動物聽覺誘發反應特點及測試技術(4)

魯海濤 李興啟

圖9 電誘發ABR、PR和SCR波 左列是E-ABR，中列是E-PR,右列是E-SCR[典型的皮質電位包括在50～75 ms處有時出現一個小正峰(P1)，在100～150 ms處的一個大負峰(N1),175～200 ms處一個大負峰(P2)，以及后面在200～250 ms處出現一個低負峰(N2)和300 ms左右處的正峰(P3)]

5 豚鼠耳聲發射(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射。現在普遍認為這種聲能量來自外毛細胞的主動運動。這種外毛細胞的能動性在內耳淋巴液中以壓力變化的形式傳導，并通過卵圓窗推動聽骨鏈及鼓膜振動，最終引起外耳道內的空氣振動。根據刺激聲的有無可將耳聲發射分為自發耳聲發射(spontaneous OAE，SOAE)和誘發性耳聲發射(evoked OAE，EOAE)。誘發性耳聲發射按刺激聲的種類可進一步分為瞬態誘發性耳聲發射(transiently evoked OAE，TEOAE)、刺激頻率性耳聲發射(stimulus-frequency OAE，SFOAE)以及畸變產物耳聲發射(distortion production OAE，DPOAE)。

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

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

5.1.3DPOAE是由二個不同頻率但相互間呈一定頻比關系的持續性純音刺激所誘發的、其頻率與刺激頻率不同的畸變產物信號，其頻率與這二個刺激音的頻率呈數學表達關系。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驗和臨床檢查。

總之：①與其他聽覺誘發反應不同，耳聲發射是聲信號，而非“誘發電位”；②耳聲發射是耳蝸主動機制的副產物。

5.2OAE的記錄原理 由于耳聲發射時外耳道內的空氣振動產生的聲音信號以及各種可以傳導至耳道內的噪聲都可以與耳聲發射信號相混淆或將其掩蓋，從而影響記錄，因此，各種耳聲發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安靜的周圍環境，記錄耳聲發射時的環境噪聲應盡量控制在20 dB(A)以下。耳聲發射的強度很弱，多在-5～25 dB SPL之間，因此，過大的環境噪聲將影響耳聲發射的記錄。目前耳聲發射記錄系統多使用耳道內插入式探頭，并以泡沫塑料或海綿密封耳道；②對動物測試時一般均將動物麻醉，必要時還應切斷中耳肌；③探頭放置：正確放置探頭，使探頭尖端盡量對準鼓膜，探頭與耳道壁耦合好。市售的耳聲發射記錄設備一般帶有探頭檢查程序，應在檢查開始前運行該程序，確保探頭在耳道內耦合正確，頻響曲線平坦。測試過程中也應該間斷重復使用該程序以探查探頭位置是否發生變化，以確保檢查數據的可靠性和準確性(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，時程在數毫秒以內)誘發的耳聲發射，聲刺激后經過數毫秒的潛伏期可在外耳道內記錄到與刺激聲的特點相對應的持續10 ms以上的聲信號。記錄TEOAE所用的探頭內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。由探頭微音器拾取的信號經放大后送至平均疊加儀進行時域上的平均疊加，以提高信噪比，并以時域波形的形式進行顯示和記錄，這些時域信號經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系的兩個連續純音對耳蝸進行刺激，所產生的DPOAE其頻率與刺激聲有固定關系，以公式表示為nf1±mf2(n和m都為整數)。由于2f1-f2在動物和人均有較高的強度，便于記錄，因而是最常記錄

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

和研究的DPOAE。DPOAE的記錄與TEOAE相比稍顯復雜。它需要兩個具有一定頻比關系的純音同時刺激耳蝸，因而組合探頭內要有兩個耳機和一個記錄耳道聲場信號的微音器。微音器的輸出經放大、濾波后進行模/數轉換。對轉化為數字形式的信號進行傅立葉變換，形成頻域功率譜后進行顯示并記錄(圖12)。

圖12 DPOAE記錄原理圖

TEOAE和DPOAE在應用上相輔相成，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，但較強的刺激聲(70 dB SPL)仍可引出DPOAE，因此DPOAE的臨床應用已日益廣泛。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的最佳參數選擇

5.3.1TEOAE刺激聲強度 帶通濾波300～6 000 Hz，斜率24 dB/倍頻程，刺激強度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。在此比值范圍內不同測試頻率DPOAE的幅度與用其最佳頻率比所誘發的反應相差不超過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，臨床測試時多將f2/f1固定在1.20或1.22(圖13)。②兩個原始音的強度關系可為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對側抑制效應 外毛細胞接受經對側的內側橄欖耳蝸束傳出神經纖維的抑制性支配。在傳出神經系統功能正常的情況下，刺激對側耳蝸可引起TEOAE和DPOAE幅度的下降。但對側抑制強度較低，通常在3 dB左右。因此在檢測對側抑制效應時，應在隔聲良好的測聽室內進行，背境噪聲應小于20 dB(A)(圖15)。

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

圖15對側WN對TEOAE抑制作用的圖形左圖為對側不給聲時的3次記錄，右圖為對側同時給予15～65 dB SPL WN時所記錄的TEOAE

5.5OAE特點

OAE操作簡單，無創，動物或患者都能很好的耐受，能很好的反應耳蝸外毛細胞的功能。OAE具有非線性、鎖相性、可重復性和穩定性等優點。但OAE對測試環境要求高，應在隔聲室內操作。并且OAE只能反映外毛細胞的功能，不能反映內毛細胞的功能，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。