声导抗基本概念(1)

华清泉

声波由外耳道传递到鼓膜时，声能就从介质——空气进入到另一种介质——中耳系统。中耳系统是声能进入内耳的桥梁，声能到达中耳系统后，一部分被反射，一部分被吸收，一部分传入内耳；而决定这三部分能量分配的因素即是中耳系统的阻力和抗力，亦即声阻抗。正常的中耳系统能够给声能提供良好的阻抗匹配。决定中耳系统阻抗大小的因素有劲度、质量和摩擦因素，三者之间的关系可由简单的机械系统加以理解(图1)。

图1简单机械系统模式M质量，S劲度，R摩擦

图2 声阻抗各成分和频率(f)间矢量关系

由图2可以看出，质量因素的作用和劲度因素的作用方向相反，在一条直线上，而摩擦因素的方向则与之垂直，相位相差90°。由上述公式可以看出，声阻抗的大小与摩擦因素、质量因素和劲度因素的关系。摩擦因素大小与声波的频率无关，而后二者与声波频率有关，频率越高，质量因素作用越大，而频率越低，劲度因素作用越大。当后二者大小相等，方向相反，相互抵消时，阻抗最小，只有声阻起作用，即中耳系统达到共振状态。

为描述方便，对公式中物理量进行命名，由于声阻抗测量困难，实际测量的是声导纳和声导、声纳，所以临床使用的检查方法称声导抗测试。

↓ ↓ ↓ ↓

声阻抗 声阻 质量声抗 劲度声抗

声抗

↓

impedance resistance reactance

↓ ↓ ↓

声导纳 声导 声纳

(admittance) (conductance) (suseptance)

其中Za为声阻抗，Ra为声阻，M为质量，s为劲度，f为频率，由此可以看出上述概念的含义。

声阻抗：指介质对声波传递的阻尼和抵抗作用。

声阻：指因摩擦和耳蜗消耗的那一部分声能，其贡献因素有肌腱和韧带的粘弹性、外淋巴液和黏膜的粘滞性、狭窄的空气通道。

声抗：指中耳系统储存随后反射的那一部分声能，由质量声抗和劲度声抗组成。影响质量声抗的因素有：听骨链和外淋巴液、鼓膜的质量。影响劲度声抗的因素有：听骨链、韧带、肌腱的弹性、鼓膜和中耳密闭的空腔。

声导纳：为声阻抗的倒数，是指介质对声波传导和接纳的能力。

声导：为声阻的例数，是指克服摩擦阻力之后进

入并储存于传声介质的功能。

1 鼓室导抗图(鼓室声导纳测试)

仔细观察声导抗测试的探头，可见探头由三个小管道组成，如图3所示。一个小管提供气压，可以产生正压和负压，用于对中耳系统附加一个劲度因素；另一个小管提供有频率的探测音；还有一个小管则是记录反射回来的声能以测量声导纳值。

图3 声导抗测试示意图

测试过程中，先给中耳一个200～400 daPa左右的正压，中耳系统被向内压紧，相当于弹簧被压紧，此时劲度因素作用极大，劲度因素主导中耳系统，大部分声能因劲度声抗很大而被反射回来，声导纳值很小，被检测者可感受到声音很小；然后逐渐降低压力，附加劲度因素作用逐渐减小，当外耳道压力和中耳腔压力相等时，中耳系统处于最佳传声状态，因而声导纳值最大；然后逐渐给予负压至-200～-400 daPa，中耳系统再次被负压拉紧，附加劲度因素再次加大，中耳传声功能又逐渐减弱，声导纳再次逐渐变小。这个声导纳值随附加声压逐渐变化的过程用电脑记录形成的函数曲线称为鼓室导抗图。

由于放入外耳道的探头无法放置在鼓膜平面，因而所测得的声导纳值只是测量小管所在测量面的声导纳值，显而易见，这个数值为测量面至鼓膜之间外耳道的容积所产生的声导纳值和中耳系统本身声导纳值之和，因此测量值减去耳道容积所产生的声导纳值才是中耳系统声导纳值。

图4 鼓室声导纳图的解读

由图4可知，鼓室声导纳测量可以得到以下指标：

①鼓室导纳图的形态；

②由外加压力数值间接测得的中耳压力；

③测量面的声导纳值；

④耳道容积；

⑤补偿静态声导纳值(即测量面声导纳值减耳道容积)；

⑥给予的正负压值和探测音频率。

(待续)

(2011-06-11收稿)

(本文编辑 李翠娥)