民解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科医学部,国家耳鼻咽喉疾病临床医学研究中心,解放军耳鼻咽喉研究所,聋病教育部重点实验室,聋病防治北京市重点实验室(北京 100853)

1 缩写

听性脑干反应(Auditory Brainstem Response,ABR);

气导(Air Conduction,AC);

听神经病谱系障碍(Auditory Neuropathy Spectrum Disorder,ANSD);

骨导(Bone Conduction,BC);

英国听力学协会(British Society of Audiology,BSA);

短声听性脑干反应(Click Auditory Brainstem Response,ckABR);

密波(相对于波形压力波)(Condensing(in relation to waveform pressure wave),Con);

耳蜗微音电位(Cochlear Microphonic,CM);

峰-峰等效声压级(Decibel peak to peak equivalent Sound Pressure Level,dBppeSPL);

耳蜗电图(Electro-cochleography,ECochG);

电生理特别兴趣小组(Electrophysiological Special Interest Group,EPSIG);

估计听力级(根据电生理阈值估计的PTA),(Decibel estimated Hearing Level(estimated PTA from electrophysiological thresholds),dBeHL);

正常听力级(Decibel normal Hearing Level,dBnHL);

新生儿听力筛查项目(Newborn Hearing Screening Programme,NHSP);

耳声发射(Otoacoustic Emission,OAE);

反应未引出(Response Absent,RA);

疏波(相对于波形压力波)(Rarefaction(in relation to waveform pressure wave)Rare);

基准等效阈值声压级(Reference Equivalent Threshold Sound Pressure Level,RETSPL);

感音神经性听力损失(Sensorineural hearing loss,SNHL);

短音听性脑干反应(Tone Pip Auditory Brain‐stem Response,tpABR)。

2 介绍

2.1 推荐流程的制定

本文改编自英国NHSP临床小组2011年9月撰写的“耳蜗微音电位测试指南”2.0版本。该推荐流程由英国电生理学特别兴趣小组(EPSIG)的成员根据英国听力学协会(BSA)处理文件流程制定。

2.2 背景和目标

耳蜗微音电位(CM)是主要来源于耳蜗外毛细胞的一种神经前反应,CM的波形随刺激声的波形变化而变化,它的特点是忠实复制刺激声的声学波形——由于耳蜗的活动类似一个麦克风,所以定义了耳蜗微音电位这个术语。与耳声发射(OAE)一样,CM可靠引出时可证明外毛细胞功能存在,但不能用于估计听觉阈值。

听神经病谱系障碍(ANSD)的特征是在存在外毛细胞功能的证据的情况下,听性脑干反应(ABR)未引出或异常。这被认为是由于无法将毛细胞的活动传递到听觉神经系统或信号时间同步性异常差而引起的。有关ANSD评估和管理的更完整说明,请参阅BSA(2019)《婴幼儿听神经病谱系障碍评估与管理实践指南》。OAE或CM引出都可以用作外毛细胞功能存在的证据,但请注意,一个存在并不能保证另一个存在。使用刺激强度等于或低于无法诱发可记录的ABR时CM的引出,或不存在任何可记录ABR时OAE的引出通常提示ANSD。可靠引出的OAE是外毛细胞功能存在的证据,通常不需要进行CM测试,尽管同时具有OAE和CM测试的结果可以作为将来进行比较的有用基准。无法引出OAE可能会有多种原因(例如传导性原因导致的听力损失),因此,如以下定义的那样,在OAE未引出且ABR未引出或异常的情况下,考虑进行CM测试非常重要。未引出OAE或CM不能排除ANSD,尤其是在存在传导成分/未达到测试年龄合适鼓室图峰值的情况下,相较于OAE,CM较少受到传导成分的影响(因为传导成分既影响刺激声的传入,又影响音频能量的传出),但传导性损失有时也会导致OAE和CM同时未引出。偶尔会有OAE引出但CM未引出的情况,这很难解释,因此应仔细检查OAE的技术可靠性。

值得注意的是,归类为ANSD仅仅是提示检测结果的模式,而不是一种病理证据。因此,在这些病例中,既包括有可能会好转的听觉发育迟缓婴儿,也包括有永久性疾病婴儿。

2.3 适用范围

本指南提供了有关如何记录和解释CM的建议,并应与BSA当前版本“婴幼儿听神经病谱系障碍诊断和处理指南”一起阅读,ANSD指南基于目前的文献提供了关于ANSD其他方面的详细信息。该CM指导文件是针对新生儿人群(校正年龄小于3月龄)编写的,但通常也适用于年龄较大的儿童和成年人,对于这些儿童和成年人,新生儿闭塞的耳道刺激强度的不确定性并不适用(参见第7节校准章节中的“特别注意”)。

3 测试顺序

ANSD测试应基于最大推荐刺激强度下ABR未引出的情况,或者在75dBeHL或以上可记录ABR的情况下,ABR形态严重异常(例如,在I波或III波存在的情况下没有V波),无论刺激声类型如何。任何可记录的正常形态(正常的刺激强度)ABR的证据都使ANSD的可能性非常低。无论是否存在ANSD,除了以4 kHz进行测试外,以较低的频率(例如1 kHz或500 Hz)进行测试都是有用的。这是因为在4kHz时没有记录到短音ABR反应时,不能排除存在一个听力更好的区域(如低频),它可能在“常规”蜗性听力损失中引出ABR和CM反应。因此,从4kHz气导(AC)tpABR到4 kHz的骨导(BC)tpABR和1 kHz或0.5 kHz的tpABR进行测试是合乎逻辑的,并且只有当所有这些都表现出无响应或异常响应时(见下文),才应考虑进行ANSD测试。

尽管仅在进行ckABR和CM或OAE测试后才能确认ANSD,但如果患者没有ANSD,则无需同时进行ckABR和CM测试,也不必以固定顺序进行。以下示例说明了两种可能的测试策略。出于这些示例的目的,假设AC 4 kHz tpABR,BC 4kHz tpABR和AC 1 kHz tpABR均未能在建议的最大刺激强度下引出反应且鼓室图正常。

示例1:在CM测试之前进行交替极性ckABR测试:如果ckABR显示出正常形态的明确反应(尽管刺激强度很高,例如与严重的高频感音神经性听力损失(SNHL)一致),则 无需CM测试-这不是ANSD。如果ckABR未引出或形态严重异常,则需要进行CM或OAE测试。测试顺序如图1所示。

图1 说明测试顺序的流程图

示例2:在ckABR测试之前进行CM测试的情况:如果CM未引出(并且任何当前或先前的OAE测试也没有显示毛细胞活动的证据),则没有ANSD的证据,因此不需要进行ckABR测试。如果存在CM,则需要进行ckABR测试以解释所记录到的CM的意义。

4 测试参数

如果CM存在,通常使用与ABR测试相同的表面电极和测试方法,很容易从婴儿身上记录CM(成人的CM往往较小且难以定义)。因此,仍需要遵循BSA/NHSP ABR测试的一般指南(BSA 2019),尽管要成功且有效地记录CM需要一些重要的差异。

CM测试一般使用与4 kHz tpABR相同的记录参数(表1),因此不能直接用于记录ckABR。同样从ckABR测试所得的波形中拆分CM不是理想的CM获得方法,因为CM和ckABR测试推荐的时基差异很大,建议将它们绘制在单独的图表上以帮助解释(然后可以分别优化波形的大小和纵横比)。

表1 CM测试参数汇总

时基:8到10ms。CM会在10ms之前结束,并且此短时基可以使用快速的刺激速率,并可以更详细地检查目标区域。扫描时间的起始位置设置在刺激之前1ms开始,以便于区分刺激伪迹和CM。在测试期间禁止使用显示平线的选项;必须显示整个波形以进行检查。

刺激重复率:通常高于80/s,例如87.1/s(确切的速度并不重要)。作为神经前反应,CM(和OAE一样)不受神经疲劳的影响,可以使用时基允许的最快速度,在时基允许的最短时间内被记录到。这样可以减少采集时间。

低频(高通)滤波器:300 Hz(如果不可用,请使用100 Hz至300 Hz之间的最大值);可最大限度剔除背景肌源性噪声和脑电噪声。

高频(低通)滤波器:3 kHz至5 kHz。

数据拒绝(伪迹拒绝)水平:建议尽可能采用±3µV;不应超过±10µV。推荐的过滤器允许使用严格的伪迹拒绝。

显示比例:由于CM幅度的范围较大,用于显示比例的纵横比超出通常用于记录ABR响应的纵横比可能需要修改。使用正常的ABR显示比例作为初始默认值,再根据需要调整比例,但更敏感的显示比例可能有助于解释较小或未引出的CM。对幅值较大的CM而言,较低敏感度的显示比例可能更合适。应在最清楚地显示CM的存在或不存在CM的基础上选择显示比例。

使用头顶(避开婴儿囟门)或前额高处电极作为放大器的正极输入。公共电极可以在对侧乳突或前额外侧。

使用同侧乳突电极作为放大器的负极输入,而不是不能记录CM的后颈部电极。理想情况下,乳突电极的位置应尽可能靠近耳道(靠近耳蜗)。BSA建议的婴儿ABR测试流程(BSA 2019)建议使用低乳突位置,以便于留出乳突放置骨导换能器的空间并最大程度地提高ABR反应。放置两个电极(一个用于ABR,一个用于CM)是不切实际的,因此建议遵循ABR测试流程,但将“低乳突”位置定为一般比其耳道水平低不超过1厘米。在较大的儿童和成年人中,如果CM结果在临床上很重要,并且同侧乳突电极未记录到CM,则使用“金箔电极”或鼓膜ECochG电极可能会显示出未发现的小CM。

请特别注意将电极导线聚集(或扭转)在一起,并将其与换能器电缆和换能器分开,以最大程度地减少刺激伪迹或其他电磁伪迹。

5 测试方法

必须使用带声管的插入式耳机。它有一个由声管耦合的远程换能器(如ER-3A),这使得换能器上的电信号和耳道上的声音刺激之间存在时间延迟(约0.9ms),从而使电刺激伪迹与耳蜗微音电位在时间上分离。如果使用传统的头戴式耳机,CM和刺激伪迹几乎同时发生,因此很难区分。插入式耳机还有一个重要的优点:在测试过程中,通过夹紧换能器与耳塞之间的声管,可以很容易地阻止刺激声进入外耳道。这是测试过程的一个重要组成部分,因为在这种情况下,刺激声能有效地被消除,但电伪迹仍然存在,从而可以判断是真正的CM反应还是伪迹。

推荐的方法是在85 dBnHL刺激强度下,分别用疏波和密波极性的click声刺激。波形应该是可重复的(至少进行两次刺激)。为了避免与婴儿耳道刺激强度有关的不确定性,建议对ckABR和CM测试均使用相同的(插入式)换能器并在相同刺激强度下进行测试。对于年龄较大的儿童和成年人来说,这不是问题,因为它们的耳道容积较大且变化较小,耳道有效刺激强度的不确定性也相应较小。如果85dBnHL刺激强度下ckABR能引出,但严重异常,则应确定ckABR未引出的最高刺激强度,然后以该刺激强度进行CM测试,目的是在ABR未引出的刺激强度进行CM测试。可以在低至70dBnHL的刺激下使用此策略,但在较低的水平下记录CM的可能性会降低,尤其是存在传导性听力损失成分的情况下。

许多ABR系统可以从使用交替极性声刺激得到的波形中分离出其中的疏波和密波成分,分别显示在屏幕上。这种替代方法是可取的,但请注意下面关于扫描次数的说明。

每条波形的扫描次数:通常为2000(最小1500)。如果使用交替极性声刺激并同时收集对疏波和密波刺激的响应,则通常应进行4000次扫描,以便每个刺激极性下都进行2000次扫描进行平均。如果伪迹拒绝水平放松到±3µV以上,则可能需要增加扫描次数。

如果认为存在CM,则重要的是要验证它不是刺激伪迹。在相同的刺激强度下,夹住给声管,进行重复的对照测试(任一极性;不必同时获得两种极性)。

代替夹紧给声管的另一种方法是暂时将给声管与换能器断开。如果电位被明确消除,那就是真正的生理电位。如果测得的电位保持不变,则是由刺激伪迹造成的:需要尽可能分离换能器和电极,并重新测试。如果对CM或伪迹存在任何怀疑的地方,都应该进行重复测试。

如果没有明显的CM且残余噪声水平很低,则无需进行对照测试(夹住给声管)。

但是请注意,如果独立同行评审时对CM的存在提出怀疑,则有效的对照测试(尤其是在非理想的测试条件下)对于解决任何不确定性将非常有价值。因此,测试人员应进行对照测试,除非毫无疑问CM未引出。

夹紧给声管时,必须注意不要移动换能器或其导线,因为这可能会改变刺激伪迹,从而给解释CM的存在带来不确定性。因此,插入式换能器的初始位置需要允许能将给声管夹紧。在实践中,通过给声管形成圆环或曲线而不是笔直来实现的。另外,换能器不应放置在靠近乳突电极或其导线的地方。与所有插入式设备一样,如果想获得清晰的记录,请检查声音是否已以所需的强度传递到耳道,即插入式耳机或给声管没有被阻塞。

由于CM是“近场记录”,因此CM测试期间不需要掩蔽未测试耳,但在记录ABR时进行掩蔽是必要的。

6 解释说明

同一极性同一强度刺激的波形应叠加在一起,并且不同的极性应在彼此上下直接显示而不重叠(图2提供了一个示例),以查找CM的以下特征:

图2 一例ANSD婴儿的清晰且幅值较大(约0.8µv)CM波形。顶端波形:疏波短声(2条,重叠);中间波形:密波短声(2条,重叠);底部波形:夹管后的密波短声。值得注意的是密波波形的初始段是刺激伪迹,CM在夹管后的波形中不存在。理想情况下,夹管后波形应重复,但是在这种明显的情况下,缺少重复不会带来不确定性。

在两个刺激极性(疏波和密波)波形中具有镜像(反转)的类似正弦波的波形,开始于刺激的1毫秒内,可能持续5或6毫秒。如果测得的疏波和密波极性下的电位的极性相反,则与耳蜗微音电位忠实复制刺激波形的特征一致。请注意,如果电位是真正的耳蜗微音电位,则使用交替短声刺激将产生一条平线(相互抵消了反应)。如果波形的可重复部分没有随刺激极性的变化而反向,并且使用交替短声持续响应,则这与神经反应(ABR)基础或者总和电位一致。“明确”的CM,其幅值大小应大幅度大于残余噪声(根据重叠重复样本之间的平均差距判断),最好信噪比大于等于3:1。与ABR测试一样,可以通过使用更多次扫描或对平均值进行加权相加来降低残余噪声。

如果在夹紧/断开插入管时电位明显消除,则提示为真正的生理电位。

图3 中间和底部波形中有一个小而清晰的CM的示例,在顶部的夹管后波形中并不明显。与常规ABR记录一样,重复波形的重叠提供了残余噪声的估计,因此可以评估波形特征的重要性。请注意,时基在刺激之前1毫秒开始。显示比例尺在ABR测试通常使用的范围内。

图4 CM未引出的示例。残余噪音低(根据重叠重复样本之间的平均差距判断)证实了记录条件良好。波形没有任何CM波形特征,因此不需要夹管对照测试波形。

图5 “振铃CM”的示例,其中CM表现出多个循环。该机制尚不确定,但可能与基底膜上完整的毛细胞的宽频率区域有关。顶部:疏波;中间:密波;底部:夹管密波。

图6 “异常”但可记录的ABR波形示例。出现了I波(2ms)和III波(5ms),但是只有振幅减小的波V(8ms)。应使用较低的刺激强度来确定ckABR“无反应”(RA)的最高刺激强度。在这种情况下,应进行CM测试,但应在ckABR无反应时刺激强度进行,也应该做OAE测试。仔细考虑患者的病史和其他临床表现,对于帮助确定这种模式是否与已知的神经系统疾病有关很重要。更多建议,请参见ANSD指南。

图7 1 kHz短音在高刺激强度(100dBnHL)下的“短潜伏期反应”的示例。在使用高刺激强度下时在人工耳蜗植入候选者中有时会看到这种模式。没有可识别的ABR;3 ms左右记录到的电位被认为是前庭起源。在约18 ms处有电位,但无法确定其起源。这种模式并不排除ANSD,因此应进行ANSD测试。B3至B6用于创建求和平均值B1和B2。在这种情况下,CM测试应与ckABR一样在85dBnHL(指南中建议的默认刺激强度)刺激强度下进行。85dBnHL的刺激为不太可能引起这种短潜伏期反应,因此在这种情况下不会改变测试ANSD的决定。如果85dBnHL的刺激确实引起了短潜伏期反应,则请遵循上面图6中的建议。

7 校准

国际标准(ISO 389-6,2007)[3]给出了相应的用于短声和短纯音/短音的基准等效阈值声压级(表2)。

表2 短声和插入式耳机的参考基准等效阈值声压级

ER-3A耳机的RETSPL值建议用于两个相对应的耦合器。如果不熟悉峰-峰等效值的测量,建议寻求专家帮助。

特别注意:以上数值均来自正常成年人。当对新生儿使用插入式耳机时,较小的耳道容积可将刺激的实际声压级提高约10dB-20dB。这就是将刺激强度限制在85dBnHL的原因-新生儿实际上可能会接受100-105dBnHL的刺激,而较高的刺激强度则有可能会损害耳蜗。较大的婴儿,儿童和成人可以使用超过85dBnHL的刺激强度,但建议在3到12个月的范围内保持谨慎,因为关于插入式耳机校准误差如何随年龄变化的数据很少。

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