听觉诱发电位在法医学的应用价值

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摘要：本文主要介绍了听觉诱发电位的特性、研究进展及其在法医学上的应用价值。听觉脑干诱发反应不受被试者精神状态影响，是目前法医学鉴定中应用最广的客观评估听力的方法，但其受限低中频的听力评估受到限制，而听觉中潜伏期诱发反应可用于低频听力的评估；听觉稳态诱发反应与颅顶慢反应具有很好的频率特异性，但其应用价值仍需进一步研究；听觉事件相关电位是评估听觉认知功能的电生理指标，在法医学上具有广阔的应用前景。由于不同的听觉诱发电位具有不同的电生理学特征，如何通过优化、组合不同的测试方法进行听觉功能的客观评定，是法医学研究的重要课题。

关键词：听觉脑干诱发反应；听觉中潜伏期诱发反应；听觉长潜伏期诱发反应；听觉事件相关电位；听觉

稳态诱发反应在临床医学上，听觉功能的评定主要是依靠纯音听力计和语音听力计等来判定被检查者的纯音听力（纯音听阈、阈上听觉功能）和言语听力（言语接受阈和言语识别率）等。但在法医司法鉴定过程中，被鉴定人因索赔心理或企图追究加害人的刑事与民事责任等，往往不配合检查、伪装或者夸大其听功能障碍的程度，而用这些临床常规检查方法却往往难以准确判断被鉴定人听觉功能的真实情况。因此，研究听觉功能客观检查方法在法医学上具有特殊的意义。在司法鉴定实务中，目前已有多种听觉诱发电位（auditoryevokedpotential，简作AEP）检测方法可以客观地评价被鉴定人的听觉功能，但由于不同的AEP具有不同的电生理学特征，如何优化、组合不同的测试方法对听觉功能进行客观评定，是法医学研究的重要课题。“听觉诱发电位”系指给予听觉器官一定强度的声音刺激后，所诱发的听觉神经系统一系列的生物电活动,可以作为一种客观评估听觉功能与听觉传导通路的手段。听觉诱发电位是根据记录电极位置、诱发电位的潜伏期和生理特性等进行分类，通常根据诱发电位的潜伏期，将头皮记录到的听觉诱发电位分为听觉脑干诱发反应（auditorybrain-stemresponse，简作ABR）、听觉中潜伏期诱发反应（auditorymiddlelatencyresponse，简作AMLR）、听觉长潜伏期诱发反应（auditorylonglatencyresponse，简作ALLR）；根据给声刺激的间隔时间，分为听觉瞬态诱发反应和听觉稳态诱发反应（auditorysteady-stateresponse，简作ASSR）[1]。现就司法鉴定中较常见的AEP的特性、研究进展及其在法医学上的应用价值予以综述。

一、ABR的特性、研究进展及其应用

“ABR”是指接受声音刺激后由脑干发生的短潜伏期反应（潜伏期一般在1～10ms），一般由七个波组成，目前认为Ⅰ波源于耳蜗，Ⅱ波源于耳蜗核，Ⅲ波源于上橄榄核，Ⅳ波源于外侧丘系，Ⅴ波源于下丘区，Ⅵ波源于内侧膝状体，Ⅶ源于听放射。由于Ⅴ波在低强度时首先出现并且波形相对稳定，因此多把Ⅴ波的反应阈作为ABR的反应阈[2]。Click声听觉脑干诱发反应（click-evokedAudi-toryBrainstemResponse,简作c-ABR）由短声诱发，缺少频率特异性，存在很大的局限性。鉴此，一些学者尝试通过短纯音诱发具有频率特征的ABR来评估听觉功能。Stapells比较了0.5、2和4kHz时短纯音听觉脑干诱发反应（ToneburstevokedAuditoryBrainstemResponse，简作Tb-ABR）反应阈与纯音听阈的相关性，结果显示各频率相关性均≥0.94[3]。徐静涛等通过Tb-ABR反应阈与主观听阈的比较，发现一个潜伏期为10ms左右正向波（P10）的反应阈可以评估各个频率的纯音听阈，但测试时间较长，在实际应用中受到一定的限制[4]。近些年，为了缩短测试时间以及获得更具有频率特异性的声信号，国外有研究者通过窄带CE-chirp（narrowbandCE-chirp，NBCE-chirp，一种具有频率特异性的线性调频脉冲音）与Tb-ABR进行对比，发现在0.5、1.0、2.0、4.0kHz四个言语频率范围，前者诱发的波幅更大，波形更容易识别且测试时间也相应缩短[5]。此外，Tb-ABR低中频率的反应阈值与纯音听阈的差值较大、接近阈值时的波形不易分辨，其原因一般认为低中频率短纯音信号上升时间长，引起神经同步化反应的能力相对较弱致反应振幅较低，波形分化较差，此外环境噪声多为低中频，因此上述原因使低中频波形引出和辨认困难，导致反应阈判断偏高。无论是c-ABR还是Tb-ABR，其优点都是不受被测试者精神状态的影响，可用于婴幼儿、智力发育障碍者、心理精神疾病患者、残余听力者以及伪聋患者或夸大性聋患者等听力的评估，是目前司法鉴定实务中应用最广的客观听力评定方法，只是对于低中频的听力评估有一定的限制。

二、AMLR的特性、研究进展及其应用

“AMLR”一般是指声音刺激后10～50ms所诱发的反应，按照主要波形出现的顺序依次为负波Na、正波Pa、负波Nb和正波Pb（也可以归于晚潜伏期反应的P1波）。其中，25ms左右出现的Pa波是AMLR的代表波，“AMLR反应阈”一般是指Pa波的反应阈[6]。关于Pa波的发生源，通常认为起源于初级听觉皮层区域，Nb波至Pb波之间的成分可能认为来自于大脑的网状激活系统[7]。AMLR电生理学特性受多种条件影响，如声刺激的参数（刺激率、刺激强度等）、数据记录的参数以及被试者的精神因素等。TuckerDA等的研究表明，在1.1、4.1、7.7、11.3次/秒的四种逐渐递增的重复率的声音刺激下，Pa波和Pb波的幅度明显减小，而Pa波的潜伏期明显延长，Pb波的潜伏期则没有显著性的差异[8]。40Hz听觉相关电位（40Hzauditoryevent-relat-edpotential,简作40HzAERP）是一种中潜伏期稳态听觉诱发电位。经典的40HzAERP波形是100ms扫描时间内恒定的4个相间隔25ms的准正弦波。刘威等通过短纯音40HzAERP反应阈和短声ABR反应阈与纯音听阈的比较，发现40HzAERP反应阈高于纯音听阈(相差不超过15dB)；在0.5-2kHz，40HzAERP阈值比ABR更接近纯音听阈，在睡眠状态下Na-Pa波的波幅明显降低，反应阈值提高[9]。在法医学鉴定上，AMLR特别是40HzAERP，多作为c-ABR听力检查结果的补充，用于低频听力的评估[10]。此外，通过AMLR还可以了解丘脑以及初级听觉皮层的功能，协助评估高级听觉通路的生理功能等[11]。

三、ALLR的特性、研究进展及其应用

“ALLR”是指由声刺激所诱发的潜伏期为50～500ms的大脑皮层神经元的电变化，可分为颅顶慢反应（slowvertexresponse，简作SVR）、失匹配负波（mismatchnegativity，简作MMN)、与注意程度相关各波的晚期成分（N2b，P3b），以及晚期与语言相关的波形（N400，P600）等。SVR属于ALLR的外源性成分，与听觉感知关联密切，而且几乎任意形式的刺激声信号（如短声、纯音、音节以及词语等）都能诱发出这个反应。SVR一般由3个波形成分组成，即：声刺激后出现在50ms左右的正波P1，80～100ms的负波N1以及180～200ms的正波P2。P1一般认为来自初级听皮层，但也可能来自海马体、颞平面、外侧颞叶皮层以及新皮层的一些成分。N1和P2是SVR的主要波形，其中对N1的研究较多。成人N1波一般认为由三种成分组成：其中第一种成分是最主要的，来自于额中部的脑区，峰潜伏期在100ms左右，并且刺激所诱发出的波形，对侧较同侧略大；第二种成分在颞中区记录时最大，由一个约100ms的正波和一个约150ms的负波组成，也称T-复合波，一般认为起源于颞上回的听觉联合皮层；第三种成分可能与短暂性觉醒有关，潜伏期在100ms左右，对称分布在双侧海希耳氏回。P2也有多个发生源，一般认为分布在双侧半球的初级及次级听觉皮层[12]。由于SVR可以反映整个听觉通路的功能状况，因此可用于耳聋患者助听器验配效果的评估，儿童、噪声性聋、“癔症”或“非器质性”听力减退者的听阈预估[13]。张馨元等研究发现SVR具有很好的频率特异性并且反应阈与主观听阈之差均在20dB以内，但由于其各波形态易受被试者醒觉状态及年龄等影响，对于颅脑损伤遗有意识障碍以及儿童听力障碍的客观评估的价值还需要进一步的研究[14]。VanMaanen通过SVR和ASSR（听觉稳态诱发反应，详见文章第四部分的介绍）对比研究，发现80Hz-ASSR、40Hz-ASSR以及SVR的反应阈分别比纯音测听阈值高5-17dB、1-14dB、20-22dB[15]。

四、听觉事件相关电位的特性、研究进展及其应用

AERPs（auditoryevent-relatedpotentials,简作AERPs）是一类特殊的AEP，指的是给予听觉器官某一事件相关的特定听觉刺激，在大脑相应脑区产生的神经电活动，它可以从功能学角度反映大脑认知功能状态，是评估言语感知和分辨能力的电生理指标[16]。与传统诱发电位不同，AERPs要求被试者在了解实验基本步骤的基础上，保持清醒状态，并对靶刺激（特定刺激）做出反应。另外，AERPs的刺激方式相对于传统诱发电位来说，必须有两个以上的刺激组成刺激序列（如：OB刺激序列），以达到被试者参与实验，启动其认知过程的目的。经典的AERPs成分包括P1（P50）、N1、P2、N2、P3（P300），其中P1、N1、P2为外源成分，代表着经典的感觉通路，与被试者主观状态无关，睡眠和昏迷均可诱发，其潜伏期和波幅易受刺激的物理性质影响；N2、P3为内源成分，主要由靶刺激诱发，其潜伏期和波幅与被试者的心理状态、认知努力以及任务难度密切相关。除上述成分之外，MMN、N400、伴随性负变化与加工负波等均可归入AERPs的范围。随着近年研究不断深入，通过听觉MMN（audi-torymismatchnegativity,简作aMMN）对听觉中枢功能的客观评估正逐渐成为可能[17]。目前研究认为，aMMN波形的出现表示大脑听皮层对声音刺激的变化做出了辨别，可以用来反映不同特性声刺激信号的辨别准确性[18]。在aMMN的相关研究中最经典的范式是Oddball范式，即一组大概率重复出现的标准刺激中随机插入小概率与前者物理特性不同的偏差刺激，可单耳给声也可采用双耳分听模式。试验分为主动和被动两种模式，主动模式让受试者识别并统计偏差刺激的个数，被动模式让受试者忽略所有声刺激信号（例如让被试者观看无声电影）。将偏差刺激和标准刺激得到的AERP分别叠加平均，前者的波形减去后者的波形所得到的差异波，即为aMMN，其潜伏期通常出现于刺激后的100～250ms。一般认为，aMMN起源于双侧颞上平面及其附近的区域，不同性质的声刺激信号可能在听觉皮层有不同的起源，双侧额叶也存在发生源。aMMN可以由任意形式的声信号变化刺激引出，如刺激率、强度的变化，也可由词语、韵律等较复杂的刺激引出。aMMN的波幅和潜伏期与刺激声信号之间物理特性的相对差别大小有关，而与声刺激信号的绝对物理量无关，差别越大，波幅越大，潜伏期越短，但二者相对差别达到一定程度时aMMN波幅会有饱和现象[19]。由于aMMN可以在非注意的条件下出现，可以较客观的反映听觉皮层对声信息刺激的自动处理过程，是一个评估听觉中枢对声信号辨别、加工及认知功能的良好电生理指标[20]。aMMN可适用于耳科学评估（如感音神经性耳聋的定位及功能状态的评估、助听器及人工耳蜗植入效果评估、老年性耳聋患者听觉中枢和认知功能状态的评估），神经科疾病（如追踪及预测严重脑外伤后植物人生存状态的恢复，监测脑卒中后感觉性失语患者的恢复和治疗效果等）以及精神科疾病的诊断和早期干预、治疗等[21]。但是，如果将aMMN应用于法医鉴定中，就必须在个体间有良好的重复性。目前的研究表明，在群体水平aMMN的可重复性很好，而在个体水平变异性较大[22]。因此，有必要探索并建立一套有效的记录程序（如，选择频率特异性好的声信号、选用合适的刺激频率、使用高效的记录操作等），保证测试的重复性和稳定性，减少测试结果的偏倚和变异。

五、ASSR的特性、研究进展及其应用

ASSR是由周期性的声信号所诱发的听觉稳态诱发电位。周期性的声信号分为稳态调制声（调幅调制、调频调制、混合调制）、短纯音、短音及短声等。由于目前ASSR多由稳态调制声刺激而得，因此国内专家认为将调制声诱发的听觉稳态诱发反应称为ASSR较为合适，这样可以与40HzAERP和MMN等其他稳态反应相区别。ASSR与声刺激的刺激率及意识状态有关，刺激率在25～55Hz范围内的ASSR总称为40Hz-ASSR，其发生源来自于大脑皮层或皮层下的结构，主要受觉醒状态的影响，适用于能够配合的处于清醒状态的成人或年龄偏大的儿童；而刺激率在70～110Hz范围内的ASSR总称为80Hz-ASSR，其发生源主要来自于脑干，包括桥脑、中脑、上橄榄核和耳蜗核。80Hz-ASSR主要用于不能或不愿配合行为测听的

作者:罗方亮 程龙龙 贾富全 刘技辉 单位:辽宁大学司法鉴定研究院