应用失匹配反应技术进行人工耳蜗调机1例报道
近年来，随着人工耳蜗植入技术的不断进步，越来越多的极重度感音神经性听力损失的患儿接受了人工耳蜗植入术，为听觉言语康复打下了良好的基础，但是术后合理有效的调机也起到关键的作用。在调机过程中，每次激活程序或随访调机前后，都要进行验证性的测试，以判断程序设置是否得当或使用者配戴人工耳蜗后的听觉言语能力的变化。常规采用的主观测试包括声场条件下的助听听阈和言语测听，客观测试包括电刺激镫骨肌反射，电诱发脑干反应等,对于不能配合助听听阈和言语测试的使用者，还可以采用调查问卷的方式了解人工耳蜗配戴效果的情况。患儿植入年龄越早，术前除外耳蜗畸形或听神经病谱系障碍等情况，而且成功完成人工耳蜗植入手术，多次调机都未达到预期的效果时，作为客观测试之一的失匹配反应（mismatch response,MMR）测试，可以为听力师提供患者高级听觉中枢对声音辨别情况的重要参考指标，辅助听力师精准调机。
MMR是一种内源性事件相关电位成分，其刺激方式主要有听觉、视觉、体感刺激等方式，本文主要是听觉MMR，是在一系列重复出现的听觉刺激（即标准刺激）中偶尔穿插的偏差刺激所诱发，由强度、频率、持续时间的变化等任何可察觉的声音信号的变化引出。一般出现于刺激后100～300 ms，用偏差刺激诱发的负波与标准刺激诱发的负波相减所得，可能为负向波，也常见正向波。通常可用波幅、潜伏期和持续时间、相关电极点处波形是否出现翻转等判断MMR是否出现。随着声音强度的增大，MMR的波幅提高，因此可推论如果声音强度过低，MMR反应会消失。同时，笔者在很多病例上发现，对于同一频率的声音刺激，患者对较高强度的刺激无MMR检出，当强度减弱时，反而会检出明确的MMR。可能因为：一是高级听觉中枢对强度过大的声音刺激的超限抑制导致，即任何一种刺激强度过大，不但不会引起神经元的兴奋，反而会引起抑制,又叫保护性抑制。二是强度过大的刺激容易导致大脑疲劳，并进一步影响MMR的检出。脑力疲劳状态下MMR的平均面积较疲劳前明显下降。因此，本研究尝试采用MMR测试评估患者听觉皮层对不同强度、涵盖全频率段语音及语音信息特别丰富频段的短纯音的辨别反应，有助于分析人工耳蜗不同频率段电极的刺激量是否合适，并提出调整的策略与建议。现将1例年龄较小进行手术植入、无耳蜗畸形、手术成功、无设备故障等情况，且术后常规反复调机效果不佳，应用MMR测试调机达到良好效果的病例分析报告如下。
1 资料与方法
1.1 病历资料
患者，男，2013年10月3日出生，2016年诊断为双耳极重度感音神经性听力损失，术前颞骨CT显示中耳及内耳未见异常。于当年4月进行右耳人工耳蜗植入术，手术顺利，植入体为CI24RE，言语处理器为Nucleus Freedom，术后颞骨X光平片报告右侧人工耳蜗成功植入。1个月后正常开机，开机后一年多经历10次调机，家长反映孩子能听到各种声音，但是发音和说话不清楚。2017年11月来我单位调机，助听听阈检查的各频率具体数值是250 Hz/25 dB HL、500 Hz/35 dB HL、1kHz / 3 0 dB HL 、2 kHz/30 dB HL，4 kHz/30 dB HL，林氏六音1 m、2 m均能识别。
1.2 研究方法
采用常用的言语可懂度分级量表（SIR）评估被试调机前后的言语能力，记录并分析MMR的有无及其特点评估患者调机前后的听觉辨别能力，综合考虑助听听阈、言语能力评估结果与MMR测试结果对患儿进行人工耳蜗调机干预。
1.2.1 问卷 采用SIR评估患者的日常生活中的言语可懂度。
1.2.2 EEG记录与分析 包括听觉事件相关电位ERP数据采集及MMR分析。数据采集使用Neuroscan公司生产的NeuroScan4.5脑电记录系统，佩戴国际10-20系统的64导电极帽采集脑电信号。鼻尖置参考电极，左眼眶上下置垂直眼电极，左右眼眶外侧置水平眼电极，记录眼电，以便进行离线分析时去除眼球运动产生的肌电，头皮与电极之间的阻抗小于5 kΩ。测试在隔声电屏蔽室中进行，测试时被试取坐位，全身放松，保持安静、清醒，被试看其特别感兴趣的带字幕无声电影或动画片分散注意力，不关注所给刺激声。测试中，儿童被试由家长或主试陪同。测试前，跟儿童说明要专心观看动画片，中间休息时需要回答与动画片相关的问题，表现好会得到奖励。采用被动Oddball模式，标准刺激和偏差刺激呈现概率分别为85%和15%。刺激声分为两类、6对，一类是短纯音，有3对，标准刺激均为1000 Hz，偏差刺激分别是1200 Hz、1500 Hz、2000 Hz，持续时间50 ms；第二类是从低频到高频的语音刺激，选自林氏六音:/a/的第一共振峰(F1)为700 Hz左右、F2为1300 Hz,/i/的F1为300 Hz、F2为2500 Hz,/u/的F1为350 Hz、F2为900 Hz,/sh/的谱峰约为2000～4000 Hz,/s/的谱峰约为3500～7000 Hz，/m/的谱峰约为250～500 Hz。6个语音共形成3对标准刺激与偏差刺激,分别为低频/ m / 和/ u / ，中高频/ a / 和/ i / ，高频/ s h / 和/ s / ，持续时间200 ms。声场给声，声音刺激通过频响曲线平直的惠威（Hi-Vi）X4专业监听音箱呈现，声音强度分别为70 dB SPL、60 dB SPL、50 dB SPL。70 dB SPL强度下共有6组，60 dB SPL、50 dB SPL强度下共有2组，共计10组。采用短纯音刺激和语音刺激交叉、ABBA法排序，每组间休息1分钟，避免学习效应和疲劳对结果的影响。为了避免神经适应性及被试对固定的间隔出现预期效应，刺激呈现序列作伪随机处理，刺激间隔（inter-stimulusInterval,ISI）为450～500 ms的随机值。每次测试总时间约为100分钟。扬声器放置在被试正前方，水平位置与测试耳同高，距离测试耳150 cm。
数据分析：对记录到的原始EEG数据做离线分析，依次为去除漂移明显和干扰明显的部分、带通滤波0.1～30.0 Hz、去除眼电、脑电分段、基线校正、去除伪迹、再次基线校正，叠加平均。因患者的人工耳蜗伪迹不明显，不影响MMR的判定，因此未去除人工耳蜗伪迹，处理同以往研究。用偏差刺激的波形减去标准刺激的波形，结合脑地形图与左右乳突处、OZ电极点处的波形，将所得波形中峰潜伏期位于100～300 ms的最大差异波（最大负向波或最大正向波）确定为MMR，以Fz电极点记录的MMR为基本分析波形，标定后显示潜伏期，计算振幅。
1.2.3 人工耳蜗调试 综合考虑助听听阈、言语能力评估结果与MMR测试结果，对患儿进行人工耳蜗调试。
2 结果与分析
2.1 调机前后患者的听觉言语能力测试结果
患者MMR分析结果图示例见图1。患者调机前后听觉MMR的特点及言语能力评估结果见表1。可以看出，患者调机前MMR的总检出率为10%，除了50 dB SPL声强下对高频语音有MMR检出外，对其他声强、刺激均无MMR。此外，70 dB SPL声强下对低频语音的MMR波形有检出倾向，略好于较小的两个声强水平下的MMR波形。调机后2个月，MMR总检出率提高到60%，70 dB SPL声强下对高频语音、1000/1200 Hz、1000/1500 Hz短纯音均有MMR检出；60 dB SPL声强下对低频语音、高频语音均有MMR检出；50 dB SPL声强下虽然对高频语音的MMR未检出，但是对低频语音有MMR检出。调机前SIR评估结果为1级，即其连贯的言语(短语或句子)不能被听懂；口语中的词汇不易被识别，日常交流的主要方式为手势。调机后2个月的SIR评估结果为5级，即日常语境下，该患儿连贯的言语能被轻易听懂。
2.2 人工耳蜗调试
打开程序后，测试电阻正常，T值和C值如图2所示，继续延续原来调机用的ACE编码策略，脉宽25 μsec，刺激速率900 pps,原来的耳蜗程序图见图2。考虑到患者对70 dB SPL强度下全部刺激均无MMR检出，尤其是低频语音刺激在3个强度水平下均未检出，并且较大声强下对低频语音的MMR波形有检出倾向，好于较小的两个声强下MMR波形，因此推论中低频的刺激量可能不足。而高频语音刺激在70 dB SPL、60 dB SPL水平无MMR检出，在强度最小的50 dB SPL反而有明确的MMR，考虑高频的刺激量可能偏高。综合考虑SIR评分、助听听阈及MMR测试结果，进行调机。谨慎起见，采用的策略为：暂时保持高频的刺激量不变，重点调高中低频对应电极点的刺激量。调机后程序见图3。具体调整的范围是中低频电极，重点是C值，将E22（频率188 Hz～313 Hz）至E18（频率688 Hz～813 Hz）电极的刺激量调高10 CL，同时调高E17（频率813 Hz～938 Hz）至E8（频率2688 Hz～3063 Hz）电极的刺激量5 CL；T值做了微调，将E22（频率188 Hz～313 Hz）电极调高2 CL，E21（频率313 Hz～438 Hz）调高了1 CL。
3 讨论
3.1 人工耳蜗调试效果的影响因素
人工耳蜗开机和调试工作是人工耳蜗系统工作的重要一环，开机和调试是否成功直接会影响人工耳蜗植入者的效果。听力损失或听力补偿不好时，一方面导致听取语音困难或使听到的语音失真,不能正确地识别语音所携带的信息；另一方面，通过听反馈获得的信息减少；从而失去听觉对发声和发音动作的监控和调节作用,难以感知和纠正不正确的发音。其结果与发音有关的肌肉运动不协调致使发音部位错误、不准确，或是气流的方向、压力或速度不准确，甚至整个发音动作不协调,在发声、发音、共鸣和韵律等方面出现异常。此外，舒适阈（即C值）的设定至关重要，它直接影响言语识别，言语清晰度以及使用者对自己声音的控制。在人工耳蜗调机中，设置最佳刺激量上限（即M值，C值，MCL值）是最具挑战性的工作之一。低估了刺激量上限会损失言语识别和影响声音质量，以及使用者对自己声音的监控能力；高估了刺激量上限会导致植入者听觉不适、影响其言语识别和声音质量，还会引起其对人工耳蜗的反感情绪。如果高频的刺激量上限明显高于低频的刺激量上限，人工耳蜗植入者感受擦音的强度会明显大于元音，影响言语识别。对于本病例患儿笔者稍调高了低中频区C值的幅度，但是效果是显著的。使用Custom Sound 4.1软件调高电极的刺激量，会引起对数级别的增长，特别是接近响度舒适级上限时，C值的微小变化会导致植入者响度的较大增长。对于无法配合测试的人工耳蜗植入者，除依赖行为观察法外，还可以测试患者的电刺激镫骨肌反射反射阈值（evoked stapedial reflex threshould，ESRT），通常将C值设在ESRT以下。
3.2 MMR可成为人工耳蜗植入患者听觉能力的客观评估工具
目前，患者的调机主要根据助听听阈、林氏六音察知与识别测试结果及观察患儿对声音的反应，助听听阈只反映人工耳蜗植入后对单一频率的声音的觉察，不能反映对声音尤其是语音的辨别或识别情况；而林氏六音测试只是对主要几个频率声音的察知或识别，对于受过较长时间康复训练的患者来说难度较低，测试结果易受学习、猜测、期望等影响。而电生理测试，尤其是MMR测试结果不易受以上因素影响，可以客观反映听觉皮层的功能状态，并且这一刺激变化可以在非注意条件下产生，因此为辅助评估人工耳蜗植入者言语康复情况提供了大脑信息自动加工的可靠客观指标。MMR能够反映听觉加工的基本机制，可记录自然成熟和干预对听觉处理的影响。康复效果良好的人工耳蜗植入成人和儿童可以引出明确的MMR。有研究选取成人人工耳蜗植入者，根据单音节词、短元音识别成绩进行分组，以/ba/作为标准刺激，/da/作为新异刺激，结果发现识别成绩高的被试组引出了MMN，识别成绩差的组则均未引出MMN。在康复效果好的人工耳蜗患者与健听人身上均可引出MMN，波幅相似，且均显著高于康复效果差的人工耳蜗患者的波幅。此外，言语识别成绩与MMN波幅呈显著正相关。在人工耳蜗植入组中,MMR潜伏期及波幅与言语识别具有相关性，MMR可以作为一项客观指标来判断人工耳蜗植入后患者言语识别能力。本研究结果与以往研究一致，MMR的总检出率与SIR评估结果具有很高的一致性，调机前MMR总检出率非常低、SIR评分结果也非常低；调机后MMR总检出率与SIR评分结果均很高。这为MMR可成为人工耳蜗植入患者听觉能力的客观评估工具，辅助人工耳蜗调机提供了实证性支持。
3.3 调机与康复对人工耳蜗植入儿童听觉言语能力的影响
由本例报道可以看出，通过人工耳蜗调机与康复训练，可以直接而显著的改变人工耳蜗植入儿童的听觉言语能力，具体表现为MMR的检出从无到有、言语清晰度的明显提高。该患儿开机1年半期间一直在进行康复，但SIR言语评估结果只有1级，我们认为主要是由于调机的参数不适合该患儿，患儿接受到的听觉输入信号质量不佳，听觉皮层MMR的检出率过低也是一个佐证。当听觉皮层难以辨别输入的声音刺激时，也难以有效的进行清晰的言语输出。临床上也常见开机1年多，甚至2年但康复效果仍非常不佳的病例，可能也是类似的原因。由于汉语声调的变化主要是基频的变化，而基频和第一共振峰的频带范围大约位于电极E20～E12左右，因此在此电极区间的极间辨别能力阈值小,说明其对电刺激有较精细的辨别能力,能分辨出是相邻或相近电极的刺激信号,对基频和第一共振峰附近频率的信号分辨和感知良好,能充分利用语音信号中的空间信息。而本例患者人工耳蜗调机大部分电极就在这个范围。患者在调机后，从MMR的检出情况可以看出在中低频语音、1000～2000 Hz频段的刺激量对于辨别大部分语音及精细频率的辨听是较为适合的。通过让患者接受更为合适的刺激输入，再辅以康复训练、周围环境中的丰富声音刺激及以往的听觉经验，患者对大部分语音及声调的精细辨听能力有了明显提升，加之患者正处于语言发展关键期内，从而迅速建立声音和意义的联结，达到对声音尤其是日常生活中语音意义的辨别、识别与理解，达到在短期内输出清晰的语音并达到可以日常交流的水平。
综上，通过调机使人工耳蜗内言语处理器的参数适合患者，有条件接受可以辨别的、舒适的声音刺激输入，辅以科学的康复训练和丰富的刺激输入，才有可能取得良好的听觉言语康复效果。
3.4 临床启示
人工耳蜗植入者术后经过一段时间的调机和言语康复，如果出现效果不佳，需要逐一排查原因，对患儿进行综合的主客观测试并全面分析测试结果，指导耳蜗调机。本病例患儿耳蜗电阻正常，助听听阈以及林氏六音测试结果佳，结合家长和老师反馈的信息，可以排除耳蜗言语处理器和植入电极移位等异常情况，该患儿最大的问题是言语清晰度差，考虑可能是调机不够精准造成的患儿接受到听觉输入信号质量不佳。通过给患儿做
MMR测试，结果发现对于中低频刺激量不够的问题，采取针对性的调机方案，取得了良好的效果。此病例提示，如人工耳蜗调机过程中遇到类似情况，有条件的单位可以尝试做MMR的检查，辅助调机。虽然本文只是1例报告，但也能给耳蜗调机听力师一个重要启示，即借助MMR测试可以帮助了解患者听觉高级中枢关于声音辨别的资料，指导人工耳蜗精准调机，有助于改善人工耳蜗患儿的听觉能力，为取得更好的康复效果奠定基础。
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