中华耳科学杂志, 2019年17卷6期听神经病和梅尼埃病患者耳蜗电图振幅比与面积比差异分析

兰兰 汪明敏 韩冰 李兴启 谢林怡 熊芬 于黎明 王秋菊

听神经病或听神经谱系障碍（Auditory Neurop⁃athy/Auditory Neuropathy Spectrum Disorder, AN/ANSD）与梅尼埃病（Meniere's Disease，MD）是均具备低频上升型听力曲线类型的一种累及耳蜗和听神经病变的热点疾病。自1861年法国医生Prosper Miniere首次对MD进行报道以来，百年来对MD的研究从未停止；而AN这一疾病自从1992年顾瑞教授等报道16例中枢性低频感音神经性耳聋以来，1996年美国Starr[1]教授等命名为听神经病，如何应用听觉生理学的手段精准定位和描述AN的病变部位一直是临床研究的焦点。目前，临床上对两种疾病辅助检测手段繁多，而耳蜗电图作为较古老的听力学诊断方法，在两类疾病上却有着独特的表现，本文收集了2016年12月-2017年12月AN和MD的耳蜗电图（Electrocochleography，ECochG)）进行特征分析，旨在分析AN和MD患者耳蜗电图与耳科正常人之间的特征性差异及其内在的病理机制。

1 材料和方法

1.1 入组标准及临床资料

1.1.1 MD入组标准[2]

根据我国2017年梅尼埃病诊断和治疗指南，所有确诊MD患者均符合①发作性旋转性眩晕2次或2次以上，每次持续20 min至数小时。常伴自主神经功能紊乱和平衡障碍。无意识丧失；②波动性听力损失，早期多为低频听力损失，随病情进展听力损失逐渐加重。至少1次纯音测听为感音神经性听力损失，可出现听觉重振现象；③伴有耳鸣和(或)耳胀满感；④排除其他疾病引起的眩晕。

1.1.2 AN患者入组标准[1,3-6]

①以低频听力损失为主的感音神经性聋；②言语识别率差，与纯音听力不成比例；③镫骨肌反射不能引出或引出阈提高；④听性脑干反应不能引出或重度异常；⑤耳声发射和/或微音电位正常；⑥颞骨CT扫描或颅脑MRI无明显器质性异常。

1.1.3 听力正常对照组

依据GB-T16403-1996选择耳科正常人10例共20耳，男2人，女8人，年龄21-27岁，平均年龄22.9岁，0.125-8kHz听阈均≤20dB HL，无外、中耳疾患，无眩晕史。

1.2 测试环境及方法

1.2.1 纯音测听

应用丹麦耳听美Madsen Conera听力计（软件版本4.82.00；硬件版本4），耳机应用头戴式TDH-39，测试均在符合国家标准的隔声室内进行，操作方法依据中华人民共和国国家标准GB-T16403-1996。纯音平均(Pour-Tone Average，PTA)听阈采用500Hz、1kHz、2kHz、4kHz四个频率平均听阈值。

1.2.2 耳蜗电图

测试均在符合国家标准的屏蔽室内进行，应用俄罗斯Neuro-Audio（版本1.0.103.3），插入式耳机EAR-3A 10 Ohm。ECochG刺激信号为交替极性短声，刺激强度分别为100、90、80dBnHL ，刺激重复率7.1 次/秒，叠加次数500 次，滤波器范围0.1～2.0kHz 。受试者侧躺，测试耳朝上，参考电极置于测试耳同侧耳垂，地极在前额与鼻根交界处，皮肤表面纽扣电极应用95%乙醇棉球脱脂并用磨砂纸打磨皮肤，确保皮肤电阻小于2kΩ。记录电极应用美国SanibelTM 鼓膜电极，测试前观察鼓膜标志，排除穿孔、充血或菲薄等异常情况。鼓膜电极放置前用95%乙醇卷棉子进行鼓膜脱脂，电阻＜50kΩ。记录端贴于鼓膜后下象限或表面。每受试耳至少进行两遍测试，直至有两条重复非常好的波形，用来标注基线（Base）、总和电位( Summating Potentials，SP)、复合动作电位（Compound Action Potential，CAP，注：由于听力设备原始波形默认标注均为AP，为保持名称统一，文中CAP均以AP缩写）。

1.3 观测指标

正常对照、MD、AN三组观察以下指标并进行对比：Neuro-Audio（版本1.0.103.3）诱发电位仪人工标记Base、SP、AP后，设备可自动测算振幅比及面积比结果。A-振幅比具体标注方法[7]：①SP、AP潜伏期，界定标准为SP，AP波峰作垂线与时间轴的交点刻度；②SP振幅，AP振幅，界定标准如下：耳蜗电图中SP波的起始点即图1中的Base点水平延伸作为基线（Base）。SP波振幅为从SP波峰到基线的垂直距离(SP端红色短虚线)；AP波的振幅为AP波峰到基线的垂直距离（AP 端红色长虚线），见图1A；B-面积比标注方法[8]：①SP面积计算方法：基线（Base）与SP、AP波围成的区域面积（单斜线图案填充部分）；②AP面积计算方法：从SP与AP的切迹点（N1s）与AP下降支的最低点（N1e）连线后和AP波围成的面积（交叉线图案填充部分），见图1B。正常对照组与MD、AN数据比较均应用100dBnHL刺激强度。

1.4 统计方法

采用SPSS 20.0分析数据，组间均数比较数据正态分布、方差齐性，MD组症状耳与非症状耳对比采取配对样本t 检验，连续变量表示为“平均值±标准差”；正常对照组、MD组、AN三组对比采取方差分析（analysis of variance, ANOVA），组间有差异时，进行组间两两比较。数据非正态分布、方差不齐时行非参数kruskal-Wallis 检验。计算95%置信区间，选择双侧检验，α=0.05，P＜0.05示数据有统计学差异。

2 结果

2.1 正常对照组不同刺激强度耳蜗电图参数比较

正常人对照组进行不同强度ECochG参数分析，三组强度，SP(H=6.437)与AP(H=20.153)潜伏期、SP(H=6.656)与AP(H=7.383)振幅均有统计学差异。（80dBnHL＜100dBnHL；P=0.03；P=0.02），主要表现为100dBnHL与低强度80dBnHL有统计学差异，SP 与AP面积以及振幅比和面积比无统计学差异。正常对照组100dBnHL 声刺激时SP/AP 振幅95%置信区间上限0.31（0.27±0.08），面积比上限1.43（1.27±0.42）（见图2A-B“*”代表组间有显著统计学差异，P＜0.05）。

2.2 正常对照组、MD组、AN组平均听阈与SP、AP引出情况

MD入组患者16例，其中双侧2例，单侧14例，男6人，女10人，平均年龄49岁，年龄范围26-69岁；AN（双侧）入组患者12例（21耳），男7人，女5人，年龄范围17-48 岁。正常对照组、MD 组（18耳）、AN三组平均听阈分别为5.3±2.7dB HL，44.3±25.4 dB HL，34.5±6.1 dB HL，三组PTA数据各组均值表现为MD症状耳＞AN＞正常组，数据呈正态分布，组间存在显著差异（F=39.399，P=0.000），因方差不齐应用Games-Howell法进行组间比较，MD组与AN组无显著差异（P=0.269）（见图3）。SP、AP引出率情况详见表1。MD症状耳14耳（排除2例双侧MD）言语平均听阈38.04±25.41dB HL，MD非症状耳组平均听阈19.29±9.77dB HL（见图4），进行两组全频（0.125～8kHz）听阈和四个言语平均听阈(0.50～4kHz)均有显著差异（t=3.218，P=0.007）。

2.3 MD患者自身症状耳与非症状耳及MD阳性率分析

三组参数比较结果①振幅比:以正常对照组95%置信区间上限大于0.31诊断MD，MD组（包含2名双耳MD）阳性率83.3%（15/18），非症状耳组阳性率35.71%（5/14）；②面积比:以正常对照组95%置信区间上限1.43诊断MD，MD症状耳组（包含2名双耳MD）阳性率83.3%（15/18），非症状耳组阳性率57.14%（8/14）；③MD组症状耳与非症状耳比较：SP与AP潜伏期（图5A）、AP振幅、SP与AP面积、SP/AP面积比均无统计学差异（P＞0.05）；SP振幅（t=2.247，P＜0.05）、SP/AP 振幅比（t=3.662，P＜0.05）均表现为症状耳＞非症状耳，有统计学差异（见图5B，D）。

2.4 AN组SP/AP振幅比与面积比诊断阳性率

AN组24耳，SP、AP均引出者21耳，其中3耳未引出SP、AP。以正常人SP/AP振幅比上限0.31及SP/AP面积比1.43诊断，AN阳性率均为100%。

2.5 三组SP、AP潜伏期、振幅、面积、比值

分析正常对照、MD、AN三组的参数，其中SP潜伏期及振幅数据正态分布、方差齐，应用ANO⁃VA，组间多重比较SNK组间差异进行多重比较，其余变量数据非正态分布行非参数单因素秩方差分析：①SP潜伏期三组间有显著差异（F=7.723，P=0.001），组内(LSD)表现为AN组和正常对照组有显著差异（P=0.014），AP潜伏期三组也存在显著差异（F=15.771，P=0.005），见图6A；②三组SP 振幅ANOVA分析无统计学差异(F=0.823；P=0.444)；AP振幅组间存在显著差异，表现为正常对照组＞MD组＞AN组（H=46.044，P＜0.01，见图6B）；③ SP面积(H=21.778；P＜0.01）与AP 面积(H=43.421；P＜0.01）组间有显著差异，表现为正常对照组＞MD＞AN组，见图6C）；④振幅比及面积比表现为正常组＜MD组＜AN组，组间均有统计学差异（振幅比H=45.241；面积比H=35.692，P＜0.01，见图6D）。

3 典型耳蜗电图波形及纯音气导听阈示例

4 讨论

迄今为止，国内外已对MD、AN进行了广泛的研究，相继报道了最新MD[2]及AN[9]指南，但病因学及病理生理学仍然存在诸多不确定性。当我们仅观察MD与AN患者ECochG波形时，外在波形趋势的确存在相似性（图7B，C），国内MD指南仍以临床症状作为诊断MD的主要依据，AN则需要详尽的听力学结果作为诊断依据。但指南是机械的、刻板的，临床却是生动的、多变的[10]。由于主观判别并非特定结果，故鉴别诊断往往极具挑战，听力测试仍是诊断MD及AN的基础，临床诊断AN及MD患者，对客观和可靠的听力测试仍有迫切需求。

4.1 SP潜伏期及振幅差异分析

SP是耳蜗内不同非线性机制多种成分反应的总和[11]，是毛细胞感受器电位，理论上无潜伏期。在MD中，SP振幅会受到听力损失程度及MD膜迷路积水程度的影响。既往有文献将MD分为三个阶段[12,13]：①可逆性积水，此时表现为振幅明显增大的SP；②部分可逆性感音神经性聋，此时听阈升高，SP振幅下降；③不可逆性感音神经性聋，此时全频听阈升高，耳蜗电图波形难以辨认。第二个阶段时MD初期膜迷路积水而明显升高的SP振幅因听阈变差而下降，这是疾病的变化在SP振幅的表现。由此我们发现很有意义的现象：比较三组SP振幅，无统计学差异，未观察到我们传统上认为MD患者SP振幅显著高于正常组及AN的结果，但由于MD组与AN组听阈水平相对均衡（见图3），而又显著差于正常对照组，这种听阈不均衡但SP振幅无差异的情况，恰表现出SP振幅在MD与正常人之间的差异。因为在正常组ECochG各参数自身强度对照中，SP振幅在100dB和低强度80dB之间已表现出差异（图2B）；当我们观察SP振幅在MD自身对照中的表现，MD 症状耳明显比非症状耳听阈差（P＜0.05，图4），但SP 症状耳振幅反而增高（P＜0.05，图5D），提示MD 自身对照及单侧MD 双侧ECochG测试对临床判断有非常好的提示作用，更容易被临床直接观察到。本文三组SP潜伏期虽然有统计学差异，但相差均在0.1ms之内，对临床提示作用甚微。

在AN和MD中，SP振幅会受听力损失程度影响，正常组中低强度刺激SP振幅与高强度之间已存在显著差异，听神经失同步化程度是否会影响SP振幅？冀飞[14]等发现100dB nHL短声刺激下AN耳蜗电图SP振幅明显高于正常人，推测是SP振幅的升高是由传入神经非同步化造成；而于黎明[15]等在105dB nHL短声刺激下发现AN与正常人SP振幅没有统计学差异，本文结果与之相同（图6B），故我们推测听神经病的发病机制与不同病变部位以及不同致病因素相关，并由此产生了不同表型的听神经病，ECochG也会存在一定的差异。

4.2 AP振幅及潜伏期差异分析

目前公认ABR I波与ECochG的AP同源，听神经复合动作电位是所有听神经纤维动作电位总和。王震[16]等采用疏波密波短声分别刺激时发现MD耳蜗电图AP有明显延长的潜伏期差，这为耳蜗电图诊断MD提供了另一种方法。段家德[17]认为AN耳蜗电图AP振幅下降或消失最可能原因是听神经非同步化放电。本文听力正常对照组AP潜伏期1.21ms，与MD和AN组存在统计学差异，但由于MD与AN组听阈无统计学差异，推测此差异之一来源于正常组与AN、MD 组之间的听阈不同；但MD和AN均存在听力损失，却对AP振幅下降的影响完全不同，文中MD听阈相对均值差于AN组，但MD组AP振幅却明显大于AN组（图6B，P＜0.01），说明AN中AP振幅除与听力损失程度有关外，主要与听神经非同步化程度有关，AN不同部位的病变均会影响AP的引出。

有文献综合分析了AN不同病变部位对ECo⁃chG的影响[18]：①轴突神经病变AN患者，表现为AP及ABR的振幅降低或缺失，而SP正常，这类AN患者是听神经和脑干神经纤维活性降低而产生的病变，耳蜗毛细胞功能未受累；②内毛细胞带状突触神经递质释放异常：导致耳蜗电图SP正常，但AP异常，说明听神经终端活性降低或激活时间改变；③螺旋神经节细胞病变:黄疸合并听神经病患者ABR缺失，SP正常，AP消失代之以低幅值的持续负波，说明神经树突反应性降低[19]；④听神经发育不全：影像学检查显示听神经“缺如”或“纤细”，SP可存在，但典型的ABR和AP均会消失；以上描述的不同AN类型，综合分析可发现SP均为正常（提示内毛细胞功能正常），AP均为异常，与本研究AN组特点相符，但临床中很难仅通过ECochG确定病变部位。且当AN出现⑤耳蜗内毛细胞功能异常/缺失时，会引起感受器SP的振幅减小或缺失，从而导致听神经活性降低。近期意大利Santarelli[20]报道了10位意大利OPA8基因座变异的显性视神经萎缩的家系，早期功能改变仅包括ABR和ECochG电位异常以及声反射衰减异常，其中有4名家系成员听力完全正常，但时常抱怨在噪音环境下理解语音异常困难，其潜在原因是耳蜗内毛细胞突触弥散性缺失，Santarelli称患者为隐性听神经病（HiddenAuditory Neuropathy，HAN）。综上研究表明，AN更多电生理表现类型，有待于基因功能的进一步发现，以及表型与基因型的相互印证，以期为我们临床提供更多的信息。

4.3 振幅比与面积比联合应用分析

李兴启[21]用SP波峰拐点做平行于基线的直线，以直线与SP、AP复合波和基线围成的面积作为SP的积分面积，发现正常对照组和MD组SP积分面积有极显著差异（图8）；1999年Ferraro[8]较早定义并在临床使用ECochG的SP与AP面积比提示MD诊断。既往文献报道[22-24]短声诱发鼓膜耳蜗电图振幅比正常值在0.27-0.50，以此诊断MD 阳性率在30%-80%。本研究中MD症状耳振幅比及面积比阳性率相同，但在非症状耳中面积比阳性率57.14%高于振幅比35.71%，进一步提示面积比预测潜在耳蜗膜迷路积水可能优于振幅比。本研究阳性率依据临床指南已确诊MD得出，如在眩晕患者或疑似MD患者群体中，比率应有较大差异。

造成上述阳性率偏差的原因，除外实际操作中振幅比与面积比的计算方法（比如基线的标定）、鼓膜电极位置，还与SP/AP 刺激声强度大小及刺激率、听力曲线类型、MD不同分期等有关：①在我国ECochG 临床文献常用＞0.40 作为振幅比阳性标准，但各文献报道所用刺激强度（80～100dBnHL）不同，振幅比阳性率也会不同，在图2A-B中，我们可以看到随着刺激强度的下降，100dBnHL 与80dBnHL递减的变化已表现出统计学差异，我们在操作中可观察到SP需要高强度刺激才能引出，在刺激强度≤70dBnHL时波形分化渐渐变差，辨认困难；②既往文献纳入MD分组处于不同临床分期，也会影响阳性率；③相对于振幅标注，SP、AP面积比振幅测量多了参数结束点（图1B-N1e\N1s）对结果的影响，数据结果输出直接与诱发电位机型、自身软件面积测量方法、参数标定有等有关。本研究诱发电位软件自带的面积标注会出现AP波谷未与标定基线相交的情况，导致SP面积异常大（见图9），使研究数据出现极值。目前软件公司也在进一步优化和改进中，以适用不同情况波形的引出；④面积比及振幅比的应用更依赖于自身实验室正常值的确立，这直接影响了阳性率的结果；⑤电极类型、刺激声选择及电极放置也影响结果之间的比对，若应用外耳道电极分析振幅，且均以振幅比＞0.4诊断MD，阳性率必然会受到影响；⑥ECochG受试者年龄与衰老因素的影响：人的听觉灵敏度通常因年老而逐渐下降，高频听力损失发展比低频快，年龄对听力的影响程度有较大的个体差异，GB/T7582-2004《听阈与年龄关系的统计分布（18-70岁）》[25]中发现较大年龄组男女存在显著差异。但在临床实际听力诊断中，却不能准确的确定个人听力损失中，哪些是和年龄增加有关的，哪些是由其他三因素引起的。本研究未能完善三组受试者的年龄匹配，虽然MD与AN组听力损失匹配，但MD组年龄跨度较大。关于ECochG与年龄相关研究较少，1996年日本学者[26]曾对20例纯音听阈<20dB的（13-53岁）听阈正常者进行ECochG及耳蜗微音电位分析，发现各年龄段ECochG各参数虽然无显著变化，但在较大年龄组微音电位高刺激时出现降低。因此ECochG的放置与参数统一有利于各实验室之间结果深入比较和研究，为广泛开展耳蜗电图技术提供支持。

本研究MD振幅比及面积比在症状耳中阳性率均为83.33%，AN组为100%，Ferraro[8]、Almomanil [27]相继发现在MD诊断中面积比相对于振幅比更敏感，但本研究面积比在症状耳中优势不显著。Devaiah[22]发现面积比在MD非症状耳中阳性率高于振幅比，与本研究结果相同，说明单侧MD患者，对侧非症状耳存在或继发膜迷路积水症状的可能性增加[28]。早期振幅比吴子明[23]发现MD 阳性率74.4%（界值0.40）、倪道凤[24]为49%（界值0.38），并认为ECochG 振幅比值诊断MD敏感性不如既往文献报告的那么乐观。王藁浴等[29]报道MD患者发作期面积比阳性率分别为95.56%（间歇期55.56%）＞振幅比71.77%（间歇期33.33%）；黄秋红[30]等报道面积比阳性率77.1%（界值1.92）＞振幅比39.1%（界值0.49）；雷艳[31]等面积比阳性率82.76%（界值1.82）＞振幅比37.93%（界值0.32）。以上学者均认为面积比对诊断MD有更好的敏感性。2008年台湾J.H. Hwang[32]曾将听力损失耳与对侧耳之间的SP/AP振幅比之间的差值≥0.15也作为一项纳入MD阳性结果的标准，以提高阳性率的敏感性，提示MD患者需行双耳耳蜗电图操作，便于自身对照和观察。

在AN患者中，于黎明等[15]发现大于1的振幅比占91.67%，比值异常增大原因是AP振幅大幅度下降所致；而在MD的每一个阶段Margolis等[13]认为，均有SP /AP比值的增大，本研究入组AN及MD患者均有听力损失，但SP振幅在三组中无显著性差异。王震等[33]分析MD听力损失程度对比值的影响，认为听力损失程度会对SP /AP比值有影响，有22耳听力损失大于75 dBHL，动作电位复合波形质量差或未引出波形。本研究中MD症状耳听力损失最重的PTA听阈在87.5dBHL(图7E)，除此之外另有3耳听力损失＞70dBHL，均记录到分化较好的SP和AP。由此我们观察（图5D）MD症状耳与非症状耳之间的振幅虽然均存在差异，但差异却不同，症状耳SP振幅反而高于非症状耳，而AP振幅均值低于非症状耳。这说明当双耳听力损失明显出现分化时，即使比值未高出界限范围，出现相同刺激SP振幅症状耳≥非症状耳时，也提示患者存在膜迷路积水的可能，尤其在双侧听力损失差距较大时。这同时也验证了MD患者AP幅值会随着听力损失加重而降低，而SP不仅在轻度听力损失中可以引出，中度至重度听力损失也可以记录到。

本文是关于AN、MD与耳科正常人ECochG各项参数相互对比及内在机制差异性研究，发现MD与AN患者振幅和面积比值均有增高，但其发生异常机制及参数变化迥异：MD患者AP振幅随听力损失程度下降而SP振幅不变或增高；AN组与MD组听阈虽差于听力正常组，但SP振幅无统计学差异，AP振幅较MD患者及正常听力组异常下降或消失，此改变主要与听神经非同步化有关，与听力阈值无关；对于单侧MD患者，应用面积比预测非症状耳膜迷路积水的敏感性高于振幅比。本文研究仍存在一些不足：由于在一段内临床收集病例受限，不能完全排除年龄因素对ECochG的影响。尽管如此，本研究对临床研究ECochG各参数仍有重要的参考意义，后续我们将积累更多的临床结果进行分析及验证。

致谢

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