早期听觉刺激，而非设备类型：使用人工耳蜗或助听器的儿童在大脑皮质成熟度方面具有可比性 Koray Tumuklu 和 Behcet Gunsoy

《Children》：Early Auditory Stimulation, Not Device Type: Comparable Cortical Maturation in Children Using Cochlear Implants or Hearing Aids Koray Tumuklu and Behcet Gunsoy

　　**摘要**
主要研究结果是什么？
• P1潜伏期与设备适配时的年龄没有显示出统计学上的显著相关性，表明个体间存在较大差异。
• 即使适配年龄不同，获得适当听觉支持的儿童也能表现出相似的皮层听觉反应。

主要研究结果的意义是什么？
• 仅凭设备适配时的年龄可能不足以预测皮层听觉成熟度，这突显了需要考虑其他临床和环境因素的必要性。
• 早期和有效的听觉康复至关重要，但个性化的跟进策略对于优化神经发育结果也是必不可少的。

**引言**
本研究旨在比较使用单侧人工耳蜗（CI）或双侧传统助听器（HA）康复的先天性重度至极重度感音神经性听力损失儿童的皮层听觉成熟度，通过皮层听觉诱发电位（CAEP）的P1潜伏期来衡量。

**材料与方法**
共有85名先天性重度至极重度感音神经性听力损失的儿童参与了这项回顾性比较研究。参与者被分为两组：单侧CI使用者（n = 42）和双侧HA使用者（n = 43）。所有儿童在48个月龄之前均配备了相应的设备，并且助听后的自由场听觉阈值在30至50 dB HL之间。使用Fonix? HEARLab系统记录CAEP，语音刺激为/m/、/g/、/t/，音压为55 dB SPL。通过独立样本t检验比较了两组之间的P1潜伏期差异，并进行了相关性分析以评估设备使用时长与P1潜伏期之间的关系。

**结果**
85名儿童被纳入研究（CI组：n = 42；HA组：n = 43）。对于/m/、/g/、/t/三种刺激，两组之间的平均P1潜伏期没有显著差异（分别为126.4 ± 29.13 ms vs 126.4 ± 29.28 ms, p = 1.00；106.5 ± 26.46 ms vs 110.1 ± 29.49 ms, p = 0.55；114.7 ± 22.93 ms vs 118.5 ± 27.19 ms, p = 0.48）。两组设备适配时的年龄相近（27.95 ± 9.10 months vs 26.88 ± 14.15 months, p = 0.68）。HA组的设备使用时长明显长于CI组（48.02 ± 28.39 months vs 26.00 ± 15.92 months, p < 0.001）。相关性分析显示，设备使用时长与任何一种刺激的P1潜伏期之间均无显著关联（/m/：p = 0.28；/g/：p = 0.17；/t/：p = 0.09）。

**结论**
当设备在48个月龄之前适配并且助听阈值得到优化时，单侧人工耳蜗与双侧传统助听器在皮层听觉成熟度指标P1潜伏期方面表现出相似的结果。这些发现表明，早期和充分的听觉刺激对支持先天性听力损失儿童的皮层听觉发展可能起到重要作用，但结果应结合个体化的临床管理来解释。

**1. 引言**
先天性感音神经性听力损失（SNHL）會在神经发育的关键时期剥夺听觉皮层必要的声学刺激，从而严重影响其中枢听觉系统的成熟 [1,2]。听觉输入不仅仅是感官信息；它还是听觉通路中突触组织、树突分支和丘脑皮层连接性的生物驱动因素 [3,4,5]。在缺乏适当刺激的情况下，突触密度会减少，皮层层会异常重组，可能会出现跨模态可塑性，从而可能影响后期的听觉和语言能力 [6,7,8]。
听觉系统中的神经可塑性高度依赖于时间。动物模型和人类电生理学研究都证明了存在一个敏感期，在此期间适当的听觉刺激可以促进近乎正常的皮层成熟 [9,10,11]。人工耳蜗（CI）和适当适配的助听器（HA）通过恢复声学输入提供了这种刺激，有助于重新激活丘脑皮层投射并促进皮层重组 [12,13,14,15]。然而，不同放大方式对皮层成熟度的支持程度仍是一个正在研究的课题。
皮层听觉诱发电位（CAEP）已成为可靠的客观神经生理学指标，用于评估听觉皮层的发展。在CAEP成分中，P1皮层反应具有特别的临床意义 [16,17,18,19]。P1波是一个主要由听觉丘脑和皮层产生的显著正峰，反映了中枢听觉通路中的突触传导 [20,21]。重要的是，P1潜伏期会随年龄增长而系统性地缩短，这与皮层电路的成熟过程相吻合 [20,21]。正常听力的婴儿出生时平均P1潜伏期约为300 ms，3岁时降至约125 ms，5-6岁时降至85–95 ms，成年后稳定在约60 ms [15,22,23,24]。由于这种可预测的发展轨迹，P1潜伏期被广泛认为是听力障碍儿童中枢听觉成熟的客观生物标志物 [25,26,27]。助听后P1潜伏期的缩短表明听觉输入得到恢复，足以支持皮层发育；相反，延长的或异常的P1形态可能提示刺激不足或皮层成熟延迟 [28,29,30]。
尽管许多研究比较了人工耳蜗和助听器在语音感知、语言习得和功能性听觉结果方面的效果（结果有时相互矛盾），但使用CAEP进行的客观神经生理学比较仍然相对有限。行为测量可能受到认知、环境和康复因素的影响，而CAEP则提供了独立于主观合作的皮层听觉处理的直接电生理评估。此外，单侧人工耳蜗和双侧传统助听器的使用代表不同的听觉康复方式：人工耳蜗直接向听觉神经传递电刺激，绕过了受损的毛细胞；而助听器则放大依赖于残余耳蜗功能的声学信号。这两种不同机制是否会导致皮层成熟度的可测量差异——尤其是在生命早期进行干预时——在临床上仍然值得关注。
鉴于听觉刺激与皮层可塑性之间的确立关系，以及早期干预对先天性SNHL的重要性，有必要对使用单侧人工耳蜗和双侧助听器的儿童进行皮层成熟度的客观比较。因此，本研究的目的是比较使用单侧人工耳蜗或双侧传统助听器康复的先天性重度至极重度感音神经性听力损失儿童的皮层听觉诱发电位中的P1潜伏期。

**2. 材料与方法**
2.1 研究设计与参与者
这项回顾性比较研究在加济安泰普大学耳鼻喉科和听力学系进行，得到了该校非干预性临床研究伦理委员会的批准（日期：2025年11月5日；决定编号：2025/384）。研究遵循《赫尔辛基宣言》的原则进行。所有参与者在听力学和电生理学评估前均已获得父母或法定监护人的书面知情同意。
研究纳入了被诊断为双侧先天性重度至极重度感音神经性听力损失并通过单侧人工耳蜗或双侧传统助听器康复的儿童。系统地回顾了所有符合条件的参与者的医疗和听力学记录，提取的数据包括电生理评估时的年龄、设备适配时的年龄、设备使用时长、无助听条件下的纯音听觉阈值、助听后的自由场听觉阈值以及皮层听觉诱发电位（CAEP）记录中的P1潜伏期值。
2.2 纳入和排除标准
纳入标准为：具有先天性重度至极重度感音神经性听力损失（助听后纯音阈值超过70 dB HL），且助听后的自由场听觉阈值在30至50 dB HL之间；所有儿童在48个月龄之前已佩戴设备，并至少使用设备6个月；所有儿童在设备适配后定期参加听觉口语康复计划。
不符合标准的情况包括：无助听条件下的纯音阈值高于70 dB HL（对应轻度至中度听力损失而非重度至极重度听力损失）；患有神经系统疾病、影响中枢听觉通路的情况；或存在其他可能影响皮层听觉反应的认知或发育障碍。共有85名儿童符合纳入标准并纳入最终分析（图1）。

**3. 结果**
图1展示了研究流程图及人口统计学、临床特征和听力学数据（表1）。其中42名儿童佩戴了单侧人工耳蜗（CI组），43名儿童佩戴了双侧助听器（HA组）。CI组包含22名女性和20名男性，HA组包含21名女性和22名男性。评估时的平均年龄分别为CI组57.52 ± 18.99个月，HA组74.77 ± 30.86个月。CI组的无助听纯音平均阈值显著高于HA组（p < 0.001）。

**4. 统计分析**
所有统计分析均使用SPSS v27软件（IBM公司，美国阿蒙克）进行。连续变量以平均值±标准差（SD）表示，分类变量以频率和百分比呈现。在进行参数检验之前，首先对连续变量的正态性进行了评估。组间比较（CI组 vs HA组）使用独立样本t检验（对于正态分布的连续变量，包括P1潜伏期、设备适配时的年龄和设备使用时长）。同时进行了皮尔逊相关性分析，以评估设备使用时长与P1潜伏期之间的关系。此外，进行了协方差分析（ANCOVA），以在控制潜在混杂变量的同时，比较人工耳蜗（CI）组和助听器（HA）组的P1潜伏期值。评估时的年龄和设备使用时间被纳入作为协变量。计算了调整后的平均值，并在控制这些变量后评估了组间差异。此外，为所有主要比较计算了95%置信区间（CI），以提供观察到的效应精度的估计。p值<0.05被认为具有统计学意义。

3. 结果
表2显示了CI组和HA组中/m/、/g/、/t/语音刺激的平均P1潜伏期和潜伏期范围。/m/刺激的平均P1潜伏期为CI组126.4 ± 29.13 ms，HA组126.4 ± 29.28 ms。/g/刺激的平均P1潜伏期为CI组106.5 ± 26.46 ms，HA组110.1 ± 29.49 ms。/t/刺激的平均P1潜伏期为CI组114.7 ± 22.93 ms，HA组118.5 ± 27.19 ms（表2，图2）。
图2. CI组和HA组中/m/、/g/、/t/语音刺激的平均P1潜伏期和潜伏期范围。
图2. 代表性的皮质听觉诱发电位（CAEP）波形，展示了/m/、/g/和/t/刺激的P1识别。这些记录来自一个代表性参与者，展示了整个研究组中观察到的典型波形特征。
除了组间比较外，还进行了组内分析，以评估三种语音刺激（/m/、/g/、/t/）的P1潜伏期差异。重复测量分析表明，P1潜伏期值在不同刺激之间存在差异，中频（/g/）刺激的潜伏期相对较短，尽管这些差异未达到统计显著性（p > 0.05）。CI组和HA组中观察到类似的模式。
表3显示了独立样本t检验的结果。两组在设备适配时的年龄没有显著差异（p = 0.68）。HA组的使用时间显著更长（p < 0.001）。在任何语音刺激（/m/、/g/、/t/）的P1潜伏期值上，均未观察到组间显著差异（所有p > 0.05）（表3）。
表3. 组间比较的独立样本t检验结果。
表4显示了设备使用时间与P1潜伏期值之间的相关性分析。尽管在所有语音刺激中都观察到了弱负相关趋势，但这些关联未达到统计显著性（/m/：r = ?0.12，p = 0.28；/g/：r = ?0.15，p = 0.17；/t/：r = ?0.18，p = 0.09）（表4，图3）。
图3. 散点图展示了设备适配时的年龄与P1潜伏期之间的关系。由于相关性未达到统计显著性，因此没有显示回归线。
为了进一步考虑潜在的混杂效应，进行了协方差分析（ANCOVA），以在控制评估时的年龄和设备使用时间的同时，比较组间的P1潜伏期值。调整后，在任何语音刺激（/m/、/g/、/t/）上，CI组和HA组之间均未观察到显著差异（所有p > 0.05）（表5）。
表5. 调整后P1潜伏期比较的ANCOVA结果。

4. 讨论
本研究旨在比较接受单侧人工耳蜗（CI）或双侧传统助听器（HA）康复的先天性重度至极重度感音神经性听力损失的儿童的皮质听觉成熟度，以P1潜伏期的皮质听觉诱发电位（CAEP）为反映指标。该研究的主要发现是，在设备适配年龄小于48个月且辅助阈值保持在30至50 dB HL的情况下，CI组和HA组在使用者的P1潜伏期值上没有观察到显著差异。另一个重要考虑因素是两组之间的听觉输入配置差异。在本研究中，助听器组的儿童接受了双侧声学刺激，而人工耳蜗组的儿童接受了单侧电刺激。双耳与单耳输入的差异可能会影响皮质组织，包括跨半球处理和听觉通路的发展。尽管我们的结果未显示P1潜伏期的显著差异，但不能排除双耳听觉输入对高级听觉处理的潜在影响，在解释研究结果时应予以考虑。
听觉皮质发育在很大程度上依赖于早期的感觉输入。Kral等人证明，先天性听觉剥夺会导致听觉皮质内的突触和层次重组，尤其是在关键的发育窗口期间[2,6]。Chang等人报告说，适当的丘脑-皮质连接需要及时的声学刺激来实现正常电路的精细化[4]。在缺乏足够输入的情况下，可能会发生跨模态重组，从而可能限制后来的听觉结果[6,29]。我们的研究结果表明，当提供早期和足够的放大时——无论是通过CI的电刺激还是通过双侧HA的声学刺激——P1潜伏期所指示的皮质成熟会以可比的方式进展。这与Sharma等人的研究结果一致，他们确定P1潜伏期是中枢听觉发育的可靠生物标志物，并证明了早期人工耳蜗植入后的年龄适当的皮质反应[24]。本研究的一个重要观察结果是，尽管我们队列的平均实际年龄接近5岁，但两组的平均P1潜伏期与大约3岁的正常听力儿童的值相当。这一发现可能表明，在早期和足够的听觉刺激存在的情况下，皮质成熟仍有延迟。尽管在敏感期内提供了放大，但并非所有先天性听力损失的儿童的皮质发育都能完全达到年龄适当的水平。这一差异强调了在解释CAEP结果时考虑实际年龄和电生理成熟度的重要性。
HabibAllah等人报告称，通过人工耳蜗直接记录的CAEP成分与植入后的言语和听觉结果相关，支持皮质反应作为康复成功的客观标志物的有效性[16,17]。Roslle等人发现，人工耳蜗植入的儿童的皮质成熟模式接近正常听力儿童的模式，尤其是在植入发生在敏感期内时[18]。这些发现并不是说明某种干预方式优于另一种，而是强调了及时和充分获得听觉输入的重要性。
在本研究中，未观察到单侧人工耳蜗用户和双侧助听器用户在P1潜伏期值上的显著差异。这表明，当辅助阈值得到适当优化且干预早期进行时，皮质听觉成熟可能更多地受到有效听觉刺激的影响，而不仅仅是设备类型本身。这些结果应在临床框架内进行解释，其中设备选择基于个体的听力水平、听觉特征以及实现频率范围内足够言语接入的目标。
Távora-Vieira等人还证明，人工耳蜗用户的CAEP反应反映了语音刺激在频率带上的有效皮质编码[32]。在我们的研究中，两组在/m/、/g/和/t/刺激上的相似潜伏期值支持了这样的观点：无论通过何种方式提供了足够的放大，都可以提供足够的频谱信息来支持皮质发育。
Kaplan-Neeman等人研究了单侧听力损失儿童的听觉皮质可塑性，其中一个耳朵有正常的声学输入，而另一个耳朵接受了康复治疗[8]。因此，所研究的人群与当前由双侧先天性听力损失儿童组成的队列有很大不同。在解释比较时应考虑到这一差异，因为单耳与双耳听觉剥夺之间的皮质组织模式可能不同。Lamminm?ki等人进一步强调，听力损失儿童的听觉皮质成熟与持续的设备使用和早期干预密切相关[33]。我们的结果扩展了先前的发现，表明当辅助阈值得到适当控制时，双侧助听器用户的P1潜伏期值可能与单侧人工耳蜗用户相当。这一发现强调了足够和及时的听觉输入在支持皮质成熟中的重要性。
在临床实践中，人工耳蜗和助听器之间的选择基于个性化的听力评估，主要目标是实现频率范围内足够的言语接入。在声学放大无法提供足够接入的情况下——尤其是在重度高频听力损失的情况下——可能需要人工耳蜗植入。相反，当残余听力允许有效放大时，助听器可能提供适当的听觉接入。因此，皮质听觉成熟似乎主要受听觉刺激的有效性的影响，而不是所使用的具体设备。
尽管HA组的使用时间显著更长，但相关性分析仅显示使用时间与P1潜伏期之间存在弱而无意义的关联。重要的是，在调整了评估时的年龄和设备使用时间后，组间差异仍然不存在。这加强了研究结果的有效性，表明观察到的P1潜伏期相似性不太可能仅由这些混杂变量解释。Hajimohammadi等人在他们的系统评价中提出，CAEP的变化可能反映了随时间发生的听觉训练和康复效果；然而，一旦发生了足够的皮质重组，成熟可能会趋于平稳[20]。我们研究中缺乏强相关性可能表明，一旦达到了最低的皮质刺激阈值，早期干预的时间安排比使用总时间更为关键。这种解释与Sharma等人提出的敏感期假说一致[24]。
跨模态重组仍然是听力损失儿童的一个关键问题。Hennesy等人证明，人工耳蜗植入儿童的视觉和体感跨模态可塑性可能会影响言语感知结果[27]。Simon等人强调，延迟的听觉输入会增加皮质向其他感觉模态重新分配的可能性[29]。我们在CI组和HA组中观察到的相似P1潜伏期表明，早期双侧声学刺激可能足以限制不适应的跨模态重组，类似于在敏感期内的人工耳蜗植入。
我们的发现支持使用P1潜伏期作为监测接受听觉康复儿童皮质听觉成熟的客观生物标志物。Gabr等人强调，听觉诱发电位为评估人工耳蜗植入结果提供了有价值的客观数据[21]。将这种方法扩展到助听器用户，为临床医生提供了评估放大效果的神经生理学框架。重要的是，结果表明，当早期安装并优化辅助阈值时，双侧助听器可以实现与单侧人工耳蜗相当的皮质成熟。这对于设备选择决策具有重要意义，特别是在边界情况中。
与许多先前主要关注行为结果（如言语感知和语言发展）的研究不同，本研究使用P1潜伏期的皮质听觉诱发电位进行了客观的神经生理学比较。虽然早期报告经常表明人工耳蜗植入在功能听觉性能上具有优势，但很少有研究在受控辅助阈值条件下直接评估单侧CI和双侧HA用户之间的皮质成熟。通过将纳入范围限制在48个月之前安装且实现可比辅助阈值（30–50 dB HL）的儿童，我们的研究最小化了与延迟干预或放大不足相关的混杂效应。这种设计允许更专注于皮质听觉发育本身的评估，而不是下游行为结果，从而使我们的发现不同于大多数现有文献。
未来值得进行包含多模态神经生理学测量和功能语言结果的纵向研究。直接比较单侧和双侧人工耳蜗植入以及双侧助听器使用可能进一步阐明双耳刺激在皮质成熟中的作用。
本研究存在一些局限性。首先，其回顾性设计可能导致选择偏差。其次，虽然两组在适配时的年龄相似，但设备使用时间的差异可能会影响皮质测量结果。第三，我们仅评估了P1潜伏期。需要认识到，P1成分主要反映了听觉信号到达听觉皮层以及早期的皮层处理过程，并不提供有关高级听觉功能（如言语感知、语言理解或认知处理）的直接信息。因此，尽管P1潜伏期是衡量听觉皮层成熟度的有价值生物标志物，但它仅代表了听觉功能的一个方面。额外的皮层成分（例如N1、P2）和行为结果测量可以为听觉处理和功能表现提供更全面的评估。此外，还应考虑第二类错误的可能性，因为虽然样本量适中，但可能不足以检测出组间微小的差异。因此，对于不显著的发现应谨慎解读。最后，行为言语和语言结果并未与电生理学结果同时进行分析。

5. 结论
总之，P1潜伏期似乎是评估患有先天性重度至极重度感音神经性听力损失的儿童听觉皮层成熟度的有用客观指标。在本研究中，使用单侧人工耳蜗植入器的儿童与使用双侧传统助听器的儿童在P1潜伏期值上没有观察到统计学上的显著差异，前提是这些设备在48个月龄之前安装，并且助听阈值已经得到优化。这些发现表明，早期且充分的听觉刺激可能在支持听觉皮层发育中起关键作用。然而，这些结果应在个体化临床决策的背景下进行解读，设备选择应基于患者特定的听觉特征以及实现全频域内足够言语感知的目标。使用CAEP进行客观电生理监测可以为评估儿童群体的听觉康复提供有价值的补充信息。有必要进一步开展结合其他电生理和行为测量的研究，以更好地理解听觉功能的结果。