耳声发射的定义和原理

耳声发射的分类

耳声发射的产生部位

耳声发射的产生机制

耳声发射的测试要求

耳声发射的定义和原理

耳声发射是一种产生于耳蜗，经听骨链及鼓膜传导释放入外耳道的音频能量。声发射是指材料内部迅速释放能量所产生的瞬态弹性波，源自声学。耳声发射，即指这种从外耳道记录的来自耳蜗内的弹性波能量。

耳声发射以机械振动的形式起源于耳蜗。现在普遍认为这些振动能量来自外毛细胞的主动运动。外毛细胞的这种运动可以是自发的，也可以是对外来刺激的反应，其运动通过Corti器中与其相邻结构的机械联系使基底膜发生机械振动，这种振动在内耳淋巴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，最终引起外耳道内空气振动。由于这一振动的频率多在数百到数千赫兹，属声频范围（20-20000Hz），因而称其为耳声发射。顾名思义，是由耳内发出的声音，其实质是耳蜗内产生的音频能量经过中耳传至外耳道的逆过程，以空气振动的形式释放出来。

耳声发射反映出耳蜗不仅能被动地感受声音信号，而且还具有主动产生音频能量的功能。

耳声发射的分类

依据是否存在外界刺激声信号诱发，以及由何种声刺激诱发，将耳声发射分为两大类：

1、自发性耳声发射（SOAE）

耳蜗不需任何外来刺激，持续向外发射机械能量，形式极似纯音，其频谱表现为单频或多频的窄带谱峰。

2、诱发性耳声发射（EOAE）

即通过外界不同的刺激声模式引起各种不同的耳蜗反应。

依据由何种刺激诱发，又可进一步分为瞬态诱发耳声发射、刺激频率诱发耳声发射、畸变产物耳声发射和电诱发耳声发射。

（1）瞬态耳声发射（TEOAE），系指耳蜗受到外界短暂脉冲声（一般为短声或短音，时程在数毫秒以内）刺激后经过一定潜伏期、以一定形式释放出的音频能量。由于有一定的潜伏期也被称为延迟性耳声发射，并且它能重复刺激声内容，类似回声，也称“Kemp回声” 。

（2）畸变产物耳声发射（DPOAE），是耳蜗同时受到两个具有一定频率比值关系的初始纯音刺激时，由于基底膜的非线性调制作用而产生的一系列畸变信号，经听骨链、鼓膜，传入外耳道并被记录到的音频能量。

（3）刺激频率诱发耳声发射（SFOAE），耳蜗受到一个连续纯音刺激时，会将与刺激声性质相同的音频能量发射回外耳道。这种耳声发射的频率与刺激频率完全相同。

（4）电诱发耳声发射（EOAE），对耳蜗施以交流电刺激能够诱发出与刺激电流相同频率的耳声发射，称为电诱发耳声发射。这种耳声发射只在动物上进行。

耳声发射的产生部位

一种说法是，耳声发射来源于耳蜗，理由如下：

（1）耳声发射的反应阈值可低于主观听阈，可认为是一种神经前反应，而且与突触传递无关。

（2）用化学药剂阻断或切断第Ⅷ颅神经，此时声刺激不能引出神经反应，但仍可记录到耳声发射。

（3）耳毒性药物、强噪声、缺氧以及传染病等导致因素，均可影响耳声发射。

（4）外毛细胞缺失或排列紊乱时，耳声发射缺失或幅值下降。

（5）诱发性耳声发射具有频率离散现象，即耳声发射的频率越高潜伏期越短。

（6）耳蜗的主动生物机制也被称为耳蜗的“放大”功能，即当刺激信号较弱时，通过主动机制使得基底膜行波加强。这种机制的原理尚不清楚，但与外毛细胞有关。

外毛细胞与内毛细胞在细胞结构和神经支配上的不同提示着二者功能有所不同。外毛细胞有以下特点：

①形态与位置：外毛细胞呈柱状，位于Corti隧道外侧，远离较为固定的螺旋缘基底膜附着处。其顶端有纤毛嵌入盖膜中，底部经支持细胞与基底膜耦合，从而与周围结构建立了密切的关系。

②神经支配特点：90%以上的传出神经纤维与之相连，表明外毛细胞主要接受来自中枢的指令并作出反应。

③结构特点：外毛细胞内存在有肌动蛋白、肌凝蛋白和线粒体等，并有类似肌细胞肌浆网样结构的表面下池；肌浆网样结构和收缩蛋白的存在说明外毛细胞具备有产生机械活动的结构基础。

④离体外毛细胞运动形式：一种形式是受胞膜电位去极化状态的影响，表现为胞体长短、体积大小的较缓慢变化；当刺激引起细胞膜去极化时，胞体缩短；而超极化时则伸长。这种长度变化所产生的力量可推动数倍于外毛细胞自身的质量。另一种形式是由胞膜两侧离子活动引起的细胞纤毛束的快速摆动。其摆动频率可高达数千乃至上万Hz，不同部位的外毛细胞有特定的摆动频率。

耳声发射的产生机制

到目前为止，耳声发射产生的详尽机制还不十分清楚。下面仅就一些现象介绍几个耳声发射产生机制的学说，虽有一定的依据，但仍待进一步研究证明。

1、基底膜结构的主动反馈机制

耳蜗内存在正反馈和负反馈机制。典型的正反馈机制表现为：

基底膜活动→外毛细胞纤毛运动→形成感受器电位→外毛细胞活动→基底膜的进一步活动，可导致基底膜发生振动，逆向传递，产生耳声发射。这种正反馈机制除具有放大作用外，还有利于基底膜的精细调节。

2、基底膜行波的双向性

基底膜行波的运行呈双向性。既可以由蜗底传向蜗顶，也可反向传回蜗底。由于基底膜机械阻抗的不均匀，当行波通过时，其能量运行在这些部位受到阻碍，部分能量可由此处发生折返，逆向传至镫骨底板，经听骨链、鼓膜传至外耳道而形成耳声发射，此谓之解剖学说。基底膜对相关联的两个声刺激频率产生相互作用，导致行波的运行发生障碍，部分能量折返而形成耳声发射。此被称为功能学说。

耳声发射的测试要求

1.测试环境及受试者要求

由于耳声发射是外耳道内的空气振动产生的声音信号，极易与耳道内的噪声相混淆或被掩盖；其强度很低，多在-5-20dBSPL之间，过强的环境噪声将影响耳声发射的记录。为了最大限度地减少噪声的影响，在记录耳声发射时，有如下要求：

（1）控制环境噪声

记录耳声发射时的环境噪声尽量控制在40dB（A）以下，一般来说测试最好在隔声室进行。

（2）受试者状态

受试者取舒适体位，尽量保持安静和平静呼吸，避免活动和吞咽等动作。对不合作的小儿可使用镇静催眠剂，这不会影响测试结果。

（3）防止摩擦噪声

对连接探头的电缆应注意避免与受试者身体或其他物体摩擦产生噪声。

（4）排除电、声干扰

首先应注意去除电干扰，注意仪器的电屏蔽和机壳的接地。其次采用带通滤波、平均叠加和锁相放大等技术进一步处理信号。

（5）正确摆放探头

测试过程中，探头应密闭的置于外耳道，其尖端小孔正对鼓膜。注意不要使麦克风或扬声器的孔道堵塞。常规的耳声发射记录设备一般带有探头检查程序，应在开始检查前运行该程序，确保探头在耳道内耦合正确。检查测试中间也应间断重复使用该程序以检查探头位置是否发生变化，防止因探头移位影响记录结果的准确性。

2.测试仪器

耳声发射虽然种类不同，形式多样，但测试方法却有许多相似之处。测试硬件均由微型扬声器、高灵敏度麦克风、数字处理板和计算机系统组成。在测试中，由扬声器按照不同方式给声，并由高灵敏度麦克风拾取耳声发射信号，经过一系列处理，来提高信噪比，最后以频域或时域的形式显示或记录，从而完成测试。所不同的只是各种类型的耳声发射所用的刺激声特征及相应的信号处理方法有差异，也正是它们决定了不同的耳声发射具有不同的特点。

以上内容转自中国听力学网