Otoemisja akustyczna (ang. otoacoustic emission – OAE) jest naturalnym zjawiskiem biologicznym polegającym na emisji dźwięków przez ślimaka – spiralną strukturę ucha wewnętrznego – w odpowiedzi na bodźce akustyczne lub w sposób spontaniczny. Źródłem tych emisji jest aktywność komórek słuchowych zewnętrznych, które nie tylko odbierają dźwięki, ale także wzmacniają je mechanicznie, poprawiając precyzję i czułość słyszenia. OAE wykorzystywana jest w audiologii do oceny stanu zdrowia ucha wewnętrznego. Badania te są bezbolesne i nieinwazyjne, co czyni je idealnym rozwiązaniem w przesiewowych testach słuchu u noworodków, monitorowaniu uszkodzeń spowodowanych hałasem czy ototoksycznymi lekami, a także w wykrywaniu niedosłuchu odbiorczego.
Mechanizm powstawania otoemisji akustycznej
Otoemisja akustyczna jest wynikiem procesów biomechanicznych i elektroakustycznych zachodzących w ślimaku, strukturze ucha wewnętrznego odpowiedzialnej za przekształcanie fal dźwiękowych na impulsy nerwowe.
- Drgania błony podstawnej. Fala dźwiękowa wchodząc do ucha, powoduje, że błona bębenkowa w uchu środkowym zaczyna drgać. Te drgania przekazywane są na kosteczki słuchowe, które w rezultacie wprawiają w ruch płyny w ślimaku ucha wewnętrznego. Falowanie płynów sprawia, że błona podstawna w ślimaku również zaczyna wibrować.
- Komórki słuchowe zewnętrzne (znajdujące się na błonie podstawnej) mają zdolność aktywnego wzmacniania tych drgań. Dzięki białku prestynie, które jest w nich obecne, mogą się kurczyć i rozciągać.
- W komórkach słuchowych zewnętrznych, ruch mechaniczny związany z drganiami błony podstawnej powoduje otwieranie i zamykanie kanałów jonowych w błonie komórkowej. Kiedy kanały te otwierają się, jony przepływają do wnętrza komórki, zmieniając jej potencjał elektryczny. To z kolei prowadzi do elektromotorycznego skurczu komórki, który może wzmocnić drgania błony podstawnej. Pozwala na lepsze wykrywanie cichych dźwięków i na dokładniejsze rozróżnianie różnych częstotliwości.
- W ramach tego aktywnego wzmacniania drgań, komórki słuchowe zewnętrzne mogą również same generować małe wibracje, które powodują powstanie dźwięków wewnątrz ucha. Te wibracje mogą rozchodzić się z powrotem w kierunku zewnętrznego przewodu słuchowego. W efekcie powstaje otoemisja akustyczna (zwykle bardzo cichy dźwięk), która może być zarejestrowana przez specjalny mikrofon.
Rola układu rezonansowego w otoemisji akustycznej
Ślimak jest wypełniony płynem, a wzdłuż jego długości znajduje się błona podstawna, która działa jak zestaw rezonatorów o zmiennej częstotliwości. Każdy punkt błony podstawnej reaguje na inne częstotliwości dźwięku. Podstawa jest sztywna i cienka, co umożliwia rezonans wysokich częstotliwości. Wierzchołek jest bardziej elastyczny i masywny, co pozwala na rezonans niskich częstotliwości.
Komórki słuchowe zewnętrzne (OHC) poprzez swoje skurcze i wydłużenia (napędzane mechanizmem elektromotorycznym), jeszcze wzmacniają drgania błony podstawnej. Dzięki temu mogą one osiągnąć taki poziom, że generują falę wsteczną (przemieszczającą się poprzez ucho środkowe do przewodu słuchowego zewnętrznego).
Rodzaje otoemisji akustycznych
- Spontaniczne otoemisje akustyczne (SOAE). Nawet bez zewnętrznej stymulacji dźwiękiem, komórki słuchowe mogą wytwarzać własne, spontaniczne oscylacje mechaniczne, które wynikają z ich elektromotorycznych właściwości. Są emitowane przez ślimak w sposób naturalny, występują u 30–60% osób z prawidłowym słuchem. Zwykle mają niską amplitudę i są niesłyszalne dla ludzi. Ich obecność wskazuje na dobrą funkcję komórek słuchowych zewnętrznych, ale brak SOAE nie musi oznaczać problemów ze słuchem.
- Wymuszone otoemisje akustyczne wywołane trzaskiem (TEOAE). Powstają w odpowiedzi na krótkie impulsy dźwiękowe, takie jak trzaski. Obecność TEOAE sugeruje prawidłową funkcję ślimaka, zwłaszcza w zakresie słyszenia wysokich i średnich częstotliwości.
- Otoemisje akustyczne wywołane tonami różnicowymi (DPOAE). Generowane w odpowiedzi na dwa tony o różnej częstotliwości podane jednocześnie. Ślimak wytwarza dodatkowy dźwięk o częstotliwości będącej różnicą między tymi dwoma tonami. Są szczególnie użyteczne w badaniach szerokiego zakresu częstotliwości i w monitorowaniu uszkodzeń spowodowanych przez hałas lub leki ototoksyczne.
Co się dzieje, gdy funkcja komórek słuchowych zewnętrznych jest zaburzona?
Uszkodzenie komórek słuchowych zewnętrznych prowadzi do niedosłuchu odbiorczego (sensorycznego). Wpływa negatywnie na zdolność słyszenia cichych dźwięków i precyzję w rozróżnianiu częstotliwości. Czynnikami ryzyka mogą być:
- Narażenie na długotrwały hałas,
- leki ototoksyczne,
- starzenie się organizmu,
- choroby np. zapalenie ślimaka,
- uszkodzenie genetyczne.
Naturalna aktywność komórek słuchowych zewnętrznych jest podstawą dla naszej zdolności do słyszenia i rozumienia dźwięków, a jej utrata ma istotne konsekwencje dla jakości życia. Profilaktyczne badania słuchu pozwalają wykryć problemy na wczesnym etapie i wdrożyć skuteczne leczenie.
Badanie otoemisji akustycznej
Badanie OAE jest powszechnie stosowaną metodą diagnostyczną w audiologii. Polega na rejestracji dźwięków emitowanych przez ucho przy użyciu specjalistycznej sondy umieszczonej w przewodzie słuchowym zewnętrznym, która umożliwia zarówno generowanie dźwięków testowych, jak i rejestrowanie odpowiedzi akustycznych. To szybki, bezpieczny, bezbolesny i nieinwazyjny test, który ocenia funkcję ucha wewnętrznego, zwłaszcza komórek słuchowych zewnętrznych w ślimaku.
- Przygotowanie pacjenta. Pacjent znajduje się w cichym pomieszczeniu, aby nie było zakłóceń ze strony hałasu zewnętrznego. Ucho powinno być oczyszczone z woskowiny, ponieważ jej nadmiar może wpływać na wynik badania. W przypadku małych dzieci lub noworodków badanie często wykonuje się podczas snu.
- Aplikacja sondy pomiarowej. Do przewodu słuchowego wprowadza się małą sondę wyposażoną w głośnik, który generuje bodźce akustyczne (np. trzaski lub tony) i w mikrofon rejestrujący dźwięki powstające w uchu wewnętrznym (otoemisje). Sonda jest odpowiednio dopasowywana, aby zapewnić dobrą szczelność i optymalne warunki pomiarowe.
- Podanie bodźców akustycznych. W przypadku TEOAE sonda emituje krótkie, szerokopasmowe dźwięki, takie jak trzaski lub kliknięcia. Natomiast w przypadku DPOAE do ucha kierowane są jednocześnie dwa tony o różnych częstotliwościach. Jeśli chodzi o spontaniczne otoemisje (SOAE) nie stosuje się żadnych bodźców akustycznych – rejestruje się spontaniczne emisje generowane przez ślimak.
- Rejestracja odpowiedzi. Mikrofon w sondzie rejestruje dźwięki docierające z ucha wewnętrznego. Są one analizowana przez komputer pod kątem charakterystyki częstotliwościowej i intensywności. Wynik jest prezentowany w formie wykresu lub danych liczbowych, które pozwalają ocenić, czy otoemisje są obecne oraz jakie są ich właściwości.
- Interpretacja wyników. Obecność otoemisji świadczy o prawidłowym funkcjonowaniu komórek słuchowych zewnętrznych i drożności drogi słuchowej. Brak otoemisji może wskazywać na uszkodzenie komórek słuchowych zewnętrznych (np. spowodowane hałasem, ototoksycznymi lekami lub chorobami), problemy z uchem środkowym (np. stan zapalny, płyn w jamie bębenkowej) lub na poważne uszkodzenie słuchu (przewodzeniowe lub odbiorcze).
- Czas trwania badania. Cały proces trwa zazwyczaj od kilku do kilkunastu minut, w zależności od rodzaju badania i współpracy pacjenta.
- Zalety badania otoemisji akustycznej. Jako szybkie i bezbolesne jest idealne dla noworodków, dzieci i dorosłych. Nie wymaga aktywnej współpracy pacjenta, pozwala na wczesne wykrycie uszkodzeń słuchu oraz na ocenę efektów leczenia.
- Ograniczenia badania. Brak otoemisji nie zawsze oznacza dysfunkcję ślimaka, ponieważ wynik może być zaburzony przez problemy z uchem środkowym. Badanie nie ocenia funkcji komórek słuchowych wewnętrznych ani drogi słuchowej powyżej ślimaka.
Badanie otoemisji akustycznej jest ważnym narzędziem w diagnostyce i monitorowaniu zdrowia słuchu, umożliwiając wczesne wykrycie problemów i wdrożenie odpowiedniego leczenia.
Wskazania do badania otoemisji akustycznej
Badanie otoemisji akustycznej (OAE) jest wskazane w wielu sytuacjach związanych z oceną stanu słuchu.
- Przesiewowe badania słuchu u noworodków. Standardowo wykonywane w pierwszych dniach życia w celu wykrycia wrodzonych wad słuchu. Pomaga w szybkim zidentyfikowaniu dzieci wymagających dalszej diagnostyki audiologicznej.
- Diagnostyka niedosłuchu u dzieci. Stosowane u niemowląt i małych dzieci, które nie potrafią współpracować przy subiektywnych (wymagających zaangażowania pacjenta) testach audiometrycznych. Wskazane w przypadku podejrzenia problemów ze słuchem na podstawie obserwacji rodziców lub lekarza (np. brak reakcji na dźwięki).
- Monitorowanie wpływu na narząd słuchu hałasu i leków ototoksycznych.
- Ocena funkcji komórek słuchowych zewnętrznych.
- Diagnostyka różnicowa uszkodzeń słuchu o charakterze odbiorczym (sensorycznym).
- Kontrola słuchu u osób z grup ryzyka np. u dzieci urodzonych przedwcześnie, z niską masą urodzeniową, żółtaczką noworodkową lub historią infekcji okołoporodowych.
- Potwierdzenie diagnozy. Metoda wspomagająca diagnostykę niedosłuchu jednostronnego lub asymetrycznego. Wykorzystywana do potwierdzenia wyników innych badań.
Podsumowanie
Otoemisja akustyczna jest zjawiskiem, które dostarcza cennych informacji o funkcji ślimaka i komórek słuchowych zewnętrznych. Badanie OAE stało się kluczowym narzędziem diagnostycznym w audiologii, szczególnie w przesiewowych badaniach słuchu u noworodków i w monitorowaniu uszkodzeń słuchu. Jego nieinwazyjność, szybkość i dokładność czynią je niezastąpionym elementem współczesnej medycyny. Pomimo pewnych ograniczeń, OAE pozostaje jednym z najważniejszych osiągnięć w diagnostyce narządu słuchu.
