耳声发射(OAE)的发现是听力学领域最重大的发现之一,OAE在听觉神经生理、听觉认知和听力损伤定位等方面都具有重要的研究价值。然而OAE的产生源机理还未完全厘清,使其在研究中的作用受到了限制。本项目关注的是自发耳声发射(SOAE)的产生源问题。关于OAE的产生源,近年来逐渐形成了一个新的学说,即OAE具有线性反射源和畸变产物源的双源假说。在这一假说中,SOAE的产生被认为是线性反射的结果,而不含有非线性的畸变源成分。但是,回望以往的报道发现,SOAE的一些特性和现象显示SOAE很可能也含有部分非线性成分,与畸变产物耳声发射(DPOAE)的产生类似。针对这一矛盾,本项目拟通过SOAE与DPOAE的对照实验分析,尝试研究SOAE产生源当中是否存在非线性成分,以及产生或不产生这种非线性成分的原因、条件和环境影响等。
otoacoustic emission detecting;spontaneous otoacoustic emission(SOAE);synchronized spontaneous otoacoustic emission (SSO;synchronized phase model;matching pursuit
耳声发射(OAE)是听力检测和听觉研究的重要手段;其中,自发耳声发射(SOAE)是在无人为施加刺激声的条件下检测到的,与诱发耳声发射相比更能够反映耳蜗及其周边听觉通路的本质,且SOAE更为敏感和脆弱,体现了听觉通路更为细致的特性,因而关于SOAE的产生和演变特性对听觉研究具有重要意义。本项目围绕SOAE产生源的研究,进行了以下工作研制和搭建了耳声发射综合检测平台,能够检测多种耳声发射信号,并且包含对侧声刺激模块,可以进行有无对侧声刺激的对比试验。该系统可以在两套硬件平台上实现,可以分别进行两个系列的实验。该系统经过完整的系统定标和校准;并编制了帮助和使用文档,对系统的使用、层次结构、各模块功能等做了详尽说明。该平台的搭建不仅为本项目提供了有力的支持,对于今后相关研究也将发挥重要作用。以本平台部分功能为核心的听力检测仪已经和深圳一家公司合作进行产业转化,已经获得广东省食品药品监督管理局颁发生产许可证、并通过了国家食品药品监督管理局广东省质量监督医疗器械检验站的注册检验,已通过一家三甲医院的临床实验。如果把产生耳声发射的所有相关器官以及体内环境等看作一个系统,那么SOAE就可以视为这一系统的静息状态,当受到外界短时声刺激(如Click声)后进入“激发”状态,之后又逐渐恢复到静息状态,而同步自发耳声发射(SSOAE)可以看作该系统被Click声激励后逐渐收敛到静息状态(SOAE)的过渡过程;本项目对SOAE和SSOAE的相互关系进行了研究。实验结果显示,SSOAE信号中与SOAE频率相同的成分,属于受试耳特有的特异性频率,这些频率成分在受到Click声激发后,强度先被激发到较高水平,随后呈现下降或短暂上升后下降的趋势,最后恢复为“静息”状态。基于此,结合“静息-激发-静息”的假想,提出了一种自发/同步自发耳声发射信号从激励到静息的相位同步模型,能够在一定程度上对SOAE的产生和演变进行描述。期间,我们使用匹配追踪(MP)算法对OAE进行分析,并针对其耗时较长的问题提出了两种改进策略(STMP和PECMP/R-PECMP),在效果相当的情况下,算法效率可提高近20倍。项目还对耳声发射检测的动物模型进行了初步探索,成功检测到了实验豚鼠的各类耳声发射信号。