動物聽覺誘發(fā)反應(yīng)特點(diǎn)及測試技術(shù)(4)

魯海濤 李興啟

圖9 電誘發(fā)ABR、PR和SCR波 左列是E-ABR，中列是E-PR,右列是E-SCR[典型的皮質(zhì)電位包括在50～75 ms處有時(shí)出現(xiàn)一個小正峰(P1)，在100～150 ms處的一個大負(fù)峰(N1),175～200 ms處一個大負(fù)峰(P2)，以及后面在200～250 ms處出現(xiàn)一個低負(fù)峰(N2)和300 ms左右處的正峰(P3)]

5 豚鼠耳聲發(fā)射(otoacoustic emissions,OAE)

5.1OAE的基本概念及分類 起源于耳蝸并可在外耳道記錄到的聲能皆稱耳聲發(fā)射。現(xiàn)在普遍認(rèn)為這種聲能量來自外毛細(xì)胞的主動運(yùn)動。這種外毛細(xì)胞的能動性在內(nèi)耳淋巴液中以壓力變化的形式傳導(dǎo)，并通過卵圓窗推動聽骨鏈及鼓膜振動，最終引起外耳道內(nèi)的空氣振動。根據(jù)刺激聲的有無可將耳聲發(fā)射分為自發(fā)耳聲發(fā)射(spontaneous OAE，SOAE)和誘發(fā)性耳聲發(fā)射(evoked OAE，EOAE)。誘發(fā)性耳聲發(fā)射按刺激聲的種類可進(jìn)一步分為瞬態(tài)誘發(fā)性耳聲發(fā)射(transiently evoked OAE，TEOAE)、刺激頻率性耳聲發(fā)射(stimulus-frequency OAE，SFOAE)以及畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortion production OAE，DPOAE)。

5.1.1SOAE指在不給聲刺激的情況下，外耳道內(nèi)記錄到的單頻或多頻、窄帶頻譜、極似純音的穩(wěn)態(tài)聲信號(stationary signals)。

5.1.2TEOAE指由短聲或短音等短時(shí)程刺激聲誘發(fā)的OAE。SFOAE是指由單個低強(qiáng)度的持續(xù)性純音刺激所誘發(fā)，在外耳道記錄到頻率與刺激頻率相同的耳聲發(fā)射信號。

5.1.3DPOAE是由二個不同頻率但相互間呈一定頻比關(guān)系的持續(xù)性純音刺激所誘發(fā)的、其頻率與刺激頻率不同的畸變產(chǎn)物信號，其頻率與這二個刺激音的頻率呈數(shù)學(xué)表達(dá)關(guān)系。其中，DPOAE的f=2f1-f2(f1、f2分別指二個刺激聲的頻率，且f2> f1)振幅最大，目前研究得比較多，它已被廣泛地用于動物實(shí)驗(yàn)和臨床檢查。

總之：①與其他聽覺誘發(fā)反應(yīng)不同，耳聲發(fā)射是聲信號，而非“誘發(fā)電位”；②耳聲發(fā)射是耳蝸主動機(jī)制的副產(chǎn)物。

5.2OAE的記錄原理 由于耳聲發(fā)射時(shí)外耳道內(nèi)的空氣振動產(chǎn)生的聲音信號以及各種可以傳導(dǎo)至耳道內(nèi)的噪聲都可以與耳聲發(fā)射信號相混淆或?qū)⑵溲谏w，從而影響記錄，因此，各種耳聲發(fā)射的記錄有如下共同要求，以求最大限度地減少噪聲的影響：①安靜的周圍環(huán)境，記錄耳聲發(fā)射時(shí)的環(huán)境噪聲應(yīng)盡量控制在20 dB(A)以下。耳聲發(fā)射的強(qiáng)度很弱，多在-5～25 dB SPL之間，因此，過大的環(huán)境噪聲將影響耳聲發(fā)射的記錄。目前耳聲發(fā)射記錄系統(tǒng)多使用耳道內(nèi)插入式探頭，并以泡沫塑料或海綿密封耳道；②對動物測試時(shí)一般均將動物麻醉，必要時(shí)還應(yīng)切斷中耳??；③探頭放置：正確放置探頭，使探頭尖端盡量對準(zhǔn)鼓膜，探頭與耳道壁耦合好。市售的耳聲發(fā)射記錄設(shè)備一般帶有探頭檢查程序，應(yīng)在檢查開始前運(yùn)行該程序，確保探頭在耳道內(nèi)耦合正確，頻響曲線平坦。測試過程中也應(yīng)該間斷重復(fù)使用該程序以探查探頭位置是否發(fā)生變化，以確保檢查數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性(圖10)。

圖10探頭耦合情況a良好;b探頭與外耳道未密合，耳道中振鳴，主頻2 kHz;c橡皮頭不配，耳道振鳴，主頻4 kHz；d探頭堵塞或抵住外耳道，異常大的振幅和低頻尾部的波形;e探頭脫出;f受試動物活動 TEOAE記錄：是用短暫脈沖聲(一般為短聲或短音，時(shí)程在數(shù)毫秒以內(nèi))誘發(fā)的耳聲發(fā)射，聲刺激后經(jīng)過數(shù)毫秒的潛伏期可在外耳道內(nèi)記錄到與刺激聲的特點(diǎn)相對應(yīng)的持續(xù)10 ms以上的聲信號。記錄TEOAE所用的探頭內(nèi)除含有記錄耳道聲場變化的高靈敏度低噪聲微音器外，尚需要一個用于給予聲刺激的微型耳機(jī)。由探頭微音器拾取的信號經(jīng)放大后送至平均疊加儀進(jìn)行時(shí)域上的平均疊加，以提高信噪比，并以時(shí)域波形的形式進(jìn)行顯示和記錄，這些時(shí)域信號經(jīng)快速傅立葉變換后可以以頻譜的形式顯示(圖11)。

DPOAE：使用具有一定頻比關(guān)系的兩個連續(xù)純音對耳蝸進(jìn)行刺激，所產(chǎn)生的DPOAE其頻率與刺激聲有固定關(guān)系，以公式表示為nf1±m(xù)f2(n和m都為整數(shù))。由于2f1-f2在動物和人均有較高的強(qiáng)度，便于記錄，因而是最常記錄

圖11 TEOAE測試系統(tǒng)原理和記錄圖 a記錄系統(tǒng);b TEOAE波形及頻譜分析

和研究的DPOAE。DPOAE的記錄與TEOAE相比稍顯復(fù)雜。它需要兩個具有一定頻比關(guān)系的純音同時(shí)刺激耳蝸，因而組合探頭內(nèi)要有兩個耳機(jī)和一個記錄耳道聲場信號的微音器。微音器的輸出經(jīng)放大、濾波后進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。對轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式的信號進(jìn)行傅立葉變換，形成頻域功率譜后進(jìn)行顯示并記錄(圖12)。

圖12 DPOAE記錄原理圖

TEOAE和DPOAE在應(yīng)用上相輔相成，但DPOAE測試頻率范圍更寬(10 kHz以上)，而對耳蝸的輕微損害不如TEOAE敏感，在一些輕度耳蝸損害的病例，TEOAE未能引出，但較強(qiáng)的刺激聲(70 dB SPL)仍可引出DPOAE，因此DPOAE的臨床應(yīng)用已日益廣泛。不過，在頻率特性方面，TEOAE和DPOAE并沒有明顯的差別。

5.3記錄OAE的最佳參數(shù)選擇

5.3.1TEOAE刺激聲強(qiáng)度 帶通濾波300～6 000 Hz，斜率24 dB/倍頻程，刺激強(qiáng)度60 dB SPL。

5.3.2DPOAE ①原始音的頻率比f2/f1=1.17～1.22。不同測試頻率的最佳原始音頻率比略有不同，頻率越高，所用的f2/f1比值越小，反之亦然。在此比值范圍內(nèi)不同測試頻率DPOAE的幅度與用其最佳頻率比所誘發(fā)的反應(yīng)相差不超過3 dB，但原始音的頻率比一旦超出上述范圍，DPOAE的幅度即顯著降低。因此，為方便起見，臨床測試時(shí)多將f2/f1固定在1.20或1.22(圖13)。②兩個原始音的強(qiáng)度關(guān)系可為L1=L2或L1>L2，但以后者更好。一般以高頻的原始音(L2)比低頻原始音(L1)強(qiáng)度至少低10 dB為佳，亦即L1-L2>10 dB。一般選擇L1=70 dB SPL，L2=60 dB SPL(圖14)。

圖13 原始音f2/f1(f2=2 025 Hz)頻率比對DPOAE的影響

5.4對側(cè)抑制效應(yīng) 外毛細(xì)胞接受經(jīng)對側(cè)的內(nèi)側(cè)橄欖耳蝸束傳出神經(jīng)纖維的抑制性支配。在傳出神經(jīng)系統(tǒng)功能正常的情況下，刺激對側(cè)耳蝸可引起TEOAE和DPOAE幅度的下降。但對側(cè)抑制強(qiáng)度較低，通常在3 dB左右。因此在檢測對側(cè)抑制效應(yīng)時(shí)，應(yīng)在隔聲良好的測聽室內(nèi)進(jìn)行，背境噪聲應(yīng)小于20 dB(A)(圖15)。

圖14 DPOAE功率譜及刺激音強(qiáng)度對DPOAE的影響可見DPOAE強(qiáng)度(箭頭處)隨f2強(qiáng)度增加反而下降。c. 動物死亡后DPOAE很快消失

圖15對側(cè)WN對TEOAE抑制作用的圖形左圖為對側(cè)不給聲時(shí)的3次記錄，右圖為對側(cè)同時(shí)給予15～65 dB SPL WN時(shí)所記錄的TEOAE

5.5OAE特點(diǎn)

OAE操作簡單，無創(chuàng)，動物或患者都能很好的耐受，能很好的反應(yīng)耳蝸外毛細(xì)胞的功能。OAE具有非線性、鎖相性、可重復(fù)性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。但OAE對測試環(huán)境要求高，應(yīng)在隔聲室內(nèi)操作。并且OAE只能反映外毛細(xì)胞的功能，不能反映內(nèi)毛細(xì)胞的功能，不能反映聽功能損傷程度。在聽力下降40 dB后，不能引出OAE。中耳的病變也可影響OAE的記錄。且OAE能量較低，無論何種OAE，一般在-5～25 dB SPL。