听神经病患者普通话单音节识别错误模式分析

听神经病患者普通话单音节识别错误模式 冀飞 陈艾婷 赵阳 郗昕 李佳楠 王秋菊 李兴启 韩东一 杨仕明 【摘要】 目的 分析听神经病（auditory neuropathy, AN）患者单音节识别测试的错误 模式，总结 AN 患者在言语识别障碍方面的特点，探讨单音节言语识别测试对于 AN 诊断的作 用。 AN 患者 16 例，共 32 耳；根据听力图曲线分为两个亚组：上升型听力组（15 耳） 和非上升型听力组（17 耳）。感音神经性聋患者 22 例（共 32 耳）作为对照组。使用自行编制 的言语测试材料在较高的测试强度下进行单侧单音节识别测试，每个测试耳的单音节识 别得分和错误模式。错误模式分为 8 种：仅声母错、仅韵母错、仅声调错、声母错＋韵母错、 声母错＋声调错、韵母错＋声调错、声韵调全错、无反应。结果 AN 患者单音节总体识别得分 低于感音神经性聋患者（P<0.001）。上升型听力的 AN 患者其单音节识别率、声母、韵母、声 调识别率与对照组感音神经性聋患者差异无统计学意义；非上升型听力的 AN 患者单音节识别 率、声母、韵母、声调识别率均低于感音神经性聋患者（P值均<0.001）。AN 患者与感音神经 性聋患者的单音节识别错误模式构成比差异具有统计学意义（P<0.001），前者涉及声调识别 的错误所占比例较大。上升型听力 AN 患者单音节识别率和声母、韵母、声调识别率均高于非 上升型听力 AN 患者（P 值均<0.001）。上升型听力 AN 患者与非上升型听力 AN 患者的单音节识 别错误模式构成比差异具有统计学意义（P<0.001），前者涉及声调和韵母的识别错误所占比 例较大。结论 普通话四声识别能力差是 AN 患者区别于感音神经性聋患者的一个重要特征。 上升型听力 AN 患者与非上升型听力 AN 患者在单音节识别率、韵母和声调错误所占比例等方 面存在特征性差异。心理物理测试对 AN 的诊断具有潜在的重要作用。 【关键词】前庭耳蜗神经疾病；测听法，言语；单音节，汉语；言语知觉　 Analysis of improper pattern of Mandarin monosyllable recognition test among the patients with auditory neuropathy JI Fei, CHEN Ai-ting, ZHAO Yang, XI Xin, LI Jia-nan, WANG Qiu-ju, LI Xing-qi,HAN Dong-yi,YANG Shi-ming.Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery, Institute of Otorhinolaryngology, General Hospital of Chinese People′s Liberation Army, Beijing 100853, China　 Corresponding author：YANG Shi-ming, Email：yangsm301@263.net 【Abstract】To analyze the improper pattern in mandarin monosyllable recognition test among the patients with Auditory Neuropathy(AN) in order to work out the common characteristics in speech recognition which might be suitable for diagnosis of AN. Methods Sixteen AN patients(32 ears) were studied and 22 patients(32 ears)with sensorineural hearing loss (SNHL) were set for control. In accordance with audiogram pattern, all subjects were then divided into the up-type hearing(15 ears) and non up-type hearing(17 ears) groups. All 64 ears were tested in high intensity by mandarin monosyllable test material which we have developed before. Monosyllable performance scores from testing ears and improper patterns were recorded respectively. Eight improper patterns were then defined as follows: consonant only, vowel only, tone only, consonant and vowel, consonant and tone, vowel and tone, all phonemes and no response. Results The score of patients with AN was lower than those patients with SNHL in monosyllable recognition test(P<0.001).No significant difference was found between subgroup of up type hearing loss and 　 SNHL group in percentage correct scores of monosyllables, consonants, vowels, and tones statistically(P>0.05), but significant lower score was found in subgroup of non up-type hearing loss compared with SNHL group in these 4 percentage scores concerned(P<0.001). Chi square test presented a significant difference in improper pattern proportion between AN and SNHL groups(P<0.001), which could be related to more proportional tone recognition in the former's incorrect items. Improper pattern proportions between two AN subgroups presented a significant difference statistically(P<0.001), which could be related to a larger proportional recognition of tones and vowels in subgroup of up type hearing loss compared with subgroup of non up　 -type hearing loss. Conclusions A poor performance might be a major clinical feature identified AN from SNHL in mandarin tone recognition. There are significant differences between AN patients with up-type hearing loss and patients with non up-type hearing loss in performance of monosyllable recognition and improper pattern proportion of tones and vowels. A psychophysical testing may be a key potential in diagnosis of AN in further clinical application. 【Key words】Vestibulocochlear nerve diseases；Audiometry, speech；Monosyllable, Mandarin；Speech Perception；Monosyllable， mandarin 　 DOI：10.3760/cma.j.issn.1673-0860.2010.04.004 基金项目：国家 863 计划（2007AA02Z150）；国家自然科学基金重点项目（30730040），面上项目 （30871398,30571017）；“十一五”国家科技支撑计划（2007BAI18B12，2006BAI02B06, 2007BAI18B14， 2008BAI50B08）；中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室开放课题（08-3-1）　 作者单位：100853 北京，解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科医院 解放军总医院耳鼻咽喉科研究所　 通信作者：杨仕明，Email：yangsm301@263.net 近年来,听神经病(auditory neuropathy，AN)越来越多地见诸报道。目前，公认的AN病 变机制是包括内毛细胞、听神经、突触在内的外周听觉感受器或周围听觉传导通路受损且外 毛细胞功能正常。临床表现为听性脑干反应（ABR）波形缺失或严重分化异常且耳声发射（OAE） 或耳蜗微音器电位正常，言语识别能力差，声反射引不出或阈值升高等。在诸多AN相关临床 检查手段中，OAE和ABR检查仍是诊断该病的核心方法［1］。其他心理物理、电生理检查多为辅 助手段。　 目前，言语识别测试在AN诊断中的作用日益受到重视。已往报道中，关于言语测听多集 中在言语识别率测试［2］，尚没有关于识别错误模式的分析报道。我们对资料完整的AN患者汉 语普通话单音节识别测试的结果进行了系统的错误模式记录，分析了声母、韵母及声调的识 别情况，并与感音神经性聋患者进行比较，总结AN患者在言语识别障碍方面的特点，探讨单 音节言语识别测试对于AN诊断的作用。　 资料与方法 一、临床资料　 2007 至 2008 年在我院门诊被诊断为双侧 AN 且相关资料完整的患者 16 例，共 32 耳。其 中男 6 例 12 耳，女 10 例 20 耳；年龄 9～49 岁，平均（22.4±10.9）岁。所有受试患者言语 识别测试前均已接受相关检查，其结果同时符合以下入选：①纯音听阈显示感音神经性 听力损失；②鼓室图为 A 型，声反射引不出或阈值升高；③主诉言语识别和理解障碍；④ABR 波形缺失或严重分化异常；⑤各频率均可引出正常 DPOAE；⑥影像学检查未见听神经和颅脑有 占位性病变。　 为便于研究，我们根据听力图曲线形状将 AN 患者分为两个亚组：上升型听力和非上升型 听力。划分标准为：①0.5 kHz 听阈高于 2.0 kHz 听阈，听阈差值不小于 20 dB；②4.0 kHz 听阈低于 1.0 kHz；③4.0 kHz 听阈高于 2.0 kHz 不超过 10 dB。同时满足上述三个条件的患 耳归为上升型听力组，共 15 耳；其余均归为非上升型听力组，共 17 耳。两亚组年龄差异无 统计学意义（F=0.1,P=0.916）。　 我院同期收治的被诊断为感音神经性聋患者 22 例，共 32 耳，纳入对照组。其中男 16 例 23 耳，女 6例 9 耳；平均年龄（51.1±19.5）岁。对照组所有患耳 DPOAE 均受累。　 各组患者听力情况见表 1。　 二、单音节识别测试材料和方法　 测试所用单音节测试材料，系我们自行编制并经过临床验证的普通话单音节测听字表， 由男声录制，共包含 22 张测试用表，各表内包含 25 个单音节测试项，符合汉语音位一维概 率分布［3-4］。　 测试时，受试者与测试者同处本底噪低于声压级（A 计权）30 dB 的隔声室内。受试者侧 对测试者端坐。使用 SONY D-NE730 播放器播放测试 CD，GSI16 言语听力计播放信号，使用 TDH39 头戴式耳机作为输出换能器。每次测试前播放 1 kHz 校准纯音进行输出校准。校准后，言语 声强度以言语听力级表述。　 所有测试均为单耳测试，16 例 AN 患者双耳均分别接受测试。对照组中 10 例双耳分别接 受测试，12 例单耳接受测试。为获得较为完整的错误模式分布，对所有患者均使用了较高的 测试强度。AN 患者组中，18 耳采用语频平均听阈+30 dB，2 耳采用语频平均听阈+40 dB，12 耳采用最大舒适级（most comfortable level）；对照组感音神经性聋患者中，16 耳采用语频 平均听阈+10 dB，6 耳采用语频平均听阈+30 dB，10 耳采用最大舒适级。　 测试前对受试者进行测试步骤的讲解，并播放练习表音轨使受试者熟悉测试要求和过程。 反应方式为口头复述测试项，记录每个测试项的测试结果和错误模式。声母、韵母、声调均 正确重复的音节记为正确。根据受试者对每个单音节的声母、韵母、声调的反应，将错误模 式分为 8 种：仅声母错、仅韵母错、仅声调错、声母错＋韵母错、声母错＋声调错、韵母错 ＋声调错、声韵调全错及无反应。其中，“声韵调全错”代表患者做出音节形式的反应但声韵 调三者均错误，“无反应”则表示患者未做出音节形式的反应。每个患耳的单音节识别得分用 正确反应的测试项占该耳测试项总数的百分比表示。　 三、数据分析　 1.数据采集和处理：计算每个测试耳的普通话单音节识别得分。分别统计对照组和 AN 组 以及两个 AN 亚组的声母、韵母、声调识别正确率，并汇总各组患者单音节识别错误模式的构 成情况。错误模式构成比只用于描述患者错误反应的类型，反应正确的测试项不计入基数。 2.统计学分析：使用SPSS 11.5 软件对汇总处理后的数据进行统计学分析。对AN患者与感 音神经性聋患者单音节识别得分进行独立样本t检验比较。使用χ2分割法，分别对对照组、AN 上升型听力亚组、AN非上升型听力亚组的单音节识别率、声母识别率、韵母识别率、声调识 别率进行组间两两比较，总体检验水准α=0.05，分割后两两比较的检验水准α′=0.0125。 使用χ2检验比较对照组与AN组的错误模式构成比，检验水准α=0.01。使用 χ2检验比较两个AN亚组的错误模式构成比，检验水准α=0.01。 　 结果　 一、AN 与感音神经性聋患者测试结果比较　 AN 患者单音节总体识别得分低于感音神经性聋患者（F=0.862, P=0.0003）。上升型听力 的 AN 患者其单音节识别率、声母、韵母、声调识别率与感音神经性聋患者相比，差异无统计 学意义，而非上升型听力 AN 患者的各项识别率均低于感音神经性聋患者，差异具有统计学意 义（表 2,3）。AN 患者与感音神经性聋患者在单音节识别错误模式构成比上的差异有统计学意 义（P<0.001）。表现为 AN 患者单纯性声调错误所占比例较大, 组合音位错误较多，涉及声调 的识别错误所占比例较大（表 4）。　 二、上升型和非上升型听力 AN 患者测试比较　 上升型听力 AN 患者单音节识别率和声母、韵母、声调识别率均高于非上升型听力 AN 患 者（表 2,3）。上升型听力 AN 患者与非上升型听力 AN 患者在单音节识别错误模式构成比上的 差异具有统计学意义（P<0.001）。具体表现为：上升型听力 AN 患者涉及声调和韵母的识别错 误所占比例较大；而非上升型听力 AN 患者无反应识别和组合错误模式所占比例较大（表 4）。 　　 讨论 一、AN 患者的普通话单音节识别特征　 AN 这个名词代表了经神经生理检查证明具有某种形式的外周听觉神经通路病变的症候 群，言语识别障碍是此类患者的重要临床特征。我们对一组确诊为 AN 的患者进行了单音节识 别率测试，并对测试结果进行了错误模式分析，意在探寻对 AN 临床诊断有帮助的心理物理特 征。　 我们的结果显示，与感音神经性聋患者相比，AN患者在阈上较高强度的单音节识别率明 显偏低，与以往报道相符［2］。错误模式分析显示，AN患者单纯性声调错误占 2.42%，涉及声 调组合错误模式占 14.76%，高于感音神经性聋患者的 0.44%和 1.75%。据此可以看出普通话四 声识别能力差是AN区别于感音神经性聋的一个重要特征。　 汉语是声调语言，音节的声调会影响语义。时域信息对于汉语四声识别起着重要作用。 Rosen［5］根据言语信号的频率范围将其时域信息划分为三种成分，即幅度包络（2～50 Hz）、 周期性信息（50～500 Hz）和微细结构（500～10 000 Hz）。其中前两者较为重要，特别是基 频信息F0，对于汉语声调的识别起到决定性的作用［6-7］。普通话四声的基频F0覆盖的范围约为 1.2～1.6 倍频程，男声基频平均约为 100～300 Hz，女声基频平均约为 160～400 Hz［8］。此 外，时程信息对于上声和去声的识别亦十分重要［6］。徐立［9］通过声码器技术证明汉语普通话 四声识别所需的时域信息明显高于辅音和元音的识别。Zeng等［10］发现AN患者的听觉时域编码 机制受累严重，频率分辨能力和音高感知能力在低频区域较差。我们的结果亦证明AN患者声 调识别能力的缺陷，推测是由于低频的幅度包络和周期性时域信息无法充分编码所致。亦有 研究揭示通过在具有残余听力的非植入侧增强低频声学线索或可提高单侧人工耳蜗植入患者 的声调识别能力［11］。这对于AN的听力康复是有意义的提示。反之，对于AN机制的研究或许对 人工耳蜗编码策略的设计起到推动作用。　　 我们按照听力曲线形状将AN患者分为上升型和非上升型两个亚组。两组患者测试结果呈 现一定的差异。上升型听力AN患者的单音节识别以及声母、韵母、声调的识别明显优于非上 升型听力AN患者，但与感音神经性聋患者没有差别。就错误模式的构成而言，上升型听力AN 患者单纯性韵母错误和声调错误在 8 种错误模式所占比例明显高于感音神经性聋患者和非上 升型听力AN患者，组合错误模式和涉及声调的错误模式所占比例也高于非上升型听力AN患者。 非上升型听力AN患者的单音节识别率以及声母、韵母、声调识别率低于感音神经性聋和上升 型听力AN患者，且AN患者所有的无反应测试项均出自非上升型听力患者，说明此类AN患者的 单音节识别能力较为低下。综上，两种听力损失类型的AN患者在单音节识别的几个方面存在 特征性差异，包括：①单音节识别率；②无反应项和声韵调全错模式所占的比例；③涉及声 调错误所占的比例。上升型AN的单音节识别率与感音神经性聋差异无统计学意义并不能说明 二者言语识别能力无差别。错误模式构成比的区别提示了上升型听力AN患者在声调和韵母识 别方面的困难较感音神经性聋患者大。此外，AN患者的主诉往往是言语交谈障碍，Zeng和Liu ［12］也研究发现AN患者对于清晰朗读的句子识别好于交谈语气的句子。与双音节和句子相比， 单音节的表意作用较弱，且不存在协同发音等语音学现象，不能反映出上升型听力AN患者识 别和理解连续言语信号的障碍。　 二、AN 发病机制与心理物理测试结果的关系　 已有足够证据表明听神经放电同步性对于听觉中枢感知声音的重要性。脑干神经元通常 探测发放速率较为同步的听神经元冲动，同步性差的听神经电活动往往导致异常的脑干反应。 这些可能是临床观察到AN患者的电生理表现的基础［10］。AN患者ABR的V波通常消失或显著延长， 表明其听神经纤维放电时间较长。　 关于AN的具体生理机制仍然存在争议。公认可能的病变部位包括内毛细胞、内毛细胞与 听神经的突触、听神经以及几个环节的联合病变。Zeng等［10］提出AN的两种基础生理模型：一 种是听神经放电同步性变差，另一种是听神经冲动发放减少。这两种机制均会影响听神经的 锁相性和对多根神经纤维信息的整合能力，进而影响频率分辨（特别是低频）和时域处理。 目前的检查手段无法区分这两种类型的病变及其相应的病变部位，而且很多AN患者这两种病 变可能是同时存在的。那么，AN的两种可能发病机制与心理物理测试如纯音测听和言语测听 结果之间是否可能存在对应关系？我们对此进行了初步探讨。　 此前关于AN听力曲线形状的报道都是根据各自的病例资料将AN听力图类型分为 4种［13］、 6 种［2］和 7 种［14］不等，但并无统一的量化标准。考虑到以往相关文献中低频听力减退（或称 上升型听力曲线）都是占最多数的听力损失类型［2,13-14］，我们将这种特征性的听力曲线作为独 立的亚组进行分析，而其他形状的曲线如平坦型、谷型、锯齿形等均归入非上升型亚组，意 在避免过细的分类，以便提取更多共性的特征，摸索临床上可利用的信息。我们采用的三个 量化分类指标意在保证上升型听力曲线满足低频差于高频且高频区没有明显转折点。分析发 现两个亚组的单音节识别结果呈现明显区别，上升型听力AN患者的错误模式中声调和韵母的 识别错误所占比例更多，识别率则与感音神经性聋患者无明显差别，而非上升型听力患者的 单音节和声韵调识别率非常差。　 上述结果说明 AN 患者的心理物理测试具有基于病变机制的特点，但尚不能确切描述病变 机制与心理物理测试之间的对应关系。此前关于 AN 患者言语识别的报道多集中于“言语识别 与纯音测听不成比例地下降”、“识别率与纯音听阈无相关性”等方面，但对其言语识别的特 征未见深入探究。我们的研究结果提出了很多有待细化解决的问题。例如，不同的听力曲线 代表了 AN 的不同类型还是不同的发展阶段？不同听力类型的 AN 患者单音节识别错误模式的 差异与两种机制是否有相关性？时域编码能力的破坏具体怎样体现在纯音听力图和言语识别 结果中？AN 患者的低频听力下降与外毛细胞受损导致的低频感音神经性聋是否存在心理物理 过程的区别？这些都需要从临床和基础两个方面继续实践总结。若能从临床心理物理测试中 得到较为可靠的确定 AN 病变位置或病变类型的依据，则对于指导 AN 患者的治疗和康复将会 具有深远意义。限于临床测试时间，本文患者多接受短词表测试，但也已呈现出一定的规律 性特征。如果增加测试项的数目，错误模式的分布特征或许可以得到增强，以期提供重要诊 断信息。　 参考文献　 ［1］ Arnold Starr. 听神经病与内毛细胞和突触. 中华耳鼻咽喉头颈外科杂志, 2008, 43: 323-326. ［2］ 兰兰, 韩东一, 史伟, 等. 听神经病患者最大言语识别率与纯音听阈的相关性分析. 中华耳鼻咽喉头 颈外科杂志, 2008, 43: 341-346.　 ［3］ 冀飞, 郗昕. 一组普通话音位平衡单音节字表的文字编撰. 中华耳科学杂志, 2007, 5: 417-426. ［4］ 郗昕, 冀飞, 陈艾婷,等.汉语普通话单音节测听表的建立与评估. 中华耳鼻咽喉头颈外科杂志， 2010, 45: 7-13.　 ［5］ Rosen S. 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