聲導抗基本概念(1)

華清泉

聲波由外耳道傳遞到鼓膜時，聲能就從介質——空氣進入到另一種介質——中耳系統。中耳系統是聲能進入內耳的橋梁，聲能到達中耳系統后，一部分被反射，一部分被吸收，一部分傳入內耳；而決定這三部分能量分配的因素即是中耳系統的阻力和抗力，亦即聲阻抗。正常的中耳系統能夠給聲能提供良好的阻抗匹配。決定中耳系統阻抗大小的因素有勁度、質量和摩擦因素，三者之間的關系可由簡單的機械系統加以理解(圖1)。

圖1簡單機械系統模式M質量，S勁度，R摩擦

圖2 聲阻抗各成分和頻率(f)間矢量關系

由圖2可以看出，質量因素的作用和勁度因素的作用方向相反，在一條直線上，而摩擦因素的方向則與之垂直，相位相差90°。由上述公式可以看出，聲阻抗的大小與摩擦因素、質量因素和勁度因素的關系。摩擦因素大小與聲波的頻率無關，而后二者與聲波頻率有關，頻率越高，質量因素作用越大，而頻率越低，勁度因素作用越大。當后二者大小相等，方向相反，相互抵消時，阻抗最小，只有聲阻起作用，即中耳系統達到共振狀態。

為描述方便，對公式中物理量進行命名，由于聲阻抗測量困難，實際測量的是聲導納和聲導、聲納，所以臨床使用的檢查方法稱聲導抗測試。

↓ ↓ ↓ ↓

聲阻抗 聲阻 質量聲抗 勁度聲抗

聲抗

↓

impedance resistance reactance

↓ ↓ ↓

聲導納 聲導 聲納

(admittance) (conductance) (suseptance)

其中Za為聲阻抗，Ra為聲阻，M為質量，s為勁度，f為頻率，由此可以看出上述概念的含義。

聲阻抗：指介質對聲波傳遞的阻尼和抵抗作用。

聲阻：指因摩擦和耳蝸消耗的那一部分聲能，其貢獻因素有肌腱和韌帶的粘彈性、外淋巴液和黏膜的粘滯性、狹窄的空氣通道。

聲抗：指中耳系統儲存隨后反射的那一部分聲能，由質量聲抗和勁度聲抗組成。影響質量聲抗的因素有：聽骨鏈和外淋巴液、鼓膜的質量。影響勁度聲抗的因素有：聽骨鏈、韌帶、肌腱的彈性、鼓膜和中耳密閉的空腔。

聲導納：為聲阻抗的倒數，是指介質對聲波傳導和接納的能力。

聲導：為聲阻的例數，是指克服摩擦阻力之后進

入并儲存于傳聲介質的功能。

1 鼓室導抗圖(鼓室聲導納測試)

仔細觀察聲導抗測試的探頭，可見探頭由三個小管道組成，如圖3所示。一個小管提供氣壓，可以產生正壓和負壓，用于對中耳系統附加一個勁度因素；另一個小管提供有頻率的探測音；還有一個小管則是記錄反射回來的聲能以測量聲導納值。

圖3 聲導抗測試示意圖

測試過程中，先給中耳一個200～400 daPa左右的正壓，中耳系統被向內壓緊，相當于彈簧被壓緊，此時勁度因素作用極大，勁度因素主導中耳系統，大部分聲能因勁度聲抗很大而被反射回來，聲導納值很小，被檢測者可感受到聲音很小；然后逐漸降低壓力，附加勁度因素作用逐漸減小，當外耳道壓力和中耳腔壓力相等時，中耳系統處于最佳傳聲狀態，因而聲導納值最大；然后逐漸給予負壓至-200～-400 daPa，中耳系統再次被負壓拉緊，附加勁度因素再次加大，中耳傳聲功能又逐漸減弱，聲導納再次逐漸變小。這個聲導納值隨附加聲壓逐漸變化的過程用電腦記錄形成的函數曲線稱為鼓室導抗圖。

由于放入外耳道的探頭無法放置在鼓膜平面，因而所測得的聲導納值只是測量小管所在測量面的聲導納值，顯而易見，這個數值為測量面至鼓膜之間外耳道的容積所產生的聲導納值和中耳系統本身聲導納值之和，因此測量值減去耳道容積所產生的聲導納值才是中耳系統聲導納值。

圖4 鼓室聲導納圖的解讀

由圖4可知，鼓室聲導納測量可以得到以下指標：

①鼓室導納圖的形態；

②由外加壓力數值間接測得的中耳壓力；

③測量面的聲導納值；

④耳道容積；

⑤補償靜態聲導納值(即測量面聲導納值減耳道容積)；

⑥給予的正負壓值和探測音頻率。

(待續)

(2011-06-11收稿)

(本文編輯 李翠娥)