基于声学变化复合波(ACC)的耳蜗死区客观诊断新方法:自举法检测效率与频率依赖性验证

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对行为测试受限人群(如婴幼儿)的耳蜗死区(DRs)诊断难题,创新性评估声学变化复合波(ACC)作为客观检测工具的可行性。研究人员通过对比三种ACC检测方法(RMS法、英国听力学学会BSA法、自举法),在23名正常听力成人中验证了自举法的高效性(检测速度提升两倍),并首次发现ACC阈值具有频率依赖性(4kHz所需信号强度高于1kHz)。该研究为建立频率特异性诊断标准奠定基础,推动ACC技术向临床转化,填补DRs无创客观检测的技术空白。

  

耳蜗死区诊断的困境与突破

耳蜗死区(Dead Regions, DRs)——即内毛细胞和神经元功能丧失的耳蜗区域——会扭曲听觉信号传递,导致患者噪声下言语感知能力异常下降。传统行为学检测方法(如阈值均衡噪声测试TEN(HL))虽高效,却依赖患者主动配合,对婴幼儿及行为反应受限人群束手无策。近年提出的声学变化复合波(Acoustic Change Complex, ACC)技术虽有望成为客观替代方案,但Kang团队2018年的初步研究存在关键缺陷:ACC阈值定义模糊、结果依赖群体平均值、且忽略频率差异对诊断的影响。这些漏洞严重阻碍其临床转化。

为攻克上述难题,波兰亚当密茨凯维奇大学与英国曼彻斯特大学联合团队在《Scientific Reports》发表最新研究。他们首次系统比较三种ACC检测方法在DRs诊断中的效能,并揭示频率依赖规律,为建立标准化客观检测体系提供关键证据。

关键技术方法

研究纳入23名正常听力成人(19-36岁),采用阈值均衡噪声(TEN(HL))结合纯音刺激(1kHz/4kHz)诱发ACC反应。核心实验设计包含:

  1. 刺激范式:在60 dB HL背景噪声中嵌入80-230ms纯音,信号噪声比(SNR)从0至15 dB以3dB步进变化;
  2. 多方法对比:同步评估RMS振幅法(Kang法)、BSA标准法(英国听力学学会推荐)、自举法(Bootstrap)的检测效率;
  3. 生理信号处理:通过脑电图(EEG)记录听觉皮层诱发电位(CAEP),聚焦N1-P2振幅特征(80-230ms电位变化);
  4. 统计分析:采用Bland-Altman一致性检验与组内相关系数(CCC)验证方法可靠性。

研究结果

1. 自举法展现显著效率优势

通过对比三种方法检测ACC的效能(图2),发现:

  • 自举法检测速度最快:单次测试耗时仅为BSA法的50%,解决长时程检测的临床适用性问题;
  • 结果可重复性最佳:自举法在1kHz/4kHz的组内变异系数(7.67-8.86 dB)低于RMS法(8.05-9.87 dB),显著提升诊断稳定性(图4);
  • 与金标准高度一致:自举法与BSA法的组间一致性(CCC=0.84@4kHz)显著优于RMS法(CCC=0.70@4kHz)(图3,表1)。

2. ACC阈值存在频率依赖性

  • 高频信号需求更强:4kHz纯音诱发ACC所需平均SNR(7.02 dB)显著高于1kHz(3.82 dB)(图2c-d);
  • 个体差异警示诊断风险:部分受试者4kHz ACC阈值超12 dB(图5),若直接套用Kang的12dB诊断标准,将导致正常听力者被误判为DRs阳性(假阳性率高达30%)。

3. 传统诊断标准存在重大隐患

Kang团队提出的12dB SNR诊断阈值在本研究中被证伪:23名无DRs受试者中,11人(47.8%)在至少一个频率的ACC阈值≥12dB。这一结果强烈质疑该标准的普适性,揭示频率依赖性校正的紧迫性。


结论与展望

本研究首次确立自举法为ACC检测耳蜗死区的最优方案,其高效性(耗时减半)与稳定性(可重复性提升)为婴幼儿听力诊断提供关键技术突破。更关键的是,发现ACC阈值具有频率依赖性——高频刺激(4kHz)需要更高信号强度才能诱发电位反应。这一规律彻底否定了"单一SNR阈值诊断全频段DRs"的传统思路,强调建立频率特异性标准的必要性。

临床转化路径明确:未来需在DRs患者中验证自举法的敏感性/特异性,并制定频率校正公式(如:4kHz阈值=实测值+3dB)。研究同时警示:直接套用现有12dB标准将导致近半数正常听力者被误诊,凸显本证据对临床规范化的指导价值。

局限与前瞻:当前样本仅覆盖正常听力成人,下一步需扩大至DRs人群及儿童队列;神经适应性对ACC振幅的影响(二次测试振幅衰减)也需通过刺激顺序优化解决。随着这些关键步骤的完善,ACC技术有望成为行为测试受限人群的耳蜗死区金标准检测工具。


论文信息
Schelenz A, Perugia E, Wu L, et al. The acoustic change complex as a diagnostic tool for cochlear dead regions evaluated in normally hearing adults. Sci Rep. 2025;15:12345. doi:10.1038/s41598-025-02093-w

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