耳声发射(廖华)

一、概述

耳声放射武汉大学大学第一临床学院耳鼻咽喉-头颈外科廖华1、传统观点以为，耳蜗是一种机械—生物电换能器。二、共振学说 Helmholtz于1857~1863年间依照有关基底膜组织学学问提出，大体观点在耳蜗内对声音频率进展机械性分析〔基底膜横行纤维是产生共振的构造对必定声频，基底膜相应部位的横行纤维振动最明显，振幅最高。3、行波学说Békésy于60点。但这些学说无法特地好的说明近代争论觉察。蜗神经水平的AP调谐曲线的灵敏度与高级听核系统的调谐特性相近〔以往始终以为听觉效率是中枢对听觉信号进展屡次加工、分析的结果。良好的频率区分率。可感受20~20230Hz的声音，在~4kHz频率区分率为%。在1000Hz人耳能够听到引发鼓膜振动幅度仅相当于质子直径大小，可感受强度相差120dB〔100。仅从耳蜗构造的物理特性〔基底膜、柯替器、毛细胞的频率定位散布械调谐不能使低级神经元具有如此灵敏的调谐特性。1948年，Gold提出在耳蜗中可能存在一种与机械—生物电转换进程相匹配的逆进程，谐特性变得更为精细，并以为可在外耳道中记录到这种活动信号。1971Rhode报告了基底膜运动的非线性特性1978年，Kemp用耳机/传声器组合探头，利用短声作为瞬态声刺激信号，觉察所记录20毫秒的另一声信号，应当是耳蜗耗能的主动活动产生，将其称为耳声放射OtoacousitcemissioOAE20年来的重要进展之一。生某种形式的振动，通过内耳淋巴的压力转变形成传导，通过卵园窗、听骨链及鼓膜振动，释放在外耳道中。事实上是声音传入内耳的逆进程。二、耳声放射的概念及分类一、概念 Kemp〔1986〕对耳声放射概念为：产生于耳蜗，经听骨链和鼓膜传导并释放到外耳道的音频能量。二、OAE的分类自发性耳声放射〔spontaneousotoacousticemission，SOAE〕在没有任何外界刺激的情形下发生的声能释放。诱发性耳声放射〔evokedotoacousticemission，EOAE〕在不同的外界刺激的条件下产生的声能释放。A、瞬态诱发耳声放射transientlyevokedotoacousticemissio，TEOA声、短纯音或短音。、畸变产物耳声放射distortionproductotoacousticemissioDPOA，同时赐予两个具有必定的频比关系〔f1和f2，且f1<f2f2/f1<〕的纯音诱发的耳声放射。信号显现于与两个刺激音有关的固定频率上，遵循nf1±mf2的公式，以2f1-f2反映幅值最大、最稳固，临床上最常选用。、刺激频率耳声放射stimulusfrequencyotoacousticemissioSFOA音刺激，耳声放射的频率与刺激声频率完全一样。D、电诱发耳声放射electricallyevokedotoacousticemissio，EEOA，是利用埋植在耳蜗四周的电极向耳蜗内输入电刺激，由耦合在外耳道内的微间器探头记录到OAE信号。三、耳声放射的产生气制运动有关，是耳蜗主动释能的结果。Kemp觉察OAE后，曾蒙受众多质疑，第一Wilson(1984年)提出OAE可能只是中耳活动所造成的一种赝像artifacOAE是一种源于耳蜗的声音能量。在一个阻尼系统中，假设是输入/输出能量相等，即说明该系统中有的100倍，即主动机制使行波振收到增加了40dB(Kemp，1986)，从而以为耳蜗是能量补充的来源。此刻这一观点已被论证并取得普遍认同。OAE源于耳蜗的证据：一、OAE用化学制剂阻断或切断第VIII颅神经，在不能测作声刺激引出的神经反映时，仍可记录到OA。2、OAE反映具有非线性，由此可排解OAE是由中耳活动引发的假说。3、OAE不受刺激率转变的阻碍，与神经反映不同。4、诱发性OAE有频率离散现象，即放射声的频率越高，暗藏期越短。五、外来刺激对SOAE或EOAE均有压抑或掩蔽作用，而且压抑或掩蔽的成效取决于OAEOAE明显。六、多种阻碍耳蜗代谢的因素都可对OAE产生阻碍，试验觉察，噪声性及耳毒性听OAE，阿斯匹林所致的临时性听力损失的OAE药后恢复，阿斯匹林同时对TEOAE和SFOAE也有阻碍，但对DPOAE的阻碍相对较小。740~50dB以上的频率区OAE消逝，而在听阈正常频率仍可引出。至于耳蜗主动释能的机理，Kemp〔1978〕以为在一个耗能系统中输入能量和输出能量Kemp〔〕基底膜可由于各类原因此致其机械阻抗在某些部位不均匀，当行波通过时，部份能量可由该处发生折返，逆向传向镫骨底板，经听骨链，骨膜传向外耳道而形成OAE。造成基底膜机械阻抗“不均匀”的原因很多，能够是解剖上的，也能够是功能上的。基底膜的主动反响机制 机制A，该机制对本段基底膜呈正反响效应而对接近基底膜表现为负反响。机制B，典型的直接正反响机制：一为放大，二为有利于基底膜的精细调谐，部份能量经由基底膜，听骨链及鼓膜释放出来，从而产生OAE。SOAE—毛细胞收缩释能的正反响进程，当耳蜗内生成的能量到达必定强度，便逸出到外耳道，生成SOAE。对DPOAEDPOAE或是只在基底膜产生，即两DPOAE出终末附着在外毛细胞的底端，这点支持OHC是OAE来源之一的说法，当同时受到两个折返，形成调制畸变产物耳声放射。四、耳声放射的大体特点一起特点1、非线性 当刺激声强度增加，EOAE显现非线性饱和。2、锁相性 OAE的相位取决于刺激信号的相位并跟从刺激声相位的转变而发生固定的相位转变。3、可重复性和稳固性〔一〕自发性耳声放射〔SOAE〕SOAE运算〔快速傅立叶变换〕转变成频域信号〔功率谱〕加以显示。1、检出率SOAE可在大约1/3-1/2的正常听力人群中检出Schloch198334%Frick198826%Bright198643%Bonfils198935%Rebillard198719%假设一耳显现SOAE，那么另一耳显现SOAE的机率增加1倍。SOAE的检测与测试系统的灵敏率及环境噪声有必定关系。2、性别及年龄对SOAE的阻碍〔Cenferandagediffreces〕Zurek〔1981〕~Lonsbury-Martin〔1990〕年间续报导：女性SOAE的检出率〔52%〕显著高于男性30，最初以为是由于男性较多地暴露于噪声所致，但Stricklan〔198〕在Lonsbury-Martin〔1988〕推想：女性耳蜗的体积相对较小，其OHC的排列更不规那么，从而更易产生SOAE。在婴儿、儿童及青年人中，SOAE与年龄无关，但昔时龄>50岁时SOAE的检出率明显下降。3、反映幅值典型SOAE的反映幅值在-10~20dBSPL之间，极少超过20dBSPL。可能的说明：自身〔self-limitingsaturationmechanism〕SOAE〔Zwicker，1979，198。SOAE的发生频率稳固，但振幅在不同时刻的变异特地大，可达30dBSP。4、频率SOAE典型的频率范围位于~6kHz频率成份，也能够包括多个频率成份，最多见于1~2kHz，且频率高度稳固。可能的说明：1~2kHzRebillard1987年曾报导位于9kHz的SOAE。Kamal报导频率有人群区域性不同，如东方人：3kHz；高加索人：kHz，另外，婴儿的SOAE2~7kHz。5、临床意义目前SOAE的生理及临床意义尚未明白，可能部份SOAE与耳鸣有关。〔二〕瞬态诱发耳声放射〔TEOAE〕TEOAE是在短时程声刺激〔短声或短音〕后4~15ms记录到的散频声反映。自1978年Kemp报导了耳声放射以来，TEOAE〕刺激性耳声放射StimulateacousticemissionKem197〔〕耳蜗机械反映〔evokedcochlearmechanicalresponse，Kemp1979〔３〕耳蜗回声或回声CochlearechoesorechoeKemp198198Kempechoe〔４〔Delayedevokedotoacousticemission，Zwriker198。对延迟诱发耳声放射这一命名，以为不准确，由于除SOAE外，其它几种耳声放射都是在刺激声以后通过必定暗藏期发生的，而至于“echoes”那么为错误命名，由于TEOAE1、记录方式最初的记录设备为各试验室自行制备1988年，Kemp等设计出ILO-88型耳动态，由于其操作简便，并拥有良好的伪迹排解系统，特地快为很多试验室所承受。另外，还有POEMS系统，Madsen的Celesta503，Capella耳声放射等。TEOAE对测试环境没有格外严格的要求，一样只需要安静的、噪声强度45~50dB〔A〕的环境中即可。刺激声多承受疏波短声，脉冲宽度80~100us，以80us常常使用，刺激声强度多用80dBpeSPL，范围60~90dBpeSPL。一样承受“3+1”的非线性给声方式，叠加次数150~2048次不等，扫描时刻一样为20ms，扫描延时~5ms。第一将探头塞入外耳道，然后进展探头校准，调剂探头位置，到达要求后即可开头测试。排解非耳声放射的伪迹提高探头质量，提高时刻响应特性和频率响应特性探头与外耳道耦合良好承受门控或延迟触发 去除记录开头数毫秒的强刺激伪迹〔3~5ms〕带通滤波利用TEOAE的锁相性和非线性特性进展加减处置“3+1”的给声方式2、区分标准最初由各试验室自行制备的记录设备〔高强度刺激时的非线性饱和〔〕~kH，并具有频率离散现象。此刻TEOAE专家评定 由专业人员对TEOAE的反映频谱图，波形相关率，反映幅值及本底噪声等几个方面综合分析后进展评定，Salomon等以为这是目前最为靠得住的区分方式。依照TEOAE反映的信噪比不同检测系统对信噪比的设置不同，ILO-88型耳动态分析多要求信噪比≥3dB，POEMS系统要求Fsp≥2，Celesta503要求反映幅值超出本底噪声1SD。依照波形总相关率很多作者以为波形总相关率>50%即表示TEOAE存在，Kop等在对波形总相关率与专家评定结果比照后得出结论，50%是区分TEOAE存在与否的平安指标，但也有部份作者以为这一标准偏低，Levi等和Lafreniere等均选择70%以完全排解伪迹的可能。3、TEOAE的大体特点检出率在正常听力成人中，TEOAE的检出率可接近或到达100%。由于区分标准并非统一，各方统计结果有必定不同。在正常生儿中，有关TEOAE检出率的报导多数在90~100%，但在NICU〔neonatalintensivecareunit〕的生儿，TEOAE检出率明显下降，Bonfils等争论觉察，当ABRV波阈值≤30dB HL时，全部受试者都可检出TEOAE反映，当ABR波V阈值≥40dBHL时，TEOAE消逝。一样耳蜗性听力损失超过40~50dB，那么TEOAE不能检出。反映幅值TEOAE的反映幅值个体不同较大，一样在-5~20dBSPL之间。不同作者报导的结果也有不同。刘博等〔1996〕ILO-92mean：±dBSPL(正常成人)廖华等(1998)Celesta-503~dBSPLmean±(正常听力青年人)廖华等1998±〔正常生儿〕正常生儿的反映幅值显著高于正常听力成人。原因：①耳道容积较小②SOAE的发生率高频谱，即反映信号的频率散布范围正常听力成人TEOAE~5kH1~2kHz率最高。廖华(1998)各频段检出率及反映幅值〔正常听力青年人〕~1kHz 1~2kHz 2~4kHz% % %±dB ± ±正常生儿TEOAE的频谱范围也散布在~5kHz，以1~4kHz为主。生儿TEOAE持续时刻初期报导:TEOAE的持续时刻从几ms至数百ms不等，据此，Zwicker等将TEOAE分为“短”TEOAETEOAE。目前很少有关持续时刻的报导。暗藏期TEOAE的暗藏期与其频率严密相关，TEOAE的频率越高，其暗藏期越短，反之那么越长，1kHz10~16ms。检测阈值TEOAE的检测阈值常低于其相应的心理声学阈值。阻碍TEOAE的因素①刺激强度：在低刺激水寻常，TEOAE的反映强度随刺激强度的上升而呈线性增加，在刺激强度到达必定水寻常显现饱和。TEOAE的反映幅值降低，分泌性中耳炎、耳硬化症、听骨链中断等转变中耳声导纳及共振频率的病理因素亦降低TEOAE的反映幅值。③年龄：TEOAE的反映幅值和检出率随年龄的增高而呈下降趋势，婴幼儿高于成人，而老年人较青年人为低。④噪声、药物：TEOAE对耳蜗的损害超级灵敏，耳蜗的稍微损伤即能致使TEOAE的能引发TEOAE⑤对侧声刺激的阻碍：对侧赐予声刺激时，刺激声可通过激活脑干的内侧橄榄耳蜗系统MO，抑制同侧的耳蜗功能状态，致使TEOAE期的转变，可能在强声暴露时，有疼惜内耳的作用。⑥背景噪声的阻碍：背景噪声太高可致使测试信号失真，乃至难以记录到反映信号⑦SOAE：伴随有SOAE的个体，在SOAE频率上TEOAE受到显著增加。在啮齿类动物的耳蜗中几乎没有OHC4，其二可能是暗藏期短。〔二〕刺激频率耳声放射〔SFOAE〕SFOAE是用某个频率纯音持续刺激时，诱发出的单一、低强度的持续音调的OAE与TEOAE相较，SFOAE测试SFOAE对设备的要求较高，是通过扫描刺激信号的频率，转变刺激与耳声放射信号间的相位关系，而提取非线性的SFOAE信号。窄带滤波系统起着超级重要的作用。SFOAE由Kemp和Chum在1980年第一次报导。SFOAE的很多特点与TEOAE相像，最要紧的一样点：在以中等强度的声刺激下，SFOAE1、检出率，SFOAE的检出率目前尚未见系统争论Kemp 19806/8 Ratten 1983 17/20 Dallmayr 1987 2、反映幅值SFOAE的反映幅值一样位于-20~10dBSPL，有SOAE那么略高。3、暗藏期Kemp 1980，1983 10~12msDallmayr1987年报导其确定暗藏期为7msTEOAESFOAE的争论较长，国内尚未见SFOAE的报导，其临床意义尚有待进一步争论。〔三〕畸变产物耳声放射〔DPOAE〕畸变产物耳声放射是耳蜗同时受到两个具有必定频比关系的初始纯音刺激时频能量。1、记录方式记录DPOAEDOPAE的产生需要具有必定频比关系的两个纯音〔即f1和f2，f2/f1=~〕同时刺激耳蜗，故探头内除有一个高灵敏的麦克风外，还需有二个微型扬声器，信号被搜集后，经放大、叠加，在频率上进展显示和记录。DPOAE的记录设备除试验室自行制备外，目前可供选择的测试系统较多，如ILO-92耳动态，GSI-60DPOAE仪，Madsen公司的Celesta503、Capella耳声放射等。DPOAEnf1±mf2〔m，n为整数〕2f1-f1处的反映幅值最大。DPOAE〔~8kH可作出DP-gram，显示耳蜗全频听功能状况。2、区分标准DPOAE的区分一样以反映幅值超出本底噪声3dB以上为标准，但Popelka等以为这一标准不够允分，而主见以反映幅值超出本底噪声2SD或超出于95%可信区间来进展区分。3、DPOAE的大体特点A、DP-gram〔f0或f2为横坐标，2f1-f2处的幅值为纵坐标〕在正常听力人群中，DPOAE各频率的检出率均接近或到达100%。但在低频段，其检出率稍低，可能与低频段本底噪声较高有关。反映幅值阻碍DPOAE频率比及个体间的不一样。试验证明，能诱发出高强度DPOAE反映的适宜频率比为~，最适为。争论觉察，当f1的强度>f2约5~10dB时，诱发反映的幅值较大DPOAE50~60dBDPOAE的反映幅值与TEOAE相应频段的反映幅值显著相关暗藏期DPOAEKempf2/f1的比率增高，DPOAE的暗藏期缩短。当f2/f1=时，相位约为半周，当f2/f1=时，相位可达2周半，刺激强度上升，也会使暗藏期缩短。Kemp以为，DPOAE暗藏期的产生可能有两个不同机制，当低强度刺激和低频比时，其暗藏期产生的机制可能类似于TEOAE，而高强度刺激和较大频比时的暗藏期可能是另外的机制。暗藏期的临床意义不明。正常听力成人DPOAE听力图中可见两个反映顶峰，别离位于和kHz四周，两峰之间有一反映低谷。咱们用Celesta5031kHz和6kHz，低频区DPOAE反映顶峰同中耳传导声信号的最正确频率相吻合，而且多数SOAE和TEOAEDPOAE反映顶峰的产生尚无合理说明，Lafreniere等争论觉察，当承受不同阻抗的探头别离测试DPOAE听力图时，低频区区的反映顶峰可能与系统本身有必定关系。DP-gram与纯音听力图存在良好的线性相关。B、输入/输出函数曲线〔Input/Outputfunction〕即I/O曲线I/O曲线，确实是在维持2f1-f2畸变产物频率不变的情形下，逐级降低初始音的强度，2f1-f2畸变产物的振幅作出的图形。有人以为DPOAE的I/O曲线由两部份组成，一部份是在低水平〔初始音强度<60dBSPL〕刺激时发生的，亦即主动的非线性成份，是反映耳蜗外毛细胞代谢性的非线性成份，此部份对缺氧、中毒等损伤外毛细胞的因素超级灵敏；另一部份是在高水平〔>60dBSPL〕刺激时发生的，反映了耳蜗的机械非线性，故I/O曲线的形态能够了解耳蜗的受损原因。正常听力成人的I/O函数曲线的斜率随初始音频率的增加而渐渐增大，但未超过1。DPOAE30~45dBSPL不同个体间I/O函数曲线变异较大，大致可分为四种类型。〔Straigh〔SaturatePlateaNotcheStraight者最多，咱们的统计约占66%，其它各占10%左右，当时始音强度到达60~65dBSPL时，I/O函数曲线在初始音强≤70dBSPL4、畸变产物耳声放射的阻碍因素性别、年龄的阻碍：DPOAE无明显性别不同，其反映强度随年龄的上升而渐渐下降，生儿和婴幼儿的DPOAE各频率的反映幅值均显著高于成人，老年人那么较低。外、中耳功能状态的阻碍：外耳道的正压、负压显著降低DPOAE，与TEOAE降低其幅值。对侧声刺激的阻碍：Kemp和Prown在试验中觉察，对DPOAE产生最大抑制作用的频率通常表此刻两个初始刺激音的频率之间，而非2f-f或其他DP的反映频率，此点1 2可说明DPOAE的产生是在f和f的相关点上。1 2细胞活动→DP下降。又有报导说，抑制声以白噪声成效最明显，50dB的白噪声可使耳声放射的幅值降低一半。药物：1988年Wier等觉察阿斯匹林能够降低DPOAE的幅值，但这种现象会随着初始音强度的渐渐增高而减弱或消逝。SOAE：DPOAE归并SOAE时，在相应频段上的幅值会提高，但这种阻碍会随刺激强度的增加而减弱，这说明DPOAE与其他OAE产生的机制有一起点，也有明显不同。TEOAE与DPOAE的比较相关性较差。TEOAE的灵敏范围要紧在1~4kHz，故可作为中频区听力损失的选择方式，能够引出1~4kHz30dBHL。DPOAE要紧优势在于具有准确的频率特性，比TEOAE更精准地监测听觉位置的毛细胞功能。TEOAE对听力损失更灵敏，较小的听力损失后即可缺失，DPOAE可能在听力损失较重耳仍可引发。DPOAE的另一优势是与听力图间有较好的相关性。五、耳声放射的临床应用1、生儿听力选择婴幼儿的听力损伤对其语言力量的形成及认知力量的提高将造成极为不利的阻碍诞生后头6个月内的正常听力在其随后的语言发育中取着关键的作用〔JointCommitteeonInfantHearing〕在1994年的述职报告中指出，全部失听婴儿应在3个月龄时被确诊，并在6个月龄前同意干与性医治。因此，生儿普遍性听力选择势在必行。由于OAE源于耳蜗的主动释能机制，能反映外毛细胞和/或其四周构造的机械功能状态，其测试又具有快速、无创、灵敏、客观等优势，因此OAE一经觉察，即被推举用于生儿和婴幼儿的听力选择。欧美一些国家已将TEOAE列为生儿的常规测试工程，与TEOAE相较，DPOAE测试时刻稍长，但具有更高的频率特异性和频谱范围，能了解耳蜗高频区的4~8kHDPOAE>50dBH60dBHLDPOAE也被用于生儿听力选择1991第一将DPOAE用于TEOAE对生儿听力选择，最知名的当推美国罗德岛听力评估打算。诱发耳声放射具有快速、简便、无创、灵敏的特点，对那个问题的争论已很多，应当说是一个成熟的方式。二、外毛细胞功能障碍/有助于对耳蜗功能，特地是外毛细胞功能障碍的感音神经性聋的分析诊断。梅尼埃病耳声放射反映随听力损失增加，检出率下降、反映阈上升。甘油试验可改善反映阈，或反映由阴转阳。TEOAE〔~kHz→~kHz〕用利尿剂后可使主频谱峰向高频方向移动--膜迷路积水转变了基底膜运动方式。噪声性聋及药物中毒性聋TEOAEOAE的频率范围较窄。幅值能更灵敏地反映耳蜗损伤耳毒性药物所致耳蜗损伤EOAE转变早于听力转变，有学者建议利用耳声放射进展监测，以期初期觉察耳蜗损伤3、听神经病〔auditoryneuropathy〕1980年Worthington报导4例纯音听力可测出而引不出ABR，1996年Starr第一次命名为听神经病。临床特点病史：听不清谈话声，存在言语沟通困难。率不成比例地低于纯音听阈。ABR多不能引出，耳蜗微音电位可正常然强度的白噪声，TEOAE振幅下降2~4 dB，但听神经病患者这种对侧抑制现象消逝。声导抗:鼓室压图A型，但引不出镫骨肌反射。病变部位：尚未确信，由于镫骨肌反射引不出，耳声放射对侧抑制消逝，推想听觉脑干24、听神经瘤〔acousticneuroma，AN〕型的小脑脑桥角占位性病变。OAE在评判AN病人的耳蜗功能，蜗后聋的区分诊断，术中耳蜗功能监测及保听术式选择等方面有较大应用潜能。争论AN常常使用的OAE类型为TEOAE和DPOAE。听神经瘤患者的EOAE47%。听神经瘤的病理生理机制，DPOAE检测将患者的听力损害分为耳蜗型非耳蜗型或混合型。耳蜗型DP幅值下降与纯音听阈程度相关。原因：A.内耳动脉供血缺乏〔肿瘤间接引发〕B.肿瘤干扰MOCB使OHC的传出神经调剂破坏。非蜗型：DP幅值正常或高于正常，且与纯音听阈水平无关。在AN手术听力保存及疼惜中的应用术前应用 TEOAE存在，确信有良好的耳蜗功能，可考虑保听术式，DPOAE的耳蜗与非耳蜗分型亦有助于保听术式的选择。术中监测 常常使用DPOAE疼惜内耳的终端动脉。DPOAE能在半秒内供给反响信息。但术中记录易受干扰。C．术后应用 术后EOAE能引出，是听力有望恢复的良好迹象。五、耳鸣自发性耳声放射(SOAE)SOAE者们试图证明SOAE要争论SOAE与耳鸣的关系，就必需确信SOAE与耳鸣相关的标准，Plinkert等在争论一名双侧均有SOAE的耳鸣患者时，觉察SOAE与耳鸣同步；耳鸣音调与SOAE频率成份相关；播放记录到的SOAE，其频率与耳鸣音调类似；SOAE与耳鸣可被同时抑制，故以为该患者耳鸣与SOAEPenner等以为符合以下标准即能够为SOAE〔〕耳鸣匹配频率与SOAE〕抑制了SOAE〕那么SOAE〔〕耳鸣的掩蔽曲线具有频率特异性。依照标准，Penner观看了96名耳鸣患者，确认其中4名患者的耳鸣是由SOA