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)射以機械振動的形式起源于耳蝸。經(jīng)過大量研究，目前多數(shù)學(xué)者認為這種振動能量來自外毛細胞(outerhaircell，OHC)，其活動通過多種途徑使基底膜(basilarmembrane，BM)發(fā)生某些形式的振動。這種振動又在內(nèi)耳淋巴中以壓力變化的形式傳導(dǎo)，并通過卵圓窗推動聽骨鏈及鼓膜振動，最終引起外耳道內(nèi)的空氣振動。上述過程實際上是聲音傳人內(nèi)耳的逆過程。由于這一振動的頻率多在數(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，其實質(zhì)是耳蝸內(nèi)機械振動能量經(jīng)聲音傳人內(nèi)耳的逆過程以空氣振動(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，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)在當輸入含有兩個以上頻率時。由于耳蝸功能系統(tǒng)為一非線性生物系統(tǒng)，因此當其受到兩個具有一定頻率比關(guān)系的純音(稱為原始音，primarytone，以f1和f2表示)作用時，由于其主動機制的非線性，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。
耳蝸受到一個連續(xù)純音刺激時，也會將與刺激音性質(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)耗能的主動性機械活動，這種主動活動機制被認為是正常耳蝸功能的一個極重要部分。
1948年Gold提出耳蝸機械運動的精細調(diào)諧需要耳蝸內(nèi)主動活動的參與。新近的研究也使人們想到聽覺的高度靈敏和精細的頻率辨別與耳蝸對所傳人的聲信號的主動性加工有關(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胞，引起神經(jīng)沖動的發(fā)放；聽覺的分辨力也部分地與行波能否準確地興奮相應(yīng)感覺細胞有關(guān)。低強度聲的行波除本身幅度原本很小外，其在耳蝸的運行必然會因克服各種阻力而不斷消耗其能量，在到達相應(yīng)感覺細胞的部位時，其幅度將是十分有限的。在完全被動的耳蝸中，僅由基底膜物理特性構(gòu)成的機械調(diào)諧是十分粗糙的，產(chǎn)生的分辨率也遠不夠精細。耳蝸主動機制以一定的形式作用于基底膜，可以為行波運行增加能量，起到克服能量耗散甚至放大的作用。
聽覺傳出系統(tǒng)對外毛細胞有調(diào)節(jié)作用，并通過它改變耳蝸結(jié)構(gòu)的活動狀態(tài)，從而對傳人的聽覺信號產(chǎn)生影響。聽覺系統(tǒng)借助耳蝸主動機制形成的這種系統(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)進行調(diào)節(jié)，而且在高聲強環(huán)境中對耳蝸具有一定保護作用。最近的研究還提示耳蝸主動機制在傳出神經(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)看成是一個復(fù)雜的信號分析系統(tǒng)。耳蝸，或更具體地講，聽毛細胞的聲／電轉(zhuǎn)換相當于該系統(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，其后的精細分析則無從談起。耳蝸內(nèi)的主動機制正是通過主動的機械活動增加了聽覺系統(tǒng)初級傳感器一毛細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)的精細分析提供了豐富的信息。由此可言，主動機制是耳蝸聽生理的機制的一個極重要的部分，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(動態(tài)范圍減小)可能即是源于外毛細胞受損造成的主動機制障礙。