双耳掩蔽级差最新研究进展

薛秋霞 钟水军

1 浙江省嘉兴市妇幼保健院(嘉兴 314000)

双耳掩蔽级差(binaural masking level difference,BMLD)是双耳功能测试中的一种，它可以反映双耳对声信息的整合能力，可以协助诊断拥有正常的听力却无法理解声信息，尤其在噪声环境下理解力更差的一类患者。美国言语语言听力协会(american speech-language hearing association,ASHA)将这类患者称为中枢听觉处理障碍(central auditory processing disorder,CAPD)，即在中枢神经系统听觉信息的感受处理过程中发生的神经生物学活动障碍[1]。此类患者部分合并外周听力损失，在此情况下诊断听觉处理障碍需结合时间处理测试、噪声下言语感知测试、空间化噪声句子测试、快速交替言语识别、双耳融合测试等[2]。Moore认为听觉处理能力即声音的定位和优势偏侧、听觉模式的识别、听觉时间处理(瞬时整合、时间分辨、时间顺序等)、声信号的解析等存在异常就是听处理障碍[3]，所以需要多方面的测试结果综合才能作出判断；而双耳掩蔽级差作为敏化测试方法中的一种，操作简单快速，可以在没有纯音听阈受损，其他指标正常情况下发现听觉神经系统病变[4]。Hirsh(1948年)研究得出96%的正常人BMLD在8～16 dB之间，平均为11 dB，国内报告为11.2±3.3 dB[5]。顾瑞得出BMLD的下限值为7.5 dB，并且认为低于此值为BMLD异常，表明听觉系统的相位编码或相位辨别能力障碍[6]。近年来双耳掩蔽级差受到了国内外学者的广泛关注，现对该方面的研究进展综述如下。

1 BMLD测试定义及发展史

1.1双耳掩蔽级差测试定义 按经典的操作来阐述双耳掩蔽级差就是先在左耳给一定强度的纯音信号，此时再加刚好能掩蔽该纯音的噪声，接着在右耳加相同的噪声，这时便能听到纯音；然后在右耳加上与左耳同样的纯音，此时纯音又被掩蔽了；此时，改变任意侧耳的纯音或者噪声的相位(与对侧相差180度)，纯音又能听到了，将该纯音的强度慢慢降低，直至纯音又消失，这个降低的分贝数就是双耳掩蔽级差的值[7]。Hirsh、Licklider在1948年将利用双耳的信号声或者噪声的相位差来检测或识别性能的方法称为掩蔽级差[8]，换言之，BMLD就是用一定噪声来掩蔽声信号，随双耳聆听条件的变化而变化，造成掩蔽级数改变的心理声学现象[9]。

1.2BMLD发展史 1948年Hirsh就发现了掩蔽级差现象并得到最大的BMLD值为12～15 dB，测试条件为200～500 Hz信号声[8]。同年，Jeffress(1948年)首创双耳模型阐述人处理低频声的能力是依赖双耳时间差；当声音经两耳输入后同时到达同一中枢神经元才能正确识别声音以及其所在方位，这中间有一特性延迟；在此基础上，Webster(1952年)提出双耳延迟现象导致宽带噪声中的信号更易被识别。另一种是互相关模型，用听觉神经元的响应来解释，Colburn等(1973年,1977年)认为当双耳是同一信号时，时间延迟为0，特征频率即为信号的频率，此时相关性最高；当宽带噪声与信号声同相进入双耳时，双耳噪声的相关性最高；当相同的信号突然改变相位，此时又是信号相关性高；1995年他们的实验采用500 Hz纯音和宽带噪声，在两耳间给信噪比为-20 dB同相位的信号和噪声，因内部延迟无变化，所以未检测到信号；在其他条件未变的情况下，改变信号的相位，在信号频率500 Hz处的掩蔽消失，双耳系统响应模式发生变化，此时信号就被检测到了，这也就解释了双耳掩蔽级差的现象。

2 BMLD的起源

以往无论对动物的研究还是对人类中枢处理障碍的研究都认为BMLD反映脑干的处理水平，认为脑干、桥脑极有可能是BMLD产生位点之一。然而，2003年郭毓卿等[10]对6只灰鼠进行BMLD测试，结果发现用近电场电极未能记录到下丘BMLD,却在皮层发现BMLD样活动，该结果支持BMLD完成于脑干以上水平即听皮质的观点。同样，Wong等[9]采用瞬态听觉诱发电位研究表明听觉脑干和中等潜伏期反应不显示BMLD；在2004年他利用多频稳态研究BMLD在脑干和皮质的响应，得出在80 Hz的多频稳态基础上，BMLD要么发生在不同的途径中，要么发生在脑干听觉处理之外。其他学者认为BMLD获得只在缓慢的皮质听觉诱发电位，而不是听觉脑干反应或中潜伏期反应(Fowler 1996年，kevanishvili 1987)；这些研究都支持BMLD是在皮层水平产生的而非脑干或丘脑水平。2017年Fowler为了探讨脑干和皮层对BMLD的影响进行研究，发现脑干诱发电位三波缺失的患者会破坏BMLD，BMLD信号时间编码依赖外围到皮质区域的听觉处理；完整的BMLD需要向听觉晚潜伏期的发生器输入，以产生BMLD的所有特征，包括各种双耳信号和噪声条件的阈值差异；中央听觉损伤的研究正在开始确定BMLD的皮层效应[13]。

3 BMLD的分类及计算方法、正常值

3.1BMLD的分类 “S”表示信号声，“N”表示噪声;两耳信号声同相表示为“So”或者噪声同相表示为“No”，反相指的是在双耳提供180度的相反相位，比如：信号声反相标记为“Sπ”或“SP”，噪声反相标记为“Nπ”或者“NP”；因此，SoNo表示信号与噪声在双耳为同相位，SπNo表示双耳信号相位相反，差180度，双耳噪声相位相同。

按照相位不同BMLD的分类：最常用的BMLD包括同相和反相两种，即SoNo和SπNo。按照测试信号类型不同可分为纯音BMLD和言语BMLD，纯音也有几种类型，以500 Hz脉冲音作为信号是最常用的，然后用窄带噪声来掩蔽信号。更具体的说，用5次300 ms的声音，每次给声间隔250 ms，然后噪声是200～800 Hz持续时间3 s，间隔4～5 s。言语是以扬扬格词作为测试信号，以白噪声或者言语噪声掩蔽信号[5]，2015年台湾Ho等[12]用普通话元音/i/(即，/i1/、/i2/、/i3/、/i4/)和/u/(即，/u1/、/u2/、/u3/、/u4/)作为言语的测试信号，同时用言语噪声进行掩蔽测试BMLD。

3.2双耳掩蔽级差的计算方法 根据双耳掩蔽级差的定义转换成算法，就是信号、噪声在双耳同相位时刚好听不到纯音的阈值减去信号或者噪声在双耳不同相位时听不到纯音的阈值。经学者研究发现，500 Hz短纯音给声时会产生最低的SπNo的掩蔽阈值，通常比SoNo的掩蔽阈值低10～14 dB[8];这个差值较明显,故常作为双耳掩蔽级差的标准计算方法,即BMLD值就是SoNo下的阈值减去SπNo下的阈值。

3.3双耳掩蔽级差正常值 以SoNo与SπNO的掩蔽阈差作为正常值，96%的正常人在8～16 dB之间，平均为11 dB[5]。顾瑞[6]在1985年研究得出SπNO的BMLD为15.4±2.6 dB，扬扬格词的BMLD为8.7 dB左右；在他的实验里最低的纯音BMLD为7.5 dB，认为低于这个限定值的为异常，与其他人的数据相符。还有顾之平等[5]报道500 Hz纯音与窄带噪声测得的BMLD值为11.2±3.3 dB；Guaranta及Cervellera(1974年)报道正常人500 Hz脉冲音BMLD为8.2 dB左右，认为小于7 dB为异常。2003年有学者得出的正常人BMLD值为大于10 dB[8]，2014年报道国内普通话人群BMLD均值为11.1±3.4 dB[13]。

4 BMLD测试方法

4.1最新测试方法 目前最新的测试方法是将信号和噪声录制在光盘里，随后在双通道听力计上播放即可。

测试材料：录制好的光盘、双通道听力计、标准隔声室、耳机、BMLD测试表(见附录)[8]、CD播放器。5次300 ms纯音与250 ms间隔被嵌入在长3 s的200～800 Hz的噪声中，强度为42.2 dB SPL，噪声刺激时间间隔为4～5 s；同相和反相声条件交错给出，信噪比每阶下降2 dB；10次SoNo，12次SπNo，11次NT，阈值转换是根据Spearman-Kärber公式得到。

测试步骤：①首先将CD播放器与双通道听力计相连，选择外接音，用测试光盘中的曲目1进行VU表的校准，打开双通道，给声强度为45～60 dB HL，一般选择50 dB HL。②测试音频为曲目2，强度同上，通过听力计的头戴式耳机双耳给声。③讲解测试要求：耳机里您会听到一连串的突发噪声，听起来像“呼呼的风声”，在一些噪声中还有“嘟嘟”的纯音，有些突发噪声中没有该纯音；如果你在噪声中听到“嘟嘟”的纯音，就在测试表(附录)上打钩，没听到“嘟嘟”声就打叉，然后按顺序填完33段测试音。该纯音有时比较响有时又比较轻，只要听到了就打钩，记住：不是所有噪声中都有纯音。④测试完成后，查看受试者测试的准确性，即：有无在NT一栏做出反应(打钩)，如果出现一次以上打钩，就说明受试者未理解测试要求需重新测试。⑤根据受试者打钩的个数对照得分对照表(表1)换算成阈值并计算BMLD的值。

4.2较早测试法 在具有BMLD测试功能的双通道听力计上，选择频率为500 Hz的测试音，随后直接在双耳给60 dB HL噪声，切换到SoNo条件下，根据升五降十法测出此时刚好听不到纯音的阈值，再切换到SπNo同样测出阈值，前者减去后者获得BMLD值。Hirsh(1948年)发现BMLD值会随着频率的增加而降低，但总大于零，如频率为200～500 Hz时，BMLD可达14～18 dB，而1 500 Hz以上时，差值却不明显，2 000 Hz时BMLD仅为2～3 dB。听觉处理在低频时双耳时间差及强度差体现更明显，且在低频时有相位锁定现象，所以BMLD值较大。

4.3传统测试法 利用Bekesy功能，自动记录纯音与噪声不同相位下的纯音阈值，每次记录30秒～1分钟，最后以记录的锯齿状曲线中点平均值作为阈值[4]。

5 BMLD的临床应用及意义

5.1BMLD测试在听力损失的应用 在梅尼埃、老年性聋、多发性硬化症及听神经瘤的患者中绝大多数BMLD值远小于正常[6],但顾之平等[5]研究显示在感音神经性聋患者中，除老年性聋外,其他BMLD值均在正常范围，因此，认为BMLD对定位诊断贡献不大。Schoeny 和Talbott (1994)提出外周听力损失对BMLD有深远的影响，传导性听力损失的患者在双耳处理上差于正常人或者感音神经性聋患者；因为传导障碍的患者大部分声音是经骨传导方式到耳蜗的，到达耳蜗的两耳时间差和水平差都大大降低。

脑干病变的患者早期通常是纯音或言语测听正常，而纯音或者言语BMLD值异常，阳性检出率为50%～100%(Hirsh，1948)，换句话说，BMLD是低层次脑干功能障碍的敏感指标之一[14]。Noffsinger等[15]对20例患者进行调查，发现ABR波Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ异常者BMLD值异常小或者没有，但有正常波Ⅰ～Ⅲ峰间潜伏期就可能记录到正常的BMLD。2014年有学者发现重症脑干萎缩进行性核上性麻痹者，延迟的N1m和受损的P2m表示患者的听觉感知障碍，但依然可以测得BMLD[16]；Clinard等[17]最近研究正常人在频率响应中双耳掩蔽级差的神经关联，数据表明持续锁相神经活动在人类BMLD中的作用，并首次显示行为BMLD和人类脑干反应之间的预测关系。

老年性痴呆患者常伴有听功能障碍，2009年宋鹏龙等[18]尝试在轻度老年性痴呆患者中测试BMLD并与正常老年人进行比较，结果显示两者无差异。

5.2BMLD在听力正常、中枢病变者的应用价值 大多数CAPD儿童有正常的外周听力，因此，用常规的听功能测试不能发现其听觉困难，需用一些特殊的敏化试验，如：BMLD[1]。BMLD可以用来描述儿童和青少年听觉神经系统的成熟、说明语言的优势半球、评估短期听觉记忆的储藏和恢复[19]。相对于言语测试来说，BMLD是另一种诊断听觉处理通路病变的方式，作为一种心理声学评估，可用以补充单纯的生理性检查。

5.3BMLD在其他人群应用价值 2006年曹永茂[20]通过对老年性聋中枢听功能评估，认为BMLD可以用于言语识别率较差、助听器效果不好但又无合理解释的老年性听力损失患者的听功能评估，可用于噪声环境中听注意力较差者听力评估、颅脑病变导致听功能受损程度评估以及头颅手术后恢复状况的监测等。由于助听器和人工耳蜗处理多频稳态的声刺激更加容易，所以在多频稳态诱发下的电生理BMLD可以用于评估助听器和人工耳蜗的佩戴效果[21]。Hall和Grose报告认为，儿童慢性化脓性中耳炎患者BMLD减小，并且与手术前不对称的听力阈值和手术后不对称的听性脑干反应波间潜伏期显著相关[8]。

5.4BMLD最新研究进展

5.4.1不同性别者的BMLD值研究 尽管性别对BMLD的影响研究较少，但已有的研究表明性别对双耳掩蔽级差没有影响，从SoNo阈值到SπNo阈值甚至BMLD值，男性、女性可用同一标准，同一常模。澳大利亚学者Aithal等[22]对当地六十多名儿童进行BMLD检测，并进行性别比较，结论是在性别上无差异；Ghassem等[23]研究也得出性别不会影响BMLD值的结论。与双耳掩蔽级差检查相似的有言语识别率测试，它反映的也是听处理能力，研究表明，言语识别率在性别上也不存在差异[24，25]，即男性和女性在言语识别方面表现较一致，那么，双耳掩蔽级差不存在性别差异就易理解了。

5.4.2不同语言背景下的BMLD值研究 不同母语对言语及非言语声的听觉处理能力的影响已被阐明,Weiss和Dempsey[26]的研究显示学习第二种语言也会对母语和第二语言的听觉处理产生影响；2006年 Fuente 和 McPherson[27]对西班牙人群做了听中枢测试的初步研究，获得BMLD值为11.93 dB,低于英语人群的BMLD值。最近有学者将国内普通话人群的BMLD值与国外英语人群进行比较，发现以英语为语言背景的受试者BMLD值高于国内普通话人群[13]；可见，不同语言背景的人群不能共用同一BMLD标准。

5.4.3年龄对BMLD影响 年龄对于BMLD是有影响的，国外研究认为大龄儿童和小龄儿童之间BMLD值有差异[28]，随着婴儿的成长，可能听中枢逐步成熟，使得BMLD值随年龄增长而提高；其他学者研究也显示年龄因素与听中枢处理能力之间是有关联的[29,30]。

6 存在问题及展望

虽然对BMLD的起源已进行了大量研究，肯定了皮质的作用，但是具体的皮质区域还有待进一步研究。双耳掩蔽级差的影响因素较多，如：年龄、语言背景、测试材料、测试方法(行为BMLD，多频稳态、频率响应下的电生理BMLD)等，因此，应用于临床前需先测定标准值。BMLD对老年痴呆患者听功能的评估意义不大，但对听神经病患者的诊断具有一定的辅助价值，听神经病患者常不能测得BMLD；双耳掩蔽级差代表个人对声信息的综合分析能力，应用范围越来越广，应用价值越来越高，但是如何普遍应用于临床还需进一步研究。

表1得分对照表

阈值计算图表SoNo正确个数SoNo阈值 (dB S/N)SπNo正确个数SπNo阈值 (dB S/N)101-82-22-103-43-124-64-145-85-166-106-187-127-208-148-229-169-2410-1810-2611-2011-2812-2212-3013-2413-32

附录