寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率測(cè)試

熊琪綜述 羅仁忠審校

·綜述·

寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率測(cè)試

熊琪1綜述 羅仁忠1審校

在對(duì)新生兒進(jìn)行聽力篩查時(shí)，當(dāng)外耳道和中耳功能異常，如：耳道內(nèi)有胎脂、胎糞、羊水或中耳積液時(shí)，無論耳蝸和聽神經(jīng)正常與否，都會(huì)表現(xiàn)為聽力篩查不通過。嬰幼兒聽力篩查不通過者多為傳導(dǎo)性聽力損失，最常見的原因?yàn)橹卸e液，這與嬰幼兒外耳及中耳的特殊解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)。新生兒鼓室內(nèi)有間充質(zhì)［1］，乳突氣化不全，隨鼓室發(fā)育間充質(zhì)可以逐漸被吸收，因此，其中耳積液所致的傳導(dǎo)性聽力損失可以隨中耳發(fā)育成熟而逐漸恢復(fù)正常，無需治療；但新生兒聽力篩查并不能區(qū)分傳導(dǎo)性和感音神經(jīng)性聽力損失，因此有必要聯(lián)合檢測(cè)中耳功能，準(zhǔn)確評(píng)估嬰幼兒中耳功能對(duì)區(qū)分傳導(dǎo)性和感音神經(jīng)性聾及臨床處理十分關(guān)鍵。本文主要介紹一種新的嬰幼兒中耳功能測(cè)試方法，即寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率測(cè)試（wideband tympanometry-absorbance，WBT-A）。

1 中耳功能評(píng)估現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)行的聲導(dǎo)抗測(cè)試探測(cè)音為226 Hz和1 000 Hz，226 Hz探測(cè)音聲導(dǎo)抗采用85 d B SPL純音信號(hào)，測(cè)試壓力從+200 daPa～-200 daPa變化時(shí)聲導(dǎo)納的變化。其原理為聲波進(jìn)入耳道到達(dá)鼓膜，由中耳系統(tǒng)的聲導(dǎo)納決定鼓膜振動(dòng)［2］，到達(dá)鼓膜的一部分聲信號(hào)會(huì)傳入中耳，另一部分被鼓膜反射回耳道，最終傳入中耳的聲信號(hào)與鼓膜處的聲導(dǎo)納成正比［3］。耳道中的聲壓級(jí)（SPL）與麥克風(fēng)的輸出電壓成正比，與聲導(dǎo)納成反比，通過監(jiān)測(cè)輸出電壓和反射回耳道的聲壓級(jí)，推算鼓膜處的聲導(dǎo)納從而推算進(jìn)入中耳的聲能。226 Hz探測(cè)音聲導(dǎo)抗對(duì)于區(qū)分成人和較大兒童的中耳功能有著十分重要意義，但并不適合嬰幼兒［4，5］。由于嬰幼兒鼓膜膠原纖維含量少，血管細(xì)胞等含量多，聽骨鏈骨化不全，關(guān)節(jié)鏈接欠緊密，肌肉纖維勁度欠佳等因素，導(dǎo)致整個(gè)中耳傳導(dǎo)系統(tǒng)的勁度聲納較低，由質(zhì)量聲納占主導(dǎo)因素；質(zhì)量聲納和勁度聲納都是與給聲頻率（f）相關(guān)的函數(shù)。低頻率單成分探測(cè)音聲導(dǎo)抗測(cè)試主要反映中耳以勁度為主的病變，對(duì)質(zhì)量因素為主的病變不能提供更多的信息［6］，因此，對(duì)嬰幼兒的中耳功能測(cè)試推薦1 000 Hz高頻聲導(dǎo)抗（high frequency tympanometry，HFT）［7］。隨著1 000 Hz探測(cè)音聲導(dǎo)抗測(cè)試在嬰幼兒中的應(yīng)用，逐漸發(fā)現(xiàn)其也有一些不足之處，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①HFT具體頻率有待商榷：鼓膜和聽骨鏈的振動(dòng)方式具有頻率依從性，因中耳對(duì)各個(gè)頻率聲音的傳遞并不均等，因此，需要找出反映中耳傳聲功能最合適、最敏感的探測(cè)音頻率段。臨床普遍應(yīng)用的GSI聲導(dǎo)抗測(cè)試儀能提供226、678、1 000 Hz三個(gè)頻率，但1 000 Hz是否最適合、最敏感并不確定。2009年，Sanford等［8］運(yùn)用寬頻（226～8 000 Hz）聲刺激測(cè)試中耳聲能的反射率，并與1 000 Hz聲導(dǎo)抗做對(duì)比，評(píng)估中耳功能；依據(jù)中耳積液會(huì)導(dǎo)致OAE不通過，Sanford以上述兩種方式聲導(dǎo)抗測(cè)試表現(xiàn)為中耳功能異常者推算455名新生兒是否通過OAE聽力篩查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，寬頻聲導(dǎo)抗推測(cè)OAE通過率的準(zhǔn)確率為87%，比1 000 Hz聲導(dǎo)抗的準(zhǔn)確率（75%）要高，尤其是寬頻聲能的0.8～4 k Hz段，敏感度最高；2010年，Brees［9］報(bào)道800 Hz以上頻率探測(cè)音的中耳聲導(dǎo)抗測(cè)試比800 Hz以下頻率探測(cè)音敏感，其中1 250 Hz探測(cè)音聲導(dǎo)抗測(cè)試對(duì)診斷兒童中耳炎最敏感，準(zhǔn)確率達(dá)96%；2012年，Ellison等［10］認(rèn)為0.8～2 k Hz探測(cè)音才是反映嬰幼兒中耳積液最準(zhǔn)確的頻率段。近年來，Sanford［8］、Hunter［11］、Keefe［12］等相繼報(bào)道，單一的探測(cè)音頻率反映中耳功能的敏感度和特異度不如多頻率段、寬頻探測(cè)音高。②壓力變化對(duì)嬰幼兒外耳道的影響：Holte等［13］報(bào)道，由于新生兒外耳道無骨性組織，全部由軟組織構(gòu)成，因此，傳統(tǒng)的聲導(dǎo)抗測(cè)試壓力在-400 daPa～200 daPa變化時(shí)，嬰幼兒外耳道壁的活動(dòng)必然會(huì)影響其結(jié)果；而成人的外耳道壁內(nèi)2／3由骨性結(jié)構(gòu)組成，壓力變化時(shí)耳道容積變化不大。③測(cè)試結(jié)果僅用形態(tài)學(xué)表示，結(jié)果抽

象，不準(zhǔn)確。Baldwin［14］將HTF圖形分為正峰（正常）和負(fù)峰（不正常），發(fā)現(xiàn)有5%難以分辨，需要與OAE、ABR結(jié)合才能評(píng)判中耳功能。2007年，Wet Swanepoel［15］以O(shè)AE為標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估HFT，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其敏感度為57%，特異度為95%。

可見，單純用1 000 Hz探測(cè)音測(cè)試嬰幼兒中耳功能存在弊端，而OAE和AABR并不能直接反映中耳功能，且其測(cè)試結(jié)果受中耳功能的干擾，因此有必要尋找一種新的測(cè)試方法直接測(cè)量中耳功能。

2 一種新的嬰幼兒中耳功能評(píng)估測(cè)試方法：寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率測(cè)試（wideband tympanometryabsorbance，WBT-A）

寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率測(cè)試（WBT-A）是寬頻聲導(dǎo)抗測(cè)試（wideband tympanometry，WBT）和寬頻聲能吸收率（wideband absorbance，WBA）的合稱。WBT-A最早是1992年由Keefe［16］提出，他認(rèn)為用226～8 000 Hz的寬頻短聲作為探測(cè)音比用單一的226 Hz探測(cè)音聲導(dǎo)抗測(cè)試能得到更多的中耳信息。最早使用的WBT測(cè)試系統(tǒng)Interacoustic AT325h分析儀（丹麥國(guó)際聽力設(shè)備公司）帶Windows XP操作系統(tǒng)、Card Deluxe聲卡電腦及Reflwin測(cè)試軟件，其測(cè)試是在外耳道背景壓力（absorbance at ambient）下通過耳機(jī)給226～8 000 Hz頻率范圍的混合click聲，并繪制出吸收率-頻率坐標(biāo)圖。

2.1 WBT-A測(cè)試儀器 目前WBT-A檢測(cè)儀僅用于聽力中心的實(shí)驗(yàn)研究，并未在臨床上普遍使用。主要有兩種儀器，一是Mimosa Acoustics公司的Hear ID R4 system儀器，給聲頻率0.2～6 k Hz，聲強(qiáng)60 dB SPL，在正常外耳道壓力下測(cè)量各個(gè)頻率的聲能吸收率；探頭有氣泵，需要手動(dòng)選擇測(cè)試模式，可以在正常外耳道壓力下測(cè)量，也可以在-600 daPa～+300 daPa壓力下測(cè)量各頻率吸收率。另一種是丹麥國(guó)際聽力設(shè)備公司生產(chǎn)的Titan IMP440聲阻抗儀（圖1），給聲頻率0.2～8 k Hz，聲強(qiáng)85 dB SPL，為統(tǒng)一給聲模式，無需手動(dòng)選擇；測(cè)試儀由耳機(jī)探頭、聲能處理器、電腦三大原件組成。目前，文獻(xiàn)報(bào)道均是在外耳道壓力下測(cè)量的結(jié)果，尚無特定壓力下的吸收率特征報(bào)道；各種儀器給聲信號(hào)尚未統(tǒng)一，但基本組成及測(cè)試原理相同。WBTA測(cè)試為非侵襲性，將套有橡膠耳套的耳機(jī)探頭插入嬰幼兒外耳道，形成密閉空腔，小兒在安靜狀態(tài)下測(cè)試，無需睡眠，一般雙耳測(cè)試耗時(shí)約5分鐘。儀器需要定期校準(zhǔn)，采用四管校準(zhǔn)法，校準(zhǔn)管為一端封閉的塑膠管道，分別模擬成人（容積2 ml）和嬰幼兒（容積0.5 ml）耳道，管腔長(zhǎng)短各兩根，長(zhǎng)管用于校準(zhǔn)容易受駐波影響的高頻，短管用于校準(zhǔn)不受駐波影響的低頻，分別校準(zhǔn)給聲頻率和聲強(qiáng)。

圖1 WBT-A測(cè)試儀

2.2 WBT-A測(cè)試原理 如圖2所示［17］，將聲能發(fā)射器、氣泵孔、聲能接收器組裝到一個(gè)耳機(jī)里，插入外耳道適當(dāng)深度，聲能發(fā)射器的輸出聲能到達(dá)鼓膜后，一部分傳入中耳，另一部分被鼓膜反射回外耳道。WBT-A耳機(jī)探頭的聲能接收器接收從鼓膜返回的這部分聲能，即反射聲能；反射聲能是包含聲導(dǎo)、聲納、壓力反射、能量反射和透射比的物理量，包含了其大小和方向；聲能接收器接收到的聲能經(jīng)聲壓分析儀、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、頻率分辨器等系列處理后，得到反射回耳道的每個(gè)頻率點(diǎn)的聲能，電腦計(jì)算出每個(gè)頻率點(diǎn)聲能的戴維南等值（thevenin equivalent）將聲能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)得出反射的聲能［18，19］，進(jìn)而計(jì)算反射率R，吸收率A＝1-R［20］?？諝夥肿幽Σ恋饶芰繐p耗雖不可避免，但這部分聲能消耗少，可忽略不計(jì)。

圖2 WBT-A測(cè)試原理示意圖

2.3 WBT-A測(cè)試結(jié)果分析 耳道壓力下的聲能吸收率測(cè)試結(jié)果見圖3，X軸為頻率，Y軸為吸收率。外耳道給壓測(cè)試模式聲能吸收率結(jié)果見圖4，X軸為頻率，范圍226～8 000 Hz；Z軸為壓力，范圍-600 daPa～+200 daPa；Y軸為聲能吸收率。兩種模式的Y軸吸收率數(shù)值從0%～100%，0表示該頻率下無聲能傳入中耳，100%為該頻率下聲能全部通過鼓膜傳入中耳。由于存在外耳道吸收聲能和摩擦所損失聲能，故吸收率不可能達(dá)到100%。

由于聲能吸收率并未在臨床上得到普及和公認(rèn)，各實(shí)驗(yàn)室對(duì)于吸收率表述的概念也不同，主要分為

吸收率和反射率兩大流派。為方便閱讀理解，本文將各文獻(xiàn)報(bào)道中使用的概念統(tǒng)一成吸收率（absorbance），即進(jìn)入中耳的聲能，反映中耳傳音功能。Shahnaz［21］報(bào)道64例中國(guó)成人和126例白種成人的WBT測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在高頻（3 891～6 000 Hz）處中國(guó)人的聲能吸收率稍高于白種人，而在低頻（469～1 500 Hz），白人的聲能吸收率則稍高于中國(guó)人，推測(cè)可能與人的體格有關(guān)。Beers［9］報(bào)道白種人和中國(guó)學(xué)齡前兒童（平均年齡6.15歲）中耳炎患兒和正常兒童的聲能吸收率有差別，中耳炎患兒在680～6 000 Hz頻段內(nèi)聲能吸收率均低于正常兒童；兒童與成人正常范圍有差異，中國(guó)兒童2 000～6 000 Hz頻段聲能吸收率比白種人兒童高。以上兩篇文獻(xiàn)均報(bào)道聲能吸收率與耳別、性別無關(guān)，而與人種、年齡、中耳功能有關(guān)。

圖3 外耳道背景壓力下測(cè)試聲能吸收率值

圖4 外耳道給壓模式下測(cè)試聲能吸收率值

Voss等［22］對(duì)11例正常成人新鮮尸體的中耳制作鼓膜穿孔模型，2012［19］年對(duì)8例正常成人尸體中耳經(jīng)咽鼓管制作特定的中耳異常模型，用Mimosa Acoustics（Hear ID v4.4.100）聲能測(cè)試儀來研究中耳聲能反射R（power reflectance）變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①鼓膜穿孔越小對(duì)聲能吸收率影響越大，當(dāng)直徑d＝0.5 mm時(shí)，2 000 Hz以下聲能吸收率顯著增高，1 000 Hz時(shí)出現(xiàn)吸收峰值；隨穿孔直徑增大，聲能吸收率增高覆蓋的頻率范圍逐漸增大，但是增高的幅度降低，吸收峰值逐漸向高頻轉(zhuǎn)移；當(dāng)鼓膜完全穿孔時(shí)，2 000 Hz以下聲能吸收率接近正常，2 000 Hz以上聲能吸收率增高，3 000 Hz左右出現(xiàn)吸收峰值；②中耳壓力由0～±300 daPa變化時(shí)，聲能吸收率在1 000～2 000 Hz降低，2 000 Hz以上無明顯變化；③聲能吸收率隨中耳積液量多少而變化，當(dāng)積液量小于3.0 ml時(shí)，基本無變化；當(dāng)大于3.0 ml時(shí)，2 000 Hz以下頻率聲能吸收率開始降低；隨著積液量增多，吸收率降低越多，涉及的頻率范圍也越廣泛；當(dāng)積液量達(dá)5.0 ml以上時(shí)，所有頻率吸收率接近0；④聽骨鏈固定時(shí)2 000 Hz以下聲能吸收率降低，聽骨鏈斷裂時(shí)，1 000 Hz以下出現(xiàn)吸收率峰值。2012年，Ellison［10］運(yùn)用Card Dulexe測(cè)試儀測(cè)試寬頻聲能傳輸功能（wideband acoustic transfer functions，WTAFs），比較44例平均年齡1.3歲正常兒童和44例平均年齡1.2歲的中耳積液患兒WTAFs的差異，發(fā)現(xiàn)中耳積液患兒0.8～2 k Hz頻段聲能吸收率降低；0.8～2 k Hz是反映中耳積液最敏感的頻率段，能區(qū)分90%的中耳積液患兒；同時(shí)與226 Hz探測(cè)音聲導(dǎo)抗測(cè)試（敏感度81%）比較，發(fā)現(xiàn)聲能吸收率更能敏感區(qū)分中耳積液患兒。

上述文獻(xiàn)均是將中耳病變類型作為實(shí)驗(yàn)組與各自研究中心數(shù)據(jù)庫(kù)中正常對(duì)照組寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率范圍相比較得出的結(jié)論。由于各研究中心實(shí)驗(yàn)儀器有差別，目前尚無統(tǒng)一的正常人群寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率特征。嬰幼兒最常見的中耳病變?yōu)橹卸e液和鼓膜穿孔，當(dāng)被測(cè)者寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率值在正常范圍內(nèi)時(shí)，可認(rèn)為其中耳功能正常；中耳積液患兒2 k Hz以下聲能吸收率較低；鼓膜穿孔患兒聲能吸收率增高，最先表現(xiàn)在2 k Hz以下，其具體數(shù)值有待進(jìn)一步研究。

2.4 WBT-A測(cè)試效果 近年來越來越多的有關(guān)WBT-A研究［10，11，23］證實(shí)，WBT-A檢測(cè)嬰幼兒中耳功能比1 k Hz的HFT更敏感，獲取信息更多、更準(zhǔn)確。Hunter［11］運(yùn)用Hear ID R4 system（Mimosa Acoustics）對(duì)324例新生兒（平均年齡29小時(shí)）通過聲能吸收率和1 k Hz聲導(dǎo)抗測(cè)試預(yù)測(cè)新生兒OAE聽力篩查能否通過，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聲能吸收率測(cè)試的準(zhǔn)確率高于1 k Hz聲導(dǎo)抗（準(zhǔn)確率72%），且聲能吸收率預(yù)測(cè)OAE檢測(cè)結(jié)果最敏感的頻率為2 k Hz（準(zhǔn)確率90%）左右，比1 k Hz聲能吸收率（82%）準(zhǔn)確率高；該結(jié)論與Sanford［8］報(bào)道的運(yùn)用Madsen Otoflex100聲能吸收率檢測(cè)儀測(cè)試的結(jié)果類似，Sanford比較了455例新生兒的聲能吸收率和1 k Hz聲導(dǎo)抗預(yù)測(cè)OAE檢測(cè)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)聲能吸收率準(zhǔn)確率（87%）高于1 k Hz聲導(dǎo)抗（75%）；Ellison［10］報(bào)道平均年齡1.3歲兒童的聲能吸收率反映中耳積液的靈敏度（90%）高于傳統(tǒng)聲導(dǎo)抗（81%）；

Keefe等［12］運(yùn)用丹麥國(guó)際聽力Titan聲能吸收率檢測(cè)儀檢測(cè)一組平均年齡5.5歲的中耳炎患兒的聲能吸收率，并與226 Hz聲導(dǎo)抗測(cè)試結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)其聲能吸收率準(zhǔn)確度（97%～99%）高于226 Hz聲導(dǎo)抗（80%～93%）。由于文獻(xiàn)所用的聲能吸收率測(cè)試儀器型號(hào)不同，且研究對(duì)象存在年齡大小不等的差異，故聲能吸收率的準(zhǔn)確率并無統(tǒng)一數(shù)據(jù)，但各文獻(xiàn)均提示，寬頻聲導(dǎo)抗聲能吸收率的準(zhǔn)確性高于1 k Hz聲導(dǎo)抗。目前國(guó)內(nèi)也有學(xué)者逐漸開展了聲導(dǎo)抗聲能吸收率的研究，黃孟捷［24］運(yùn)用丹麥國(guó)際聽力Titan測(cè)試儀測(cè)試了31例正常成人（平均年齡為27.84歲）的聲能吸收率，發(fā)現(xiàn)其吸收率曲線與Keefe［23］、Voss［22］、Shahnaz等［21］報(bào)導(dǎo)的曲線類似，通過分析聲能吸收率圖形和鼓膜的特征，能夠發(fā)現(xiàn)226 Hz聲導(dǎo)抗不能發(fā)現(xiàn)的中耳病變，有助于更細(xì)微更準(zhǔn)確的分析判斷中耳功能。

3 WBT-A 的應(yīng)用前景

普遍新生兒聽力篩查使發(fā)現(xiàn)聽力障礙的時(shí)間大大提前，然而，劉惠娟等［25］對(duì)182 610例新生兒聽力篩查結(jié)果分析表明初篩未通過率為11.04%，實(shí)際聽力損失檢出率為0.208%。說明大量無聽力異?；蚴请S發(fā)育可逐漸自愈的傳導(dǎo)性聽力異?；純何赐ㄟ^聽力初篩，因此，有必要聯(lián)合WBT-A共同進(jìn)行聽力篩查，以區(qū)分傳導(dǎo)性和神經(jīng)性聽力損失，從而降低假陽(yáng)性率。

我國(guó)2～7歲兒童分泌性中耳炎發(fā)病率約為6.25%［26］，部分患兒需行鼓膜穿刺抽液或鼓膜置管術(shù)；傳統(tǒng)的聲導(dǎo)抗測(cè)試需要耳道給壓，不適于術(shù)后檢查。WBT-A可以在耳道正常壓力即不給外來壓力的條件下測(cè)試226～8 000 Hz的聲能吸收率，可根據(jù)吸收率數(shù)值和中耳積液量的關(guān)系，監(jiān)測(cè)鼓膜置管術(shù)中中耳積液是否抽吸徹底［19］，且適用于術(shù)后療效評(píng)估，包括鼓膜置管是否通暢，中耳是否有殘余液體等。

目前WBA-T僅用于實(shí)驗(yàn)研究，其臨床應(yīng)用還存在一定的局限，原因在于：①聲信號(hào)參數(shù)不統(tǒng)一，各研究所數(shù)值有一定差異；②嬰幼兒中耳處于發(fā)育階段，尤其3月齡以內(nèi)嬰幼兒，聲能吸收率隨月齡增加變化較大，不同年齡段兒童其聲能吸收率的正常范圍也不同，且目前尚無應(yīng)用WBA-T的統(tǒng)一的年齡分組依據(jù)；③現(xiàn)有檢測(cè)樣本量不夠充足，需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究，以發(fā)掘其更多的潛在作用。

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（2014-07-24收稿）

（本文編輯 周濤）

10.3969／j.issn.1006-7299.2015.03.026

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1 廣州市婦女兒童醫(yī)療中心耳鼻喉科（廣州 510120）

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