听觉神经病病例揭示包络跟随反应的神经前来源

《Ear and Hearing》：Pre-Neural Source of the Envelope-Following Response Revealed in Cases of Auditory Neuropathy

　　

**目标：** 复杂刺激如双音刺激（f1和f2）能引发频率跟随反应，该反应反映了听觉通路从耳蜗到大脑皮层各阶段对刺激包络（f2 ? f1）的相位锁定以及对时间精细结构的反映。头皮记录的包络跟随反应（EFR）中这些结构的相对贡献仍有争议。尽管已有研究提出皮层下来源是主要贡献者，但靠近耳蜗的近场记录中包含神经前成分，最近已在听性稳态反应（ASSRs）中观察到此类成分，ASSR是EFR的一种应用形式，用于测量四个频率（0.5、1、2、4 kHz）的阈值，这些频率对于客观听力图评估最为相关。本研究评估了26例听觉神经病谱系障碍（ANSD）病例和79例具有正常电生理阈值和畸变产物耳声发射（对照组）儿童的EFR。此外，本研究还呈现了针对这26例ANSD病例应用的一系列听觉神经生理客观测试数据。

**设计：** EFR采用水平导联（EFR-H）和垂直导联（EFR-V）以及广义基音相位变异法进行记录，该方法允许在时域中隔离EFR波形，以获得直接的起始潜伏期和相位锁定值（PLV）测量。将ANSD病例中检测到的EFR与对照组进行比较。标准听力学客观测试包括鼓室导抗图、畸变产物耳声发射、短声诱发性听性脑于反应（ABRs）和ASSRs。

**结果：** 在5例ANSD病例中检测到EFR-H，其起始潜伏期较短、反应持续时间较短且PLV低于对照组。单侧ANSD病例对侧耳的EFR-H中也观察到较低的PLV。除2例外，所有ANSD患者的EFR-V均未检测到，这2例患者在短声诱发性ABR中表现出较轻微的神经去同步，且在ANSD病例中ABR阈值最低。在15例ANSD病例中，尽管神经短声诱发性ABR完全缺失，但至少在一个测试频率上检测到了ASSR，表明ABR与ASSR估计阈值之间存在差异。

**结论：** EFR-H观察结果提示神经前起源，感觉毛细胞处的不对称机电转导过程是主要贡献因素。这些发现提供了进一步的证据，表明神经前电位可以解释ANSD中ABR与ASSR阈值估计之间的差异。此外，单侧ANSD病例对侧耳的结果可能揭示了标准听力学技术通常无法检测到的细微缺陷。总体而言，对ANSD中无创EFR记录的研究可能有助于完善其诊断，最终改善其治疗。

**引言**

频率跟随反应（FFR）是一种听觉诱发电位，反映了复杂刺激（如正弦幅度调制音、音节和谐波复合音）的频谱时间特征。FFR反映了神经相位锁定过程，即动作电位时间锁定于给定的刺激相位（Joris等，2004），从而可以评估听觉通路中神经时间编码的质量。复杂刺激引发的FFR反映了刺激包络及其时间精细结构（即瞬时声压变化）的相位锁定。前者称为包络跟随反应（EFR），已被广泛用于研究正常和受损听力的各个方面，如音高感知（Gockel等，2011；Ananthakrishnan等，2016；Arenillas-Alcón等，2021；Reis等，2021）和不利聆听条件下的语音处理（Anderson等，2010；Bidelman & Momtaz，2021；Mepani等，2021）。EFR记录的版本通常统称为听性稳态反应（ASSR），被广泛用于测量频率特异性阈值估计。

人类EFR的生成器长期以来被认为源自皮层下，以下丘为主要贡献者（Sohmer & Pratt，1977；White-Schwoch等，2019，2021；Farahani等，2021）。然而，皮层和周围来源也已被提出（Coffey等，2016；Bidelman，2018；Gorina-Careta等，2021），包括听神经（Lucchetti等，2021；Díaz等，2024）和耳蜗（Shaheen等，2015；Nuttall等，2018；Cebulla等，2022）。事实上，不同EFR生成器对记录波形的相对贡献强烈依赖于不同的刺激参数、记录方式和受试者状态参数，如下文所述。在刺激参数中，频率起着主要作用，因为神经相位锁定发生的频率范围呈低通特性，随着听觉系统中向更高级中枢发展，截止频率逐渐降低。这使得通过使用高于150至200 Hz的刺激频率来隔离皮层下EFR成为可能（Tichko & Skoe，2017；Bidelman，2018；X. Zhang & Gong，2019），该频率高于皮层神经元的相位锁定极限（Wallace等，2000；Joris等，2004）。此外，不同的记录装置有助于分离听觉通路中不同结构的反应（Bidelman，2015），正交的水平导联和垂直导联能够分离周围成分和中枢成分（Galbraith，1994；Galbraith等，2000，2006；King等，2016；Lucchetti等，2021）。此外，睡眠和镇静可以减少或消除更中枢生成器的记录（Aoyagi等，1993；Lucchetti等，2018）。

在本研究中，我们评估了在镇静下进行全面听力学评估的难以测试儿童对220 Hz刺激包络的反应。因此，使用这样的EFR频率，我们仅研究了皮层下和可能的神经前（即耳蜗生成器）的贡献。最近，Lucchetti等（2021）利用正交水平和垂直导联分离周围成分和中枢成分的能力，结合广义基音相位变异（gPTPV）方法（Lucchetti等，2018），在睡眠儿童中隔离EFR。他们提出耳垂至耳垂（EFR-H）和头顶至第七颈椎（EFR-V）导联分别反映耳蜗神经和耳蜗核的活动。这些结论基于起始潜伏期对刺激调频定位的依赖性、对照组中通道间相位锁定值（PLVs）与谐波失真水平之比，以及一例脑于脑炎患者的发现。在随后的研究中，Díaz等（2024）通过研究脑于功能障碍但耳蜗和耳蜗神经功能保留的2例患者的EFR-H，进一步确认了耳蜗神经作为重要生成器。

尽管EFR通常被认为具有神经起源，但靠近耳蜗的近场记录揭示了神经前贡献者：因为驱动耳蜗微音器电位（CM）的机电转导（MET）过程具有中度不对称性（Khanna & Teich，1989），它会对输入信号进行部分整流，从而在电学和机械耳蜗输出中引入包络频率处的频谱成分（SC）。与之前的动物记录一致，这些记录证明在耳蜗神经失活后仍可记录到EFR（Shaheen等，2015），包络编码已在两名成人人乳突突起的记录中得到证实（Nuttall等，2018）。Lucchetti等（2021）在7例听觉神经病谱系障碍（ANSD）患者中搜索神经前EFR成分的证据，这些患者的短声诱发性听性脑干反应（ABRs）（使用头顶至同侧耳垂导联记录）显示所有神经成分（包括I波）完全消失，同时保留了神经前CM。在EFR-H和EFR-V导联中均未在ANSD患者中检测到EFR。在较新的报道中，Cebulla等（2022）发现高刺激水平（≥70 dB nHL）下CM残余的不对称性可导致ASSR记录中检测到EFR。Cebulla和Nuttall的发现引发了对神经前电位可能导致基于ASSR测量的感知阈值误读的担忧：当神经前活动无法转化为神经信号时，它并不意味着可听性。此外，这些发现加强了即使在远场条件下使用头皮电极记录EFR神经前成分的可能性。

在本研究工作中，我们评估了23名双侧或单侧ANSD睡眠儿童和3名双侧ANSD成人记录的EFR。同时从两个正交通道（EFR-H和EFR-V）获得记录。我们推断，从ANSD耳揭示表面记录的神经前EFR的机会应该更高，因为这种较弱的SC在大部分持续时间内不会被更强的神经信号所掩盖。此外，由于ANSD表现型存在各种病因（Rance & Starr，2015），寻找能够揭示潜在病理不同异常机制的非侵入性工具仍然充满挑战。因此，研究ANSD中的EFR可能通过揭示标准听力学技术无法检测到的缺陷表现来补充其诊断。将起始潜伏期、反应持续时间和PLV与具有正常鼓室导抗图、耳声发射和电生理阈值的对照组数值进行比较。

**材料与方法**

**受试者**

儿科受试者在神经生理学实验室、声学隔离和电磁屏蔽的小隔间中进行检查，六个月以下的受试者在喂养后的自然睡眠期间进行测试。对于年龄较大的难以测试的儿童，采用静脉注射丙泊酚（10 μg kg?1 h?1）进行镇静，在自主呼吸下进行，遵循机构关于全面客观评估听觉功能的方案。成人受试者被指示完全放松，并鼓励小睡。成人和镇静儿童的记录均进行自动化拒绝处理，对刺激后受放大器输入污染的数据段进行拒绝，拒绝阈值为±10 μV。当对成人进行记录时，如果对放大连续输入信号的视觉监测显示持续异常高电压导致输入拒绝，则视为不适的迹象，受试者被要求描述引起不适的原因。此类情况主要是由颈部疼痛引起的，有时是由肢体麻木引起的，这是由于与过硬的支撑物压迫所致。这些问题在受试者指导下通过以下一项或多项措施解决：优化检查床头枕的角度、重新排列或额外增加枕头，以便能够恢复舒适的睡眠或至少完全放松的状态。

本研究使用的电生理方案获得了当地伦理委员会的批准（编号CE 2020/68）。所有参与者的合法代表均提供了知情同意书，同意参与本研究。

**对照组**

对照组由79名儿童（23名女孩）组成，年龄在1至94个月（约8岁）之间。他们大多数因语言和发育迟缓而被转诊进行电生理听觉评估，其中一些疑似或已被诊断为自闭症谱系障碍。他们的数据是在全面生理评估听觉功能时收集的，这些评估旨在排除听觉缺陷。在随后的随访期内（涵盖生理评估后至少一年）表现出正常电生理结果且对听觉状况不再担忧的受试者被预选为纳入对象。

额外的纳入标准包括：具有正常（A型）鼓室导抗图、短声诱发性ABR阈值≤15 dB eHL、ASSR估计的听力图在0.5至4 kHz各测试倍频程上阈值≤20 dB eHL，以及正常的畸变产物耳声发射（DPOAEs）。后者被认为正常是指DP存在在2至8 kHz范围内（每倍频程5个频率）的10个刺激F2频率中至少80%被识别。对于对照组，DP存在需要信号噪声比（SNR）≥6 dB和绝对水平≥5 dB SPL的组合。排除标准包括耳毒性暴露记录、听力障碍家族史以及异常的年龄调整后的ABR峰间期（I至V、I至III和III至V）。年龄调整后的短声诱发性ABR标准是随着时间推移为每种ABR设备建立的，使用最初行为纯音阈值不确定、无可识别风险因素、被转诊进行客观评估、具有正常电生理阈值的个体数据，且其后续听力、语音、语言及神经随访数据表明正常发展的个体。

**ANSD组**

23名儿童（10名女孩），年龄在1个月至10岁之间，和3名成人（1名女性），年龄分别为25、29和30岁，提供了ANSD组的数据。鉴于已报道ANSD病例中心理学听觉阈值和超阈值缺陷存在高变异性（Rance，2005；Berlin等，2010；Norrix & Velenovsky，2014），且许多儿科病例无法提供可靠的行为反应，诊断ANSD的标准完全基于生理测试结果的表现型。

这些标准包括：高水平（通常为85至90 dB nHL）的声点击诱发ABR I波缺失，中央ABR神经成分（III波和V波）缺失或异常，同时存在耳声发射（OAEs）和/或听性脑干反应中的外周成分（CM）（Rance等，1999年）。这种特殊模式表明耳蜗神经异常同步激活。在儿科患者中，15例为双侧（BL）ANSD，8例为单侧（UL）ANSD。在这8例中，7例经联合CT和MRI检查后诊断为单侧耳蜗神经发育不全（CND）。三名成人患者均为双侧ANSD。患者的基本信息，包括其ANSD病因，详见表1。

表1. ANSD群体基本信息：性别、年龄及病因

| 受试者 | 性别 | 年龄（月） | 病因 |
|--------|------|-----------|------|
| BL ANSD 1 | M | 1 | 早产伴严重贫血及低氧休克。缓慢好转。 |
| BL ANSD 2 | M | 1 | 透明膜病。长时间（3周）新生儿重症监护病房（NICU）住院，侵入性通气。 |
| BL ANSD 3 | M | 6 | 黄疸，总胆红素水平32 mg/dL（结合胆红素水平1.9 mg/dL），由葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症引起，经换血疗法、免疫球蛋白治疗和强化光疗治疗。 |
| BL ANSD 4 | M | 7 | TMC1基因中存在两个杂合致病变异：c.1114G>A p.(Val372Met)和c.1236del p.(Met413Cysfs*4)。 |
| BL ANSD 5 | M | 8 | 不详。 |
| BL ANSD 6 | M | 9 | 透明膜病，NICU住院3周，侵入性通气。 |
| BL ANSD 7 | M | 9 | 早产，30周。 |
| BL ANSD 8 | F | 10 | OTOF基因双等位杂合异常，包括母源性变异c.1768G>T、p.Glu590*和父源性变异c.1622G>A、p.Gly541Asp。 |
| BL ANSD 9 | F | 10 | 侵入性通气12天。3级透明膜病。房间隔缺损。充血性心力衰竭。 |
| BL ANSD 10 | M | 11 | 早产，25周。 |
| BL ANSD 11 | F | 30 | 早产，24周。 |
| BL ANSD 12 | F | 36 | 因心脏异常导致严重新生儿缺氧，后经手术纠正。 |
| BL ANSD 13 | F | 79 | 婴儿脑瘫，脑干和小脑发育不全。尚无病因诊断。 |
| BL ANSD 14 | M | 110 | CAPOS综合征，ATP1A3基因杂合变异p.Glu831Lys。 |
| BL ANSD 15 | F | 119 | 早产，28周，出生体重1000 g，NICU住院20天。 |
| BL ANSD 16 | F | 300 | 尚未确定。 |
| BL ANSD 17 | M | 356 | Charcot-Marie-Tooth（CMT）病，1a型，PMP22基因17p12重复。 |
| BL ANSD 18 | M | 368 | 尚未确定。 |
| UL ANSD 1 | M | 5 | CND |
| UL ANSD 2 | M | 10 | CND |
| UL ANSD 3 | F | 11 | CND |
| UL ANSD 4 | F | 12 | CND |
| UL ANSD 5 | M | 26 | 后颅窝肿瘤侵犯内听道，经化疗和放疗治疗。 |
| UL ANSD 6 | M | 37 | CND |
| UL ANSD 7 | F | 42 | CND |
| UL ANSD 8 | F | 72 | CND |

ANSD，听觉神经病谱系障碍；BL，双侧ANSD；UL，单侧ANSD；CND，耳蜗神经发育不全。

该组分为两个亚组：BL ANSD和UL ANSD。后一亚组的对侧耳提供了与UL ANSD耳匹配的EFR对照数据（CL对照）。

**听力学评估**

声导抗图使用Interacoustics Titan声导抗仪（Interacoustics，丹麦Middelfart）获取，采用年龄校正的探头音频率（即9个月以上患者使用226 Hz，较小婴儿使用1 kHz）。DPOAE使用Grason-Stadler Incorporated（GSI）Audera系统记录，基频F1和F2的比值为1.2，各自强度为55 dB SPL和65 dB SPL。DPOAE频率范围覆盖2至8 kHz区间，每倍频程五个频率。如果在任何F2频率处存在失真产物，且信噪比（SNR）达到至少6 dB且绝对电平达到至少0 dB SPL，则确认为存在。后者所采用的最低电平标准对应于9个月大正常听力儿童电平分布的第10百分位数（Hunter等，2018年），这一标准异常低。采用此低值是为了适应ANSD患者中B型和C型鼓室图的鼓膜导纳降低对OAE电平的影响。由于这些患者表现出良好的信噪比值，可将其归类为"存在但非正常DPOAEs"（Abdala & Visser-Dumont，2001）。遗憾的是，在儿科临床群体中，完全避免电生理评估时存在异常中耳功能的情况是不可能的。

ABR和ASSR通过GSI Audera平台或Eclipse系统（Interacoustics，丹麦Middelfart）记录，电极以顶-同侧耳垂布局放置，接地电极位于前额中线。所用设备因记录年份而异，反映了仪器随时间推移的发展及其可用性变化。ABR由ER3A耳道式耳机（Etymotic Research Incorporated，IL州Elk Grove Village）（用于GSI Audera）和RadioEar IP30（RadioEar，丹麦Middelfart）（用于Eclipse）以21.7 Hz速率输送100 μsec持续时间的高水平（85、95或100 dB nHL）声点击诱发。强度选择根据每位受试者的中耳状况进行评估。对照和鼓室图正常的患者刺激强度为85 dB nHL，鼓室图异常的患者为95或100 dB nHL。强度根据Jerger分类的鼓室图异常严重程度选择：C型为95 dB，B型为100 dB（Jerger等，1972年）。稀疏（R）和压缩（C）声点击分别记录以记录CM。记录带通滤波器范围为0.1至3 kHz。ASSR刺激在GSI Audera上使用纯音载波进行振幅和频率调制，在Interacoustics Eclipse上使用频率特异性（倍频程宽）啁啾声（CE-啁啾），两种设备的调制速率均约为90 Hz。

关于刺激校准的详细信息以及零nHL值（p-peRETSPL）与声点击和窄带啁啾声对应的纯音声压级参考值之间的关系，见补充数字内容1，https://links.lww.com/EANDH/B829。

ABR和ASSR电生理阈值均通过使用5 dB步长找到最接近的阈值上和阈值下刺激强度来确定。从首次产生阈值上和阈值下电平的测量开始，通过对标识的阈值括限刺激强度范围进行连续减半，收敛至最终括限区间。

ABR阈值由一位习惯ABR评分的作者（P.D.）目视确定。在阈值附近，必须获得至少两次可重复的ABR反应才能将该测试强度确认为阈值上。对于Eclipse记录，只有在后平均残余噪声降至20 nV以下之前，从不做出波形是阈值上还是阈值下的判断。从ASSR电生理阈值估算纯音听阈（eHL）时，应用了记录平台软件中的校正因子。对于GSI Audera，行为听阈的预测由Rance等（1995年）发表的回归方程计算得出。对于Interacoustics Eclipse，应用软件使用Rodrigues和Lewis（2014年）发表的回归方程，直到软件版本1.3.0实施时，增加了额外的校正方程以扩展可用年龄组，更好地考虑该参数的影响（Eclipse软件更新ASSR 1.3.0：用户发布说明，Interacoustics A/S 2023年）。这些额外校正源自英国听力学学会（2021年）的推荐。对于声点击诱发ABR，校正也采用英国听力学学会推荐的方案。

有9例ANSD患者可获得可靠的纯音听阈数据。其余患者或因年龄太小无法测试，或因病情复杂无法进行可靠的行为学评估。每位患者听力学评估所用设备的描述见补充数字内容2，https://links.lww.com/EANDH/B830。

**CM检测与幅度测量**

在ABR波形图中，CM的存在由一位习惯ABR评分的作者（P.D.）目视确定。每当在刺激后第一毫秒的记录epoch内识别到R和C波形图中极性相反的类正弦波形时，即确认存在CM，前提是这些波形的峰潜伏期不随声点击强度变化，且其幅度随声点击强度单调递减。

对于ASSR，提示存在CM的唯一指标来自Eclipse软件自1.3.0版本以来实施的计算机化CM检测器。该检测器会在70 dB nHL及以上强度进行ASSR记录时警告存在CM（Eclipse软件更新ASSR 1.3.0：用户发布说明，Interacoustics A/S 2023年；Ear Hear）。该软件模块采用Cebulla等（2022年）开发和描述的同一算法来识别CM（Interacoustics产品经理，个人通讯，2025年7月11日）。

简而言之，Cebulla等（2022年）描述的CM检测器分别对R和C窄带啁啾声的反应进行平均，并通过差分带通滤波将CM与ASSR信号分离：ASSR固定过滤在0.03至1.5 kHz之间，CM过滤以窄带啁啾声中心频率为中心。在持续时间与啁啾声中心频率成反比的时窗内（以包含CM），如果在R和C波形之间计算出显著相关性，且疑似CM基于Fmp检验显示出显著SNR（Martin等，1994年），则实现检测。确认CM检测的另一条件是，疑似CM的峰幅度必须大于其前一时窗中定位的刺激伪迹峰幅度。

在当前Eclipse软件实现中，检测器模块的输出仅限于警告CM的存在以及需要通过声点击诱发ABR进行交叉验证。既不提供CM幅度值，也不提供关于诱发刺激频率或侧别的信息。

对于CM幅度测量，首先使用WebPlot Digitizer（Rohatgi 2024）从临床记录中提取声点击诱发ABR波形。然后，基于Starr等（2001年）描述的方法，从稀疏和压缩刺激的减去平均值（R-C）中计算CM幅度，取0.4至1 msec窗口内产生最高幅度的相邻峰谷对之间的峰峰值幅度。鉴于内毛细胞（IHC）突触延迟为1 msec（Elberling & Don，2010年），不存在包含神经活动的风险。CM幅度测量的示例见补充数字内容3，https://links.lww.com/EANDH/B831。

**EFR采集**

**刺激**

刺激结构如下：
s(t) = A?sin(2πf?t + ??) + A?sin(2πf?t + ??)

其中f? = 662，f? = 882为基频，单位为Hz；??、??为表2中标示的基频相位，单位为rad；A?、A?为基频幅度，单位为V，校准至相同的dB SPL强度。

表2. 8个刺激（以索引标识）对应的两音刺激基频相位值??和??，以及包络分量φ?的预期相位值（定义模2π）

| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |

摘自《Hearing Research》第401卷，Federico Lucchetti, Antoine Nonclercq, Paul Avan, Fabrice Giraudet, Xiaoya Fan和Paul Deltenre，"睡眠儿童包络跟随反应的皮层下神经发生器：传递函数分析"，文章编号108157，版权所有（2020），经Elsevier许可转载。

诱发EFR的刺激为两个不同频率f?和f?的纯音之和（f?
**仪器**

dsp处理器在tdt rz6系统（tucker-davis-technologies，fl州alachua）上执行刺激生成和efr记录，通过activex技术与labview 2017软件接口。单耳刺激通过屏蔽的er3a耳道式耳机（etymotic research incorporated，il州elk grove village）呈现，刺激起始异时步为105.7 msec。刺激为57 msec持续时间的音突发，包含1 msec的cos2上升和下降时间，以24,414 hz采样频率生成。刺激强度为85、95或105 db spl，等强度基频。efr刺激强度根据中耳状况的类别进行调整，遵循与abr声点击刺激相同的方案，但由于刺激结构不同（57 msec复合音对100 μsec声点击），允许更高的补偿强度：jerger b型鼓室图通过将efr刺激提高20 db至标准强度以上（即105 db spl）进行补偿，而声点击的补偿仅限于额外增加15 db。刺激校准的详细信息见补充数字内容1，https://links.lww.com/eandh/b829。

通过ag/agcl杯状表面电极差分记录电反应，分别来自水平通道（耳垂对耳垂）和垂直通道（头顶至第七颈椎），接地电极置于前额。信号通过tdt r4pa四通道medusa差分前置放大器放大和数字化，采样频率为24,414 hz，带通过滤在0.1至3 khz之间，滚降为24 db/倍频程，使220 hz处的衰减为-0.011 db。记录epoch长度为84 msec，声刺激起始发生在记录开始后5 msec。 **仪器** dsp处理器在tdt rz6系统（tucker-davis-technologies，fl州alachua）上执行刺激生成和efr记录，通过activex技术与labview 2017软件接口。单耳刺激通过屏蔽的er3a耳道式耳机（etymotic research incorporated，il州elk grove village）呈现，刺激起始异时步为105.7 msec。刺激为57 msec持续时间的音突发，包含1 msec的cos2上升和下降时间，以24,414 hz采样频率生成。刺激强度为85、95或105 db spl，等强度基频。efr刺激强度根据中耳状况的类别进行调整，遵循与abr声点击刺激相同的方案，但由于刺激结构不同（57 msec复合音对100 μsec声点击），允许更高的补偿强度：jerger b型鼓室图通过将efr刺激提高20 db至标准强度以上（即105 db spl）进行补偿，而声点击的补偿仅限于额外增加15 db。刺激校准的详细信息见补充数字内容1，https: links.lww.com eandh b829。 通过ag agcl杯状表面电极差分记录电反应，分别来自水平通道（耳垂对耳垂）和垂直通道（头顶至第七颈椎），接地电极置于前额。信号通过tdt r4pa四通道medusa差分前置放大器放大和数字化，采样频率为24,414 hz，带通过滤在0.1至3 khz之间，滚降为24 db 倍频程，使220 hz处的衰减为-0.011 db。记录epoch长度为84 msec，声刺激起始发生在记录开始后5>
**仪器**

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通过ag/agcl杯状表面电极差分记录电反应，分别来自水平通道（耳垂对耳垂）和垂直通道（头顶至第七颈椎），接地电极置于前额。信号通过tdt r4pa四通道medusa差分前置放大器放大和数字化，采样频率为24,414 hz，带通过滤在0.1至3 khz之间，滚降为24 db/倍频程，使220 hz处的衰减为-0.011 db。记录epoch长度为84 msec，声刺激起始发生在记录开始后5 msec。>

由于时间限制，我们在对照组和双侧 ANSD（BL ANSD）病例中仅记录了一只耳朵的 EFR（包络跟随反应）。记录侧由平均短声诱发 ABR 和 ASSR 估计听阈最低的耳朵决定。对于单侧 ANSD（UL ANSD）病例，EFR 从双耳记录，正常耳作为受试者内部对照。

### 信号平均

子平均由八个试次组成，这些试次由表 2 中定义的八个子刺激诱发。如果由给定子刺激诱发的单独试次的峰值幅度大于 ±10 μV，则将其从最终平均中排除。重复拒绝的试次，以确保总共 NAVG=6000 个刺激贡献到平均后的 EFR 波形中。

对于每个子平均计算（k=1,…,8），应用了正负平均程序（Schimmel 1967），以便将诱发响应平均掉，从而估计平均后的残余噪声（snoise），提取公式如下：
snoise(t)=1/NAVG∑NAVGk(?1)k/8Rk(t)
其中 Rk 代表由第 k 个刺激诱发的响应，k=1,…,8。

### 时域隔离

由双音刺激诱发的 FFR（频率跟随反应）被记录并使用 gPTPV 方法（Lucchetti 等人，2018）进行分析，该方法能够隔离当表 2 中所示的八个相位条件应用于刺激时，响应中可能存在的八个 SC（信号成分）。这些 SC 包括对刺激原声频率 f1 和 f2 的响应，2f1?f2 和 2f2?f1 处的三次差音，对包络频率 f2?f1 的响应，以及其高阶谐波失真成分 2(f2?f1) 和 3(f2?f1)，还有与刺激起始和结束相关的瞬态响应，与 ABR 相关并标记为 tABR。在本研究中，我们专注于对刺激包络的响应或 EFR 的分析。tABR 在时域和频域上与包络成分重叠，如果不通过 gPTPV 方法进行隔离，这将阻碍对起始潜伏期的准确测量。尽管带通滤波可以部分将 tABR 和对谐波成分的响应与 EFR 分开，但它可能会改变响应的起始行为（Lucchetti 等人，2018）。

gPTPV 方法集成了选择性子平均和双音刺激相位的系统性变化。该方法基于这样一个原理：诱发响应是 SC 的混合物，可以在不使用频域滤波技术的情况下，在时域中单独描绘出来。通过创建一组具有相同频率但不同起始相位 ?1 和 ?2 的子刺激 sk，我们可以在平均过程中将诱发响应在相位域中旋转，以产生一种组合，从而隔离感兴趣的 SC 并抑制其他成分。

我们推导出以下公式，结合表 2 中详述的刺激诱发的八个响应 Rk (k={1,…,8})，以隔离 EFR：
EFR=1/8(R1?R3+R5?R7)?H(R2?R4+R6?R8)
其中 H 表示希尔伯特变换，Rk 是由第 k 个刺激 sk 诱发的响应。

### EFR 分析

隔离后的 EFR 波形进行了各种自动化分析，以定义多个参数。

#### 起始和结束潜伏期

通过 Lucchetti 等人（2021）描述的相位平稳性方法测量隔离后的 EFR 波形起始（tON）和结束（tOFF）潜伏期。首先，该方法通过希尔伯特变换将 EFR 信号转换为解析形式，以提取瞬时幅度和相位。然后，应用起始 - 结束测量的双重标准。第一个标准搜索由 tON 和 tOFF 界定的时间窗口，在此期间诱发响应与信号的预期频率最大相位锁定；第二个标准要求瞬时幅度在 tON 时超过其标称值的 10%，在 tOFF 时低于 10%，以细化先前识别的时间窗口内的最终值。测量 EFR 起始和结束潜伏期以计算响应持续时间，即 tOFF 减去 tON。如果给定的波形包含来自多个源头的信号，因此其起始潜伏期取决于其发生部位，我们将预期整体持续时间延长，并在后续成分的起始和早期成分的结束时出现可能的相位不连续。在镇静的儿童中，Lucchetti 等人获得的 EFR-H 和 EFR-V 波形长度与刺激相同，因此并未暗示任一波形中存在多个发生器。相比之下，在非镇静的成年人中，Lucchetti 等人（2018）在垂直导联记录的响应中观察到较长的响应持续时间，并伴有两次连续的起始和结束潜伏期处的相位偏移。这表明，当具有较长潜伏期的更中枢源头与早期源头重叠时，多个发生器可以贡献给 gPTPV 隔离的 SC。

#### 相位锁定值 (PLV)

为了在存在试次间变异性且信噪比低的情况下稳健地估计 PLV，我们采用了一种源自 Zhu 等人（2013）和 Lucchetti 等人（2021）并加以改编的基于自举法的子平均方法。我们没有直接在所有历元上计算 PLV，而是重复选择随机试次子集来计算子平均的刺激锁定成分，从而增强相位估计的稳定性，同时减轻噪声或相位非相干试次的影响。该过程使我们能够生成 PLV 值分布，这既用于推导 PLV 的稳健点估计，也用于构建后续统计检验的零分布。

从总共 NAVG=6000 个采集到的历元中，随机挑选出八个响应，每个响应对应于不同的相位条件（由表 2 定义），并使用 gPTPV 方法重新组合以隔离 EFR 波形。
这个过程重复了 Ntrials 次，并且将得到的 EFR 波形进行平均。
步骤 1 和 2 重复了 100 次，产生了 NsAVG=100 个子平均的 EFR 波形。
从每个子平均的 EFR 中，估计出相应的瞬时相位差 Δ?j(t) (j = 1,..., 100)。相位差定义为：
Δ?f(t)=|?f(t)?2πft|
其中 ?f(t) 是使用希尔伯特变换估计的展开瞬时相位，f 是 EFR 波形的预期频率。
5. 通过对 100 个子平均的 Δ?j(t) 和 w=64 个样本的滑动窗口进行平均，计算瞬时 PLV，总共有 Ns=2048 个样本。
6. 最后，PLV 获得为起始（tON）和结束（tOFF）潜伏期样本数之间的瞬时 PLV 平均值。
PLV=1/(tOFF?tON)∑(tOFF, tON)|1/w·1/NsAVG∑Ns,t∑NsAVG,j e^iΔ?j(t+w)|
其中 Ns=2048 是时间样本的数量。

为了确定每个子平均的最佳试次数，我们计算了 PLV 作为试次数的函数，并确定了所得曲线的“拐点”，即额外平均产生收益递减的转折点。使用的“拐点”发现方法如 Satop?? 等人（2011）所述。这一选择标准平衡了改善信噪比的益处与过度平滑的风险，并统一应用于所有条件。尽管每个子平均仅使用总数据的一个子集，但所有可用试次都纳入了自举迭代中，确保了完整数据集的无偏表示。

### 检测标准

双重标准决定了 EFR 的检测。第一个标准是使用 Crawford 和 Howell (1998) 描述的单样本比较双尾 t 检验，评估 EFR 幅值与噪声底之间的显著差异，α = 0.05。对跨试次平均的 EFR 和 snoise 进行快速傅里叶变换 (FFT)。EFR 的幅值对应于最接近 EFR 频率 (fEFR) 的频率通道。噪声底从 snoise 频谱中估计，为最接近 fEFR 的频率通道及其两侧三个相邻通道的平均频谱幅度。第二个标准是使用配对 t 检验或 Wilcoxon 检验（α = 0.05），评估 EFR 和 snoise 的 PLV 分布之间的显著差异。

### 统计分析

为了评估数据呈正态分布的原假设，对对照组、BL ANSD 组、UL ANSD 耳及其 CL 对照耳的 CM 幅度分布，以及对照组、BL ANSD 组和 CL 对照耳的 EFR-H 起始潜伏期、响应持续时间和 PLV 应用了 Shapiro–Wilk 检验（详见补充数字内容 4 中的文本文件，https://links.lww.com/EANDH/B832，其中详述了统计检验结果）。使用 Mann–Whitney U 检验进行对照组与 CM 幅度、起始潜伏期、响应持续时间和 PLV 的分布比较。此外，使用 Wilcoxon 符号秩检验将 UL ANSD 耳的 CM 幅度与其 CL 对照耳进行比较。使用 Crawford 和 Howell (1998) 描述的单个案例比较双尾 t 检验，将 EFR-V 起始潜伏期和 PLV 与对照值进行比较。效应量使用非参数估计量 ΔMAD (Ricca & Blaine 2022) 进行测量。测试使用 Python 中的 SciPy stats 包进行。显著性水平设定为 α = 0.05。

## 结果

### ANSD 组的听力学发现

表 3 提供了每位 ANSD 患者的声导抗图和 DPOAE 结果、短声诱发 ABR 听阈 (dB eHL)、平均（计算跨 0.5, 1, 2, 和 4 kHz）ASSR 估计听阈 (dB eHL) 以及行为听阈 (dB HL)。他们所有人的短声诱发 ABR 中都显示了 CM（耳蜗微音器电位）。在 BL ANSD 组的 18 名患者中，11 人的声导抗图正常 (61%)，其中 3 人呈现 DPOAE 缺失 (27.3%)。UL ANSD 的 8 名患者中有 5 人的声导抗图正常 (62.5%)，其中 4 人呈现 DPOAE 缺失 (80%)。

**表 3. ANSD 组的声导抗图类型、DPOAE 结果 (0: 缺失，1: 存在)、短声诱发 ABR 听阈、ASSR 估计听阈和行为听阈**

| 受试者 | 耳 | 声导抗图 (类型) | DPOAE | ABR (dB eHL) | ASSR (dB eHL) | 行为 (dB HL) |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| **BL ANSD 1** | LA | 1 | 45 | NA | NA | |
| **BL ANSD 2** | LA | 1 | 波形缺失 | NA | NA | |
| **BL ANSD 3** | LA | 1 | 10 | 3.8 | NA | |
| **BL ANSD 4** | RB | 0 | 波形缺失 | 90 | 103.3 | |
| **BL ANSD 5** | LB | 0 | 40 | 42.5 | NA | |
| **BL ANSD 6** | RB | 0 | 波形缺失 | 60 | 73.8 | |
| **BL ANSD 7** | RB | 0 | 波形缺失 | 63.8 | NA | |
| **BL ANSD 8** | RB | 0 | 波形缺失 | 55 | NA | |
| **BL ANSD 9** | LA | 0 | 55 | 90 | NA | |
| **BL ANSD 10** | LA | 1 | 25 | 1.3 | NA | |
| **BL ANSD 11** | LA | 0 | 55 | 74.3 | 51.3 | |
| **BL ANSD 12** | LA | 0 | 波形缺失 | 80 | NA | |
| **BL ANSD 13** | LB | 0 | 波形缺失 | 88.8 | NA | |
| **BL ANSD 14** | LA | 1 | 波形缺失 | NA | 45 | |
| **BL ANSD 15** | RB | 0 | 波形缺失 | 58.8 | 62.5 | |
| **BL ANSD 16** | RA | 1 | 40 | NA | 47.5 | |
| **BL ANSD 17** | RA | 1 | 波形缺失 | NA | 54.3 | |
| **BL ANSD 18** | RA | 1 | 波形缺失 | 63.8 | 47.5 | |
| **UL ANSD 1** | LA | 0 | 波形缺失 | 91.3 | NA | |
| **UL ANSD 2** | LB | 0 | 波形缺失 | 85.3 | NA | |
| **UL ANSD 3** | RA | 0 | 波形缺失 | 84.5 | NA | |
| **UL ANSD 4** | RA | 0 | 波形缺失 | 85 | NA | |
| **UL ANSD 5** | LA | 0 | 波形缺失 | 60 | NA | |
| **UL ANSD 6** | RB | 0 | 波形缺失 | 65 | NA | |
| **UL ANSD 7** | LB | 0 | 95 | 83.8 | NA | |
| **UL ANSD 8** | LA | 1 | 波形缺失 | 78.5 | NA | |
| **CL 对照 1** | RA | 1 | 10 | 12.3 | NA | |
| **CL 对照 2** | RC | 1 | 15 | 32.5 | NA | |
| **CL 对照 3** | LA | 1 | 10 | 8.3 | NA | |
| **CL 对照 4** | LA | 1 | 15 | 27.5 | NA | |
| **CL 对照 5** | RC | 1 | 50 | NA | | |
| **CL 对照 6** | LA | 1 | 50 | NA | | |
| **CL 对照 7** | RC | 1 | 10 | 8.8 | NA | |
| **CL 对照 8** | RA | 1 | NA | NA | NA | |

听阈升高（>20 dB eHL）以斜体显示。检测到 EFR-H 的受试者用粗体标记，那些检测到 EFR-V 的用下划线标记。

ABR, 听性脑干反应；ASSR, 听性稳态反应；BL, 双侧 ANSD；CL, UL 病例中对侧对照耳；DPOAE, 畸变产物耳声发射；EFR, 包络跟随反应；NA, 不可用；UL, 单侧 ANSD。

所有有 ASSR 记录可用的患者，其至少一个测试频率的估计听阈升高（>20 dB eHL），除一例 (BL ANSD3) 显示正常听阈（四个测试频率的平均值为 3.75 dB eHL）外。在有 ASSR 记录和纯音测听可用的六例病例中，四例显示较高的 ASSR 估计听阈，仅两例显示两种测试间相似的听阈。相比之下，观察到 15 名 ANSD 患者的短声诱发 ABR 与 ASSR 估计听阈之间存在差异。虽然他们的 ABR 显示神经波缺失，但至少在一个测试频率上检测到了 ASSR。

在 BL ANSD 组中，11 例 (61%) 在其 ABR 中表现出神经波缺失，5 例 (28%) 显示孤立的延迟 V 波，2 例 (11%)，即 BL ANSD1 和 BL ANSD10，同时显示了 III 波和 V 波。在两名患者中，在异常低的听阈下检测到延迟的 V 波：10 dB eHL (ANSD3) 和 25 dB eHL (ANSD10)。在 UL ANSD 耳中，七例病例未识别出 III 波或 V 波，而在一例 (UL ANSD7) 中，在 100 dB nHL 下观察到延迟的 V 波。图 1 说明了 ANSD 患者六个代表性病例的短声诱发 ABR。特别地，在一名睡眠婴儿 (病例 BL ANSD3) 中缺少 I 波且无任何肌肉伪迹显然是异常的，即使 V 波可见也是如此。当观察到这种模式时，它会促使检查 ABR 记录导联，因为从对侧耳记录可能会产生 I 波错误缺失的波形 (Rosenhamer & Holmkvist 1982; Hatanaka 等人 1988)。

**图 1. ANSD 组六个代表性病例的短声诱发 ABR。** 第一行：在 BL ANSD 组中，BL ANSD3 和 BL ANSD10 是仅有的两个可检测到 ABR 神经波、ABR 听阈最低且保留 DPOAE 的病例。第二行：两例 BL ANSD 病例均完全缺失神经波，一例保留 DPOAE (BL ANSD2)，另一例 (BL ANSD8) 缺失 DPOAE。第三行：两例 CND 实例，一例 (UL ANSD7) 具有可识别的 ABR V 波且缺失 DPOAE，另一例 (UL ANSD8) 保留 DPOAE 但缺失神经波。

### 缩写

ABR, 听性脑干反应；ASSR, 听性稳态反应；BL, 双侧 ANSD；CL, UL 病例中对侧对照耳；DPOAE, 畸变产物耳声发射；EFR, 包络跟随反应；NA, 不可用；UL, 单侧 ANSD。

点击声级方面：BL3、BL10、BL2和UL8为85 dB nHL，BL8为95 dB nHL，UL7为100 dB nHL。识别出的神经成分以标注的垂直线标记。ABR表示听性脑干反应；ANSD，听觉神经病变谱系障碍；BL，双侧；DPOAE，畸变产物耳声发射；UL，单侧。由于其相对较晚被纳入Eclipse软件，CM检测器仅对最后报告的七例ANSD病例可用（BL ANSD4、5、8、12、13、15和18）。在其中六例中检测到残余CM，检测水平分别为：BL ANSD15和BL ANSD18为70 dB nHL，BL ANSD4和BL ANSD8为80 dB nHL，BL ANSD12和BL ANSD13为85 dB nHL。CM幅度图2报告了对照组、双侧ANSD组、单侧ANSD及其对侧控制耳的CM幅度。双侧ANSD的CM幅度与对照组无差异（U = 601，p = 0.31）。然而，单侧ANSD的CM幅度低于对照组（U = 123.5，p = 0.005，ΔMAD = 1.409），且与其对侧控制耳的分布无差异（W = 5，p = 0.156）。另一方面，对侧控制耳的CM幅度与对照组无差异（U = 292，p = 0.813）。根据Cohen（1988）的标准（ΔMAD ≥ 0.8），统计学显著性测试结果显示出大效应量。打开多媒体弹窗图2.打开多媒体弹窗对照组（黑色）、双侧ANSD（绿色）、单侧ANSD（橙色）及其对侧控制耳（蓝色）组间CM幅度比较。灰色柱表示组间与对照分布之间存在统计学显著性差异（* < 0.05；** < 0.01）。ANSD表示听觉神经病变谱系障碍；BL，双侧；CL，控制耳；CM，耳蜗微音器；UL，单侧。EFR分析EFR-H表4详细列出了各组录音总数和水平通道上检测到的EFR-H响应数。检测到的EFR-H按其起始潜伏期、响应持续时间和相锁定值（PLV）进行分析。双侧ANSD、单侧ANSD和对侧控制耳的参数分布与对照组进行了比较。表4.对照组、双侧ANSD组、单侧ANSD及其对侧控制耳的EFR总录音数（）和水平通道上检测到的波形数（）。对照组、双侧ANSD、单侧ANSD、对侧控制耳：79、18、87、79；50、7ANSD，听觉神经病变谱系障碍；BL，双侧ANSD；CL，单侧病例中的对侧控制耳；EFR，包络跟随响应；UL，单侧ANSD。虽然在每个单侧ANSD耳中均未检测到EFR-H，但在其所有对侧控制耳中均被检测到。在18例双侧ANSD病例中，五例（BL ANSD3、10、12、13、15）也检测到了EFR-H。图3展示了1例对照组和这五例双侧ANSD病例的EFR-H波形。与对照组相比，ANSD病例的起始和终止潜伏期更短，其波形在均方根幅度上更小（U = 1，p < 0.001，ΔMAD = 2.96），如图4所示，且显得较不平稳，这反映在它们的PLV较低（U = 4，p < 0.001，ΔMAD = 6.595），如图5C所示。打开多媒体弹窗图3.打开多媒体弹窗1例代表性对照组（48个月龄，上方）和五例检测到EFR-H的双侧ANSD患者的EFR-H波形。红色虚线表示计算的起始和终止潜伏期，向上箭头标记刺激起始时间。ANSD表示听觉神经病变谱系障碍；BL，双侧；EFR，包络跟随响应。打开多媒体弹窗图4.打开多媒体弹窗对照组（黑色箱线图）和双侧ANSD（绿色箱线图和标记点）组的EFR-H均方根幅度。每个标记点代表不同的受试者。ANSD表示听觉神经病变谱系障碍；BL，双侧；EFR，包络跟随响应。打开多媒体弹窗图5.打开多媒体弹窗对照组（黑色箱线图）、双侧ANSD（绿色箱线图和标记点）组和对侧控制耳（蓝色箱线图和标记点）组之间的EFR-H起始潜伏期（A）、响应持续时间（B）和相锁定值（C）比较。每个标记点代表不同的受试者。灰色柱表示组间与对照分布之间存在统计学显著性差异（* < 0.05；*** < 0.001）。ANSD表示听觉神经病变谱系障碍；BL，双侧；EFR，包络跟随响应。图5展示了对照组、双侧ANSD组和对侧控制耳的EFR-H起始潜伏期、响应持续时间和PLV的分布。与对照组相比，双侧ANSD组显示出更短的起始潜伏期（U = 0，p < 0.001，ΔMAD = 8.49）、更短的响应持续时间（U = 78，p = 0.021，ΔMAD = 8.175）和更低的PLV（U = 4，p < 0.001，ΔMAD = 6.595）。然而，对于BL ANSD3病例，其个体响应持续时间长于对照组[t(78) = 2.216，p = 0.03，效应量（Z-CC）= 2.23]。这与更短的起始潜伏期有关[t(78) = ?5.265，p < 0.001，效应量（Z-CC）= 5.298]，而终止潜伏期在对照组分布范围内[t(78) = ?0.728，p = 0.469]。对于对侧控制耳，起始潜伏期和响应持续时间与对照组分布无差异（详见补充数字内容4中的文本文件，https://links.lww.com/EANDH/B832，其中详细列出了单次比较的统计测试结果）。然而，其PLV低于正常听力对照组（U = 133，p = 0.024，ΔMAD = 2.354）。根据Cohen（1988）的标准（ΔMAD ≥ 0.8），统计学显著性测试结果显示出大效应量。EFR-VEFR-V在所有ANSD患者中均未检测到，除BL ANSD3和BL ANSD10外，这两例显示了保留的点击诱发波V，阈值为正常（10 dB eHL）或接近正常（25 eHL）。因此，这两位患者恰好在其诱发的ABR中表现出较轻微的神经去同步形式。其EFR-V波形如图6所示。由于这两例ANSD病例是唯一在垂直通道中显示出可检测EFR的病例，其分析由单次病例比较组成。BL ANSD3的起始潜伏期长于对照组[t(78) = 3.478，p < 0.001，效应量（Z-CC）= 3.5]，持续时间在对照组分布范围内[t(78) = ?0.248，p = 0.804]，PLV低于对照组值[t(78) = ?4.084，p < 0.001，效应量（Z-CC）= ?4.11]。BL ANSD10的起始潜伏期在EFR-V对照组分布范围内[t(78) = 1.656，p = 0.102]，持续时间短于对照组分布[t(78) = ?3.975，p < 0.001，效应量（Z-CC）= ?4]，PLV低于对照组[t(78) = ?4.104，p < 0.001，效应量（Z-CC）= ?4.13]。根据Cohen（1988）的标准（d ≥ 0.8），统计学显著性测试结果显示出大效应量。打开多媒体弹窗图6.打开多媒体弹窗1例对照组（48个月龄，上方）和两例检测到EFR-V的双侧ANSD受试者的EFR-V波形。红色虚线表示计算的起始和终止潜伏期，向上箭头标记刺激起始时间。ANSD表示听觉神经病变谱系障碍；EFR，包络跟随响应。讨论EFR通常被认为具有神经起源，下丘脑是其主要发生器（Sohmer & Pratt 1977；White-Schwoch等2019、2021；Farahani等2021）。然而，正如引言中所述，不同EFR发生器的相对贡献强烈依赖于不同的刺激、记录和受试者状态参数。先前的研究表明，靠近耳蜗的近场录音可以在神经前水平产生（Shaheen等2015；Nuttall等2018）。然而，这些结论是使用相对侵入性的方法（如经鼓膜录音）得出的。Lucchetti等（2021）通过头皮录音在七例ANSD患者中搜索此类发生器，但未在任何一例中检测到EFR。后来，Cebulla等（2022）报告了四例ANSD病例在ASSR表面录音中存在CM残余。然而，其研究侧重于在自动化ASSR系统中检测CM，限制了其在多样化诊断环境中的广泛应用。本研究在前有报道的基础上，在更多的ANSD病例中扩展了对神经前成分的搜索。在五例中，EFR-H波形的频谱时间分析提供了神经前贡献者的证据。CM与DPOAE双侧ANSD组的CM幅度与对照组无差异，这与Santarelli等（2006）的先前报告一致，但与Starr等（2001）的观察结果不一致，后者报告ANSD患者的CM幅度较高。尽管存在这一差异，本研究中双侧ANSD组的绝对CM幅度与Starr等为ANSD个体报告的数值相似。然而，在本研究中，对照组的幅度大于Starr正常听力组所观察到的数值。另一方面，与对照组相比，单侧ANSD的CM幅度较低，处于ANSD病例的较低范围，这与DPOAE缺失的ANSD中CM幅度较低的报道一致（Shi等2012；Osman Dabbous 2016；K. Wu等2022）。在四例具有正常（A型）鼓室图的单侧CND病例中，仅有一例保留了DPOAE（表3）。尽管鼓室图为A型，但DPOAE缺失的比例在双侧ANSD病例中要低得多（27.3%对75%）。Matsuura等（2022）也报告了CND患者中CM保留但DPOAE缺失的高比例（90.2%）。此外，在本研究中，单侧CND病例在ANSD组内呈现出较低的CM幅度趋势（图2），且均未识别出神经前EFR-H。这一发现相当出人意料，因为我们原本预计正是在CND患者中发现孤立耳蜗电位的概率最高。虽然由于涉及的病例数量较少需要谨慎对待，但这一阴性发现可以被视为支持Levi等（2013）已提出的假设，即单侧CND病例的听力学特征与ANSD中发现的不同，并且往往意味着某种形式的耳蜗功能障碍。这种耳蜗功能障碍可能是CND中描述的高比例共病的一部分和/或发育异常的结果，正如James等（2018）所建议的那样。Starr等（2001）报告的ANSD中较高的CM幅度被归因于多种机制，包括橄榄耳蜗束的张力性过度活动导致的外毛细胞（OHC）超极化。听觉传出系统的功能改变也被认为会导致ANSD中耳声发射（OAE）对侧抑制的缺失（Collet等1990；Berlin等1993；Abdala等2000；Hood等2003）。此外，本研究中对照组观察到的异常高值与Starr的对照组相比，可以归因于样本中存在非典型发育的受试者，包括疑似或诊断为自闭症谱系障碍（ASD）的儿童。Santarelli等（2006）报告了中枢神经系统病变患者中CM幅度增强，包括表现为行为障碍的受试者，如自闭症和类自闭症综合征。相比之下，Osman Dabbous（2016）未发现在ASD与其对照组受试者之间CM幅度存在显著差异。此外，专注于某些ASD病例中恐音的研究研究了其DPOAE和瞬态诱发OAE（TOAE）。其发现相互矛盾，一些报告显示OAE幅度较低（Khalfa等2001；Tas等2007；Kaf & Danesh 2013；Bennetto等2017；Wilson等2017），但也有显示与对照组无差异的（Gravel等2006；Tharpe等2006）。由于ASD的神经发育性质，已有人提出其恐音可能归因于传出听觉通路的异常。类似地，与Santarelli等（2006）一致且与Starr等（2001）相反，我们未发现对照组中年龄与CM幅度之间存在相关性[Spearman相关r(77) = ?0.179，p = 0.13]，在ANSD儿科病例中也未发现相关性[r(21) = ?0.281，p = 0.206]。然而，当纳入ANSD成人时，发现了负相关[r(24) = ?0.403，p = 0.046]。不存在相关性这一结果与Santarelli等提出的解释一致，因为与他们的研究类似，我们的样本主要由儿童组成。

相比之下，Starr的样本具有更广泛的年龄范围。

**EFR-H分析**

EFR-H在BL ANSD组的5名受试者中被检测到（BL ANSD3、10、12、13、15）。他们的EFR起始潜伏期更短，PLV低于对照分布。在正常听力的睡眠/镇静儿童中，EFR-H主要由耳蜗神经产生（Lucchetti等 2021；Díaz等 2024）。当听觉神经同步性被破坏时，如在ANSD中，包络提取主要由感觉毛细胞上的不对称非线性机械电转导（MET）主导（Shaheen等 2015；Nuttall等 2018），导致毛细胞感受器电位融入调制信号（Khanna & Teich 1989）。因此，5例ANSD中记录的EFR的较短潜伏期和较低PLV强烈表明，该反应反映的是神经前起源的MET过程。对于除一例外的所有ANSD病例中响应持续时间意外较短的合理解释可能是，记录振幅的较低值偏置了对起始和结束时间点的检测，而我们的当前方法是在明显更强的EFR神经波形上开发和训练的。在此阶段，我们推测我们的当前方法无法在对照组中检测到神经前EFR-H信号，因为鉴于其在表面记录中的振幅较弱，它们低于检测阈值，或者检测阈值因较强的神经EFR而向上偏置，神经EFR显示出比ANSD观察到的神经前EFR更高的振幅（U = 1，p < 0.001，ΔMAD = 2.96）。

三名BL ANSD受试者有确认的遗传诊断，这使得对因果缺陷的更精确定位成为可能。BL ANSD8对应一例伴有OTOF突变的深重度耳聋，影响内毛细胞（IHCs）的突触囊泡释放。当这种机制失败时，会导致突触后膜的最小或无激活以及随后动作电位产生的失败（Roux等 2006）。患有此基因突变的儿童的电生理学显示正常的耳蜗放大功能，以及复合动作电位的完全缺失或显著降低而没有进一步神经波（Santarelli等 2009）。另外两例是真正的神经病变。BL ANSD17患有伴有PMP22基因突变的夏科-马里-图特病。这种突变导致听觉神经纤维的脱髓鞘（Roa & Lupski 1993；Kovach等 2002），这可能会导致传导速度减慢和动作电位去同步，从而破坏声音的时间编码（Zeng等 2005；Hopkins 2015）。BL ANSD14因ATP1A3基因p.Glu831Lys变异而患有CAPOS综合征。该基因编码Na+/K+ ATP酶（NKA）的α3催化亚单位，这是一种细胞质膜中的跨膜离子泵。关于NKAα3在内耳中的表达以及ATP1A3表型的研究表明，在p.Glu818Lys变异中（Roenn等 2018；Tranebj?rg等 2018），NKAα3在调节与毛细胞和螺旋神经节细胞的突触信号传导方面发挥着更直接的作用，如报道所述，而不是促成内耳耳蜗电位产生（L. Wang等 2006；McLean等 2009）。

鉴于这些病例中缺陷的突触或突触后性质，我们预期它们会显示神经前EFR，但在所有三例中都缺失了。这种缺失可以由我们的记录和分析方法的局限性来解释，这些方法可能无法在所有情况下捕捉到神经前反应。此外，关于两例成人的真正神经病变病例，它们的记录没有受益于镇静为难以测试的儿童提供的最佳肌肉放松。这不可避免地影响了最终波形的信噪比。另一个解释可能是，由于缺陷的先天性特征，可能对MET过程产生长期影响，从而减少其非线性行为。

EFR-H在任何UL ANSD病例中均未检测到。除了前面讨论的方法学问题外，另一个可能的解释是，在这些病例中MET生理学受到严重影响，如除一例外所有病例均缺失DPOAEs以及低振幅CM所反映的那样。此外，如前所述，单侧CND病例的听力学特征表明，经常与某种形式的耳蜗功能障碍相关（Levi等 2013）。

据我们所知，这是首次报告ANSD中头皮记录的神经前EFR的频谱-时间特性的研究。此前针对此疾病的研究专注于经鼓膜（Santarelli等 2006、2008、2021）和前庭窗（McMahon等 2008）耳蜗电图的研究。然而，儿科电生理学评估通常出于实用和伦理原因使用创伤较小的耳垂或乳突电极。因此，当前发现为这些临床应用场景提供了有价值的见解。

**EFR-V**

EFR-V在所有ANSD患者中均未检测到，除了BL3和BL10，他们在点击诱发的ABR中显示出较轻的神经去同步，并表现出ANSD病例中最低的ABR阈值（分别为10和25 dB eHL）。这一观察表明，EFR中枢源通常在ANSD中因去同步化而无法产生可从头皮电极记录的EFR，但在ANSD的这两个较轻病例中，尽管存在显著但相对较轻的外周去同步，该中枢源仍被充分激活和同步化，从而产生了可记录的信号。虽然可检测，但这两例中EFR-V的PLV低于对照，表明确实存在异常同步。此外，BL ANSD3和BL ANSD10病例展示了具有正常或接近正常的V波阈值，伴有存在的DPOAEs和正常的ASSR阈值，这并不足以保证听觉通路的完整功能，正如它们的V波较长潜伏期和EFR较低PLV所揭示的那样。

BL ANSD10的ABR轨迹值得评论，因为弱III波后跟清晰的V波可能会质疑ANSD标签。虽然并非明显去同步，但该V波的绝对潜伏期异常长（对于点击水平和儿童年龄为+2.94个标准差）。这种电生理学特征清楚地再现了正常CM（正常OAEs和CM）与无法识别的耳蜗神经同步活动的组合，这是ANSD缺陷的核心。与ABR特征类似，由于异常弱的EFR-H波形基于其起始潜伏期被确定为神经前起源，耳蜗神经没有出现可记录的神经相位锁定迹象，但在EFR-V记录中发现了异常弱的信号。复合I波记录完全取决于单个动作电位的卷积乘积及其同步程度（Strahl等 2016）。这意味着，即使外周去同步严重到足以在表面记录中消除耳蜗神经诱发反应，只要向脑干输送了足够的（尽管同步性差的）输入，中枢发生器即可通过其突触总和过程产生可记录的后期波。这在正常受试者中通过以下现象清晰地得以证明：在较低点击水平范围内，清晰的V波在没有先前I波的情况下仍然显著持续。在耳蜗神经和耳蜗核之间也显示出类似的增强作用，但这次作用于相位锁定（Recio-Spinoso 2012）。我们提出，这种机制负责外周去同步较轻的病例中看到的EFR结果特征。

BL ANSD3以其比其他四例BL ANSD病例更长的EFR-H持续时间而与众不同。这种延长EFR-H持续时间的机制目前尚不清楚。尽管没有观察到任何表明混合神经前和神经反应的特征（相位和振幅不连续性），我们不能排除这一假设。有趣的是，该患者被证实患有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症导致的可逆性ANSD形式，如Akhtar等（1998）所述。在获取其EFR时，他已处于改善阶段，这可能解释了为什么结果不如典型的ANSD或CND病例那样明确。

BL ANSD4伴有已证实的TMC1（跨膜通道样1）突变，这值得更多评论，因为TMC1突变已被证明会破坏内耳毛细胞中的MET通道（Kurima等 2002），从而诱导感觉损失并迅速向深重度耳聋进展。然而，最近的两份报告确定了个体病例中TMC1突变呈现出ANSD特征（Kraatari-Tiri等 2022；Buianova等 2024）。此外，TMC1突变的动物模型表明，内毛细胞（IHC）丢失先于外毛细胞（OHC）破坏（Bussoli等 1997；Vreugde等 2002）。BL ANSD4病例确实发展为双侧深重度耳聋，并通过双侧人工耳蜗植入成功矫正。因此，我们认为电生理记录捕捉到了他的听力状态，当时他的OHCs仍然相对功能正常，而他的IHCs则不然。

**ANSD中的ASSR阈值测量**

ASSR记录被广泛用于评估儿童听力阈值。ASSR方法在频率特异性阈值估计方面的优势和局限性在感觉神经性听力损失个体（Scherf等 2006；Swanepoel & Erasmus 2007；X. Wang等 2020）和中央听觉神经系统病变（Shinn & Musiek 2007；Rabelo & Schochat 2011）中得到了充分研究。最近，人们担心仅依赖ASSR记录可能会遗漏ANSD实例。在ANSD儿童中，ASSR估计的阈值与行为阈值不相关（Rance等 1999、2005；Attias等 2006；Han等 2006；Jafari等 2009；Emara & Gabr 2010），仅有少数研究显示出两种方法之间存在中等的正相关（Luts等 2004；Lin等 2020）。我们的数据中也观察到了行为阈值与ASSR估计阈值之间关系的不一致。这表明ASSR方法对外周神经去同步比负责行为阈值的生理机制更敏感，鉴于前者对神经相位锁定的依赖性，这并不令人意外。

此外，最近的警告源于ABR和ASSR估计阈值之间观察到的差异，后者在几例ANSD中显示出比前者好得多的阈值（Hayes & Sininger 2008；Lightfoot & Norman 2019；Cebulla等 2022；Eder等 2022）。合理的解释包括刺激伪影、短潜伏期前庭反应、ABR中同步性差的神经反应以及神经前反应（英国听力学会 2022）。最近，Cebulla等（2022）报告了ASSR记录中存在CM残迹。在本研究中，Interacoustics A/S Eclipse系统实施的CM残迹检测器在6例ASSR中识别出神经前反应。这种对刺激速率的显著神经前相位锁定的检测，如果不被识别为耳蜗起源，可能导致错误的神经阈值估计。EFR-H仅在其中的3例中被检测到，暗示我们当前的刺激和记录方法似乎比CM检测器灵敏度低。然而，在此阶段很难评估这些方法之间的一致性，因为Interacoustics CM检测器不指示CM是从哪只耳朵检测到或对应哪个啁啾中心频率，而在BL ANSD病例中EFRs仅从一只耳朵记录。尽管如此，这些发现为ANSD中点击诱发的ABR和ASSR差异的神经前电位解释提供了进一步的证据。

**单侧ANSD中的对侧耳**

虽然来自CL控制耳的EFR-H起始潜伏期和反应持续时间与对照分布没有差异，但它们的PLV更低。这扩展了Lucchetti等（2021）在两个单侧CND病例EFR中的先前观察，并表明EFR-Hrevealed了对侧耳的细微缺陷，这些缺陷通常在标准听力学技术中无法被检测到。在大多数单侧ANSD研究中，其对侧耳显示正常的听力学结果，如Song等（2021）综述所述，仅有少数报告表明存在通过行为阈值评估的感觉神经性听力损失（Q.-J. Zhang等 2012；Song等 2021），且没有关于电生理学发现的报告。在我们的研究中，三例为C型鼓室图，五例为A型鼓室图。所有对侧耳均存在DPOAEs，点击诱发的ABRs正常，ASSR估计阈值正常。

来自对照耳的EFR-H（耳背响度）所观察到的PLV（相位锁定值）异常表明，单向听觉神经病变（UL ANSD）患者需要对其对侧"未受影响"耳进行持续观察，以识别潜在的听觉病理问题。

**研究局限性**

我们还将本研究的检测方法与Picton等人（2001）推荐的另一种更常规的方法——F检验进行了比较。仅对三个相邻频带应用单样本t检验的做法确实可能引发关于统计效力的担忧。值得一提的是，Easwar等人（2020）和Vanheusden等人（2019）的研究中已有更为敏感的EFR检测方法。我们观察到，F检验在检测双侧听觉神经病变（BL ANSD）组的EFR-H方面更为敏感，因为它能在一例额外病例（BL ANSD5）中检测到EFR-H。然而，其信噪比极低，导致响应相位过于不稳定，无法进行潜伏期测量。因此，ANSD5的EFR-H波形未被纳入稿件，因为它无法为组分析中的起始潜伏期、持续时间及PLV参数做出贡献。该病例揭示了检测标准和潜伏期测量方法的一项局限性，未来可通过在测量中实时计算信噪比来确定所需的子平均数来解决这一局限性，从而实现准确的时域参数测量。

尽管五例听觉神经病变患者的EFR-H结果为其反应的神经前起源提供了有力证据，但仍需进行掩蔽实验以进一步确认该起源并将其与神经性反应区分开来（Chimento & Schreiner 1990；Aiken & Picton 2008）。然而，由于伦理委员会批准的研究项目描述中未计划此类实验，因此未能开展掩蔽实验。使用同侧掩蔽来抑制由85至95 dB SPL刺激引发的神经性反应，需要正确计算和监测声学剂量，以避免任何听觉过度暴露的风险。

McMahon等人（2008）提出使用圆窗电耳蜗电图来识别听觉神经病变的不同亚型，因为该方法比头皮记录能提供更为详尽的耳蜗和神经活动信息。鼓室透过电极、鼓膜电极甚至耳道电极似乎极有可能在更多病例中捕捉到神经前EFR波形。然而，考虑到大多数电生理评估——尤其是儿科患者的评估——使用的是微创耳垂或乳突电极，本研究的发现对此类应用场景具有重要的参考价值。

对照组中纳入非典型发育儿童可能会引入数据变异。这些儿童因语言迟缓或被怀疑或确诊自闭症谱系障碍而转诊进行客观听力学评估，而先前的研究已报告上述状况存在FFR（频率跟随响应）异常（Russo等人 2008；Otto-Meyer等人 2018；Lau等人 2021；Patel等人 2023）。尽管如此，研究未识别出起始潜伏期更短、反应持续时间更短或PLV更低至与听觉神经病变相当的异常值。

**未来展望**

听觉神经病变是一种后天获得性或先天性疾病，其特征为因影响听神经、内毛细胞或这些细胞与听神经末梢之间突触的损伤而导致听觉神经功能受损。在听觉神经病变中，对耳蜗电位的生理特性进行精细化分析至关重要，以便识别那些病变确实为神经病损而后突触感受器电位保持完好的病例。尽管如Rance和Starr（2015）所综述的，已有多种尝试通过无创临床工具来识别听觉神经病变中的异常机制，但确定病变部位及功能障碍程度仍然具有挑战性。结合遗传学研究、影像学检查和神经生理记录的发现，有助于阐明其潜在机制（Santarelli 2011）。这些方法可协助识别听觉神经病变中特定的病理部位，而后者已被确认为人工耳蜗植入（CI）性能的预测因素（Shearer & Hansen 2019；Chaudhry等人 2020；Jafari等人 2023）。例如，携带OTOF突变的患者通常具有良好的人工耳蜗植入效果，这可能是因为病变局限于突触处，后突触神经元和神经纤维保持完好（Nishio & Usami 2017；C. C. Wu等人 2018）。相反，中枢性神经病变的存在预示着人工耳蜗植入效果较差（Peng等人 2017；Freeman & Sennaroglu 2018）。

在识别听力障碍遗传病因方面的快速且不断进展的研究表明，其致病机制存在巨大的异质性（Azaiez等人 2018；Michalski & Petit 2022；Taiber等人 2022）。复杂听力缺陷的不断积累为开发和优化高效的前沿诊断程序提供了独特机遇，从而制定更为精准的重建策略。进一步研究分子机制与EFR特征之间的联系，将有助于早期识别听觉神经病变表型，推动遗传学研究和影像学检查的开展。此外，早期遗传诊断现已能够引导基因治疗（Petit等人 2023）。一项针对otoferrin基因替换的四项临床研究综述显示，结果非常令人鼓舞且未见不良反应。在这些研究中，听觉阈值从极重度改善至中度甚至接近正常水平（Brigande 2024；American Speech-Language-Hearing Association 2025）。在这方面，EFR可作为治疗后评估工具使用，主要归功于其相较于标准测听技术的不同敏感性。最终，这将有助于改善听觉神经病变的临床管理。

**结论**

EFR-H的观测结果提示其具有神经前起源，感受性毛细胞处的不对称电机械转导过程是其主要贡献者。这些发现为解释单向听觉神经病变中ABR（听觉脑干反应）与ASSR（听觉稳态反应）阈值估计之间的差异提供了进一步的神经前电位证据。此外，单向听觉神经病变患者对侧耳的结果可能揭示通常无法被标准听力学技术检测到的细微缺陷。总体而言，对单向听觉神经病变中EFR无创记录的研究可能有助于完善其诊断，最终改善其治疗。

**致谢**

本研究获得了智利国家研究与开发局（Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo）的资金支持（"Doctorado Becas Chile, Convocatoria 2020"号72210241；M.D.）。部分设备由比利时国家科学研究基金会（Fonds National de la Recherche Scientifique，Grant no. J.0092.13；P.D.）、Brugmann基金会（P.D.）以及Fonds David & Alice Van Buuren资助。