耳声发射的临床应用

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1、 耳声发射的临床应用耳声发射的临床应用 段吉茸 耳声发射现象的发现是听觉生理学和听力学近 20 年来最重要的进展之。对耳声发 射的研究是对听觉生理及病理机制研究的一部分。 耳声发射来源于耳蜗， 代表了耳蜗内的主 动机械活动，并可以反映听觉传出系统的活动情况。目前，对耳声发射的研究工作已不再限 于对耳声发射机理和临床应用的研究， 而是进一步以耳声发射为观察耳蜗后结构及听觉中枢 的生理活动的研究手段， 并试图通过对耳声发射的观察了解有关结构的病理机制， 为临床诊 治有关疾病提供依据。 英国人 KemD 最初从事地震研究，由于偶然机会而进入听力学领域。受研究地层结构 办法的启发， 基于在基底膜机械阻

2、抗 “不均匀” 时行波能量会折返并经中耳回到外耳的设想， Kemp 于 1978 年用耳机传声器组合探头记录人外耳道声场在受到瞬态声刺激后的变化情 况。 他使用短声作为瞬态声刺激信号， 发现所记到的耳道声场信号中除迅速衰减的刺激信号 外， 还有一延迟数毫秒出现、 持续十余毫秒以上的音频信号。 在排除了其他可能之后， Kemp 认为这一信号来自耳蜗，是由耳蜗耗能的主动活动所产生，将其称为“耳声发射”(otoacous “cemission，OAE)”(Kemp，1978)。由于耳声发射是一种机械能量的发射(也有称“外泄” 者)，而从其强度和潜伏期来看这一机械能量显然不可能直接来源于刺激信号，因而

3、它必定 来自耳蜗内某种耗能的主动过程。在 Kemp 报告短声诱发的耳声发射后不久，又陆续发现了 各种其他形式的耳声发射。 耳声发射的发现为耳蜗内主动机制的存在提供了直接证据， 使人 们对耳蜗功能的认识发生了根本性变化， 为听生理研究提供了全新的概念和研究方向。 它的 发现是现代听生理学的重要突破之一， 引起了众多耳科学者的重视， 并已逐步应用于临床听 力学检查。 耳声发射的基本概念耳声发射的基本概念 耳声发射的定义耳声发射的定义 KemD(1986)对耳声发射做了如下定义：耳声发射是一种产生于耳蜗、经听骨链及鼓膜 传导释放人外耳道的音频能量(Kemp，1986)o 这一定义对耳声发射做了一些限

4、定。首先，耳声发射的能量必须是来自耳蜗；其次，这 些能量须经过中耳结构的传导进入外耳道而被记录到。 了解这一定义的含义对正确理解耳声 发射及其在临床和研究中的意义十分重要。 耳声发射以机械振动的形式起源于耳蜗。 经过大量研究， 目前多数学者认为这种振动能 量来自外毛细胞(outerhaircell，OHC)，其活动通过多种途径使基底膜(basilarmembrane，BM) 发生某些形式的振动。 这种振动又在内耳淋巴中以压力变化的形式传导， 并通过卵圆窗推动 听骨链及鼓膜振动， 最终引起外耳道内的空气振动。 上述过程实际上是声音传人内耳的逆过 程。由于这一振动的频率多在数百到数千 Hz，属声频

5、范围(2020000Hz)，因而称之为耳声 发射。顾名思义，耳声发射即是由耳内发出的声音，其实质是耳蜗内机械振动能量经声音传 人内耳的逆过程以空气振动(声音)的形式释放出来。 耳声发射的分类耳声发射的分类 按是否由外界刺激所诱发，耳声发射可以被分为自发性耳声发射(spontaneous otoacous tic emission，SOAE)和诱发性耳声发射(evokedot oacoustic emission，EOAE)。在诱发性耳 声发射中依据由何种刺激诱发，又可进一步分为：瞬态声诱发耳声发射(transientlv evoked otoacousticemission，TEOAE)、畸变

6、产物耳声发射(distortion product otoacoustic emissiOn，DPOAE)、刺激频率耳声发射(stimulus frequency otoacoustic emission，SFOAE)和电诱发耳声 发射(electrically evoked otoacoustic emission，EEOAE)。 如上所述，耳声发射是内耳能量的发射(外泄)。自发性耳声发射是耳蜗在不需任何外界 刺激的情况下持续向外发射机械能量， 在外耳道内表现为单频或多频的窄带谱峰， 其形式极 似纯音。 瞬态声诱发耳声发射系指耳蜗受到外界短暂脉冲声刺激后经过一定潜伏期， 以一定形式 释放出声

7、频能量，其形式由刺激声的特点决定。由于这种形式的耳声发射具有一定潜伏期， 有人也称之为延迟性诱发耳声发射(delayed evoked otoacousticemission，DEOAE)。此外，由 于它能重复刺激声的内容，类似回声，又是 Kemp 最早报告的耳声发射形式，因此也有人称 之为“Kemp 回声”(KemP，secho)o 畸变产物耳声发射是一种特殊形式的耳声发射。 任何非线性系统在由外界输入时， 其输 出可以有两种形式的畸变(失真)；谐波畸变和调制畸变。其中调制畸变出现在当输入含有两 个以上频率时。 由于耳蜗功能系统为一非线性生物系统， 因此当其受到两个具有一定频率比 关系的纯音

8、(称为原始音，primarytone，以 f1 和 f2 表示)作用时，由于其主动机制的非线性， 使得其释放的声频中出现具 2f1f2 和 f2f1 等关系的畸变频率，称为畸变产物耳声发射。 耳蜗受到一个连续纯音刺激时，也会将与刺激音性质相同的声频能量发射回至外耳道。 由于这种耳声发射的频率与刺激频率完全相同，故称之为刺激频率耳声发射。 耳声发射的意义耳声发射的意义 耳声发射代表着耳蜗内耗能的主动性机械活动，这种主动活动机制被认为是正常耳 蜗功能的一个极重要部分。 1948 年 Gold 提出耳蜗机械运动的精细调谐需要耳蜗内主动活动的参与。 新近的研究也 使人们想到听觉的高度灵敏和精细的频率辨

9、别与耳蜗对所传人的声信号的主动性加工有关。 有人提出耳蜗具有放大和滤波的两重作用。 声信号行波将最终引起相应听觉。 听觉的灵敏度将取决于行波是否能有效地兴奋感觉细 胞， 引起神经冲动的发放； 听觉的分辨力也部分地与行波能否准确地兴奋相应感觉细胞有关。 低强度声的行波除本身幅度原本很小外， 其在耳蜗的运行必然会因克服各种阻力而不断消耗 其能量，在到达相应感觉细胞的部位时，其幅度将是十分有限的。在完全被动的耳蜗中，仅 由基底膜物理特性构成的机械调谐是十分粗糙的， 产生的分辨率也远不够精细。 耳蜗主动机 制以一定的形式作用于基底膜， 可以为行波运行增加能量， 起到克服能量耗散甚至放大的作 用。 听觉

10、传出系统对外毛细胞有调节作用， 并通过它改变耳蜗结构的活动状态， 从而对传人 的听觉信号产生影响。 听觉系统借助耳蜗主动机制形成的这种系统和功能， 不仅可以借助高 级神经系统对耳蜗功能状态进行调节， 而且在高声强环境中对耳蜗具有一定保护作用。 最近 的研究还提示耳蜗主动机制在传出神经的作用下还可能参与双耳听觉的空间定位过程。 可以把从外耳道开始到听觉皮层所构成的听觉系统看成是一个复杂的信号分析系统。 耳 蜗，或更具体地讲，听毛 细胞的声电转换相当于该系统的传感器或信号采集部分，而听 觉神经系统是复杂的信号分析部分，听皮层和高级神经感知中枢则是分析结果的读出部分。 在任何一个分析系统中原始信号的

11、采集都是十分重要的， 其灵敏度、 分辨率将决定其后的分 析结果如何。如果原始信号过于粗糙，其后的精细分析则无从谈起。耳蜗内的主动机制正是 通过主动的机械活动增加了听觉系统初级传感器一毛细胞换能器的灵敏度和分辨力， 并有助 于控制其增益，从而为听觉神经系统的精细分析提供了丰富的信息。由此可言，主动机制是 耳蜗听生理的机制的一个极重要的部分， 临床上部分感音神经性聋的听阈提高、 分辨力变差 及出现重振(动态范围减小)可能即是源于外毛细胞受损造成的主动机制障碍 瞬态声诱发耳声发射（瞬态声诱发耳声发射（TEOAE）的临床研究）的临床研究 感音神经性聋是耳科最大的难症之一， 缘其发病机制不清。 感音神经

12、性聋的病因及病理 十分复杂， 从耳蜗开始至听觉皮层之间听觉传导通路的病变都可造成感音神经性聋。 临床上 对病变的定位及定性诊断对了解病变、 指导治疗和预防具有重要意义。 临床常用的检查手段 除心理物理方法外，主要是对电神经活动的检查，以往对耳蜗内机械活动状态无法观察。 耳声发射为我们提供了一个直接了解耳蜗机械活动状况的窗口。因此，在其发现后不久，就 有诸多学者利用这一“声学探子”对多种感音神经性聋进行了观察研究，并不断探讨其临床 应用价值。由于现已基本肯定耳声发射来自耳蜗，是耳蜗内机械活动(或具体说是外毛细胞 活动)的结果，因此测试耳声发射有助于对耳蜗功能和感音神经性聋的分析诊断。 由于耳声发

13、射是音频能量沿声音传人耳蜗的相反途径自内耳传至外耳道， 因此中耳结构 的正常和外耳道的通畅是记录耳声发射的必要条件。 外耳道的阻塞性病变除可以影响探头的 放置外，还直接阻碍耳声发射能量传导至探头内的微音器，使记录难以进行。中耳病变主要 通过妨碍耳声发射振动能量向外传导而使传到外耳道内的耳声发射减弱或消失。研究表明， 渗出性中耳炎、 咽鼓管功能不良等都可以使耳声发射幅度减低或消失。 因此在进行耳声发射 检查前，有必要询问中耳疾病史，并详细进行耳镜检查，和做鼓室导抗测试以排除潜在的中 耳病变。 1 TEOAE 与儿童听力筛选 在耳声发射发现以前， 有条件的医院里多采用听性脑干电 反应(ABR)作为

14、检查新生儿听力的方法。目前，应用诱发性耳声发射进行新生儿听力筛选已 在发达国家的大医院里普遍开展，它具有快速、简便、无创、灵敏的优点。由于出生后第一、 二天时新生儿中耳内可有羊水残留， 影响对耳声发射的记录， 故一般主张在新生儿出生三天 后检查， 一般选择午后新生儿进食后入睡时进行检查， 此时新生儿较为安静。 作为听力筛选， 测试环境噪声低于 40dBSPL 即可。 以 60dBSPL 的短声或 1kHz 短音测试， 有肯定的 TEOAE 反应即可判为外周听力正常。目前也有新的系统采用 DPOAE 进行测试，效果相同。双耳检 查所需时间在 10min 以内。检查前应注意排除外耳、中耳病变。新生

15、儿如无中耳疾患，其 诱发性耳声发射反应可准确反映耳蜗功能正常与否。与 ABR 的对照研究表明，在 ABR 反 应阈高于 30dBnHL 者，诱发性耳声发射一般为阴性。正常新生儿 TEOAE 阳性率为 100， 反应频谱与正常成人一样分为宽谱或多峰型， 但其强度平均高于成年人， 反应中的高频成分 较多(Johnsen 等，1988)。 2M6niire 病的 TEOAE 表现 M6niire 病的病变在耳蜗，主要是内淋巴压力增高， 膜性结构张力加大，引起流体动力学和机械动力学改变，久之毛细胞等结构可出现萎缩。由 于耳声发射产生于耳蜗，故上述病理可以通过耳声发射反映出来。临床观察发现部分 M6ni

16、re 病耳也可出现耳声发射反应，但随着听力损失的增加，耳声发射的检出率下降、反 应阈增高。当听力损失超过 40dB 时，耳声发射一般消失。甘油试验可以在改善听阈的同时 降低耳声发射反应阈，或使反应由阴性转为阳性。这证明上述耳声发射的改变的确反映了 M6nire 病所造成的耳蜗病理状况(Bonfils 等，1988)。有学者发现多数正常人 TEOAE 反应 的频谱中都存在一个 1016kHz 左右的主频谱峰，而在 M6nibre 病患者 TEOAE 的主频 谱峰则向低频移动，出现在 0811kHz。使用利尿药后，这些患者的 TEOAE 主频谱峰 向高频方向移动，可以接近正常人。该作者认为 TEOAE 的这种变化可能是膜迷路积水改变 了基底膜运动方式造成的，可以随耳蜗内环境的改变而逆转(Tubo 等，1995)o 3TEOAE 与其它感音神经性聋 诱发性耳声发射的出现率在不同耳群有明显差别。 在正常耳为 100，感音神经性聋患耳则是随着听力损失的加重，出现率下降，当听力损失 超过 40dBHL 时诱发性耳声发射反应趋于消失(K