动物听觉诱发反应特点及测试技术(4)

鲁海涛 李兴启

图9 电诱发ABR、PR和SCR波 左列是E-ABR，中列是E-PR,右列是E-SCR[典型的皮质电位包括在50～75 ms处有时出现一个小正峰(P1)，在100～150 ms处的一个大负峰(N1),175～200 ms处一个大负峰(P2)，以及后面在200～250 ms处出现一个低负峰(N2)和300 ms左右处的正峰(P3)]

5 豚鼠耳声发射(otoacoustic emissions,OAE)

5.1OAE的基本概念及分类 起源于耳蜗并可在外耳道记录到的声能皆称耳声发射。现在普遍认为这种声能量来自外毛细胞的主动运动。这种外毛细胞的能动性在内耳淋巴液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。根据刺激声的有无可将耳声发射分为自发耳声发射(spontaneous OAE，SOAE)和诱发性耳声发射(evoked OAE，EOAE)。诱发性耳声发射按刺激声的种类可进一步分为瞬态诱发性耳声发射(transiently evoked OAE，TEOAE)、刺激频率性耳声发射(stimulus-frequency OAE，SFOAE)以及畸变产物耳声发射(distortion production OAE，DPOAE)。

5.1.1SOAE指在不给声刺激的情况下，外耳道内记录到的单频或多频、窄带频谱、极似纯音的稳态声信号(stationary signals)。

5.1.2TEOAE指由短声或短音等短时程刺激声诱发的OAE。SFOAE是指由单个低强度的持续性纯音刺激所诱发，在外耳道记录到频率与刺激频率相同的耳声发射信号。

5.1.3DPOAE是由二个不同频率但相互间呈一定频比关系的持续性纯音刺激所诱发的、其频率与刺激频率不同的畸变产物信号，其频率与这二个刺激音的频率呈数学表达关系。其中，DPOAE的f=2f1-f2(f1、f2分别指二个刺激声的频率，且f2> f1)振幅最大，目前研究得比较多，它已被广泛地用于动物实验和临床检查。

总之：①与其他听觉诱发反应不同，耳声发射是声信号，而非“诱发电位”；②耳声发射是耳蜗主动机制的副产物。

5.2OAE的记录原理 由于耳声发射时外耳道内的空气振动产生的声音信号以及各种可以传导至耳道内的噪声都可以与耳声发射信号相混淆或将其掩盖，从而影响记录，因此，各种耳声发射的记录有如下共同要求，以求最大限度地减少噪声的影响：①安静的周围环境，记录耳声发射时的环境噪声应尽量控制在20 dB(A)以下。耳声发射的强度很弱，多在-5～25 dB SPL之间，因此，过大的环境噪声将影响耳声发射的记录。目前耳声发射记录系统多使用耳道内插入式探头，并以泡沫塑料或海绵密封耳道；②对动物测试时一般均将动物麻醉，必要时还应切断中耳肌；③探头放置：正确放置探头，使探头尖端尽量对准鼓膜，探头与耳道壁耦合好。市售的耳声发射记录设备一般带有探头检查程序，应在检查开始前运行该程序，确保探头在耳道内耦合正确，频响曲线平坦。测试过程中也应该间断重复使用该程序以探查探头位置是否发生变化，以确保检查数据的可靠性和准确性(图10)。

图10探头耦合情况a良好;b探头与外耳道未密合，耳道中振鸣，主频2 kHz;c橡皮头不配，耳道振鸣，主频4 kHz；d探头堵塞或抵住外耳道，异常大的振幅和低频尾部的波形;e探头脱出;f受试动物活动 TEOAE记录：是用短暂脉冲声(一般为短声或短音，时程在数毫秒以内)诱发的耳声发射，声刺激后经过数毫秒的潜伏期可在外耳道内记录到与刺激声的特点相对应的持续10 ms以上的声信号。记录TEOAE所用的探头内除含有记录耳道声场变化的高灵敏度低噪声微音器外，尚需要一个用于给予声刺激的微型耳机。由探头微音器拾取的信号经放大后送至平均叠加仪进行时域上的平均叠加，以提高信噪比，并以时域波形的形式进行显示和记录，这些时域信号经快速傅立叶变换后可以以频谱的形式显示(图11)。

DPOAE：使用具有一定频比关系的两个连续纯音对耳蜗进行刺激，所产生的DPOAE其频率与刺激声有固定关系，以公式表示为nf1±mf2(n和m都为整数)。由于2f1-f2在动物和人均有较高的强度，便于记录，因而是最常记录

图11 TEOAE测试系统原理和记录图 a记录系统;b TEOAE波形及频谱分析

和研究的DPOAE。DPOAE的记录与TEOAE相比稍显复杂。它需要两个具有一定频比关系的纯音同时刺激耳蜗，因而组合探头内要有两个耳机和一个记录耳道声场信号的微音器。微音器的输出经放大、滤波后进行模/数转换。对转化为数字形式的信号进行傅立叶变换，形成频域功率谱后进行显示并记录(图12)。

图12 DPOAE记录原理图

TEOAE和DPOAE在应用上相辅相成，但DPOAE测试频率范围更宽(10 kHz以上)，而对耳蜗的轻微损害不如TEOAE敏感，在一些轻度耳蜗损害的病例，TEOAE未能引出，但较强的刺激声(70 dB SPL)仍可引出DPOAE，因此DPOAE的临床应用已日益广泛。不过，在频率特性方面，TEOAE和DPOAE并没有明显的差别。

5.3记录OAE的最佳参数选择

5.3.1TEOAE刺激声强度 带通滤波300～6 000 Hz，斜率24 dB/倍频程，刺激强度60 dB SPL。

5.3.2DPOAE ①原始音的频率比f2/f1=1.17～1.22。不同测试频率的最佳原始音频率比略有不同，频率越高，所用的f2/f1比值越小，反之亦然。在此比值范围内不同测试频率DPOAE的幅度与用其最佳频率比所诱发的反应相差不超过3 dB，但原始音的频率比一旦超出上述范围，DPOAE的幅度即显著降低。因此，为方便起见，临床测试时多将f2/f1固定在1.20或1.22(图13)。②两个原始音的强度关系可为L1=L2或L1>L2，但以后者更好。一般以高频的原始音(L2)比低频原始音(L1)强度至少低10 dB为佳，亦即L1-L2>10 dB。一般选择L1=70 dB SPL，L2=60 dB SPL(图14)。

图13 原始音f2/f1(f2=2 025 Hz)频率比对DPOAE的影响

5.4对侧抑制效应 外毛细胞接受经对侧的内侧橄榄耳蜗束传出神经纤维的抑制性支配。在传出神经系统功能正常的情况下，刺激对侧耳蜗可引起TEOAE和DPOAE幅度的下降。但对侧抑制强度较低，通常在3 dB左右。因此在检测对侧抑制效应时，应在隔声良好的测听室内进行，背境噪声应小于20 dB(A)(图15)。

图14 DPOAE功率谱及刺激音强度对DPOAE的影响可见DPOAE强度(箭头处)随f2强度增加反而下降。c. 动物死亡后DPOAE很快消失

图15对侧WN对TEOAE抑制作用的图形左图为对侧不给声时的3次记录，右图为对侧同时给予15～65 dB SPL WN时所记录的TEOAE

5.5OAE特点

OAE操作简单，无创，动物或患者都能很好的耐受，能很好的反应耳蜗外毛细胞的功能。OAE具有非线性、锁相性、可重复性和稳定性等优点。但OAE对测试环境要求高，应在隔声室内操作。并且OAE只能反映外毛细胞的功能，不能反映内毛细胞的功能，不能反映听功能损伤程度。在听力下降40 dB后，不能引出OAE。中耳的病变也可影响OAE的记录。且OAE能量较低，无论何种OAE，一般在-5～25 dB SPL。