先天感音神經(jīng)性聾腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)變化及其與人工耳蝸術(shù)后療效的相關(guān)性分析

何盛梅李昌亞卓賢露王曉云趙厚育*

1貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科（貴陽(yáng) 550004）

2貴州醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院（貴陽(yáng) 550004）

3第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院耳鼻咽喉科（重慶 400038）

聽(tīng)力障礙是全球重大公共衛(wèi)生問(wèn)題，常見(jiàn)的人類殘疾缺陷疾病，兒童聽(tīng)力障礙主要以先天感音神經(jīng)性聾(Congenital sensorineural hearing loss,CSNHL)為主，早期治療尤為關(guān)鍵[1]。人工耳蝸植入是治療CSNHL的主要和有效方法[2]，研究表明，術(shù)前助聽(tīng)和術(shù)前語(yǔ)訓(xùn)的CSNHL患兒，人工耳蝸植入術(shù)后療效較好[3,4]。但是，在臨床治療中發(fā)現(xiàn)，有部分術(shù)前無(wú)助聽(tīng)及語(yǔ)訓(xùn)的CSNHL患兒，在人工耳蝸植入術(shù)后同樣取得了良好的效果[5]。針對(duì)這一現(xiàn)象，分析認(rèn)為不同患者聽(tīng)覺(jué)剝奪的差異可能是影響術(shù)后療效的主要原因[6]，但目前尚缺乏評(píng)估聽(tīng)覺(jué)剝奪差異的有效方法。

聽(tīng)覺(jué)剝奪后會(huì)導(dǎo)致中樞微觀結(jié)構(gòu)發(fā)育延遲和完整性破壞[7]。而聽(tīng)覺(jué)剝奪的差異是否與聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)中樞微觀結(jié)構(gòu)改變有關(guān)，尚不清楚。因此，本研究旨在尋找一個(gè)直接客觀的方法來(lái)檢查CSNHL患兒聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)中樞微觀結(jié)構(gòu)的改變，評(píng)估聽(tīng)覺(jué)剝奪情況，并進(jìn)一步探討中樞微觀結(jié)構(gòu)改變對(duì)人工耳蝸植入術(shù)后療效的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象與分組

收集2019.09-2020.01在我科行人工耳蝸植入的CSNHL患兒46例，其中男25例，女21例，年齡段為18-72月，平均年齡42±2月，聽(tīng)力檢查為雙耳為極重度感音神經(jīng)性聾，所有患者均符合《人工耳蝸植入工作指南（2013年）》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，且均行右側(cè)人工耳蝸植入，植入狀態(tài)無(wú)差異，以及31例聽(tīng)力正常兒童為對(duì)照，其中男18例，女13例，年齡段為12月-72月，平均年齡40±4月。根據(jù)患兒聽(tīng)力情況分為正常對(duì)照組（31例）和CSNHL組（46例）；在CSNHL組內(nèi)根據(jù)患兒術(shù)前是否助聽(tīng)及助聽(tīng)后是否語(yǔ)訓(xùn)，分為無(wú)助聽(tīng)組（18例）、單純助聽(tīng)組（16例）和助聽(tīng)+語(yǔ)訓(xùn)組（12例）。

1.2 方法

1.2.1 擴(kuò)散張量成像（Diffusion tensor imaging,DTI）掃描

所有患兒入院后完善DTI掃描，通過(guò)FMRIB軟件庫(kù)對(duì)DTI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，計(jì)算張量，然后運(yùn)用基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)學(xué)方法（Tract-Based spatial statistics,TBSS）[8]進(jìn)行體素分析，生成各向異性（Fraction Anisotropy,FA）圖像，分析各向異性分?jǐn)?shù)FA。

1.2.2 前語(yǔ)言交流能力隨訪

46例CSNHL患兒分別于術(shù)后1月在我科聽(tīng)力中心順利通過(guò)開(kāi)機(jī)測(cè)試，未訴不適。在開(kāi)機(jī)后1、3、6、9、12月對(duì)患兒前語(yǔ)言交流能力進(jìn)行術(shù)后隨訪，基于視頻分析法[9]對(duì)前語(yǔ)言交流能力指標(biāo)（輪流交流、主動(dòng)交流、視覺(jué)交流、聽(tīng)覺(jué)注意）進(jìn)行評(píng)估及評(píng)分。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)于方差齊性的數(shù)據(jù)采用LSD進(jìn)行多組均數(shù)兩兩比較，方差不齊的數(shù)據(jù)采用Tamhane’s進(jìn)行多組均數(shù)兩兩比較，使用spearman秩相關(guān)進(jìn)行相關(guān)性分析。計(jì)量資料以（±s）表示，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)表示。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CSNHL患兒腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的改變

CSNHL組患兒腦白質(zhì)各纖維束FA值普遍降低（見(jiàn)圖1），主要有雙側(cè)皮質(zhì)脊髓束、雙側(cè)扣帶、枕鉗、左側(cè)上縱束、右側(cè)鉤束、雙側(cè)下縱束、雙側(cè)下額枕束等，其中以右下額枕束和右下縱束的FA值降低最為明顯，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（見(jiàn)表1，圖2）。

表1 正常對(duì)照組與CSNHL組腦白質(zhì)各纖維束FA值比較Table 1 Comparison of FA values of white matter fiber bundles between Control group and CSNHL group

圖1 CSNHL組患兒腦白質(zhì)區(qū)各纖維束FA值變化情況Fig.1 Changes of FA values of various fiber bundles in the white matter area of the brain in children with CSNHL

圖2 CSNHL組患兒腦白質(zhì)區(qū)各纖維束FA值變化情況（*P<0.05）Fig.2 Changes of FA values of various fiber bundles in the white matter area of the brain in children with CSNHL(*P<0.05)

2.2 助聽(tīng)及語(yǔ)訓(xùn)對(duì)CSNHL患兒腦白質(zhì)FA值的影響

根據(jù)患兒術(shù)前有無(wú)助聽(tīng)及助聽(tīng)后是否進(jìn)行語(yǔ)訓(xùn)，我們比較了FA值改變最明顯的右下額枕束和右下縱束。發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)渭冎?tīng)組CSNHL患兒右下額枕束和右下縱束的FA值大于無(wú)助聽(tīng)組（P＜0.05），而助聽(tīng)+語(yǔ)訓(xùn)組CSNHL患兒對(duì)應(yīng)纖維束FA值大于單純助聽(tīng)組（P＜0.05）（見(jiàn)表2，圖3）。

圖3 助聽(tīng)及語(yǔ)訓(xùn)對(duì)CSNHL患兒腦白質(zhì)FA值的影響（*P<0.05，#P<0.05）Fig.3 Effects of hearing aids and language training on FA value of white matter in children with CSNHL(*P<0.05，#P<0.05)

表2 助聽(tīng)及語(yǔ)訓(xùn)對(duì)CSNHL患兒腦白質(zhì)FA值的影響Table 2 Effects of hearing aids and language training on FA value of white matter in children with CSNHL

2.3 CSNHL患兒術(shù)后前語(yǔ)言交流能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分與術(shù)前腦白質(zhì)纖維束FA值的相關(guān)性

在人工耳蝸植入開(kāi)機(jī)后的各月，CSNHL患兒前語(yǔ)言交流能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估得分與術(shù)前患兒右下額枕束和右下縱束的FA值均存在正相關(guān)（見(jiàn)圖4-8）。

圖4 CSNHL患兒術(shù)后開(kāi)機(jī)1月前語(yǔ)言能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分與術(shù)前FA值的相關(guān)性Fig.4 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL one month before operation

圖5 CSNHL患兒術(shù)后開(kāi)機(jī)3月前語(yǔ)言能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分與術(shù)前FA值的相關(guān)性Fig.5 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 3 months before op-eration

圖6 CSNHL患兒術(shù)后開(kāi)機(jī)6月前語(yǔ)言能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分與術(shù)前FA值的相關(guān)性Fig.6 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 6 months before op-eration

圖7 CSNHL患兒術(shù)后開(kāi)機(jī)9月前語(yǔ)言能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分與術(shù)前FA值的相關(guān)性Fig.7 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 9 months before op-eration

圖8 CSNHL患兒術(shù)后開(kāi)機(jī)12月前語(yǔ)言能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分與術(shù)前FA值的相關(guān)性Fig.8 Correlation between language ability score and preop-erative FA value in children with CSNHL 12 months before operation

3 討論

CSNHL患兒早期因聲音刺激少甚至缺失，發(fā)生聽(tīng)覺(jué)剝奪，導(dǎo)致接受聲音傳入雙側(cè)大腦皮質(zhì)的投射及聯(lián)絡(luò)纖維發(fā)育不良[10,11]。在臨床治療中已發(fā)現(xiàn)，這種微觀結(jié)構(gòu)改變可能是影響人工耳蝸植入術(shù)后療效的關(guān)鍵因素[12]。然而，目前臨床尚缺乏對(duì)這種改變進(jìn)行量化，以評(píng)估患者聽(tīng)覺(jué)剝奪情況，進(jìn)而指導(dǎo)人工耳蝸的植入治療。

本研究發(fā)現(xiàn)CSNHL患兒腦白質(zhì)纖維束FA值普遍降低。FA值是反映組織內(nèi)水分子各向異性擴(kuò)散程度的指標(biāo)，可以用來(lái)評(píng)估纖維束走行方向及纖維束的完整性，在有髓神經(jīng)纖維束中，水分子沿平行纖維方向的彌散速度快于垂直方向，當(dāng)神經(jīng)纖維軸突因病理改變發(fā)生脫髓鞘或腦白質(zhì)纖維髓鞘發(fā)育不良時(shí)，可導(dǎo)致水分子垂直纖維束方向擴(kuò)散增加，會(huì)導(dǎo)致FA值減小，以此來(lái)闡述腦白質(zhì)神經(jīng)纖維微觀結(jié)構(gòu)變化，對(duì)臨床中神經(jīng)系統(tǒng)疾病及腦功能的診斷研究具有重要意義[13,14]。CSNHL患兒由于不同程度的聽(tīng)覺(jué)剝奪，大腦聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)中樞微觀結(jié)構(gòu)發(fā)育異常，導(dǎo)致纖維束發(fā)生脫髓鞘和（或）完整性改變[15,16]，這解釋了本研究中耳聾患者聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)中樞白質(zhì)纖維束FA值普遍降低的原因。而在這些纖維束中，觀察到右下額枕束和右下縱束的FA值下降最為顯著（P＜0.01）。下額枕束和下縱束均為白質(zhì)聯(lián)絡(luò)纖維，其作用是連接不同功能區(qū)的大腦皮層。下縱束為聯(lián)系同側(cè)顳葉與枕葉的纖維束，負(fù)責(zé)集成語(yǔ)音和聽(tīng)覺(jué)皮層區(qū)域之間的信息；下額枕束連接同側(cè)額葉和枕葉，同側(cè)額葉、后頂葉以及顳葉，并與鉤束交叉，主要是對(duì)前額葉皮層的聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)信息進(jìn)行整合，是視聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；除此以外，上縱束同樣和語(yǔ)言功能相關(guān)，是運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言皮質(zhì)和感覺(jué)性語(yǔ)言皮質(zhì)的聯(lián)絡(luò)纖維；鉤束、扣帶等還與記憶、認(rèn)知和執(zhí)行能力密切相關(guān)。因此，右下額枕束和右下縱束可能與聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)中樞功能密切相關(guān)[17-19]。

我們進(jìn)一步分析了影響右下額枕束和右下縱束FA值改變的可能因素，發(fā)現(xiàn)助聽(tīng)組CSNHL患兒右下額枕束和右下縱束的FA值均大于無(wú)助聽(tīng)組，而助聽(tīng)+語(yǔ)訓(xùn)組患兒FA值又大于單純助聽(tīng)組。這種差異性改變主要得益于通過(guò)佩戴助聽(tīng)器，部分患兒獲得聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)，使聽(tīng)覺(jué)剝奪現(xiàn)象減少或延遲，聽(tīng)覺(jué)中樞受到聲音刺激，避免了腦白質(zhì)纖維束微觀結(jié)構(gòu)的發(fā)育異常，而助聽(tīng)后同步進(jìn)行語(yǔ)訓(xùn)的CSNHL患兒，除了能夠獲得聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)外，還經(jīng)過(guò)唇語(yǔ)或手語(yǔ)等訓(xùn)練，視覺(jué)學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)中樞得以刺激，中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育相對(duì)更加完善[20,21]。這也跟臨床治療中術(shù)前助聽(tīng)或語(yǔ)訓(xùn)患兒人工耳蝸植入術(shù)后療效較好的現(xiàn)象相符。因此，早期佩戴助聽(tīng)器或助聽(tīng)后同步進(jìn)行語(yǔ)訓(xùn)可重塑CSNHL患兒中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通路，減少聽(tīng)覺(jué)剝奪。

FA值在微觀結(jié)構(gòu)上反映了中樞神經(jīng)纖維束的改變及發(fā)育情況，在功能上評(píng)估了聽(tīng)覺(jué)剝奪程度[22,23]。然而，有關(guān)術(shù)前FA值與人工耳蝸植入術(shù)后療效相關(guān)性的研究十分有限。前語(yǔ)言交流能力是評(píng)估人工耳蝸植入術(shù)后療效的主要指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)CSNHL患兒在術(shù)后開(kāi)機(jī)的各個(gè)月，前語(yǔ)言交流能力各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估得分與患兒術(shù)前FA值均存在正相關(guān)。另外我們還發(fā)現(xiàn)，患兒術(shù)后輪流交流和聽(tīng)覺(jué)注意能力受術(shù)前FA值的影響最為明顯，增長(zhǎng)趨勢(shì)高于主動(dòng)交流和視覺(jué)交流能力。輪流交流和聽(tīng)覺(jué)注意反映了患兒聽(tīng)到語(yǔ)言聲音刺激后，所表現(xiàn)出的聲音和動(dòng)作回應(yīng)。人工耳蝸植入后患兒聽(tīng)覺(jué)能力得到提高，可以整合聲音信息，并通過(guò)有聲回應(yīng)對(duì)其進(jìn)行反饋，初步建立了“聽(tīng)/說(shuō)”的交流模式，以至于患兒愿意與他人進(jìn)行聽(tīng)/說(shuō)交流[24]。而對(duì)于主動(dòng)交流能力，有研究報(bào)道：不同手術(shù)年齡段的CSNHL患兒存在較大差異，2歲前手術(shù)患兒更易形成發(fā)聲、主動(dòng)交流模式；2歲后手術(shù)患兒的主動(dòng)交流能力增長(zhǎng)趨勢(shì)不明顯[25]。而本研究手術(shù)患兒的平均年齡接近于4歲，因此，可能造成主動(dòng)交流能力得分增長(zhǎng)趨勢(shì)受FA值影響偏低。視覺(jué)交流對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)同樣存在較大的個(gè)體差異，其評(píng)分所受的影響因素也較多，除了與患兒聽(tīng)覺(jué)、語(yǔ)言能力有關(guān)外，還受新鮮事物環(huán)境的影響，這與國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果基本一致[9]。

4 結(jié)論

綜上所述，CSNHL患兒中樞腦白質(zhì)纖維束FA值普遍降低，通過(guò)檢測(cè)FA值可評(píng)估患兒聽(tīng)覺(jué)剝奪情況，而助聽(tīng)和語(yǔ)訓(xùn)可能是影響腦白質(zhì)纖維束FA值改變的有關(guān)因素，早期助聽(tīng)或助聽(tīng)后同步進(jìn)行語(yǔ)訓(xùn)可減少聽(tīng)覺(jué)剝奪，對(duì)于FA值與人工耳蝸植入術(shù)后聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)療效相關(guān)性，我們分析得出術(shù)前FA值與人工耳蝸植入后前語(yǔ)言交流能力康復(fù)情況均呈正相關(guān)，這可能對(duì)人工耳蝸植入術(shù)后療效具有一定的預(yù)判作用。