$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
伦理声明
所有涉及人类参与者的操作均遵循机构和国家的研究指南，并符合《赫尔辛基宣言》的规定。本研究已获得湖南省儿童医院伦理审查委员会的批准（批准号：KYSQ2023-312），并按照《赫尔辛基宣言》的要求执行。在参与者入组前，已从所有参与者的父母或法定监护人处获得书面知情同意。所有方法均按照机构关于人类研究伦理的指南进行，所有数据在分析前均已匿名化处理。
研究概述与设计
本方案描述了一项纵向观察性研究，旨在评估儿童人工耳蜗植入受者在植入后第一年内的听觉和言语表现。该研究整合了四种经过验证的行为评估量表，包括婴幼儿有意义听觉整合量表（Infant-Toddler Meaningful Auditory Integration Scale, IT-MAIS）、听觉表现分类（Categories of Auditory Performance, CAP）、单音节-扬音节-多音节词测试（Monosyllabic-Trochee-Polysyllabic Word Test, MESP）以及言语可懂度分级（Speech Intelligibility Rating, SIR），这些量表已被广泛用于评估儿童人工耳蜗植入者的听觉与言语发育7,30,31,32。每位参与者将在六个关键时间点接受结构化评估：（1）术前基线（植入前1个月内），（2）人工耳蜗激活时（"开机"），（3）激活后1个月，（4）激活后3个月，（5）激活后6个月，以及（6）激活后12个月。在每次植入后随访中，均由经过认证且对每位参与者的临床亚型设盲的听力师和言语治疗师进行标准化的听觉和言语测试。图1展示了该研究流程的示意图。
受试者招募与入组条件
纳入标准
招募年龄为1至5岁、患有双侧重度至极重度感音神经性听力损失且计划接受单侧人工耳蜗植入的儿童。所有候选者均符合国家规定的儿童人工耳蜗植入适应证，并具备以下特征：1）除听力损失外，无其他发育、认知或运动障碍。2）双耳听力阈值差异小于<15 dB HL。3）术前T1加权MRI显示脑部结构正常。4）术后X线影像及阻抗检测证实电极完全插入。5）家长愿意配合完成为期一年的定期随访。
排除标准
如果儿童存在以下情况，则被排除：1）既往有耳科手术史；2）伴有神经系统共病的进行性或综合征性耳聋；3）严重的视觉或运动功能障碍，影响行为学检测；或4）失访超过连续两次随访。共纳入64名受试者，包括32名内耳畸形儿童和32名耳蜗解剖结构正常的儿童，按年龄和性别相匹配。
术前评估
在人工耳蜗植入术前，所有受试者均接受了全面的术前评估，以建立基线听觉和神经解剖学特征，并确认手术适应证。评估方案包括听力学、电生理学和影像学检查，并辅以发育和行为筛查。
听力学评估
采用经校准的临床听力计（例如 Interacoustics AC40 或同等设备），在符合 ISO 8253-1 标准的隔声室内使用插入式耳机进行纯音测听（PTA）。气导听阈在 250 Hz 至 8,000 Hz 的倍频程频率上进行测量。使用置于头顶（Cz）、同侧乳突和前额接地的表面电极记录听觉脑干反应（ABR）。以 90 dB nHL 强度给予短声刺激，刺激速率为 21.1/s，记录 2,000 次扫描的平均反应。对于年龄较小或不配合的儿童，在自然睡眠或轻度镇静状态下获取 ABR 和听觉稳态反应（ASSR）。通过鼓室图检测中耳功能，以排除传导性病变，并记录畸变产物耳声发射（DPOAE）以评估外毛细胞功能障碍。在条件允许时进行言语测听，以评估言语察觉和分辨阈值。所有测量均依据国际标准（ISO 389-1）进行校准，结果以听力级分贝（dB HL）表示。
电生理学检测
为评估听觉通路的完整性，术前采用经鼓膜刺激耳蜗岬的方法记录电诱发听性脑干反应（eABR）。刺激强度以10 µA为增量逐步增加，直至观察到清晰的V波。记录参数包括带通滤波器设置为100–3,000 Hz，分析时间为15 ms，平均叠加1,000次。eABR证实了耳蜗神经的完整性，并为电极定位提供了生理学依据。
影像学评估
在植入手术前，通过高分辨率颞骨计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）评估耳蜗解剖结构，识别内耳畸形，并评估耳蜗神经的存在及其走行情况。CT成像采用多排探测器CT扫描仪，层厚为0.5–0.6 mm，重建间隔为0.3 mm，以实现对耳蜗、前庭及半规管的精细可视化。图像采用高分辨率骨算法在轴位和冠状位进行重建。MRI检查在3.0 T扫描仪上进行，使用专用头部线圈。成像方案包括层厚为1 mm的T1加权和T2加权序列，用于显示内听道、耳蜗神经及周围神经结构。此外，还进行了扩散张量成像（DTI），采用32个扩散梯度方向（b = 1,000 s/mm2），以评估听觉通路的完整性。利用纤维追踪算法重建DTI纤维束成像，绘制从耳蜗核至初级听觉皮层的神经连接图谱。这些影像学检查旨在确认耳蜗神经的完整性及手术适应证，而非作为结局评估指标。所有影像数据均由两名经验丰富的神经放射科医师独立审阅，且审阅过程中对临床信息设盲。存在分歧时通过共识解决，以确保诊断准确性及耳蜗解剖分类的一致性。
发育与行为筛查
采用适合年龄的发育问卷和照护者访谈，评估基线认知和语言能力。通过家长报告记录儿童对环境声音的感知、注意力及沟通行为，以补充客观测试结果。排除存在全面性发育迟缓或神经行为障碍的儿童，以尽量减少混杂因素的影响。
术前咨询与准备
手术前，家长接受了关于植入手术、潜在益处及康复预期的详细咨询。听力学家和言语语言治疗师提供了术前听觉训练课程，以促进设备激活后的早期适应。术前评估期间收集的所有数据均被记录为基线参考，用于长期随访。
人工耳蜗植入术
所有人工耳蜗植入手术均由经验丰富的耳科外科医生在全身麻醉下，依照标准化手术方案进行。采用经乳突面隐窝入路进入圆窗或耳蜗开窗部位，确保电极完全插入鼓阶，同时尽量减少对耳蜗结构的损伤。使用高速耳科钻头配合金刚砂钻（直径 2–3 mm）在持续生理盐水冲洗下进行乳突切除术。在手术显微镜放大（10×–20×）条件下，于面神经与鼓索神经之间开放面隐窝。
手术步骤
在完成标准的皮肤准备和铺巾后，于耳廓后方约 2 cm 处做一耳后切口。开放乳突皮质，在鼓索神经与面神经之间于显微镜引导下磨出面隐窝。仔细暴露圆窗龛以明确耳蜗进针点。根据解剖结构的个体差异，电极植入可通过圆窗膜或在圆窗前下方行有限的耳蜗造口进行。使用显微镊以大约 0.5–1 mm/s 的速度缓慢推进电极阵列，以尽量减少耳蜗内的创伤。术中使用显微镜确认电极位置正确，并将接收-刺激器装置固定于颅骨表面紧实的骨膜下 pocket 中，以防移位。伤口逐层以可吸收缝线关闭。所有患者术前接受单剂静脉抗生素，并在术后继续预防性使用抗生素 48 小时。
术中监测
为确认电极功能及听觉通路的完整性，术中进行了电刺激诱发的听觉脑干反应（eABR）和神经反应遥测（NRT）。刺激参数包括每相 25 µs 的双相脉冲，相间间隙为 8 µs。使用位于头顶和乳突位置的皮下电极记录反应。通过分析 III 波和 V 波的潜伏期和波幅来验证神经正常激活。同时进行阻抗遥测，以确保所有电极通道均处于正常工作范围（1–15 kΩ）内。若发现任何异常反应，将立即进行排查，以排除电极错位或部分插入的情况。
术后护理与影像学检查
所有患者均接受常规术后护理，密切监测面神经功能、眩晕或伤口并发症。术后24小时内进行计算机断层扫描（CT），以确认电极完全插入，并排除电极弯曲或移位。疼痛与炎症采取保守治疗，患者于术后3–5天内出院。
设备激活与初始调试
设备初次激活（"开机"）通常安排在手术后约四周，以确保伤口充分愈合并使电极位置稳定。设备编程使用制造商提供的临床调试软件进行。通过受试者行为反应或客观的ECAP测量结果，确定每个电极通道的阈值（T级）和舒适响度（C级）。初始刺激速率为每秒900个脉冲，动态范围调整至约40–60个临床单位。结合行为反馈以及电诱发复合动作电位（ECAP）等客观测量手段，建立各电极的个体化阈值（T级）和舒适响度（C级）水平。采用默认的频率分配表，覆盖完整的语音频谱范围（125–8,000 Hz）。在多次调试会话中对动态范围进行精细调整，以确保最佳可听度与听觉舒适性。在早期适应阶段，对家长进行培训，使其能够在家中观察患儿的听觉行为并记录听觉反应。
安全性和质量保证
所有外科手术和编程步骤均按照人工耳蜗植入手术的国际安全标准进行。整个研究过程中保持相同的外科团队和听力学工作人员，以确保操作的一致性。在每次随访时重新检查设备性能和电极完整性，并记录任何映射参数调整，用于纵向分析。
纵向随访评估
所有参与者在初次设备激活后的1、3、6和12个月接受系统的纵向随访评估。每次评估均在隔音室内受控条件下进行（环境噪声< 30 dB SPL）。所有评估均由相同的听力学家和言语语言病理学家执行，以确保方法学的一致性并减少评分者间差异。随访评估套件包含四项经过验证的行为量表——IT-MAIS、MESP、CAP和SIR，用于量化随时间推移的听觉感知、言语识别和言语可懂度。
婴幼儿有意义听觉整合量表（IT-MAIS）
IT-MAIS 以结构化家长访谈形式进行，包含 12 个评估自发性聆听行为及日常生活中听觉经验整合情况的条目。每个条目的回答按五级评分（0 = 从不，4 = 总是），总分最高为 48 分。访谈由经过培训的评估人员按照标准化脚本实施，以避免偏倚。得分越高，表明听觉意识和声音辨别能力越好。IT-MAIS 主要重点用于激活后 1 个月和 3 个月的评估，以捕捉早期听觉发展情况。
听觉表现能力分类（CAP）
CAP量表对功能性听力进行了分级评估，范围从0（无声音感知）到9（能与陌生人进行电话交谈）。每个儿童的CAP等级是根据对其日常听觉活动的直接观察以及照护者的报告来确定的。在每次随访时均进行评估。CAP等级的纵向提升被解读为听觉理解能力和真实环境中言语理解能力改善的指标。
单音节-重读双音节-多音节词测试（MESP）
采用普通话版的单音节-重读双音节-多音节词测试评估言语感知能力。该测试包含12个录音词汇，其音节结构和重音模式各不相同，在开放式测试模式下以65 dB SPL的强度呈现。儿童首先在视觉提示下进行简短的熟悉训练，随后进行纯听觉测试。正确识别计为1分，计算总正确率（%）。MESP测试在3个月随访时首次引入，并在6个月和12个月时重复进行，以评估言语感知能力的进展情况。
言语可懂度评分（SIR）
采用SIR评估言语产生和可懂度。评分采用五级有序量表（1 = 完全不可懂，5 = 陌生听者可懂）。言语样本在儿童与看护者自由交谈过程中采集，并由两名不知情的评估人员独立评分。当儿童表现出稳定的言语输出后即开始使用SIR，通常从6个月评估时起。12个月时的评分被视为表达性语言能力的主要结局指标。
测试环境与标准化
所有测试均在自由场声学环境中进行，使用经过校准的自由场扬声器，扬声器位于受试者正前方1米处。声音呈现强度固定为65 dB SPL，每次测试前均使用声级计进行验证。若儿童表现出疲劳或注意力不集中，测试将立即暂停。允许照护者陪同儿童以减轻焦虑，但不得给予任何提示。为确保可重复性，测试人员接受了评分者间信度培训，在多次评分中达到组内相关系数（ICC）> 0.9 的水平。
数据记录与质量控制
所有原始评分均以电子方式记录在机构听觉康复数据库中。缺失数据或不一致之处通过与临床记录进行交叉核对予以确认。为每位个体绘制了进展轨迹，并计算平均值以进行组水平的趋势分析。IT-MAIS、CAP、MESP和SIR评估的联合使用，实现了从最初的听觉意识到功能性言语交流的听觉-言语发育全过程的全面追踪。各行为量表的详细评分流程与评级标准见补充表格（补充表1、补充表2、补充表3和补充表4），以便在其他临床环境中复制本方案。
统计分析
所有统计分析均使用 SPSS Statistics（版本 26.0；RRID:SCR_016479）和 GraphPad Prism（版本 9.0；RRID:SCR_002798）进行。数据导入 SPSS 后，通过一般线性模型菜单中的重复测量分析进行纵向比较。所有时间点的数据被汇编成一个标准化数据库，并由两名分析人员独立核对，以确保准确性和一致性。对于所有双尾检验，p 值 < 0.05 被认为具有统计学显著性。连续变量以均值 ±± 标准差（SD）表示，分类变量以频数和百分比表示。正态性通过 Shapiro-Wilk 检验进行评估。通过箱形图进行视觉筛查，并结合 z 分数进行统计学筛查；超出 ±±3 SD 的数值在参数分析中予以剔除。缺失数据（< 5%）在确定为完全随机缺失（MCAR）时采用均值填补法处理。
主要结局指标为每次随访时间点（1、3、6 和 12 个月）的 IT-MAIS、CAP、MESP 和 SIR 评分。尽管 CAP 和 SIR 为等级量表，但在参数模型中将其作为连续变量进行分析，因为这些量表包含多个有序类别，并且在人工耳蜗植入结局研究中通常被视为准连续性测量指标。为确保结果的稳健性，还进行了额外的非参数分析，采用斯皮尔曼等级相关，所得结果与参数分析结果一致。尽管 IT-MAIS、CAP、MESP 和 SIR 均为等级量表，但在纵向分析中将其视为连续变量，这与既往人工耳蜗植入结局研究中对这些经过验证的临床量表应用参数统计方法的做法一致。采用重复测量方差分析（ANOVA）分析听觉和言语能力随时间的变化，当球形假设不成立时（Mauchly 检验），采用 Greenhouse–Geisser 校正。连续访视之间的事后两两比较采用 Bonferroni 校正以控制多重检验。各模型的效应量以偏 eta 方（partial eta-squared）表示，其中 0.01、0.06 和 0.14 分别解释为小、中和大效应。
为了探讨听觉感知与言语产出之间的关系，计算了各时间点IT-MAIS、CAP、MESP和SIR评分之间的皮尔逊相关系数（r）。为验证有序测量结果的稳健性，还采用斯皮尔曼等级相关进行了平行分析。相关性强度分为弱相关（r < 0.3）、中等相关（0.3 ≤ r < 0.7）和强相关（r ≥ 0.7）。此外，对于有序数据或非正态分布变量，采用斯皮尔曼等级相关分析。结果通过热图和散点图结合线性回归趋势线进行可视化，以展示听觉与言语领域之间的时间耦合关系。
采用逐步多重线性回归分析，以确定12个月SIR结局的早期预测因素。自变量包括植入后1个月和3个月的IT-MAIS评分和CAP评分、植入时年龄、性别以及内耳畸形的存在情况。计算方差膨胀因子（VIF）以检验多重共线性（VIF < 5视为可接受）。模型性能通过校正R2和标准化贝塔系数（β）进行评估。
通过留一法交叉验证（LOOCV）进一步评估了预测准确性，并通过残差图检验了线性和同方差性。
参与者被分为两个亚组：内耳畸形组和耳蜗解剖结构正常组。采用独立样本t检验（对于非参数数据则使用Mann-Whitney U检验）比较各随访时间点两组之间的听觉和言语评分。通过双因素重复测量方差分析评估组别与时间之间的时序交互作用。
在64名成功完成随访期间电生理检测的参与者中，有25名可获得CAEP记录。无法维持稳定记录条件的年幼儿童未被纳入电生理分析。对于这些参与者，将潜伏期和波幅参数（P1、N1、P2）与IT-MAIS、CAP和SIR评分进行相关性分析，以探讨皮层可塑性模式。比较了有CAEP记录与无CAEP记录参与者之间的基线人口学特征，以评估潜在的选择偏倚。采用线性混合效应模型检验CAEP潜伏期缩短与行为改善之间的关联，并对个体内的重复测量进行校正。