3.0T磁共振隔音罩聽功能保護效果評估研究

韓曉磊， 李歡， 楊健， 范寶江

MRI在臨床疾病診斷和科研工作中應用廣泛，尤其是高場強MRI系統(3.0T和7.0T)在相關疾病的形態及功能成像方面具有無可替代的優勢。然而，MRI系統在掃描過程中隨著梯度磁場的切換會產生多種類型高強度的噪聲[1]。實踐表明，在采取傳統聽力保護措施的情況下，MRI系統噪聲仍會對受檢者及長期處于掃描工作間的操作者產生一系列不良影響，如焦慮、語言交流障礙、血壓和心率改變、耳鳴及頭暈目眩等癥狀，導致受檢者(尤其是嬰幼兒)耐受力和配合度降低，從而影響圖像質量及診斷效果；更重要的是，有研究報道MRI系統噪聲可能會導致暫時性或永久性聽閾改變，甚至耳聾[2,3]。

當前已有多個綱要提出了聽力保護的重要性[4-7]，國內外學者針對MRI系統有效降噪方法的研究亦廣泛開展，但目前臨床工作中除傳統的措施外仍然缺少較好的降噪技術。本研究團隊根據MRI噪聲產生原理及傳播特點，研發出一種用于降低MRI系統聽性噪聲的隔音裝置(隔音罩)，本文對比分析有無隔音罩狀態下3.0T MRI系統聽性噪聲對采取傳統聽力保護措施的健康成人聽功能的影響，旨在評估隔音罩的聽功能保護效果。

圖1 隔音罩立體結構圖。1：內層玻璃罩；2：外層玻璃罩；3：隔音棉；4：透氣孔；5：頭頂玻璃蓋。 圖2 隔音罩尺寸圖。1：內層玻璃罩；2：外層玻璃罩； 5：頭頂玻璃蓋。

材料與方法

1.一般資料

選取2017年3月-2018年3月行頭顱MRI檢查的健康成年志愿者100例，其中實驗組和對照組各50例。男48例，其中實驗組26例，對照組22例。女52例，其中實驗組24例，對照組28例。100例志愿者年齡為18～26歲，平均(22.28±1.51)歲。所有志愿者均無異常臨床表現，受試期間避免其它任何影響聽功能的行為。

2.隔音罩設計

針對美國GE公司Signa HDxt 3.0T超導型MRI機型，使用有機玻璃3D打印成一個雙層中空帶透氣孔的半圓柱形有機玻璃罩，將吸音隔音棉鑲嵌于玻璃罩內外層之間，再加上半圓形有機玻璃蓋制成完整的隔音罩(圖1、2)。使用時，將其放置在頭顱線圈與主磁體之間，以阻擋噪聲的傳遞。

3.檢查方法

采用美國GE公司Signa HDxt 3.0T超導型MRI掃描儀及配套的標準8通道頭部正交線圈行MRI檢查，對受檢者行頭部TlFLAIR軸面、T2WI軸面、T2FLAIR矢狀面、擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)及擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)掃描。選用的MRI序列及掃描參數見表1。

表1 選用的MRI序列及掃描參數

志愿者仰臥于檢查床上，佩戴3M海綿耳塞并在其耳旁放置海綿墊以做好聽力保護，準備好后加裝頭顱線圈，固定，掃描定位，進床使頭顱線圈到等中心位點，按表1中所選序列及參數依次進行掃描。對照組50例志愿者完全按上述步驟進行檢查。與對照組不同的是，實驗組50例志愿者行MRI檢查時需在頭顱線圈外側加蓋隔音罩，兩者一同進入主磁體孔徑中到達等中心位點，通過隔音罩阻擋由主磁體內梯度線圈射向頭顱線圈的噪聲而減少噪聲的傳遞。實驗組MRI檢查其它操作步驟與對照組完全相同。

4.志愿者聽力測試

測試方法：于本體噪音低于30 dB(A)的隔音聽性腦干反應(auditory brainstem response，ABR)測試室內進行聽力檢查。志愿者仰臥于檢查床上，佩戴TDH-49P耳機，自然睡眠或服用10%水合氯醛鎮靜催眠，應用丹麥腦干潛在反應Eclipse誘發電位儀進行ABR測試。電位儀的記錄電極置于前額發際，接地電極置于鼻根部，參考電極分別置于同側和對側乳突，電極阻抗均小于5 kΩ。ABR采用Click短聲干擾，頻率為19.9次/s，分析時間為10 ms，頻數為1100次，帶通濾波為100～3000 Hz，以波V判定反應閾值。

圖3 實驗組及對照組左右耳各檢查組次ABR聽功能閾值比較。a)實驗組；b)對照組。 圖4 第一次及第二次檢查聽功能測試左右耳實驗組與對照組ABR聽功能閾值比較。a)第一次檢查；b)第二次檢查。

刺激釋放：給予起始強度80 dBn HL，以20 dB順次降低或增加測試值，將能出現V波的最低聲壓級視為聽性腦干反應V波反應閾，且該最小聲壓級作為受檢者的聽閾，最小聽力水平重復測試兩次。所有可用的ABR幅度測試結果以dB聲壓水平記錄。以V波反應閾超過30 dBn HL為2～4 KHz范圍的聽功能受損標準。

測試程序:采用動態ABR測試方法，對100例志愿者(實驗組和對照組各50例)分別于MRI檢查前24 h內(第一次檢查)、MRI檢查后20 min內(第二次檢查)進行兩次聽力測試，評估受試者聽功能受損情況。對聽閾增高者于25 d以后行ABR聽功能復查(第三次檢查)，評估聽功能恢復情況。對比分析實驗組(用隔音罩)和對照組(未用隔音罩)受試者聽功能受損及恢復情況，評估隔音罩的聽功能保護效果。

5.統計學分析

結 果

1.同組不同次比較

實驗組MRI檢查前后兩次ABR測試左右耳的聽功能閾值差異均無統計學意義(L：P=0.075；R：P=0.403)(表2，圖3a)，因此未進行第三次聽功能復查。對照組MRI檢查后左右耳的聽功能指數明顯高于檢查前(L：P=0.013；R：P=0.001)，尚未超過40 dBA；25 d后進行左右耳聽功能復查，與第一次檢查結果比較差異無統計學意義(L：P=0.124；R：P=0.451)(表3，圖3b)。

表2 實驗組左右耳各檢查組次ABR聽功能閾值比較(dBA)

表3 對照組左右耳各次ABR聽功能閾值比較(dBA)

2.同次不同組比較

將實驗組與對照組MRI檢查前后兩次ABR測試左右耳聽功能閾值進行比較。第一次測試實驗組與對照組左右耳聽功能閾值差異均無統計學意義(L：P=0.321；R：P=0.350)(表4，圖4a)；第二次測試實驗組與對照組左右耳聽功能閾值差異均有統計學意義(L：P=0.004；R：P=0.001)(表5，圖4b)，對照組左右耳的聽功能指數均明顯高于實驗組。

表4 第一次測試左右耳2組ABR聽功能閾值比較(dBA)

表5 第二次測試左右耳2組ABR聽功能閾值比較(dBA)

討 論

本研究所有受試對象均采用統一標準的3 M海綿耳塞進行聽力保護，其降噪范圍為10～30 dBA，3.0T MRI系統噪聲峰聲壓水平約為120～130 dBA，因此進入受檢者外耳道內的噪聲范圍約為80～100 dBA。ABR是目前臨床廣泛應用于聽功能評估的非侵入性的有效方法，不需要任何有意識的聲音感知能力及給予過強的聲音刺激就可以對聽系統生理敏感性進行測試，包括聽覺環路(外聽道、聽覺傳導鏈、耳蝸、耳蝸神經及中樞聽覺系統)任何部位的聽功能。ABR對聽性敏感閾的測試主要依賴于其可探測到的最弱聲音刺激強度，以能引出V波反應的最弱刺激強度作為ABR的反應閾。因此，本研究采用ABR方法進行聽功能測試。

本研究結果發現，對照組受檢者行MRI檢查后發生短暫性聽閾升高，25 d后復查聽功能恢復至MRI檢查前，表明噪聲未對聽力造成永久性影響。Hellstrom等[8]研究發現，大多數年輕成年受試者在接受音量水平為91～97 dBA的音樂暴露1 h后發生暫時性聽閾改變，與本研究結果基本相符。由此表明，進入外耳道內的噪聲水平在80～100 dBA 時有造成暫時性聽閾改變的風險。Moore等[9]對患者進行追蹤研究發現，在未采取聽力保護措施時接受1.5T MRI噪聲暴露后患者聽閾發生永久性改變，此結果與噪聲頻率及對患者未采取聽力保護措施有關。針對3.0T MRI噪聲研究個案發現，采取3 M海綿耳塞聽力保護措施的患者出現暫時性聽力損傷[10]，與本研究對照組研究結果相符。以上研究結果表明3.0T MRI系統噪聲對采取傳統聽力保護措施的健康成人而言，會造成暫時性聽閾改變。高場強、長時間掃描對受檢者聽功能的影響有待進一步證實，因此在后續臨床及科研工作中應做好受檢者的聽力保護。

本研究實驗組受檢者在采取傳統聽力保護措施的同時加蓋隔音罩，MRI檢查后與檢查前比較聽閾未見明顯改變，可見3.0T MRI系統噪聲對實驗組受檢者的聽功能無明顯影響，提示隔音罩能很好地降低MRI系統聽性噪聲，與耳塞類聽力保護措施聯合使用，可為受檢者提供有效的聽力保護策略。

本研究的不足之處主要為納入的研究對象僅為健康年輕成人。文獻報道噪聲對處于高風險狀態的人群會產生更大的損傷，尤其是早產兒、嬰幼兒、老年人及精神紊亂者對噪聲更敏感，更易引起聽力損傷。因此，本研究所得結論適用范圍較窄，不能推廣至所有人群。后續研究應擴大樣本量，分別研究磁共振噪聲對高風險疾病人群、健康人群、早產兒及足月兒的影響。

綜上所述，3.0T MRI系統噪聲會使采取傳統聽力保護措施的健康成人發生短暫性聽閾改變；本研究團隊研發的隔音罩能明顯降低MRI系統聽性噪聲，有效保護受檢者的聽功能，減少受檢者的噪聲暴露。