趙慧芳，金超，楊健

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)因其精細的解剖組織對比、無電離輻射及豐富的成像模式，已成為胎兒、嬰幼兒顱腦檢查的首選方法。然而，MRI檢查時產(chǎn)生的高強度噪聲，若防護不到位，易造成受檢者聽功能損傷。胎兒、嬰幼兒聽覺系統(tǒng)發(fā)育尚不成熟，MRI噪聲是否會對該人群聽功能產(chǎn)生影響，一直是醫(yī)療工作者與家長關注的焦點。本文通過綜述聽覺系統(tǒng)發(fā)育進程、噪聲性聽力損傷機制以及MRI噪聲特點，系統(tǒng)闡述MRI噪聲對胎兒、嬰幼兒人群的影響，為提高MRI檢查安全性提供參考。

1 聽覺系統(tǒng)發(fā)育進程

人類聽覺系統(tǒng)從胚胎期開始發(fā)育，至兒童期整個聽覺系統(tǒng)發(fā)育成熟，達到成人水平；如表1[1]所示，自胚胎期聽覺系統(tǒng)基本結構建立之后，聽覺系統(tǒng)逐步發(fā)育，可總結為如下三個階段。第一階段(孕中期)耳蝸形態(tài)學發(fā)育成熟，僅耳蝸神經(jīng)蝸內(nèi)部分髓鞘形成；第二階段(圍產(chǎn)期)耳蝸神經(jīng)近端至丘腦的腦干通路髓鞘化；第三階段(兒童期)，隨著聽覺皮層逐漸髓鞘化，整個聽覺系統(tǒng)發(fā)育完成。

聽覺感受的形成，需經(jīng)“機械→電→化學→神經(jīng)沖動→中樞信息處理”等一系列過程。研究表明，人類聽覺感受發(fā)育始于23～25孕周左右，隨孕周增加，其功能日趨成熟。通過B超探及人類胎兒在孕23周左右時首先響應500 Hz音調(diào)；至27孕周左右時，對三種低頻音調(diào)(100、250和500 Hz)均有反應；至31孕周時，可觀察到兩個較高頻率1000和3000 Hz的響應[2]。外周聽覺系統(tǒng)的功能按從低頻至高頻的順序發(fā)育。隨著孕周增加，胎兒對聲音刺激的反應頻率范圍及分辨能力隨之擴大[3]。

表1 人類聽覺系統(tǒng)發(fā)育進程Tab. 1 Sequence of structural development of the human auditory system

2 噪聲對聽覺功能的影響

2.1 噪聲性聽力損傷的特點

噪聲對聽功能的影響常表現(xiàn)為聽覺敏感度下降、聽閾升高、語言接收和信號辨別力減弱，嚴重時可造成耳聾。噪聲暴露引起的噪聲性聽力損傷主要包含暫時性閾移(temporary threshold shift)、永久性閾移(permanent threshold shift)與聲損傷[4]。暫時性閾移指的是噪聲暴露后的聽敏度暫時性下降，表現(xiàn)為聽敏度下降、耳悶感以及耳鳴；以上癥狀持續(xù)時間較短，不到1 h，也可能為數(shù)小時或數(shù)天。永久性閾移指的是噪聲暴露引起的聽閾不能完全恢復；聲損傷往往出現(xiàn)于一次強烈的噪聲暴露(如爆炸)。

噪聲性聽力損傷的程度與噪聲特性、暴露時間及個體易感性等因素有關。

噪聲特性：(1)噪聲強度越大，損傷程度越嚴重；(2)噪聲性聽損傷主要發(fā)生于高頻區(qū)(3000～6000 Hz)，4000 Hz頻區(qū)最易受損[5-6]，另外，窄頻譜噪聲危害更大[7]；(3)脈沖噪聲比穩(wěn)態(tài)噪聲對聽覺系統(tǒng)損傷更嚴重[8]。

暴露時間：噪聲暴露時間越長，聽損傷越嚴重；另外，持續(xù)性噪聲暴露比間斷性暴露危害更大。個體易感性：在具有人耳相似結構的哺乳動物中，年幼組較成年組更易出現(xiàn)噪聲性聽損傷[9]。動物研究發(fā)現(xiàn)，耳蝸成熟末期是噪聲性聽力損傷的最大易感性期，相當于人類圍產(chǎn)期[10]。

2.2 噪聲性聽力損傷的機制

噪聲暴露引起的聽力損傷主要包含三種機制：機械性、血管性及代謝性。超高強度噪聲(大于130 dBA)以機械性損傷為主，中高強度噪聲(110～130 dBA)以血管性和代謝性損傷為主[4，11]。

機械學說認為，高強度噪聲可引起強烈的迷路內(nèi)液體波動，在蝸管內(nèi)形成蝸流，沖擊耳蝸螺旋器，造成不同程度的機械損傷[12]。血管學說認為強噪聲破壞了耳蝸微循環(huán)結構，導致細胞缺血缺氧，造成毛細胞及螺旋器的退行性病變[12]。而代謝學說強調(diào)毛細胞和支持細胞酶系統(tǒng)嚴重紊亂導致氧化代謝障礙，不能生成能量，造成細胞死亡[13]。自由基或活性氧的形成及過度噪聲刺激引起的谷氨酸興奮毒性，也可以激活細胞凋亡的信號通路[13]。此外，強噪聲暴露還可引起傳入神經(jīng)樹突及毛細胞內(nèi)鈣離子超載，從而引起細胞死亡[14]。綜上可知，噪聲性聽力損傷機制復雜，而且各種機制相互關聯(lián)、影響，最終造成聽覺系統(tǒng)損傷。

2.3 噪聲性聽力損傷的檢測方法

通過聽力測試可以評估聽覺功能損傷的程度、性質及病變部位，現(xiàn)有聽力檢測方法眾多，根據(jù)對受檢者反應判斷方式不同分為主觀測聽法和客觀測聽法。行為測聽(主觀測聽法)是嬰幼兒聽閾測量的金標準，但因其不明指導語或注意力不集中，較難配合檢查并影響結果準確性。目前，臨床常用的嬰兒聽力檢測以客觀聽力測試為主，主觀聽力測試為輔。相關研究建議將聽性腦干反應、耳聲發(fā)射和中耳功能檢測作為嬰幼兒聽功能損傷的檢查方法[15]。

聽覺腦干誘發(fā)電位(auditory brainstem response，ABR)是指給予聲音刺激，在頭皮上記錄到由耳蝸至腦干聽覺神經(jīng)通路的電位變化(Ⅰ～Ⅶ波)。一般認為：Ⅰ波代表聽神經(jīng)的動作電位，Ⅱ波起源于耳蝸神經(jīng)核，Ⅲ波起源于下橋腦的上橄欖核，Ⅳ波起源于外側上丘系核，Ⅴ波起源于中腦下丘，Ⅵ波起源于丘腦內(nèi)側膝狀體，Ⅶ波代表聽輻射的電位活動[16]。通過計算各波之間相差的時間及能引出波形的最小聲音，可以客觀地評估聽力的狀況和腦干病變。ABR分為篩查型和診斷型。篩查型ABR主要反映2000～4000 Hz廣譜頻率的聽敏度，診斷型ABR可以反映不同頻率刺激的聽敏度。ABR可客觀敏感地反映聽覺神經(jīng)通路狀態(tài)，對嬰幼兒中樞性聽覺功能損傷具有重要診斷價值。

耳聲發(fā)射(otoacoustic emission，OAE)是耳蝸感音細胞對于聲刺激反應所產(chǎn)生的能量，經(jīng)過卵圓窗推動聽骨鏈引起鼓膜振動，并被外耳道微電極所記錄。OAE可反映外周聽覺系統(tǒng)的變化，已被廣泛應用于嬰幼兒聽力檢測。根據(jù)刺激聲類型的不同，耳聲發(fā)射可分為多種類型，臨床上常用的主要為瞬態(tài)誘發(fā)耳聲發(fā)射(transiently evoked OAE)和畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortion product OAE)。其中，DPOAE測試具有更好的頻率特異性，尤其適用于頻率特異性聽力損傷的檢測[17]。而且，研究發(fā)現(xiàn)，在標準純音聽力計閾值改變前，OAE可以提供噪聲誘導耳蝸損傷的早期信息[18-19]。

中耳功能狀態(tài)可以通過鼓室聲導抗測試來反映，有助于鑒別傳導性及感音性聽力損失。當外耳道內(nèi)氣壓變化時，鼓膜運動的相對變化可以由鼓室聲導抗記錄，其測試結果鼓室導抗圖常分為三型。A型：鐘型，提示中耳功能正常；B型：平坦型，提示鼓膜及中耳系統(tǒng)異常，如中耳積液、鼓膜粘連等；C型：負壓型，常見于咽鼓管功能障礙。傳統(tǒng)上，鼓室導抗圖是通過使用低頻探測音獲得，但并不適用于6月齡以下的嬰兒。研究表明，高頻探測音(1000 Hz)可更好地評估嬰幼兒中耳狀態(tài)，此時鼓室導抗圖分為有峰型(正常)或無峰型(異常)[20]。

3 磁共振噪聲特點及噪聲標準

梯度線圈內(nèi)的電流快速變化是MRI噪聲的主要來源[21-22]。噪聲聲壓水平與MRI系統(tǒng)的場強以及成像序列梯度切換率相關，場強越高，梯度切換率越快，噪聲水平越大[23]。測量結果顯示，3.0 T MRI系統(tǒng)峰聲壓(peak sound pressure level)和等效聲壓水平(equivalent sound pressure level)均高于1.5 T MRI系統(tǒng)。3.0 T系統(tǒng)峰聲壓水平為125.7～130.7 dB (A)，等效加權聲壓水平為110.0～115.8 dB (A)；1.5 T系統(tǒng)峰聲壓水平為101.8～111.7 dB (A)，等效加權聲壓水平為89.1～99.6 dB (A)[23-24]。除此之外，噪聲水平還與掃描參數(shù)有關，例如重復時間(repetition time，TR)、回波時間(echo time，TE)、掃描野(field of view，F(xiàn)OV)、層厚。當被掃描物體的層厚越薄、掃描FOV越小、重復時間TR和回波時間TE越短時，噪聲水平越大[25]。

國際職業(yè)健康安全法規(guī)規(guī)定，每日8 h職業(yè)噪聲暴露應低于85～90 dBA[26]。對于MRI檢查，英國MHRA (英國藥品和健康產(chǎn)品管理局)和美國ACR (美國放射學院)指南給出噪聲暴露劑量為每日8 h不超過85 dBA[27-28]。且有研究表明孕期母親職業(yè)噪聲暴露超標(持續(xù)暴露于85～95 dBA)，其子代在4至10歲時出現(xiàn)高頻率區(qū)聽覺損傷[29]。對于新生兒人群，相關研究建議：新生兒重癥監(jiān)護室(NICU)噪聲水平應低于65 dBA，轉運過程的噪聲暴露應低于60 dBA[30-31]。綜上所述，目前仍缺乏胎兒及新生兒MRI檢查噪聲暴露標準。故新生兒MRI檢查時，應做好安全防護保證進入外耳道的噪聲聲壓水平應低于65 dBA。

4 MRI噪聲對胎兒及嬰幼兒聽覺功能的影響及防護措施

4.1 MRI噪聲對胎兒及嬰幼兒聽覺功能影響

胎兒及嬰幼兒處于聽覺系統(tǒng)發(fā)育的關鍵時期，其噪聲易感性強，而且傳導至胎兒及嬰幼兒外耳的噪聲聲壓水平與成人存在差異。因此，對行MRI檢查的患兒，臨床應給予重視。目前已有研究關注MRI噪聲對胎兒及新生兒聽覺功能的影響。

相較成人，胎兒有母親腹壁、羊水等組織保護。相關研究估計約可實現(xiàn)30～40 dB的噪聲衰減[32-33]。同時，胎兒中耳內(nèi)的液體也可以衰減一部分噪聲刺激。Ray等[34]對妊娠前3個月接受MRI檢查的母親進行對照研究，其子代發(fā)生死產(chǎn)或新生兒死亡、先天性畸形、腫瘤、視力或聽力損失的風險與對照組未見明顯差異，提示孕早期MRI暴露與胎兒或兒童早期損傷風險增加無關。Clements等[35]對妊娠20周后行0.5 T MRI檢查的20例胎兒進行了前瞻性觀察研究，在9月齡時的測評結果顯示對聽功能未產(chǎn)生明顯影響。Bouyssi-Kobar等[36]研究了孕中晚期1.5 T MRI檢查對胎兒發(fā)育結局的影響，通過評估宮內(nèi)暴露的學齡前兒童的心理健康功能和聽力，發(fā)現(xiàn)胎兒MRI暴露與功能紊亂或聽力受損無關。Baker等[37]和Kok等[38]分別對曾于孕中晚期行0.5 T與1.5 T MRI檢查的兒童進行隨訪，發(fā)現(xiàn)MRI噪聲暴露后并沒有增加致病、致殘或聽功能損傷的風險。Reeves等[39]對孕中晚期行1.5 T MRI的新生兒聽功能進行檢查，經(jīng)OAE與ABR聽力篩查，未見聽功能損傷。同時，Strizek等[40]還對宮內(nèi)MRI噪聲暴露與新生兒發(fā)育進行探究，結果顯示孕期暴露于1.5 T磁共振噪聲對新生兒的出生體重百分位數(shù)及聽覺系統(tǒng)功能無不良影響。Jaimes等[41]比較了曾分別在產(chǎn)前接受過1.5 T和3.0 T MRI檢查的新生兒的聽功能，兩組OAE和ABR聽力篩查結果未見明顯差異，表明與較高場強相關的噪聲增加不會導致明顯的聽功能損傷。動物研究發(fā)現(xiàn)，傳導至胎兒外耳的聲音的頻率特異性減少，高頻部分衰減更多[42]，可能與外周聽覺系統(tǒng)的功能按從低頻至高頻的順序發(fā)育有關。而3.0 T MRI產(chǎn)生的聲音頻率高于1 kHz，優(yōu)先衰減高頻聲音可能有助于降低胎兒噪聲暴露。上述隨訪研究，均顯示孕期暴露于MRI噪聲對胎兒的聽覺功能未產(chǎn)生不良影響，可能與噪聲經(jīng)母體、羊水及胎兒中耳內(nèi)液體衰減相關，而且高頻噪聲較低頻衰減更多。

區(qū)別于胎兒，嬰幼兒直接暴露于噪聲環(huán)境。尤其對于新生兒，其耳蝸功能正處于發(fā)育成熟的關鍵時期，對噪聲更敏感。王華偉等[43]運用腦干聽覺誘發(fā)電位(brainstem auditory evoked potential，BAEP)觀察新生兒在行3.0 T MRI檢查后聽力傳導系統(tǒng)的變化，通過比較患兒在MRI檢查前后雙耳BAEP波Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的潛伏期以及峰間期的差異，發(fā)現(xiàn)檢查前后雙耳各波均無統(tǒng)計學差異，提示：3.0 T MRI檢查可能對新生兒聽功能無明顯影響。但是聽覺誘發(fā)電位閾值不能敏感地反映外周聽覺系統(tǒng)的變化，而且新生兒的腦干聽覺系統(tǒng)發(fā)育尚不完全成熟，其各波潛伏期及幅值變異性大。所以，聽覺誘發(fā)電位閾值可以精確評估成熟而且正常的聽覺系統(tǒng)，但在不成熟或有損傷時可能達不到精確[44]。筆者所在課題組研究了常規(guī)聽力保護下3.0 T MRI噪音對新生兒耳蝸功能的影響，發(fā)現(xiàn)MRI檢查前后DPOAE幅值在3000 Hz頻率具有統(tǒng)計學差異，提示噪聲暴露后耳蝸毛細胞存在一定程度的變化。目前，評估MRI噪聲暴露對嬰幼兒聽功能影響的隨訪研究較少。而且由于MRI系統(tǒng)場強、設備及聽功能檢測方法存在差異，尚不能得出明確結論，仍有待進一步研究。

4.2 聽力防護措施

盡管目前沒有證據(jù)表明與胎兒及嬰幼兒MRI噪聲暴露相關的聽功能損傷，但對發(fā)育中胎兒及嬰幼兒的MRI檢查安全性仍存在擔憂。胎兒MRI檢查已采取除外子宮、羊水及軟組織等天然屏障的一些保護措施。例如，放置在檢查床的聲學泡沫墊可以進一步減少傳導至胎兒的噪聲。胎兒成像各種序列參數(shù)的調(diào)整及引進新的先進降噪技術，亦可在MRI掃描期間降低噪音，以減少噪聲暴露對胎兒的風險[45-46]。另外，針對嬰幼兒等特殊群體，已實施多種形式的被動聽力防護措施，包括耳罩、耳塞和隔音罩的應用。Ravicz等[47]對成年志愿者進行了使用頭盔來降低骨傳導噪音的研究，發(fā)現(xiàn)在高強度MRI噪聲(1～1.4 kHz)的頻率范圍內(nèi)，頭盔、耳罩和耳塞一起使用可提供約55～63 dB聲音衰減，而僅由傳統(tǒng)設備提供的衰減就要小得多：耳罩為30～37 dB，耳塞為25～28 dB，同時使用耳罩和耳塞為39～41 dB。正確規(guī)范的耳塞佩戴是實現(xiàn)安全噪聲保護的重要基礎，但嬰幼兒的耳道尺寸較小，還應注意選用更為適用的耳塞，比如小型號裝置以及新生兒專用耳套，均是聽功能防護的重要裝置。Nordell等[48]研制了一種新生兒專用MRI檢查防護裝置，可實現(xiàn)16～22 dBA的峰噪聲衰減。此外，MR兼容新生兒保溫箱、新生兒專用線圈及NICU專用MRI的開發(fā)進一步提高了新生兒檢查的安全性和可行性。其中，Tkach等[49]研究顯示當選擇相同的成像序列和采集參數(shù)時，NICU掃描儀平均比傳統(tǒng)的成人1.5 T掃描儀可減少約14.2 dB (11 dBA)噪聲，證明NICU掃描儀比傳統(tǒng)的MRI掃描儀更安靜。

5 小結

綜上，胎兒及嬰幼兒聽覺系統(tǒng)發(fā)育尚不成熟，易發(fā)生噪聲性聽力損傷?，F(xiàn)有關胎兒MRI檢查安全性的研究尚未發(fā)現(xiàn)對聽功能產(chǎn)生明顯影響，但是大多數(shù)研究均在1.5 T 及以下場強進行。隨著技術的發(fā)展，為明確MRI相關噪聲對胎兒聽力的潛在影響，仍需要對胎兒MRI (包括3.0 T)新技術的安全性進行大樣本量的隨訪研究。此外，有關MRI噪聲暴露對嬰幼兒聽功能影響的隨訪研究較少。而且由于MRI系統(tǒng)場強、設備及聽功能檢測方法存在差異，缺乏充分證據(jù)證明嬰幼兒MRI檢查時聽功能的安全性。后期需要進行多中心、大樣本量的前瞻性研究，為評估嬰幼兒MRI檢查對聽功能的損傷風險提供更多證據(jù)。雖然至今沒有研究報道與MRI噪聲相關的胎兒及嬰幼兒嚴重聽覺功能損傷，但是在臨床工作中仍需要加強聽力保護的有效實施，可以通過采取主動及被動降噪措施來降低聽力受損的風險[50]。期望通過加強聽力防護措施及降低MRI梯度噪聲，以提高胎兒及嬰幼兒MRI檢查的安全性。

利益沖突：無。