耳聲發(fā)射的定義、分類及作用

耳聲發(fā)射的定義
KemD(1986)對耳聲發(fā)射做了如下定義：耳聲發(fā)射是一種產(chǎn)生于耳蝸、經(jīng)聽骨鏈及鼓膜傳導(dǎo)釋放人外耳道的音頻能量(Kemp，1986)o
這一定義對耳聲發(fā)射做了一些限定。首先，耳聲發(fā)射的能量必須是來自耳蝸；其次，這些能量須經(jīng)過中耳結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)進(jìn)入外耳道而被記錄到。了解這一定義的含義對正確理解耳聲發(fā)射及其在臨床和研究中的意義十分重要。
耳聲發(fā)射以機(jī)械振動(dòng)的形式起源于耳蝸。經(jīng)過大量研究，目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為這種振動(dòng)能量來自外毛細(xì)胞(outerhaircell，OHC)，其活動(dòng)通過多種途徑使基底膜(basilarmembrane，BM)發(fā)生某些形式的振動(dòng)。這種振動(dòng)又在內(nèi)耳淋巴中以壓力變化的形式傳導(dǎo)，并通過卵圓窗推動(dòng)聽骨鏈及鼓膜振動(dòng)，最終引起外耳道內(nèi)的空氣振動(dòng)。上述過程實(shí)際上是聲音傳人內(nèi)耳的逆過程。由于這一振動(dòng)的頻率多在數(shù)百到數(shù)千Hz，屬聲頻范圍(20～20000Hz)，因而稱之為耳聲發(fā)射。顧名思義，耳聲發(fā)射即是由耳內(nèi)發(fā)出的聲音，其實(shí)質(zhì)是耳蝸內(nèi)機(jī)械振動(dòng)能量經(jīng)聲音傳人內(nèi)耳的逆過程以空氣振動(dòng)(聲音)的形式釋放出來。

耳聲發(fā)射的分類
按是否由外界刺激所誘發(fā)，耳聲發(fā)射可以被分為自發(fā)性耳聲發(fā)射(spontaneous otoacous—tic emission，SOAE)和誘發(fā)性耳聲發(fā)射(evokedot oacoustic emission，EOAE)。在誘發(fā)性耳聲發(fā)射中依據(jù)由何種刺激誘發(fā)，又可進(jìn)一步分為：瞬態(tài)聲誘發(fā)耳聲發(fā)射(transientlv evoked otoacousticemission，TEOAE)、畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortion product otoacoustic emissiOn，DPOAE)、刺激頻率耳聲發(fā)射(stimulus frequency otoacoustic emission，SFOAE)和電誘發(fā)耳聲發(fā)射(electrically evoked otoacoustic emission，EEOAE)。
如上所述，耳聲發(fā)射是內(nèi)耳能量的發(fā)射(外泄)。自發(fā)性耳聲發(fā)射是耳蝸在不需任何外界刺激的情況下持續(xù)向外發(fā)射機(jī)械能量，在外耳道內(nèi)表現(xiàn)為單頻或多頻的窄帶譜峰，其形式極似純音。
瞬態(tài)聲誘發(fā)耳聲發(fā)射系指耳蝸受到外界短暫脈沖聲刺激后經(jīng)過一定潛伏期，以一定形式釋放出聲頻能量，其形式由刺激聲的特點(diǎn)決定。由于這種形式的耳聲發(fā)射具有一定潛伏期，有人也稱之為延遲性誘發(fā)耳聲發(fā)射(delayed evoked otoacousticemission，DEOAE)。此外，由于它能重復(fù)刺激聲的內(nèi)容，類似回聲，又是Kemp最早報(bào)告的耳聲發(fā)射形式，因此也有人稱之為“Kemp回聲”(KemP，secho)o
畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射是一種特殊形式的耳聲發(fā)射。任何非線性系統(tǒng)在由外界輸入時(shí)，其輸出可以有兩種形式的畸變(失真)；諧波畸變和調(diào)制畸變。其中調(diào)制畸變出現(xiàn)在當(dāng)輸入含有兩個(gè)以上頻率時(shí)。由于耳蝸功能系統(tǒng)為一非線性生物系統(tǒng)，因此當(dāng)其受到兩個(gè)具有一定頻率比關(guān)系的純音(稱為原始音，primarytone，以f1和f2表示)作用時(shí)，由于其主動(dòng)機(jī)制的非線性，使得其釋放的聲頻中出現(xiàn)具2f1—f2和f2—f1等關(guān)系的畸變頻率，稱為畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射。
耳蝸受到一個(gè)連續(xù)純音刺激時(shí)，也會(huì)將與刺激音性質(zhì)相同的聲頻能量發(fā)射回至外耳道。由于這種耳聲發(fā)射的頻率與刺激頻率完全相同，故稱之為刺激頻率耳聲發(fā)射。

耳聲發(fā)射的意義
耳聲發(fā)射代表著耳蝸內(nèi)耗能的主動(dòng)性機(jī)械活動(dòng)，這種主動(dòng)活動(dòng)機(jī)制被認(rèn)為是正常耳蝸功能的一個(gè)極重要部分。
1948年Gold提出耳蝸機(jī)械運(yùn)動(dòng)的精細(xì)調(diào)諧需要耳蝸內(nèi)主動(dòng)活動(dòng)的參與。新近的研究也使人們想到聽覺的高度靈敏和精細(xì)的頻率辨別與耳蝸對所傳人的聲信號的主動(dòng)性加工有關(guān)。有人提出耳蝸具有放大和濾波的兩重作用。
聲信號行波將最終引起相應(yīng)聽覺。聽覺的靈敏度將取決于行波是否能有效地興奮感覺細(xì)胞，引起神經(jīng)沖動(dòng)的發(fā)放；聽覺的分辨力也部分地與行波能否準(zhǔn)確地興奮相應(yīng)感覺細(xì)胞有關(guān)。低強(qiáng)度聲的行波除本身幅度原本很小外，其在耳蝸的運(yùn)行必然會(huì)因克服各種阻力而不斷消耗其能量，在到達(dá)相應(yīng)感覺細(xì)胞的部位時(shí)，其幅度將是十分有限的。在完全被動(dòng)的耳蝸中，僅由基底膜物理特性構(gòu)成的機(jī)械調(diào)諧是十分粗糙的，產(chǎn)生的分辨率也遠(yuǎn)不夠精細(xì)。耳蝸主動(dòng)機(jī)制以一定的形式作用于基底膜，可以為行波運(yùn)行增加能量，起到克服能量耗散甚至放大的作用。
聽覺傳出系統(tǒng)對外毛細(xì)胞有調(diào)節(jié)作用，并通過它改變耳蝸結(jié)構(gòu)的活動(dòng)狀態(tài)，從而對傳人的聽覺信號產(chǎn)生影響。聽覺系統(tǒng)借助耳蝸主動(dòng)機(jī)制形成的這種系統(tǒng)和功能，不僅可以借助高級神經(jīng)系統(tǒng)對耳蝸功能狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且在高聲強(qiáng)環(huán)境中對耳蝸具有一定保護(hù)作用。最近的研究還提示耳蝸主動(dòng)機(jī)制在傳出神經(jīng)的作用下還可能參與雙耳聽覺的空間定位過程。
可以把從外耳道開始到聽覺皮層所構(gòu)成的聽覺系統(tǒng)看成是一個(gè)復(fù)雜的信號分析系統(tǒng)。耳蝸，或更具體地講，聽毛細(xì)胞的聲／電轉(zhuǎn)換相當(dāng)于該系統(tǒng)的傳感器或信號采集部分，而聽覺神經(jīng)系統(tǒng)是復(fù)雜的信號分析部分，聽皮層和高級神經(jīng)感知中樞則是分析結(jié)果的讀出部分。在任何一個(gè)分析系統(tǒng)中原始信號的采集都是十分重要的，其靈敏度、分辨率將決定其后的分析結(jié)果如何。如果原始信號過于粗糙，其后的精細(xì)分析則無從談起。耳蝸內(nèi)的主動(dòng)機(jī)制正是通過主動(dòng)的機(jī)械活動(dòng)增加了聽覺系統(tǒng)初級傳感器一毛細(xì)胞換能器的靈敏度和分辨力，并有助于控制其增益，從而為聽覺神經(jīng)系統(tǒng)的精細(xì)分析提供了豐富的信息。由此可言，主動(dòng)機(jī)制是耳蝸聽生理的機(jī)制的一個(gè)極重要的部分，臨床上部分感音神經(jīng)性聾的聽閾提高、分辨力變差及出現(xiàn)重振(動(dòng)態(tài)范圍減小)可能即是源于外毛細(xì)胞受損造成的主動(dòng)機(jī)制障礙。