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儿童嗅觉心理物理测试的研究现状
中华耳鼻咽喉头颈外科杂志, 2020,55(6) : 645-648. DOI: 10.3760/cma.j.cn115330-20190709-00431
摘要

嗅觉是人体的基本感觉之一,在人类生命活动中起着非常重要的作用。儿童嗅觉功能障碍与食欲、学习、情绪和免疫等因素密切相关,严重影响其身心健康。较成人而言,儿童群体的嗅觉功能障碍易被忽视,相关研究较缺乏。儿童通常不能主动或准确描述症状,因此加强对儿童嗅觉功能的检测具有重要意义。本文通过对现有儿童嗅觉心理物理测试方法及其临床应用情况进行综述,旨在为临床上儿童嗅觉功能测试方法的选择及相关研究提供参考。

引用本文: 柳蓝, 李紫琳, 吕志红, 等.  儿童嗅觉心理物理测试的研究现状 [J] . 中华耳鼻咽喉头颈外科杂志, 2020, 55(6) : 645-648. DOI: 10.3760/cma.j.cn115330-20190709-00431.
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嗅觉是人类的感觉功能之一,在生命活动中起着非常重要的作用。嗅觉障碍以嗅觉减退和嗅觉丧失较为常见。儿童嗅觉功能障碍与食欲、学习、情绪和免疫等因素密切相关。研究表明,耳鼻咽喉科疾病、脑外伤、肿瘤和神经精神疾病等是儿童嗅觉功能障碍的主要病因[1],其中以腺样体肥大、变应性鼻炎及鼻窦炎最为常见[1,2,3]。嗅觉功能测试对于儿童颅脑外伤、腭裂、癌症、卡尔曼综合征以及神经系统发育障碍等疾病的防治和筛查具有重要意义[4]。了解儿童嗅觉功能,对于加强儿童疾病的管理质量、提高某些疾病的诊治水平也十分重要。

嗅觉心理物理测试是嗅觉的基本测试,通过受试者对气味刺激的回答来判定其嗅觉功能,常见测试包括嗅觉阈限测试、气味辨别能力测试和气味识别能力测试等。其中,嗅觉阈限和识别能力测试在临床应用较多[5]。相较于嗅觉阈限测试,气味识别能力测试涉及的气味更多,且具有方便快速、有效可靠等特点,然而气味识别能力测试受文化差异、年龄和受教育程度等因素影响,目前测试版本较多。本文通过对现有儿童嗅觉心理物理测试(主要讨论气味识别能力测试)的方法、特点及临床应用情况等进行综述,旨在为临床上儿童嗅觉功能测试方法的选择及相关研究提供参考。

一、儿童嗅觉心理物理测试概述

目前,嗅觉心理物理测试多针对成人设计,最常用的测试有宾夕法尼亚大学气味识别测试(University of Pennsylvania Smell Identification Test,UPSIT)和嗅棒测试(Sniffin′ Sticks Test,SST)[6,7]。不同气味识别能力测试的要求和操作流程类似。测试要求在通风良好且安静的环境下进行。测试时需将不同气味载体装置暴露于空气中,置于受试者前鼻孔下方2~3 cm处,使受试者能充分接收并识别气味,并让其从4项(或3项)文字和图片描述中选出与所闻气味相符的选项。由于儿童受试者对文字的阅读和理解存在一定的困难,气味识别又涉及一定的认知和语言处理过程[4],对气味进行图片描述就显得格外重要。对于儿童受试者,测试者需对不同选项进行详细的说明,同时可让受试者对同一种气味进行多次识别。研究表明,嗅觉心理物理测试在3岁及以上的儿童中才可实施,此时儿童的言语功能相对成熟,而更年幼的孩子则仍在学习选项及其指代事物之间的对应关系[8]。此外,儿童注意力较难集中,测试较成人更难进行。随着年龄的增长,儿童的记忆、语言技能和注意力等认知功能不断增强,对周围世界的认知和理解也不断加深,气味识别能力也相应提高[4]

二、儿童嗅觉心理物理测试方法及其应用

对相关文献的系统性分析发现,目前报道的可用于儿童嗅觉心理物理测试的方法有十余种,其中气味识别测试在形式及操作流程上差别不大,但各具特色,适用范围及应用价值也不尽相同。以下介绍几种常用的儿童嗅觉心理物理测试方法(主要介绍气味识别能力测试)。

(一)宾夕法尼亚大学气味识别测试(UPSIT)

UPSIT是美国宾夕法尼亚大学医学院临床嗅觉与味觉研究中心于1984年开始应用于临床和实验室的测试[6]。测试包含草莓、口香糖、薄荷等40种气味,以微胶囊形式呈现,编排于4本小册子中,每册有10页,每页有1种气味,每种气味对应4项备选答案。受试者用铅笔划破微胶囊呈现气味,嗅闻后进行选择,答对1个记1分,根据得分情况来评估嗅觉功能,35~40分为嗅觉正常,15~34分为嗅觉减退,小于15分为嗅觉丧失。整个测试耗时约10~15 min,适用于5岁及以上人群,现已提供了5~9岁和10~14岁的综合年龄类别的标准数据[9]。大量研究表明,UPSIT信效度高、可靠性强,是广泛应用于临床及研究中的有效方法[10]。在儿童的脑外伤[11]、耳鼻咽喉科疾病[12]、神经精神疾病等领域以及健康儿童的嗅觉评估方面均有报道[13,14]。不足之处在于测试项目偏多,低龄儿童难以配合完成,影响测试效果[10],且使用的某些气味如臭鼬、莳萝泡菜等具有较强的地域性,跨文化适应性弱[15]

(二)嗅棒测试(SST)和嗅棒儿童测试(Sniffin′ kids)

SST是1997年由Hummel等[7]开发,在全世界广泛使用的重要嗅觉检测手段,包含嗅觉阈限、气味辨别能力和气味识别能力测试3部分。嗅觉阈限测试以正丁醇或苯乙醇作为嗅素,测试时摘下笔帽,将嗅棒置于受试者前鼻孔下方约2 cm处,测试含16组不同浓度嗅素的嗅棒,每次测试受试者需闻3支嗅棒,其中1支装有一定浓度的嗅素,另外2支为无味对照溶剂,受试者需选择1支有气味的嗅棒,选择正确得1分,得分范围为1~16分。气味辨别能力测试同样含16组测试,每组3支嗅棒,受试者需从3支嗅棒中分辨出与其他2支气味不同的嗅棒,选择正确得1分,得分范围为0~16分。气味识别能力测试包含16支充满巧克力、大蒜、玫瑰等不同气味的嗅棒,适用于5岁及以上人群,测试采取4项必选范式,受试者嗅闻后进行选择,选对1个得1分,得分范围为0~16分。

Hummel等[16]的研究表明,5~15岁健康人群气味识别能力测试的平均得分约为12分。总体来说,SST是一种成熟且简单的嗅觉评估方法,目前广泛应用于临床及实验室嗅觉功能检查,是与嗅觉相关的儿童疾病研究中最常用的测试之一。Chen等[17]研究了SST在6岁以上中国儿童中的应用,一定程度上验证了SST对中国儿童的适用性。与UPSIT类似,部分儿童对SST中某些气味熟悉度较低,导致在5岁以下儿童中较难达到理想效果[10]

嗅棒儿童测试是2014年由Schriever等[18]针对欧洲儿童开发的测试,该测试排除了SST中正确率低的苹果和松节油,共包含14种气味,其操作和计分方式与SST相同。嗅棒儿童测试适用于6~17岁的儿童及青少年,也有研究探讨了其在5岁以下美国儿童中的应用[19]。嗅棒儿童测试在SST的基础上进行改良,测试信效度较可靠,具有方便、高效的特点。但目前关于嗅棒儿童测试的临床研究报道较少,Cavazzana等[19]研究表明其在美国和德国儿童中仍具有文化差异。

(三)T&T嗅觉计测试(T&T Olfactometer Test)

T&T嗅觉计测试由日本学者Takagi[20]开发,以嗅素稀释倍数作为定量分析依据。测试包含苯乙醇(玫瑰花味)、甲基环戊烯酮(焦糊味)、异戊酸(腐烂味)、十一烷酸内酯(果香味)和三甲基吲哚(臭粪味)5种嗅素。每种嗅素有8种浓度,从低到高依次记为-2、-1、0、1、2、3、4、5分,0分代表正常嗅觉的阈值浓度,最高浓度仍测不出时则计为6分。测试时,用无味滤纸前端1 cm浸沾嗅素,置于受试者前鼻孔下方闻2~3次。当受试者能够识别某一浓度的气味时,该浓度即为该嗅素的识别阈限。取受试者对5种嗅素识别阈限的平均值作为判定标准:小于-1分为嗅觉亢进,-1~1分为嗅觉正常,1.1~2.5分为轻度嗅觉减退,2.6~4分为中度嗅觉减退,4.1~5.5分为重度嗅觉减退,大于5.5分为嗅觉丧失[20]。吴泽斌等[21]调查了T&T嗅觉计测试在187例6~17岁儿童青少年中的应用,提示其适用于我国儿童青少年的嗅觉功能评估。

(四)圣地亚哥嗅觉识别测试(San Diego Odor Identification Test,SDOIT)

SDOIT是1994年由Murphy等[22]为儿童开发的气味识别测试,也可用于成人。该测试包括咖啡、巧克力等8种家中常见气味。嗅素保存于不透明容器中,每种气味呈现间隔为45 s,受试者被要求在气味出现时闭上眼睛以减少视觉暗示。测试时,8种气味与12个干扰项的插图同时呈现,受试者需从20张图片中进行选择。其评分范围为0~8分(累计正确识别的气味个数),得分少于6分为嗅觉障碍。研究表明SDOIT可靠性高,信度良好,适用于检测儿童嗅觉功能[23,24]。该测试的选项以图片的形式呈现,排除了儿童语言能力的干扰。另外,该测试选择的8种气味能被90%的3~8岁儿童识别,避免了因儿童不熟悉测试气味所导致的误差[22]。不足在于,此8种嗅素为研究人员根据真实食物气味所设置,未进行标准化处理,这是其在临床应用中需克服的难题。另外,该测试仅采用了8种气味,用来判断儿童嗅觉功能的评分范围相对狭窄[24]。Sandford等[25]在其研究中使用此测试作为嗅觉功能评估工具,结果发现,钝器所致的颅脑外伤儿童可能存在创伤后嗅觉功能障碍。

(五)嗅轮测试(Smell Wheel)

嗅轮测试是2013年Cameron和Doty[26]开发的儿童气味识别能力测试,共包含洋葱、肥皂、香蕉等11种气味,其气味呈现方式和测试操作方法与UPSIT类似。较特别的是,嗅轮测试由内部纸质圆盘和外部纸壳构成,圆盘可以在纸壳内旋转,旋转1次展示1个气味。每个气味下方均有4个相应的文字和图片选项,采取4项必选范式,受试者通过涂黑选项旁的空心圆点进行标注。测试完成,圆盘恰好旋转一周,正确的选项会通过外部纸壳提前预留的小孔显示,小孔内的黑点数量即为作答正确的数量,以此作为测试总分。嗅轮测试简短方便,耗时约4 min,适用于4岁以上人群。嗅轮测试选择了儿童熟悉的气味且提供了图片和文字对照,减少了儿童的认知和语言负荷,同时以类似游戏的方式进行,能够吸引儿童注意力,被认为是一种有效的儿童嗅觉功能检查工具,目前在儿童糖尿病[27]、颅缝早闭综合征中均有应用[28]。但Schriever等[29]认为,嗅轮测试只为单一国家的儿童设计,因文化差异而较难普及。

(六)国际儿童嗅觉测试(Universal Sniff Test,U-Sniff)

U-Sniff是由Schriever等[29]在2018年开发,旨在能国际通用的儿童气味识别能力测试。该测试包含苹果、香蕉、咖啡等12种气味,适用于6岁及以上的儿童和青少年,气味呈现方式与SST一致。该测试得分为0~12分,各国儿童常模的正确识别个数平均值的后10%是区分正常和嗅觉减退的截断点。研究表明,该测试在19个国家的儿童评分结果较为接近,跨文化适应性较好,具有良好的信效度。其重测信度为0.83,区分正常和先天性嗅觉缺失儿童的敏感度为100%,特异度为86%,可作为一种标准测试在国际上推广使用。此外,我们团队与Schriever等研究者合作,初步建立了该测试在包括中国在内的8个国家的嗅觉功能常模,并验证了其信度,其中中国儿童的得分范围为8~12分,平均(10.60±1.13)分,10%的截断值为9分,重测信度为0.69。结果表明,U-Sniff测试也适用于中国儿童[30]

(七)气味脉冲喷射阈限测试(Fragrance Jet For Medical Checkup)

该测试是Kumazaki等[31]在2016年开发,使用脉冲喷射系统的嗅觉阈值测试。测试使用乙酸异戊酯(香蕉味)和己酸烯丙酯(菠萝味)作为嗅素。测试装置通过喷射脉冲来呈现气味,产生的小喷流通过4个油箱上的小孔分散成液滴并散发气味。测试使用触摸屏随机排列3个卡通箱子(只有1个有气味),受试者触摸屏幕移开箱子,装置3 s后发出气味。受试者需依次移开3个箱子,并选出有气味的箱子。这一过程多次进行,气味浓度依次降低,直到受试者选择了无味箱子后停止。评分范围为5分(无法检测到最高浓度)到1分(可以检测到最低浓度)。该测试使用脉冲式喷射系统,使测试结果更为精准,同时,其独特的呈现形式能更好地吸引受试儿童的注意力。Kumazaki等[31]的初步研究提示其适用于儿童和成人,且该测试对受试者的执行功能无特殊要求,也适用于孤独症谱系障碍等发育异常儿童。

三、总结

儿童嗅觉心理物理测试在形式及操作流程上相差无几,但在气味的种类和数量(5~40种不等)上存在较大差异。T&T嗅觉计测试、SDOIT、嗅轮测试等气味种类较少,耗时短,便捷且实惠,适用于临床快速筛查及大样本量流行病学调查。而UPSIT和SST中的气味相对较多,耗时较长,但能更精准地评估受试者的嗅觉功能。

另外,由于儿童自身特性,气味的选择与地域文化、儿童的认知水平、语言能力以及对气味的熟悉程度密切相关。跨文化适应性弱、低龄儿童测试效果不佳仍是当前儿童气味识别测试的普遍问题。针对当前的儿童嗅觉心理物理测试仍存在气味选择有限、测试时间过长、效率低下、低年龄组受试者招募困难、大样本研究难以进行以及测试常模难以建立等一系列问题。国际通用的儿童嗅觉测试U-Sniff已经在包括中国在内的27个国家验证有效,而多中心、国际化、大样本量临床研究的开展,以及多个国家标准数据的获取和对比仍然是儿童嗅觉功能测试未来需进一步研究探讨的问题。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

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