法医学杂志

法医学杂志, 2021, 37(6): 813-816 DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2020.200913

论著

不同频率ASSR、ABR和40 Hz AERP反应阈值的比较及其法医学应用

张馨元,1, 罗方亮1,2, 程龙龙1,3, 熊妍荷1,4, 刘技辉,1,2

1.中国医科大学法医学院法医临床学教研室，辽宁 沈阳 110122

2.辽宁大学司法鉴定研究院 辽宁大学司法鉴定中心，辽宁 沈阳 110036

3.大连大学附属中山医院，辽宁 大连 116001

4.上海挚爱护理站，上海 200030

Comparison of ASSR， ABR and 40 Hz AERP Response Thresholds at Different Frequencies and Their Forensic Applications

ZHANG Xin-yuan,1, LUO Fang-liang1,2, CHENG Long-long1,3, XIONG Yan-he1,4, LIU Ji-hui,1,2

1.Department of Forensic Clinical Medicine, School of Forensic Medicine, China Medical University, Shenyang 110122, China

2.Liaoning University Expert Evidence Center, Academy of Forensic Science Liaoning University, Shenyang 110036, China

3.Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University, Dalian 116001, Liaoning Province, China

4.Shanghai Love Nursing Station, Shanghai 200030, China

通讯作者: 刘技辉，男，教授，博士研究生导师，主要从事法医临床学教学、科研、鉴定及法医学相关法学问题的研究；E-mail：jhliu@ mail.cmu.edu.cn

编委: 陈捷敏

收稿日期: 2020-09-25  

基金资助: 辽宁省教育厅科学技术研究资助项目.  2310015025
国家重点研发计划子项目.  2016YFC0800701-4-2

Received: 2020-09-25  

作者简介 About authors

张馨元（1984—），女，硕士，实验师，主要从事法医临床学教学、科研与鉴定；E-mail：609408350@qq.com

摘要

目的探讨听性稳态反应（auditory steady-state response，ASSR）与听性脑干反应（auditory brainstem response，ABR）、40 Hz听觉相关电位（40 Hz auditory event related potential，40 Hz AERP）的频率特性和反应阈值之间的关系及法医学应用价值。方法选择听力正常的志愿者30名（60耳），在标准隔声屏蔽室内，进行纯音测听（pure tone audiometry，PTA）阈值和ASSR、ABR、40 Hz AERP反应阈值测试，并采用SPSS 22.0软件对结果进行统计分析。结果0.5 kHz和1.0 kHz频率，40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值具有较好的相关性，并且优于ASSR和ABR反应阈值。2.0 kHz和4.0 kHz频率，ASSR和ABR反应阈值与PTA阈值具有较好的相关性，并且优于40 Hz AERP反应阈值。结论判断0.5 kHz和1.0 kHz频率的听力，建议采用40 Hz AERP和ASSR综合判断受试者的PTA阈值；判断2.0 kHz和4.0 kHz频率的听力，建议采用ABR和ASSR综合判断受试者的PTA阈值。通过ASSR、ABR、40 Hz AERP的组合可提高听觉功能评价的准确性。

关键词： 法医学 ; 纯音测听法 ; 阈值 ; 听性稳态反应 ; 听性脑干反应 ; 40 Hz听觉相关电位

Abstract

ObjectiveTo explore the relationship between the frequency characteristics and response threshold of auditory steady-state response （ASSR）, auditory brainstem response （ABR） and 40 Hz auditory event related potential （40 Hz AERP）, and their application values in forensic medicine.MethodsThirty volunteers with normal hearing （60 ears） were selected to perform pure tone audiometry （PTA） threshold and ASSR, ABR and 40 Hz AERP response threshold tests in the standard sound insulation shielding room, and the results were statistically analyzed by SPSS 22.0 software.ResultsAt 0.5 kHz and 1.0 kHz frequencies, the correlation between 40 Hz AERP response threshold and PTA threshold was good, which was better than that of ASSR and ABR response threshold. At 2.0 kHz and 4.0 kHz frequencies, the correlation between ASSR and ABR response thresholds and PTA threshold was good, which was better than that of 40 Hz AERP response threshold.ConclusionTo evaluate the hearing at 0.5 kHz and 1.0 kHz frequencies, it is recommended to use 40 Hz AERP and ASSR to comprehensively assess the PTA threshold of the subjects. To evaluate the hearing at 2.0 kHz and 4.0 kHz frequencies, ABR and ASSR are recommended to assess the PTA threshold of subjects comprehensively. The combination of ASSR, ABR and 40 Hz AERP can improve the accuracy of hearing function evaluation.

Keywords： forensic medicine ; pure tone audiometry （PTA） ; threshold ; auditory steady-state response（ASSR） ; auditory brainstem response （ABR） ; 40 Hz auditory event related potential （40 Hz AERP）

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本文引用格式

张馨元, 罗方亮, 程龙龙, 熊妍荷, 刘技辉. 不同频率ASSR、ABR和40 Hz AERP反应阈值的比较及其法医学应用. 法医学杂志[J], 2021, 37(6): 813-816 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2020.200913

ZHANG Xin-yuan, LUO Fang-liang, CHENG Long-long, XIONG Yan-he, LIU Ji-hui. Comparison of ASSR， ABR and 40 Hz AERP Response Thresholds at Different Frequencies and Their Forensic Applications. Journal of Forensic Medicine[J], 2021, 37(6): 813-816 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2020.200913

在法医学鉴定中，听力功能评定是以0.5、1.0、2.0和4.0 kHz纯音气导听阈的分贝数作为鉴定的主要参考依据。但在鉴定实践中，由于被鉴定人不愿或不能配合，导致纯音测听（pure tone audiometry，PTA）的检测结果有时无法直接应用于司法鉴定，而需要借助客观测听法评估被鉴定人的听阈。客观测听法主要有听性稳态反应（auditory steady-state response，ASSR）、听性脑干反应（auditory brainstem response，ABR）、40 Hz听觉相关电位（40 Hz auditory event related potential，40 Hz AERP）等。目前在临床上广泛应用的是ABR，但由click声诱发的ABR主要反映高频听力情况，不能很好地反映中低频率的听力，故其在法医学鉴定中的应用受到一定限制。ASSR和40 Hz AERP则具有较好的频率特异性，但同一受试者ASSR、ABR、40 Hz AERP反应阈值和PTA阈值之间的关系，特别是ASSR反应阈值与PTA阈值以及ABR、40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值之间的关系尚不完全明确。本研究拟探讨同一受试者ASSR、ABR和40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值之间的相关性以及如何选用客观检测方法以评定被鉴定人的听力状况，以期为听力的法医学客观评价提供更准确和优化的方法。

1 对象与方法

1.1 测试对象

选取检查配合的听力正常志愿者30名（60耳），其中男性和女性各15名，平均年龄26岁，均为中国医科大学在校学生。依据世界卫生组织（WHO1977）听力障碍分级标准，听力正常的判定标准为各频率（0.5、1.0、2.0和4.0 kHz）的纯音气导听阈均值≤25 dB HL。测试前明确告知受试者本研究的目的、意义以及检测过程是否对机体产生损害等，受试者完全同意并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 纯音气导听阈测试

应用AD229b诊断型听力计（丹麦奥迪康公司）进行测试，频率范围为0.125~8 kHz，最小输出为-10 dB，最大输出为110 dB。在背景噪声<20 dB的隔音室内进行检查，嘱受试者坐在检查椅上，按照《声学 测听方法　纯音气导和骨导听阈基本测听法》（GB/T 16403—1996）的要求，采用上升法和下降法分别对受试者进行纯音测听，依次测试0.5、1.0、2.0和4.0 kHz的PTA阈值。

1.2.2 ASSR、ABR、40 Hz AERP反应阈的测试

受试者平躺于隔音室的检查床上，肌肉放松，头部垫枕。应用ICS Chartr EP 200测试仪（丹麦尔听美公司）进行检测。采用银盘电极记录，记录电极放置在额极中点，接地电极放置在前额中央，参考电极放置在双侧乳突区（A1、A2），电极阻抗<4 kΩ。

ABR的刺激信号为click声，扫描时间为15 ms，扫描采集数为2 000次，给声速率为20.1次/s，检测从80 dB开始，以10 dB递减，每一声强至少检测两次，直至找到受试者的反应阈值。

ASSR的刺激信号由调制频率分别为左耳40、54、48、44 Hz，右耳38、52、46、43 Hz的短纯音诱发。双耳同时给声快速搜索，阈值搜索范围0~90 dB HL，频率可信度95%。通道前效增200 K，高通10 Hz，低通105 Hz。听力刺激频率为0.5、1.0、2.0和4.0 kHz，开始强度一般为上限和下限的中间分贝数。如果可以测得负向反应，给声强度降低10 dB继续检测；如果可以测得正向反应，给声强度上升10 dB继续检测，直至引出ASSR阈值或搜索范围的极限。

40 Hz AERP刺激信号的时程为5个周期的标准短纯音（即上升/下降时间为2个周期，平台时间为1个周期），极性正负交替，给声速率为40.1次/s。检测从80 dB开始，分别对0.5、1.0、2.0和4.0 kHz进行测试。以10 dB递减，每一声强至少检测两次，直至确认受试者的反应阈值。

1.2.3 统计学分析

采用SPSS 22.0软件对数据进行统计分析。对 ASSR、ABR、40 Hz AERP反应阈值和PTA阈值采用多个相关样本的Friedman检验并进行成对比较。对PTA和ASSR、ABR、40 Hz AERP分别进行Pearson相关分析。检验水准α=0.05。对ASSR、ABR、40 Hz AERP反应阈值（x）与PTA阈值（y）做双变量线性回归模型。

2 结 果

30例听力正常者（60耳）的ABR反应阈均值为（7.05±5.47） dB HL，4个频率的PTA阈值和ASSR、40 Hz AERP反应阈的均值见表1。

表1   听力正常者的PTA阈值和ASSR、40 Hz AERP反应阈值

Tab. 1  PTA threshold and ASSR and 40 Hz AERP response thresholds of normal hearing （n=60，x¯±s，dB HL）

检测方法频率
0.5 kHz1.0 kHz2.0 kHz4.0 kHz
PTA3.52±3.672.95±3.461.93±4.47-1.93±5.63
ASSR27.50±7.5128.41±6.4529.32±7.2825.68±7.89
40 Hz AERP28.41±6.4528.86±6.1837.50±5.7634.32±6.61

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ABR、ASSR、40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值的相关性检验结果见表2。可以看出，ABR反应阈值和不同频率的ASSR、40 Hz AERP反应阈值均高于PTA阈值，ABR反应阈值与0.5 kHz、1.0 kHz的PTA阈值不具有相关性。40 Hz AERP与PTA阈值在4.0 kHz频率上没有相关性。

表2   ABR、ASSR、40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值之间的相关性（r）

Tab. 2  Correlation （r） between ABR， ASSR， 40 HzAERP response thresholds and PTA threshold

检测方法频率
0.5 kHz1.0 kHz2.0 kHz4.0 kHz
ABR0.0660.1020.3301）0.5971）
ASSR0.3081）0.3221）0.4271）0.5511）
40 Hz AERP0.4341）0.5011）0.3061）0.192

注：1）P<0.05。

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ABR、ASSR、40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值之间的差值见表3。由表3可见，ABR反应阈值与PTA阈值的差值均较40 Hz AERP和ASSR反应阈值与PTA阈值的差值小。

表3   ABR、ASSR、40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值之间的差值 (n=60，x¯±s，dB HL)

Tab. 3  The difference between ABR， ASSR， 40 Hz AERP response thresholds and PTA threshold

差值频率
0.5 kHz1.0 kHz2.0 kHz4.0 kHz
ABR反应阈值与PTA阈值3.52±6.434.09±6.221.59±4.555.45±5.79
ASSR反应阈值与PTA阈值23.98±6.8725.45±6.0827.39±6.6927.61±6.78
40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值24.89±5.6525.91±5.2035.57±5.8336.25±7.63

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对ASSR、ABR、40 Hz AERP反应阈值和PTA阈值进行统计分析，建立了9个双变量直线回归方程，见表4。

表4   ABR、ASSR、40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值之间的直线回归方程

Tab. 4  Linear regression equations between ABR， ASSR， 40 Hz AERP response thresholds and PTA threshold

检测方法频率/kHz双变量回归方程决定系数标准误
ABR2.0y1=0.267 x1+0.0520.0881.051
4.0y2=0.607 x2-6.2090.3411.123
ASSR0.5y1=0.201 x1-2.0100.1491.957
1.0y2=0.199 x2-2.7130.1172.240
2.0y3=0.267 x3-5.8870.1692.579
4.0y4=0.385 x4-11.8320.2762.482
40 Hz AERP0.5y1=0.278 x1-4.3700.2202.231
1.0y2=0.303 x2-5.7900.2752.146
2.0y3=0.298 x3-8.9230.1184.221

注：x代表ABR、ASSR和40 Hz AERP反应阈值，y代表PTA阈值。

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3 讨 论

3.1 ASSR、ABR、40 Hz AERP的反应阈

ASSR由周期性调幅、调频或既调幅又调频的持续声或刺激速率在1~200 Hz的短声或短纯音诱发的稳态脑电反应，将不同频率的声波作为载波频率，以不同的调制频率对载波频率分别进行调制，调制后的声波在双耳同时给出并同时激活耳蜗基膜上相应的部位产生多频听性稳态反应[1-2]。目前常用的调制频率主要是40 Hz左右和80 Hz左右的频率。脑电记录和脑磁图的研究结果[3-5]显示，40 Hz ASSR的脑电活动主要起源于听皮质的颞上回，80 Hz ASSR的脑电活动主要起源于中线脑干发生器。ABR一般是由短声（click）诱发，主要反映高频听力情况，且只能反映脑干以及脑干以下听觉通路的功能状况[6]。40 Hz AERP是由40次/s左右的短音刺激所诱发的初级听觉皮层的反应。

本研究结果显示，ASSR反应阈值与PTA阈值的相关系数随着声音频率的增加呈递增关系，ASSR反应阈值比PTA阈值高20~30 dB HL；ABR反应阈值与PTA阈值在频率为2.0 kHz和4.0 kHz时呈明显相关，ABR反应阈值比PTA阈值高0~10 dB HL；40 Hz AERP反应阈值与PTA阈值在频率为0.5 kHz、1.0 kHz和2.0 kHz时呈明显相关，40 Hz AERP反应阈值比PTA阈值高20~40 dB HL。

既往研究结果[7]显示，对于听力障碍的患者，ASSR反应阈值较PTA阈值高，在听力正常和轻度听力损失者中其差值较大，但随着听力丧失程度的加重其差值越来越小，其中中度听力损失者差值在10 dB HL以内，重度和极重度听力损失者差值小于5 dB HL。对此，有学者[8]认为，听力下降者耳蜗的毛细胞存在某些形态学和功能的改变，使传入神经纤维无规律的随机活动、自发性发放增加，随机共振提高了信噪比，从而导致PTA阈值与ASSR反应阈值比较接近。但GORGA等[9]曾报道，10位极重度听力损失者在纯音测听范围和ASSR设备产生的刺激强度范围都没有行为反应，但均可记录到ASSR反应阈值，平均ASSR反应阈值在100 dB HL，该强度至少比设备的最大限度低18~22 dB。一般来说，行为听阈值比ASSR反应阈值低，故推测高强度时记录的ASSR不是听觉系统产生的反应，可能是伪迹或混叠，应该谨慎解释高ASSR阈值。

3.2 ASSR、ABR、40 Hz AERP在法医学中的应用价值

ASSR的检测采用统计学方法和计算机技术自动给出判断结果，并且双耳可以多个频率同时进行检测，不仅排除了不同检测者主观判断结果不同的可能，也极大提高了检测效率。因此，在法医学鉴定中建议首先应用ASSR进行听力筛查，特别是对于伪聋者，可以单独应用ASSR进行检测并通过线性回归模型快速识别。对于听力障碍者或者怀疑听力障碍夸大者的ABR阈值，建议在0.5 kHz和1.0 kHz频率下应用40 Hz AERP和ASSR进行综合判断，在2.0 kHz和4.0 kHz频率下应用ABR和ASSR进行综合判断。

3.3 ASSR、ABR、40 Hz AERP检测的影响因素与注意事项

ASSR的刺激声是经过不同频率调制后的刺激声，不同调制频率所诱发的ASSR反应的起源、阈值等是存在差别的。有研究[10]发现，清醒状态下40 Hz ASSR反应阈值高于80 Hz ASSR反应阈值，睡眠状态下80 Hz ASSR反应阈值则高于40 Hz ASSR反应阈值。另有研究[8，11-12]认为，反应阈值与醒觉状态无关，刺激速率>70 Hz的ASSR很少受睡眠、镇静剂和麻醉药的影响。

ABR属于皮层下电位，不受醒觉状态和药物的影响，但肌电会干扰ABR的记录，故测试中受试者应尽量放松。

40 Hz AERP属于皮层诱发电位，醒觉状态对检测结果有一定的影响，因此，在检测时受试者应保持清醒状态。操作过程中可在每次检测后要求被检测者描述声音的性质，以确保受试者处于清醒状态。

在法医学鉴定中，ASSR、ABR、40 Hz AERP的检测均应重复两次以上，对于两次检测结果不一致的，应选取最低的反应阈值进行推断。

3.4 结论

法医学鉴定中，对于听觉功能障碍的评定应通过筛选和优化不同的客观测试方法以提高标准PTA阈值判断的准确性。建议首先应用ASSR进行检查，对于0.5 kHz和1.0 kHz频率下的PTA阈值，需要结合40 Hz AERP检测结果进行判断；对于2.0 kHz和4.0 kHz频率下的PTA阈值，需要结合ABR检测结果进行判断。

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