信号显现于与两个刺激音有关的固定频率上,遵循nf1±mf2的公式,以2f1-f2反映幅值最大、最稳固,临床上最常选用。
C、刺激频率耳声发射(stimulusfrequencyotoacousticemission,SFOAE),给一个持续纯音刺激,耳声发射的频率与刺激声频率完全相同。
D、电诱发耳声发射(electricallyevokedotoacousticemission,EEOAE),是利用埋植在耳蜗周围的电极向耳蜗内输入电刺激,由耦合在外耳道内的微间器探头记录到OAE信号。
三、耳声发射的产生机制
耳声发射的发生机制尚未完全说明,一样以为,耳声发射的发生与耳蜗外毛细胞的主动运动有关,是耳蜗主动释能的结果。
Kemp发觉OAE后,曾蒙受众多质疑,第一Wilson(1984年)提出OAE可能只是中耳活动所造成的一种赝像(artifact),因此那时大量实验都是针对这一质疑,试图证明OAE是一种源于耳蜗的声音能量。
在一个阻尼系统中,若是输入/输出能量相等,即说明该系统中有主动能量来克服阻尼,据计算,耳蜗中特性频率处基底膜上行波的振幅能够是被动耳蜗模型的100倍,即主动机制使行波振收到增加了40dB(Kemp,1986),从而以为耳蜗是能量补充的来源。
此刻这一观点已被论证并取得普遍认同。
OAE源于耳蜗的证据:
一、OAE的反映阈可低于主观听阈,能够为是一种神经前反映,而且与突触传递无关,用化学制剂阻断或切断第VIII颅神经,在不能测作声刺激引出的神经反映时,仍可记录到OAE)。
2、OAE反映具有非线性,由此可排除OAE是由中耳活动引发的假说。
3、OAE不受刺激率改变的阻碍,与神经反映不同。
4、诱发性OAE有频率离散现象,即发射声的频率越高,暗藏期越短。
五、外来刺激对SOAE或EOAE均有压抑或掩蔽作用,而且压抑或掩蔽的成效取决于OAE的频率,即只有当外来声刺激的频率等于或接近OAE的频率时,压抑或掩蔽成效才最明显。
六、多种阻碍耳蜗代谢的因素都可对OAE产生阻碍,实验发觉,噪声性及耳毒性听力损伤,缺氧之动物模型无OAE,阿斯匹林所致的临时性听力损失的OAE也临时消失,停药后恢复,阿斯匹林同时对TEOAE和SFOAE也有阻碍,但对DPOAE的阻碍相对较小。
7、耳蜗性损害时,听力损失在40~50dB以上的频率区OAE消失,而在听阈正常频率仍可引出。
至于耳蜗主动释能的机理,Kemp(1978)以为在一个耗能系统中输入能量和输出能量相等,说明在输出能量的产生进程中有能量的补充,这种能量的输出说明耳蜗内存在着主动机制,极可能是外毛细胞的主动活动。
Kemp指出,
(1)基底膜可由于各类缘故此致其机械阻抗在某些部位不均匀,当行波通过时,部份能量可由该处发生折返,逆向传向镫骨底板,经听骨链,骨膜传向外耳道而形成OAE。
造成基底膜机械阻抗“不均匀”的缘故很多,能够是解剖上的,也能够是功能上的。
基底膜的主动反馈机制机制A,该机制对本段基底膜呈正反馈效应,而对临近基底膜表现为负反馈。
机制B,典型的直接正反馈机制:
一为放大,二为有利于基底膜的精细调谐,部份能量经由基底膜,听骨链及鼓膜释放出来,从而产生OAE。
SOAE的发生是由外毛细胞的自身激活作用诱发的。
耳蜗内部份功能较强的外毛细胞平常存在轻微的自激,释能作用,少量释出的能量从耳蜗向外耳道逸出时,受到镫骨底板的阻抗匹配作用的阻抗而折回耳蜗,这种向内折回的能量刺激耳蜗产生二次行波,行成基底膜振动—毛细胞收缩释能的正反馈进程,当耳蜗内生成的能量达到必然强度,便逸出到外耳道,生成SOAE。
对DPOAE的产生机制,目前尚缺乏透彻的说明。
DPOAE或是只在基底膜产生,即两个基频的几何均数,或是取决于基底膜不同点上所产生机械波的交互作用。
最近实验已证明,电刺激交叉橄榄耳蜗束,可改变豚鼠DPOAE的幅值,因为大部份交叉橄榄耳蜗束纤维的传出终末附着在外毛细胞的底端,这点支持OHC是OAE来源之一的说法,当同时受到两个不同频率的纯音作历时,由于耳蜗的非线性调制作用,两个原始音在基底膜上必然部位以特定形式彼此作用,可使行波在基底膜上必然部位处运行发生障碍,引发必然频率能量的逆行折返,形成调制畸变产物耳声发射。
四、耳声发射的大体特点
一起特点
1、非线性当刺激声强度增加,EOAE显现非线性饱和。
2、锁相性OAE的相位取决于刺激信号的相位,并跟从刺激声相位的转变而发生固定的相位转变。
3、可重复性和稳固性
(一)自发性耳声发射(SOAE)
SOAE是耳蜗的一种生理现象,来自微音器的时域模拟信号被转化为数字信号再经数学运算(快速傅立叶变换)转变成频域信号(功率谱)加以显示。
1、检出率
SOAE可在大约1/3-1/2的正常听力人群中检出
Schloch198334%Frick198826%
Bright198643%Bonfils198935%
Rebillard198719%
假设一耳显现SOAE,那么另一耳显现SOAE的机率增加1倍。
SOAE的检测与测试系统的灵敏率及环境噪声有必然关系。
2、性别及年龄对SOAE的阻碍(Cenferandagediffreces)
Zurek(1981)~Lonsbury-Martin(1990)年陆续报导:
女性SOAE的检出率(52%)显著高于男性(30%),最初以为是由于男性较多地暴露于噪声所致,但Strickland(1985)在婴儿及儿童中也发觉存在一样不同,因此以上说明并非成立。
Lonsbury-Martin(1988)推测:
女性耳蜗的体积相对较小,其OHC的排列更不规那么,从而更易产生SOAE。
在婴儿、儿童及青年人中,SOAE与年龄无关,但昔时龄>50岁时SOAE的检出率明显下降。
3、反映幅值
典型SOAE的反映幅值在-10~20dBSPL之间,极少超过20dBSPL。
可能的说明:
自身限制饱和机制(self-limitingsaturationmechanism)抑制了高水平SOAE的发生(Zwicker,1979,1986)。
SOAE的发生频率稳固,但振幅在不同时刻的变异专门大,可达30dBSPL。
4、频率
SOAE典型的频率范围位于~6kHz,表现为高于本底噪声的多个窄带峰,能够包括一种频率成份,也能够包括多个频率成份,最多见于1~2kHz,且频率高度稳固。
可能的说明:
中耳对1~2kHz频段的传输效能最正确。
Rebillard1987年曾报导位于9kHz的SOAE。
Kamal报导频率有人群区域性不同,如东方人:
3kHz;高加索人:
kHz,另外,婴儿的SOAE频率范围:
2~7kHz。
5、临床意义
目前SOAE的生理及临床意义尚未明了,可能部份SOAE与耳鸣有关。
(二)瞬态诱发耳声发射(TEOAE)
TEOAE是在短时程声刺激(短声或短音)后4~15ms记录到的散频声反映。
自1978年Kemp报导了耳声发射以来,TEOAE的命名开始并非统一,曾利用过的命名有以下几种:
(1)刺激性耳声发射(Stimulateacousticemissions,Kemp,1978);
(2)诱发性耳蜗机械反映(evokedcochlearmechanicalresponse,Kemp1979);(3)耳蜗回声或回声(Cochlearechoesorechoes,Kemp1980,1982),Kempechoes;(4)延迟诱发耳声发射(Delayedevokedotoacousticemissions,Zwriker1983)。
对延迟诱发耳声发射这一命名,以为不准确,因为除SOAE外,其它几种耳声发射都是在刺激声以后通过必然暗藏期发生的,而至于“echoes”那么为错误命名,因为TEOAE并非一种“回声”,而是耳蜗主动释能的结果。
1、记录方式
最初的记录设备为各实验室自行制备,由耳机、传声器等连接一台信息处置仪组成。
1988年,Kemp等设计出ILO-88型耳动态分析仪,由于其操作简便,并拥有良好的伪迹排除系统,专门快为许多实验室所采纳。
另外,还有POEMS系统,Madsen的Celesta503,Capella耳声发射分析仪等。
TEOAE对测试环境没有十分严格的要求,一样只需要安静的、噪声强度45~50dB(A)的环境中即可。
刺激声多采纳疏波短声,脉冲宽度80~100us,以80us经常使用,刺激声强度多用80dBpeSPL,范围60~90dBpeSPL。
一样采纳“3+1”的非线性给声方式,叠加次数150~2048次不等,扫描时刻一样为20ms,扫描延时~5ms。
第一将探头塞入外耳道,然后进行探头校准,调剂探头位置,达到要求后即可开始测试。
排除非耳声发射的伪迹
(1)提高探头质量,提高时刻响应特性和频率响应特性
(2)探头与外耳道耦合良好
(3)采纳门控或延迟触发去除记录开始数毫秒的强刺激伪迹(3~5ms)
(4)带通滤波
(5)利用TEOAE的锁相性和非线性特性进行加减处置
(6)“3+1”的给声方式
2、辨别标准
最初由各实验室自行制备的记录设备,其辨别标准要紧包括:
(1)波形的可重复性;
(2)高强度刺激时的非线性饱和;(3)反映显现于特定的频率范围,如~kHz,并具有频率离散现象。
此刻TEOAE的辨别方式要紧有以下几种:
(1)专家评定由专业人员对TEOAE的反映频谱图,波形相关率,反映幅值及本底噪声等几个方面综合分析后进行评定,Salomon等以为这是目前最为靠得住的辨别方式。
(2)依照TEOAE反映的信噪比不同检测系统对信噪比的设置不同,ILO-88型耳动态分析多要求信噪比≥3dB,POEMS系统要求Fsp≥2,Celesta503要求反映幅值超出本底噪声1SD。
(3)依照波形总相关率许多作者以为波形总相关率>50%即表示TEOAE存在,Kop等在对波形总相关率与专家评定结果对照后得出结论,50%是辨别TEOAE存在与否的平安指标,但也有部份作者以为这一标准偏低,Levi等和Lafreniere等均选择70%以完全排除伪迹的可能。
3、TEOAE的大体特点
(1)检出率
在正常听力成人中,TEOAE的检出率可接近或达到100%。
由于辨别标准并非统一,各方统计结果有必然不同。
在正常新生儿中,有关TEOAE检出率的报导多数在90~100%,但在NICU(neonatalintensivecareunit)的新生儿,TEOAE检出率明显下降,Bonfils等研究发觉,当ABRV波阈值≤30dBHL时,所有受试者都可检出TEOAE反映,当ABR波V阈值≥40dBHL时,TEOAE消失。
一样耳蜗性听力损失超过40~50dB,那么TEOAE不能检出。
(2)反映幅值
TEOAE的反映幅值个体不同较大,一样在-5~20dBSPL之间。
不同作者报导的结果也有不同。
刘博等(1996)ILO-92mean:
±dBSPL(正常成人)
廖华等(1998)Celesta-503~dBSPLmean±(正常听力青年人)
廖华等1998±(正常新生儿)正常新生儿的反映幅值显著高于正常听力成人。
缘故:
①耳道容积较小
②SOAE的发生率高
(3)频谱,即反映信号的频率散布范围
正常听力成人TEOAE的频谱范围散布在~5kHz,其中以1~2kHz频段的反映幅值检出率最高。
廖华(1998)各频段检出率及反映幅值(正常听力青年人)
~1kHz1~2kHz2~4kHz
%%%
±dB±±
正常新生儿TEOAE的频谱范围也散布在~5kHz,以1~4kHz为主。
新生儿TEOAE中较成人具有更多的高频成份
(4)持续时刻
初期报导:
TEOAE的持续时刻从几ms至数百ms不等,据此,Zwicker等将TEOAE分为“短”TEOAE和“长”TEOAE。
目前很少有关持续时刻的报导。
(5)暗藏期
TEOAE的暗藏期与其频率紧密相关,TEOAE的频率越高,其暗藏期越短,反之那么越长,1kHz约为10~16ms。
(6)检测阈值
TEOAE的检测阈值常低于其相应的心理声学阈值。
(7)阻碍TEOAE的因素
1刺激强度:
在低刺激水平常,TEOAE的反映强度随刺激强度的升高而呈线性增加,
在刺激强度达到必然水平常显现饱和。
2外、中耳功能状态:
外耳道压力的正相和负相改变均能引发TEOAE的反映幅值降低,
分泌性中耳炎、耳硬化症、听骨链中断等改变中耳声导纳及共振频率的病理因素亦降低TEOAE的反映幅值。
3年龄:
TEOAE的反映幅值和检出率随年龄的增高而呈下降趋势,婴幼儿高于成人,
而老年人较青年人为低。
4噪声、药物:
TEOAE对耳蜗的损害超级灵敏,耳蜗的轻微损伤即能致使TEOAE的
下降乃至消失,利用水杨酸药物和同意短暂的噪声暴露等能够引发临时性阈移的损害因素亦能引发TEOAE的可逆行降低。
5对侧声刺激的阻碍:
对侧给予声刺激时,刺激声可通过激活脑干的内侧橄榄耳蜗系
统(MOC),抑制同侧的耳蜗功能状态,致使TEOAE反映幅值的降低,另外,亦伴有暗藏期的转变,可能在强声暴露时,有爱惜内耳的作用。
⑥背景噪声的阻碍:
背景噪声太高可致使测试信号失真,乃至难以记录到反映信号
⑦SOAE:
伴随有SOAE的个体,在SOAE频率上TEOAE受到显著增强。
在实验研究方面,目前经常使用的实验室动物不易引出,尤其是啮齿类,缘故:
其一是在啮齿类动物的耳蜗中几乎没有OHC4,其二可能是暗藏期短。
(二)刺激频率耳声发射(SFOAE)
SFOAE是用某个频率纯音持续刺激时,诱发出的单一、低强度的持续音调的OAE与TEOAE相较,SFOAE反映的是一种稳态诱发耳声发射。
测试SFOAE对设备的要求较高,是通过扫描刺激信号的频率,改变刺激与耳声发射信号间的相位关系,而提取非线性的SFOAE信号。
窄带滤波系统起着超级重要的作用。
SFOAE由Kemp和Chum在1980年第一次报导。
SFOAE的许多特点与TEOAE相似,最要紧的相同点:
在以中等强度的声刺激下,SFOAE即达饱和。
1、检出率,SFOAE的检出率目前尚未见系统研究
Kemp19806/8Ratten198317/20Dallmayr198718/20,总之,低于TEOAE
2、反映幅值
SFOAE的反映幅值一样位于-20~10dBSPL,有SOAE那么略高。
3、暗藏期
Kemp1980,198310~12ms
Dallmayr1987年报导其绝对暗藏期为7ms左右,与TEOAE相近,总之,目前有关SFOAE的研究较长,国内尚未见SFOAE的报导,其临床意义尚有待进一步研究。
(三)畸变产物耳声发射(DPOAE)
畸变产物耳声发射是耳蜗同时受到两个具有必然频比关系的初始纯音刺激时,由于基底膜的非线性调制作用而产生的一系列畸变信号,经听骨链,耳膜传导于外耳道内记录出的音频能量。
1、记录方式
记录DPOAE的设备相对照较复杂,由于DOPAE的产生需要具有必然频比关系的两个纯音(即f1和f2,f2/f1=~)同时刺激耳蜗,故探头内除有一个高灵敏的麦克风外,还需有二个微型扬声器,信号被搜集后,经放大、叠加,在频率分析仪上进行显示和记录。
DPOAE的记录设备除实验室自行制备外,目前可供选择的测试系统较多,如ILO-92耳动态分析仪,GSI-60DPOAE仪,Madsen公司的Celesta503、Capella耳声发射分析仪等。
DPOAE的信号显现于与两个刺激音有关的固定频率上,遵循nf1±mf2(m,n为整数)的公式,以2f1-f1处的反映幅值最大。
DPOAE具有良好的频率特性,可在相对普遍区域的任何频率上产生(~8kHz),据此可作出DP-gram,显示耳蜗全频听功能状况。
2、辨别标准
DPOAE的辨别一样以反映幅值超出本底噪声3dB以上为标准,但Popelka等以为这一标准不够允分,而主张以反映幅值超出本底噪声2SD或超出于95%可信区间来进行辨别。
3、DPOAE的大体特点
A、DP-gram(f0或f2为横坐标,2f1-f2处的幅值为纵坐标)
(1)在正常听力人群中,DPOAE各频率的检出率均接近或达到100%。
但在低频段,其检出率稍低,可能与低频段本底噪声较高有关。
(2)反映幅值阻碍DPOAE幅值的因素很多,包括两个刺激音的强度、频率、强度差、频率比及个体间的不一样。
实验证明,能诱发出高强度DPOAE反映的适宜频率比为~,最适为。
研究发觉,当f1的强度>f2约5~10dB时,诱发反映的幅值较大
DPOAE的反映幅值一样比初始纯音低50~60dB
DPOAE的反映幅值与TEOAE相应频段的反映幅值显著相关
(3)暗藏期DPOAE的暗藏期可用相位、时刻和波数等表示。
Kemp等发觉,随着f2/f1的比率增高,DPOAE的暗藏期缩短。
当f2/f1=时,相位约为半周,当f2/f1=时,相位可达2周半,刺激强度升高,也会使暗藏期缩短。
Kemp以为,DPOAE暗藏期的产生可能有两个不同机制,当低强度刺激和低频比时,其暗藏期产生的机制可能类似于TEOAE,而高强度刺激和较大频比时的暗藏期可能是另外的机制。
暗藏期的临床意义不明。
正常听力成人DPOAE听力图中可见两个反映顶峰,别离位于和kHz周围,两峰之间有一反映低谷。
咱们用Celesta503得出的结果相近,但峰值频率略有不同,顶峰频率别离位于1kHz和6kHz,低频区DPOAE反映顶峰同中耳传导声信号的最正确频率相吻合,而且多数SOAE和TEOAE的最大反映峰也集中于此频率区。
目前高频区DPOAE反映顶峰的产生尚无合理说明,Lafreniere等研究发觉,当采纳不同阻抗的探头别离测试DPOAE听力图时,低频区的峰值频率转变不大,而波谷及高频区的峰值频率却发生了明显改变,因此咱们推测,高频区的反映顶峰可能与系统本身有必然关系。
DP-gram与纯音听力图存在良好的线性相关。
B、输入/输出函数曲线(Input/Outputfunction)即I/O曲线
I/O曲线,确实是在维持2f1-f2畸变产物频率不变的情形下,逐级降低初始音的强度,然后以初始音强度对2f1-f2畸变产物的振幅作出的图形。
有人以为DPOAE的I/O曲线由两部份组成,一部份是在低水平(初始音强度<60dBSPL)刺激时发生的,亦即主动的非线性成份,是反映耳蜗外毛细胞代谢性的非线性成份,此部份对缺氧、中毒等损伤外毛细胞的因素超级灵敏;另一部份是在高水平(>60dBSPL)刺激时发生的,反映了耳蜗的机械非线性,故I/O曲线的形态能够了解耳蜗的受损缘故。
正常听力成人的I/O函数曲线的斜率随初始音频率的增加而慢慢增大,但未超过1。
DPOAE的平均检测阈值在30~45dBSPL之间,低频稍高。
不同个体间I/O函数曲线变异较大,大致可分为四种类型。
直升型(Straight),饱和型(Saturated),平台型(Plateau),切迹型(Notched)。
以Straight者最多,咱们的统计约占66%,其它各占10%左右,当初始音强度达到60~65dBSPL时,部份受试者达到饱和。
但平均I/O函数曲线在初始音强≤70dBSPL时,并无明显饱和现象。
4、畸变产物耳声发射的阻碍因素
(1)性别、年龄的阻碍:
DPOAE无明显性别不同,其反映强度随年龄的升高而慢慢下降,新生儿和婴幼儿的DPOAE各频率的反映幅值均显著高于成人,老年人那么较低。
(2)外、中耳功能状态的阻碍:
外耳道的正压、负压显著降低DPOAE,与TEOAE相似。
分泌性中耳炎,耳硬化症、听骨链中断等改变中耳声导纳和共振频率的病理因素亦能降低其幅值。
(3)对侧声刺激的阻碍:
Kemp和Prown在实验中发觉,对DPOAE产生最大抑制作用的频率通常表此刻两个初始刺激音的频率之间,而非2f1-f2或其他DP的反映频率,此点可说明DPOAE的产生是在f1和f2的相关点上。
机制:
对侧声刺激→内侧耳蜗橄榄系统→耳蜗传出系