汪 鑫 劉雪玉 姜言冰 劉珍珍 王 遠(yuǎn)劉舒婷 王 丹 陳世雄 李光林

1(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院 深圳 518055)

2(中國科學(xué)院大學(xué)深圳先進(jìn)技術(shù)學(xué)院 深圳 518055)

3(重慶理工大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院 重慶 400054)

4(清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院 北京 100084)

5(天津大學(xué)電氣自動化與信息工程學(xué)院 天津 300072)

1 引 言

在人類的五大感官之中，聽覺是人類感知和理解周圍世界的重要渠道。如果聽力出現(xiàn)了問題，即存在聽力損失，可能會造成很嚴(yán)重的后果，如影響新生兒的語言發(fā)展、成人的生活質(zhì)量等。因此，準(zhǔn)確地檢測聽力損失程度，從而及時(shí)采取相應(yīng)的治療措施，對于改善患者的生活具有重要意義[1-3]。常用的聽力損失檢測方法有純音聽閾(Pure-tone Audiometry)測試、耳聲發(fā)射(Otoacoustic Emissions，OAE)檢測、聽覺誘發(fā)電位(Auditory Evoked Potentials)檢測和聽性穩(wěn)態(tài)反應(yīng)(Auditory Steady-State Response)檢測等。其中，純音聽閾測試需要患者主動配合反饋，主觀性強(qiáng)，且不適用于無法給出回答的新生兒。耳聲發(fā)射檢測不受受試者的主觀影響，能夠在新生兒的聽力篩查以及成年人的聽力損失檢測中應(yīng)用。聽覺誘發(fā)電位檢測對測試的要求很高，不僅要求受試者在屏蔽室中，而且測試過程中必須保持安靜。聽性穩(wěn)態(tài)反應(yīng)檢測與純音聽閾之間有良好的相關(guān)性，但臨床中發(fā)現(xiàn)，聽力正常時(shí)相關(guān)性差，而存在聽力損失時(shí)反而相關(guān)性好；低頻時(shí)相關(guān)性較差，高頻時(shí)相關(guān)性較好，即存在穩(wěn)定性較差的問題。由此可以看出，不同的檢測方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但相比來看，耳聲發(fā)射檢測對受試者及測試環(huán)境要求不高，且穩(wěn)定性較好，具有簡單易行的優(yōu)點(diǎn)[4-6]。

耳聲發(fā)射，顧名思義，是指由耳內(nèi)所發(fā)出的聲音，以機(jī)械振動的形式產(chǎn)生于耳蝸，通過聽骨鏈和鼓膜傳導(dǎo)釋放入外耳道，并能從外耳道記錄的一種彈性波能量。耳聲發(fā)射信號的振動能量來自耳蝸中毛細(xì)胞的主動運(yùn)動[7,8]。外毛細(xì)胞的運(yùn)動可以是自發(fā)的，也可以是對外來刺激所做出的反應(yīng)，通過使基底膜發(fā)生機(jī)械振動，然后在內(nèi)耳淋巴中以壓力變化的形式傳導(dǎo)，推動聽骨鏈和鼓膜振動，最終達(dá)到使外耳道空氣振動的目的。如果毛細(xì)胞遭到破壞(如耳毒性藥物、強(qiáng)噪聲、缺氧以及傳染病等)，那么會影響耳聲發(fā)射的波形，使其減小甚至消失。同時(shí)，不同位置的耳蝸毛細(xì)胞的最佳響應(yīng)頻率(特征頻率)不同：耳蝸底部(靠近中耳一端)毛細(xì)胞的特征頻率較高，而隨著向頂部的逐漸深入，毛細(xì)胞特征頻率逐漸降低。因此，通過測量不同頻率刺激的耳聲發(fā)射信號，可以得知耳蝸內(nèi)不同位置的毛細(xì)胞功能狀況，從而獲得相應(yīng)頻率的聽力損失情況。因而，耳聲發(fā)射為檢測耳蝸的健康情況，特別是外毛細(xì)胞機(jī)械活動的狀況提供了一個(gè)檢測工具，被廣泛用于新生兒聽力篩查和成人聽力診斷[9-11]。

耳聲發(fā)射可以由不同類型的刺激所引起，目前臨床上所使用的耳聲發(fā)射有兩種：瞬態(tài)誘發(fā)耳聲發(fā)射(Transient Evoked Otoacoustic Emissions，TEOAE)和畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(Distortion Product Otoacoustic Emissions，DPOAE)。其中，TEOAE由瞬態(tài)刺激引起，如短暫的滴答音(click)，它能使所有的毛細(xì)胞同時(shí)興奮，并在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)頻率的耳聲發(fā)射信號；而 DPOAE 是由兩個(gè)頻率(f1、f2，f1＜f2)相近的純音所產(chǎn)生，耳聲發(fā)射信號出現(xiàn)在不同于刺激聲的頻率 2f1－f2上。因此，TEOAE 可以快速有效地測量多個(gè)頻率，DPOAE 則可以通過簡單的頻譜分析輕松地提取，并能夠很好地反映毛細(xì)胞在信號轉(zhuǎn)換過程中的活躍程度。

然而，無論是 TEOAE 還是 DPOAE 檢測，均存在局限性。當(dāng)測量 4 kHz 以上的 TEOAE時(shí)，在技術(shù)上來說是難以實(shí)現(xiàn)的[12]。這是因?yàn)樵趯?shí)際的 TEOAE 檢測中，時(shí)域信號包含有 TEOAE信號和刺激聲干擾，其中刺激聲干擾大約出現(xiàn)在前 2.5 ms，而高頻耳聲發(fā)射信號由于延遲較短，也會出現(xiàn)在前 2.5 ms。為了消除刺激聲的干擾，在 TEOAE 檢測的信號分析中需要人為地將前 2.5 ms 的信號刪除，此時(shí) 4 kHz 以上的高頻耳聲發(fā)射信號也被一并刪除，并且在不同頻率的TEOAE 分量之間可能存在相互作用[13]。因此，目前的 TEOAE 檢測無法測量 4 kHz 以上的耳聲發(fā)射信號。而 DPOAE 檢測一次只能測量一個(gè)頻率，臨床采用的 DPOAE 測量普遍只測 1 kHz,2 kHz, 3 kHz, …, 8 kHz 等若干離散頻率，這樣造成檢測效率過低、用時(shí)過長，能應(yīng)用的場合相對較少。如何克服 TEOAE 無法檢測高頻耳聲發(fā)射信號以及 DPOAE 測量效率低下的問題，從而盡量擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，已成為耳聲發(fā)射技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。

由此，第三種由純音刺激激發(fā)的 OAE——刺激頻率耳聲發(fā)射(Stimulus Frequency Otoacoustic Emissions，SFOAE)引起了廣泛關(guān)注[14]。1978 年，Kemp 發(fā)現(xiàn)了 SFOAE 和其他類型的 OAE，但由于 SFOAE 出現(xiàn)的頻率和刺激聲頻率相同，難以從混合信號中將 SFOAE 和刺激信號進(jìn)行分離[15]。因此，SFOAE 僅限于實(shí)驗(yàn)室研究。然而，SFOAE 具有的一些獨(dú)特的特征，使其仍然具有成為聽力篩查診斷工具的潛力。尤其是在低水平刺激下，SFOAE 被認(rèn)為主要來自刺激行波峰值的阻抗不規(guī)則處的相干反射[16]。這種 SFOAE 的產(chǎn)生機(jī)制并不復(fù)雜，使得其成為除了 DPOAE 或 TEOAE，在識別特定人工耳蝸損傷區(qū)域方面另一個(gè)很好的選擇。這也表明 SFOAE 可能對耳蝸的小改變敏感，可以根據(jù) SFOAE 的異常繪制出功能障礙外毛細(xì)胞的具體區(qū)域。測量 SFOAE 的主要的技術(shù)有 3 種：第一種是利用壓縮的方法，利用 SFOAE 振幅的壓縮增長，通過按比例降低較高水平刺激的耳道響應(yīng)來去除刺激分量，從而獲得非線性殘差作為 SFOAE。第二種是抑制的方法，除了探測音之外，還試圖測量帶有和不帶有抑制音的耳道信號。由于探測音誘發(fā)的 SFOAE 可以被抑制音抑制，所以 SFOAE 被認(rèn)為是兩種情況的聲學(xué)響應(yīng)之間的矢量差[17]。第三種技術(shù)，即三間隔范式或雙誘發(fā)技術(shù)，使用兩個(gè)刺激進(jìn)行三段相等持續(xù)時(shí)間作用，SFOAE 則是三個(gè)響應(yīng)的線性相減[18]。此外，Brass 和 Kemp[19]提出了一個(gè)四區(qū)間序列來觀察 SFOAE 的輸入-輸出增長函數(shù)和頻率相關(guān)抑制。但無論采用哪種方法，所測量的 SFOAE幾乎都是相同的，這為 SFOAE 臨床應(yīng)用的可能提供了強(qiáng)有力的支持。

目前，幾乎所有的 SFOAE 技術(shù)都使用純音作為刺激。但由于純音引起的 SFOAE 需要逐點(diǎn)測量，實(shí)際上只能獲得較窄范圍內(nèi)有限數(shù)量的頻點(diǎn)。為能在單個(gè)測試中測量多個(gè)頻率，使用掃頻信號作為刺激是一種潛在的解決方案[20]。其中，掃頻音可以刺激任何范圍的耳蝸分區(qū)以喚起耳聲發(fā)射，這對于特定頻率范圍的聽力診斷非常有用。此外，掃頻音刺激頻率耳聲發(fā)射的頻率分辨率與掃描速率有關(guān)，因此，可以使用不同掃描速率的掃頻音來獲得不同分辨率的耳聲發(fā)射譜。同時(shí)，在頻域中構(gòu)建掃頻音可以很容易地控制每個(gè)單獨(dú)頻率的能量，從而可以確保激勵(lì)達(dá)到所需的水平，提高掃頻信號的 SFOAE 測量性能。

因此，本文提出了一種采用掃頻音的耳聲發(fā)射檢測方法，以提高當(dāng)前耳聲發(fā)射測量的頻率特異性和效率。首先，采用三間隔范式技術(shù)以產(chǎn)生掃頻 SFOAE，同時(shí)采用跟蹤濾波器技術(shù)，從背景噪聲中提取掃頻 SFOAE。然后，設(shè)計(jì) 3 種對比方法，通過對比相同實(shí)驗(yàn)對象在不同時(shí)間下所測得結(jié)果以驗(yàn)證其可靠性，通過與傳統(tǒng)方法對比以驗(yàn)證其兼容性，通過對比不同掃描時(shí)間所測得結(jié)果以驗(yàn)證其有效性。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 受試者

本研究在中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的學(xué)生和員工中招募 10 名健康受試者(男、女受試者各 5 名)，年齡在 20～33 歲，平均年齡為26 歲。受試者均沒有外耳或中耳疾病的病史，且在標(biāo)準(zhǔn)聽力圖測試中表現(xiàn)出正常的聽力，閾值為20 dB 聽力級(Hearing Level，HL)或更低，測量的頻率范圍為 250～8 000 Hz。在測試前進(jìn)行耳鏡檢查，取出過量耳垢以確保耳道清潔。在測試之前，使用定制的掃頻音 SFOAE 程序?qū)γ课皇茉囌叩膬芍欢溥M(jìn)行簡短的篩選，并選擇具有較大耳聲發(fā)射幅值的耳朵用于 SFOAE 測量。測試時(shí)，受試者舒適地坐在隔音房內(nèi)，測試過程中盡可能保持安靜。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程符合中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院人體倫理道德規(guī)范(SIAT-IRB-130124-H0015)。

2.2 實(shí)驗(yàn)原理

本研究中使用兩個(gè)掃頻音：一個(gè)探測音(s1)和一個(gè)抑制音(s2)來喚起掃頻音 SFOAE(圖 1)。通過使用兩個(gè)掃頻音，利用耳聲發(fā)射的非線性抑制現(xiàn)象來測量 SFOAE[17]。其中，兩個(gè)掃頻音都是通過快速傅里葉逆變換(IFFT)方法從頻域構(gòu)建而來的。s1的頻率在T的持續(xù)時(shí)間內(nèi)從 0.5～10 kHz 線性增加，并且s2總是比s1高 200 Hz(使用線性掃頻音，以便掃描時(shí)間可以相同地施加在不同頻率范圍上)。

圖1 探測音 s1 與抑制音 s2 的時(shí)間函數(shù)關(guān)系Fig. 1 Illustration of the probe s1 and the suppressor s2 as a function of time

為了產(chǎn)生所需要的掃頻 SFOAE，本文采用三區(qū)間范例的方法(圖 2)。其中，耳機(jī)A在第一和第三間隔期間播放s1，而耳機(jī)B在第二和第三間隔期間播放s2，每個(gè)間隔的持續(xù)時(shí)間為T。假設(shè)這三段刺激聲所對應(yīng)的響應(yīng)分別為r1、r2和r3，那么它們的差值r＝r3－r1－r2可以將所產(chǎn)生的線性刺激聲偽跡消除，而立體差異音(Cubic Different Tone)只在第三段兩個(gè)刺激聲都存在時(shí)才會產(chǎn)生，因而在線性相減后得以保留。

圖2 三間隔范式模型Fig. 2 Illustration of the three-interval paradigm used in this work

為了能夠從背景噪聲中提取所需要的掃頻信號，本文提出了一種利用跟蹤濾波器的方法從噪聲記錄中提取掃頻音 SFOAE。跟蹤濾波器實(shí)際上是一個(gè)窄帶通濾波器，其中心頻率可以動態(tài)地調(diào)諧到所需 SFOAE 的出現(xiàn)頻率。如本文前面所述，使用兩個(gè)掃頻音(探測音s1和抑制音s2)來產(chǎn)生掃頻 SFOAE。兩個(gè)掃頻音都有自己的SFOAE，它們是兩條相似的用于激發(fā) SFOAE的平行線(圖 1)。跟蹤濾波器通過放置一個(gè)接近s1引起的 SFOAEs 的極點(diǎn)，以及s2在極坐標(biāo)圖(圖 3)中引起的 SFOAEs 處的零點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。通過這樣操縱極點(diǎn)和零點(diǎn)，只有s1引起的 SFOAEs得到保留，而s2引起的 SFOAEs 大大減弱。

圖3 跟蹤濾波器的零極點(diǎn)分布示意圖Fig. 3 The pole-zero placement of the tracking fi lter

為驗(yàn)證本文提出系統(tǒng)的有效性、兼容性和可靠性，分別設(shè)計(jì)了 2 個(gè)實(shí)驗(yàn)。其中，實(shí)驗(yàn) 1 為驗(yàn)證系統(tǒng)的有效性和兼容性。首先，通過對比同一位受試者在不同測試時(shí)間所測結(jié)果是否相同，以判斷系統(tǒng)的有效性；其次，通過對比掃頻SFOAE 與傳統(tǒng)的純音 SFOAE 方法所測結(jié)果是否相同，以判斷二者的兼容性。實(shí)驗(yàn) 2 為驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性，主要通過調(diào)節(jié)刺激音的持續(xù)時(shí)間，并對比所測結(jié)果之間的差異來判斷。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程

刺激的產(chǎn)生和數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)如圖 4 所示。使用兩個(gè) ER-2A 耳機(jī)(Etymotic Research，Elk Grove Village，IL)來產(chǎn)生圖 1 中描述的兩種掃頻音刺激：對這兩種刺激應(yīng)用 0.02 ms 的過渡窗函數(shù)以避免響應(yīng)中的開關(guān)噪聲。通過置于耳道入口處的 ER-10B＋麥克風(fēng)(Etymotic Research)，記錄聲學(xué)響應(yīng)，然后通過 PXI-4461 數(shù)據(jù)采集卡(National Instruments，Austin，TX)以 80 kHz的采樣率對其進(jìn)行數(shù)字化。信號產(chǎn)生和采集由Labview(National Instruments)中定制的計(jì)算機(jī)(PC)程序控制。

圖4 刺激頻率耳聲發(fā)射測量原理示意圖Fig. 4 Schematic diagram of SFOAE measurement

在本研究中，每位受試者參加的實(shí)驗(yàn)流程如圖 5 所示。為了減少由主體運(yùn)動或吞咽引起的噪聲，如果計(jì)算所得到的最大 SFOAE 幅度大于 30 dB 聲壓級(Sound Pressure Level，SPL)，或者任何間隔的最大幅度大于 90 dB SPL，則將三個(gè)間隔從平均值中排除。

圖5 刺激頻率耳聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)流程Fig. 5 The procedures of the stimulus frequency otoacoustic emissions measurements

實(shí)驗(yàn) 1：首先，在系統(tǒng)變化的信號條件下測量掃頻音 SFOAEs。其中，s1的聲壓為L，s2的聲壓恒定為 80 dB SPL。在實(shí)驗(yàn)中，探測音(T和L)的信號條件被系統(tǒng)地改變以觀察它們對掃頻音SFOAE 測量的影響。其中，探測音s1(L)的強(qiáng)度從 45 dB 增加到 60 dB，增益為 5 dB。為了避免駐波對聲壓測量的影響，掃頻音的頻譜水平根據(jù)前向聲壓級進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保在進(jìn)入中耳時(shí)頻率相等[21-23]。對于每個(gè)L，掃描音的持續(xù)時(shí)間(T)依次設(shè)置為 0.25 s、0.5 s、1 s 和 2 s。每個(gè)信號條件的響應(yīng)被平均 20 次以提高掃頻音 SFOAE 的信噪比(SNR)。

其次，在掃頻音 SFOAEs 實(shí)驗(yàn)后，讓受試者休息 5 min，再進(jìn)行純音 SFOAEs 測量。為了檢驗(yàn)掃頻音與傳統(tǒng)純音方法的 SFOAE 兼容性，使用具有相同三間隔范式的純音來測量SFOAE(圖 2)。在本次實(shí)驗(yàn)中，測量了 50 個(gè)均勻分布在相對較窄頻率范圍(1～2 kHz)內(nèi)的探測音頻率，以便比較掃頻音和純音 SFOAE 之間的詳細(xì)頻譜。其中，抑制音的頻率總是比探測音高 200 Hz，以利用雙音抑制原理獲得探測頻率處的 SFOAE[17]。設(shè)置兩個(gè)探測音強(qiáng)度(50 dB SPL和 60 dB SPL)以探索刺激聲強(qiáng)度對 SFOAE 的影響，而抑制音強(qiáng)度始終保持在 80 dB SPL 以獲得更高質(zhì)量的 SFOAE[17]。本次實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間T固定為 0.5 s，并對每個(gè)信號條件的響應(yīng)進(jìn)行 10 次平均。

實(shí)驗(yàn) 2：完成實(shí)驗(yàn) 1 后，間隔一天后進(jìn)行第三次實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn) 2)。對每位受試者重復(fù)所有SFOAE 測量以檢查在不同信號條件下的掃頻音SFOAE 的可靠性。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 不同刺激時(shí)間對掃頻 SFOAE 的影響

由圖 6 可以看出，雖然探測音的頻率范圍始終從 0.5～10 kHz 掃描，但通過系統(tǒng)的變化刺激持續(xù)時(shí)間T或完成掃描的時(shí)間，可以測試刺激的持續(xù)時(shí)間對 SFOAE 記錄的影響。圖 6 為在 4 個(gè)不同刺激持續(xù)時(shí)間(0.25 s、0.5 s、1 s 和 2 s)以及恒定刺激水平(L＝50 dB SPL)下測量的掃頻SFOAE 頻譜的典型示例。從圖 6 可以看出，不同刺激持續(xù)時(shí)間的掃頻 SFOAE 頻譜振幅幾乎相同。雖然 4 種不同刺激時(shí)間的全局形狀和精細(xì)結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化，但在 SFOAE 很小的某些頻率處仍然可以看到一些輕微的偏差，而這種偏離是相對隨機(jī)的。因此，掃頻 SFOAE 具有較好的有效性。

3.2 純音 SFOAE 與掃頻 SFOAE 的對比

圖6 不同刺激時(shí)間下的掃頻 SFOAE 的幅頻圖Fig. 6 The amplitude spectra of the swept-tone SFOAE sunder four different stimulus duration

通過在相同信號條件下與純音 SFOAE 進(jìn)行比較來評價(jià)掃頻 SFOAE 的準(zhǔn)確度，從而驗(yàn)證掃頻 SFOAE 與純音 SFOAE 的兼容性。由于純音SFOAE 是逐個(gè)頻率點(diǎn)測量的，所以比較結(jié)果被限定在相對較窄的頻率范圍(1～2 kHz)內(nèi)，其中有足夠的純音頻率來對比精細(xì)結(jié)構(gòu)。從圖 7 可以看到，兩種不同類型刺激所引起的 SFOAE 幅值具有一致性。在兩種刺激水平下，兩種 SFOAE的幅頻特性曲線高度相關(guān)且一致，僅當(dāng) SFOAE的幅度很小時(shí)，偏差略有增加。從總體來看，兩種 SFOAE 的幅頻特性曲線具有高度一致性，表明掃頻 SFOAE 與純音 SFOAE 具有兼容性。

3.3 不同測試時(shí)間對掃頻 SFOAE 的影響

為了在重復(fù)測量中驗(yàn)證掃頻音 SFOAE 的可靠性，本文比較了同一位受試者在兩個(gè)不同刺激水平(圖 8)下的兩次重復(fù)測試(實(shí)驗(yàn) 1 和 2)結(jié)果，其中恒定刺激持續(xù)時(shí)間T＝2 s。從圖 8 可以看到，振幅頻譜可以在重復(fù)測量中一致地再現(xiàn)，并在較高的刺激水平(圖 8(b))中可靠性似乎更好。對于每個(gè)刺激水平，來自實(shí)驗(yàn) 1 和 2 的兩個(gè)幅度-頻率曲線在全局形狀和精細(xì)結(jié)構(gòu)中都非常相似。兩個(gè)幅頻曲線的相關(guān)系數(shù)(r)在L＝50 dB SPL 時(shí)為 0.79，在L＝ 60 dB SPL 時(shí)為0.90。同時(shí)，通過對比實(shí)驗(yàn) 1 和實(shí)驗(yàn) 2 的幅頻曲線可以看出，間隔一天所測得的數(shù)據(jù)幾乎可以完全重疊。

圖7 不同刺激程度下純音 SFOAE 與掃頻 SFOAE 的幅頻圖Fig. 7 The amplitude spectra of the pure-tone and swept-tone SFOAEs under two different stimulus levels

圖8 同一受試者在不同刺激程度下間隔一天所測幅頻圖Fig. 8 The amplitude spectra of the swept-tone SFOAEs in two different time under two different stimulus levels from the same subject

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同刺激持續(xù)時(shí)間對掃頻音 SFOAE 的結(jié)果幾乎沒有影響，T＝0.25 s、0.5 s、1 s 和 2 s 四種情況下都能得到幾乎一致的結(jié)果，表明掃頻音 SFOAE 的有效性。間隔一天之后對同一受試者進(jìn)行測試，在不同的刺激等級下，也都能得到高度相關(guān)的幅頻圖，且刺激程度越高相關(guān)度越高。此外，通過純音 SFOAE 與掃頻 SFOAE 對比發(fā)現(xiàn)，雖然純音 SFOAE 具有高信噪比、高帶寬的優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)驗(yàn)過程中，純音 SFOAE 每次測量期間的時(shí)間都花費(fèi)在測試單個(gè)頻率上，且隨著測試頻率范圍的擴(kuò)寬，測試時(shí)間將會非常漫長。在本實(shí)驗(yàn)中，使用純音 SFOAE測試 1～2 kHz 范圍內(nèi)的 50 個(gè)頻率點(diǎn)花費(fèi)的時(shí)間大約為 15～20 min。Cheatham 等[24]和 Kalluri 等[25]經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測得在單倍頻程或二倍頻程中測量足夠多的頻率點(diǎn)需要花費(fèi)的時(shí)間大約為 0.5 h 甚至更長。由于掃頻音的頻率隨時(shí)間的變化而線性變化，因此在單次測量中可以同時(shí)測量多個(gè)頻率，極大地提高了測試的效率。故在本實(shí)驗(yàn)中，使用掃頻音僅需 1～2 min 就可以得到 0.5～10 kHz 的SFOAE 幅頻圖。

4 結(jié)論與展望

為了提高當(dāng)前 OAE 測量的頻率特異性和效率，用于檢測耳蝸健康狀況，實(shí)現(xiàn)聽力篩查和檢測，本文提出了采用三間隔范式技術(shù)以產(chǎn)生掃頻SFOAE，同時(shí)提出了采用跟蹤濾波器從噪聲中提取掃頻 SFOAE。通過對比不同刺激強(qiáng)度下間隔一天所做實(shí)驗(yàn)的一致性，可以看出在不同刺激強(qiáng)度下，不同時(shí)間測得的掃頻 SFOAE 都具有高度的一致性，表明系統(tǒng)可靠性高；通過在不同刺激強(qiáng)度下與傳統(tǒng)的純音 SFOAE 對比，所得幅頻特性曲線高度相關(guān)，表明系統(tǒng)兼容性高；通過對比不同刺激時(shí)間的條件下所得到的幅頻特性曲線可以看出，在 4 種不同刺激時(shí)間的情況下，所得到的幅頻特性曲線的全局形狀和精細(xì)結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化，表明系統(tǒng)有效性高。本文所提出的方法，可為改進(jìn)現(xiàn)有的臨床聽力損失的檢測與診斷方法提供一種新的解決辦法。本文的不足在于重復(fù)測量的時(shí)間過短，且與純音測量的對比頻率較窄。因此，在今后的研究中，將通過招募更多的受試者來系統(tǒng)地評估掃頻 SFOAE 的性能，增加可靠性的測試間隔至一星期甚至更長，以觀察掃頻音SFOAE 的長期可靠性，并且可以在比 1～2 kHz更寬的頻率范圍內(nèi)與純音測量進(jìn)行比較。