3.0T磁共振隔音罩听功能保护效果评估研究

韩晓磊， 李欢， 杨健， 范宝江

MRI在临床疾病诊断和科研工作中应用广泛，尤其是高场强MRI系统(3.0T和7.0T)在相关疾病的形态及功能成像方面具有无可替代的优势。然而，MRI系统在扫描过程中随着梯度磁场的切换会产生多种类型高强度的噪声[1]。实践表明，在采取传统听力保护措施的情况下，MRI系统噪声仍会对受检者及长期处于扫描工作间的操作者产生一系列不良影响，如焦虑、语言交流障碍、血压和心率改变、耳鸣及头晕目眩等症状，导致受检者(尤其是婴幼儿)耐受力和配合度降低，从而影响图像质量及诊断效果；更重要的是，有研究报道MRI系统噪声可能会导致暂时性或永久性听阈改变，甚至耳聋[2,3]。

当前已有多个纲要提出了听力保护的重要性[4-7]，国内外学者针对MRI系统有效降噪方法的研究亦广泛开展，但目前临床工作中除传统的措施外仍然缺少较好的降噪技术。本研究团队根据MRI噪声产生原理及传播特点，研发出一种用于降低MRI系统听性噪声的隔音装置(隔音罩)，本文对比分析有无隔音罩状态下3.0T MRI系统听性噪声对采取传统听力保护措施的健康成人听功能的影响，旨在评估隔音罩的听功能保护效果。

图1 隔音罩立体结构图。1：内层玻璃罩；2：外层玻璃罩；3：隔音棉；4：透气孔；5：头顶玻璃盖。 图2 隔音罩尺寸图。1：内层玻璃罩；2：外层玻璃罩； 5：头顶玻璃盖。

材料与方法

1.一般资料

选取2017年3月-2018年3月行头颅MRI检查的健康成年志愿者100例，其中实验组和对照组各50例。男48例，其中实验组26例，对照组22例。女52例，其中实验组24例，对照组28例。100例志愿者年龄为18～26岁，平均(22.28±1.51)岁。所有志愿者均无异常临床表现，受试期间避免其它任何影响听功能的行为。

2.隔音罩设计

针对美国GE公司Signa HDxt 3.0T超导型MRI机型，使用有机玻璃3D打印成一个双层中空带透气孔的半圆柱形有机玻璃罩，将吸音隔音棉镶嵌于玻璃罩内外层之间，再加上半圆形有机玻璃盖制成完整的隔音罩(图1、2)。使用时，将其放置在头颅线圈与主磁体之间，以阻挡噪声的传递。

3.检查方法

采用美国GE公司Signa HDxt 3.0T超导型MRI扫描仪及配套的标准8通道头部正交线圈行MRI检查，对受检者行头部TlFLAIR轴面、T2WI轴面、T2FLAIR矢状面、扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)及扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)扫描。选用的MRI序列及扫描参数见表1。

表1 选用的MRI序列及扫描参数

志愿者仰卧于检查床上，佩戴3M海绵耳塞并在其耳旁放置海绵垫以做好听力保护，准备好后加装头颅线圈，固定，扫描定位，进床使头颅线圈到等中心位点，按表1中所选序列及参数依次进行扫描。对照组50例志愿者完全按上述步骤进行检查。与对照组不同的是，实验组50例志愿者行MRI检查时需在头颅线圈外侧加盖隔音罩，两者一同进入主磁体孔径中到达等中心位点，通过隔音罩阻挡由主磁体内梯度线圈射向头颅线圈的噪声而减少噪声的传递。实验组MRI检查其它操作步骤与对照组完全相同。

4.志愿者听力测试

测试方法：于本体噪音低于30 dB(A)的隔音听性脑干反应(auditory brainstem response，ABR)测试室内进行听力检查。志愿者仰卧于检查床上，佩戴TDH-49P耳机，自然睡眠或服用10%水合氯醛镇静催眠，应用丹麦脑干潜在反应Eclipse诱发电位仪进行ABR测试。电位仪的记录电极置于前额发际，接地电极置于鼻根部，参考电极分别置于同侧和对侧乳突，电极阻抗均小于5 kΩ。ABR采用Click短声干扰，频率为19.9次/s，分析时间为10 ms，频数为1100次，带通滤波为100～3000 Hz，以波V判定反应阈值。

图3 实验组及对照组左右耳各检查组次ABR听功能阈值比较。a)实验组；b)对照组。 图4 第一次及第二次检查听功能测试左右耳实验组与对照组ABR听功能阈值比较。a)第一次检查；b)第二次检查。

刺激释放：给予起始强度80 dBn HL，以20 dB顺次降低或增加测试值，将能出现V波的最低声压级视为听性脑干反应V波反应阈，且该最小声压级作为受检者的听阈，最小听力水平重复测试两次。所有可用的ABR幅度测试结果以dB声压水平记录。以V波反应阈超过30 dBn HL为2～4 KHz范围的听功能受损标准。

测试程序:采用动态ABR测试方法，对100例志愿者(实验组和对照组各50例)分别于MRI检查前24 h内(第一次检查)、MRI检查后20 min内(第二次检查)进行两次听力测试，评估受试者听功能受损情况。对听阈增高者于25 d以后行ABR听功能复查(第三次检查)，评估听功能恢复情况。对比分析实验组(用隔音罩)和对照组(未用隔音罩)受试者听功能受损及恢复情况，评估隔音罩的听功能保护效果。

5.统计学分析

结 果

1.同组不同次比较

实验组MRI检查前后两次ABR测试左右耳的听功能阈值差异均无统计学意义(L：P=0.075；R：P=0.403)(表2，图3a)，因此未进行第三次听功能复查。对照组MRI检查后左右耳的听功能指数明显高于检查前(L：P=0.013；R：P=0.001)，尚未超过40 dBA；25 d后进行左右耳听功能复查，与第一次检查结果比较差异无统计学意义(L：P=0.124；R：P=0.451)(表3，图3b)。

表2 实验组左右耳各检查组次ABR听功能阈值比较(dBA)

表3 对照组左右耳各次ABR听功能阈值比较(dBA)

2.同次不同组比较

将实验组与对照组MRI检查前后两次ABR测试左右耳听功能阈值进行比较。第一次测试实验组与对照组左右耳听功能阈值差异均无统计学意义(L：P=0.321；R：P=0.350)(表4，图4a)；第二次测试实验组与对照组左右耳听功能阈值差异均有统计学意义(L：P=0.004；R：P=0.001)(表5，图4b)，对照组左右耳的听功能指数均明显高于实验组。

表4 第一次测试左右耳2组ABR听功能阈值比较(dBA)

表5 第二次测试左右耳2组ABR听功能阈值比较(dBA)

讨 论

本研究所有受试对象均采用统一标准的3 M海绵耳塞进行听力保护，其降噪范围为10～30 dBA，3.0T MRI系统噪声峰声压水平约为120～130 dBA，因此进入受检者外耳道内的噪声范围约为80～100 dBA。ABR是目前临床广泛应用于听功能评估的非侵入性的有效方法，不需要任何有意识的声音感知能力及给予过强的声音刺激就可以对听系统生理敏感性进行测试，包括听觉环路(外听道、听觉传导链、耳蜗、耳蜗神经及中枢听觉系统)任何部位的听功能。ABR对听性敏感阈的测试主要依赖于其可探测到的最弱声音刺激强度，以能引出V波反应的最弱刺激强度作为ABR的反应阈。因此，本研究采用ABR方法进行听功能测试。

本研究结果发现，对照组受检者行MRI检查后发生短暂性听阈升高，25 d后复查听功能恢复至MRI检查前，表明噪声未对听力造成永久性影响。Hellstrom等[8]研究发现，大多数年轻成年受试者在接受音量水平为91～97 dBA的音乐暴露1 h后发生暂时性听阈改变，与本研究结果基本相符。由此表明，进入外耳道内的噪声水平在80～100 dBA 时有造成暂时性听阈改变的风险。Moore等[9]对患者进行追踪研究发现，在未采取听力保护措施时接受1.5T MRI噪声暴露后患者听阈发生永久性改变，此结果与噪声频率及对患者未采取听力保护措施有关。针对3.0T MRI噪声研究个案发现，采取3 M海绵耳塞听力保护措施的患者出现暂时性听力损伤[10]，与本研究对照组研究结果相符。以上研究结果表明3.0T MRI系统噪声对采取传统听力保护措施的健康成人而言，会造成暂时性听阈改变。高场强、长时间扫描对受检者听功能的影响有待进一步证实，因此在后续临床及科研工作中应做好受检者的听力保护。

本研究实验组受检者在采取传统听力保护措施的同时加盖隔音罩，MRI检查后与检查前比较听阈未见明显改变，可见3.0T MRI系统噪声对实验组受检者的听功能无明显影响，提示隔音罩能很好地降低MRI系统听性噪声，与耳塞类听力保护措施联合使用，可为受检者提供有效的听力保护策略。

本研究的不足之处主要为纳入的研究对象仅为健康年轻成人。文献报道噪声对处于高风险状态的人群会产生更大的损伤，尤其是早产儿、婴幼儿、老年人及精神紊乱者对噪声更敏感，更易引起听力损伤。因此，本研究所得结论适用范围较窄，不能推广至所有人群。后续研究应扩大样本量，分别研究磁共振噪声对高风险疾病人群、健康人群、早产儿及足月儿的影响。

综上所述，3.0T MRI系统噪声会使采取传统听力保护措施的健康成人发生短暂性听阈改变；本研究团队研发的隔音罩能明显降低MRI系统听性噪声，有效保护受检者的听功能，减少受检者的噪声暴露。