耳聲發射

耳聲發射

音頻能量
耳聲發射,即指這種從外耳道記錄的來自耳蝸内的彈性波能量。耳聲發射以機械振動的形式起源于耳蝸。外毛細胞的這種運動可以是自發的,也可以是對外來刺激的反應,其運動通過Corti器中與其相鄰結構的機械聯系使基底膜發生機械振動,這種振動在内耳淋巴中以壓力變化的形式傳導,并通過卵圓窗推動聽骨鍊及鼓膜振動,最終引起外耳道内空氣振動。耳聲發射反映出耳蝸不僅能被動地感受聲音信号,而且還具有主動産生音頻能量的功能。依據由何種刺激誘發,又可進一步分為瞬态誘發耳聲發射、刺激頻率誘發耳聲發射、畸變産物耳聲發射和電誘發耳聲發射。
    中文名:耳聲發射 外文名: 别名: 形式:起源于耳蝸 具有:主動産生音頻能量的功能 産生:于耳蝸

耳聲發射的定義

KemD(1986)對耳聲發射做了如下定義:耳聲發射是一種産生于耳蝸、經聽骨鍊及鼓膜傳導釋放人外耳道的音頻能量(Kemp,1986)o

這一定義對耳聲發射做了一些限定。首先,耳聲發射的能量必須是來自耳蝸;其次,這些能量須經過中耳結構的傳導進入外耳道而被記錄到。了解這一定義的含義對正确理解耳聲發射及其在臨床和研究中的意義十分重要。

耳聲發射以機械振動的形式起源于耳蝸。經過大量研究,目前多數學者認為這種振動能量來自外毛細胞(outerhaircell,OHC),其活動通過多種途徑使基底膜(basilarmembrane,BM)發生某些形式的振動。

這種振動又在内耳淋巴中以壓力變化的形式傳導,并通過卵圓窗推動聽骨鍊及鼓膜振動,最終引起外耳道内的空氣振動。上述過程實際上是聲音傳人内耳的逆過程。

由于這一振動的頻率多在數百到數千Hz,屬聲頻範圍(20~20000Hz),因而稱之為耳聲發射。顧名思義,耳聲發射即是由耳内發出的聲音,其實質是耳蝸内機械振動能量經聲音傳人内耳的逆過程以空氣振動(聲音)的形式釋放出來。

耳聲發射的分類

依據是否存在外界刺激聲信号誘發,以及由何種聲刺激誘發,将耳聲發射分為兩大類:

1、自發性耳聲發射(SOAE)

耳蝸不需任何外來刺激,持續向外發射機械能量,形式極似純音,其頻譜表現為單頻或多頻的窄帶譜峰。

2、誘發性耳聲發射(EOAE)

即通過外界不同的刺激聲模式引起各種不同的耳蝸反應。

依據由何種刺激誘發,又可進一步分為瞬态誘發耳聲發射、刺激頻率誘發耳聲發射、畸變産物耳聲發射和電誘發耳聲發射。

(1)瞬态耳聲發射(TEOAE),系指耳蝸受到外界短暫脈沖聲(一般為短聲或短音,時程在數毫秒以内)刺激後經過一定潛伏期、以一定形式釋放出的音頻能量。由于有一定的潛伏期也被稱為延遲性耳聲發射,并且它能重複刺激聲内容,類似回聲,也稱“Kemp回聲”。

(2)畸變産物耳聲發射(DPOAE),是耳蝸同時受到兩個具有一定頻率比值關系的初始純音刺激時,由于基底膜的非線性調制作用而産生的一系列畸變信号,經聽骨鍊、鼓膜,傳入外耳道并被記錄到的音頻能量。

(3)刺激頻率誘發耳聲發射(SFOAE),耳蝸受到一個連續純音刺激時,會将與刺激聲性質相同的音頻能量發射回外耳道。這種耳聲發射的頻率與刺激頻率完全相同。

(4)電誘發耳聲發射(EOAE),對耳蝸施以交流電刺激能夠誘發出與刺激電流相同頻率的耳聲發射,稱為電誘發耳聲發射。這種耳聲發射隻在動物上進行。

耳聲發射的産生部位

一種說法是,耳聲發射來源于耳蝸,理由如下:

(1)耳聲發射的反應阈值可低于主觀聽阈,可認為是一種神經前反應,而且與突觸傳遞無關。

(2)用化學藥劑阻斷或切斷第Ⅷ顱神經,此時聲刺激不能引出神經反應,但仍可記錄到耳聲發射。

(3)耳毒性藥物、強噪聲、缺氧以及傳染病等導緻因素,均可影響耳聲發射。

(4)外毛細胞缺失或排列紊亂時,耳聲發射缺失或幅值下降。

(5)誘發性耳聲發射具有頻率離散現象,即耳聲發射的頻率越高潛伏期越短。

(6)耳蝸的主動生物機制也被稱為耳蝸的“放大”功能,即當刺激信号較弱時,通過主動機制使得基底膜行波加強。這種機制的原理尚不清楚,但與外毛細胞有關。

外毛細胞與内毛細胞在細胞結構和神經支配上的不同提示着二者功能有所不同。外毛細胞有以下特點:

①形态與位置:外毛細胞呈柱狀,位于Corti隧道外側,遠離較為固定的螺旋緣基底膜附着處。其頂端有纖毛嵌入蓋膜中,底部經支持細胞與基底膜耦合,從而與周圍結構建立了密切的關系。

②神經支配特點:90%以上的傳出神經纖維與之相連,表明外毛細胞主要接受來自中樞的指令并作出反應。

③結構特點:外毛細胞内存在有肌動蛋白、肌凝蛋白和線粒體等,并有類似肌細胞肌漿網樣結構的表面下池;肌漿網樣結構和收縮蛋白的存在說明外毛細胞具備有産生機械活動的結構基礎。

④離體外毛細胞運動形式:一種形式是受胞膜電位 去極化狀态的影響,表現為胞體長短、體積大小的較緩慢變化;當刺激引起細胞膜去極化時,胞體縮短;而超極化時則伸長。這種長度變化所産生的力量可推動數倍于外毛細胞自身的質量。另一種形式是由胞膜兩側離子活動引起的細胞纖毛束的快速擺動。其擺動頻率可高達數千乃至上萬Hz,不同部位的外毛細胞有特定的擺動頻率。

耳聲發射的産生機制

到目前為止,耳聲發射産生的詳盡機制還不十分清楚。下面僅就一些現象介紹幾個耳聲發射産生機制的學說,雖有一定的依據,但仍待進一步研究證明。

1、基底膜結構的主動反饋機制

耳蝸内存在正反饋和負反饋機制。典型的正反饋機制表現為:

基底膜活動→外毛細胞纖毛運動→形成感受器電位→外毛細胞活動→基底膜的進一步活動,可導緻基底膜發生振動,逆向傳遞,産生耳聲發射。這種正反饋機制除具有放大作用外,還有利于基底膜的精細調節。

2、基底膜行波的雙向性

基底膜行波的運行呈雙向性。既可以由蝸底傳向蝸頂,也可反向傳回蝸底。由于基底膜機械阻抗的不均勻,當行波通過時,其能量運行在這些部位受到阻礙,部分能量可由此處發生折返,逆向傳至镫骨底闆,經聽骨鍊、鼓膜傳至外耳道而形成耳聲發射,此謂之解剖學說。基底膜對相關聯的兩個聲刺激頻率産生相互作用,導緻行波的運行發生障礙,部分能量折返而形成耳聲發射。此被稱為功能學說。

測試要求

1.測試環境及受試者要求

由于耳聲發射是外耳道内的空氣振動産生的聲音信号,極易與耳道内的噪聲相混淆或被掩蓋;其強度很低,多在-5-20dBSPL之間,過強的環境噪聲将影響耳聲發射的記錄。為了最大限度地減少噪聲的影響,在記錄耳聲發射時,有如下要求:

(1)控制環境噪聲

記錄耳聲發射時的環境噪聲盡量控制在40dB(A)以下,一般來說測試最好在隔聲室進行。

(2)受試者狀态

受試者取舒适體位,盡量保持安靜和平靜呼吸,避免活動和吞咽等動作。對不合作的小兒可使用鎮靜催眠劑,這不會影響測試結果。

(3)防止摩擦噪聲

對連接探頭的電纜應注意避免與受試者身體或其他物體摩擦産生噪聲。

(4)排除電、聲幹擾

首先應注意去除電幹擾,注意儀器的電屏蔽和機殼的接地。其次采用帶通濾波、平均疊加和鎖相放大等技術進一步處理信号。

(5)正确擺放探頭

測試過程中,探頭應密閉的置于外耳道,其尖端小孔正對鼓膜。注意不要使麥克風或揚聲器的孔道堵塞。常規的耳聲發射記錄設備一般帶有探頭檢查程序,應在開始檢查前運行該程序,确保探頭在耳道内耦合正确。檢查測試中間也應間斷重複使用該程序以檢查探頭位置是否發生變化,防止因探頭移位影響記錄結果的準确性。

2.測試儀器

耳聲發射雖然種類不同,形式多樣,但測試方法卻有許多相似之處。測試硬件均由微型揚聲器、

高靈敏度麥克風、數字處理闆和計算機系統組成。在測試中,由揚聲器按照不同方式給聲,并由高靈敏度麥克風拾取耳聲發射信号,經過一系列處理,來提高信噪比,最後以頻域或時域的形式顯示或記錄,從而完成測試。所不同的隻是各種類型的耳聲發射所用的刺激聲特征及相應的信号處理方法有差異,也正是它們決定了不同的耳聲發射具有不同的特點。

以上内容轉自中國聽力學網

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