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，属声频范围(20～20000Hz)，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

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(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2f1—f2和f2—f1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