磁共振檢查噪聲對胎兒及嬰幼兒聽覺功能的影響

　　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、嬰幼兒聽覺系統發育尚不成熟，MRI噪聲是否會對該人群聽功能產生影響，一直是醫療工作者與家長關注的焦點。本文通過綜述聽覺系統發育進程、噪聲性聽力損傷機制以及MRI噪聲特點，系統闡述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。

圖片來源于網絡

　　1.聽覺系統發育進程

　　人類聽覺系統從胚胎期開始發育，至兒童期整個聽覺系統發育成熟，達到成人水平，自胚胎期聽覺系統基本結構建立之后，聽覺系統逐步發育，可總結為如下三個階段。第一階段（孕中期）耳蝸形態學發育成熟，僅耳蝸神經蝸內部分髓鞘形成；第二階段（圍產期）耳蝸神經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，整個聽覺系統發育完成。聽覺感受的形成，需經“機械→電→化學→神經沖動→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；至27孕周左右時，對三種低頻音調（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。外周聽覺系統的功能按從低頻至高頻的順序發育。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。

　　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。暫時性閾移指的是噪聲暴露后的聽敏度暫時性下降，表現為聽敏度下降、耳悶感以及耳鳴；以上癥狀持續時間較短，不到1 h，也可能為數小時或數天。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生于高頻區（3000～6000 Hz），4000 Hz頻區最易受損，另外，窄頻譜噪聲危害更大；（3）脈沖噪聲比穩態噪聲對聽覺系統損傷更嚴重。暴露時間：噪聲暴露時間越長，聽損傷越嚴重；另外，持續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噪聲性聽損傷。動物研究發現，耳蝸成熟末期是噪聲性聽力損傷的最大易感性期，相當于人類圍產期。

　　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。機械學說認為，高強度噪聲可引起強烈的迷路內液體波動，在蝸管內形成蝸流，沖擊耳蝸螺旋器，造成不同程度的機械損傷。血管學說認為強噪聲破壞了耳蝸微循環結構，導致細胞缺血缺氧，造成毛細胞及螺旋器的退行性病變。而代謝學說強調毛細胞和支持細胞酶系統嚴重紊亂導致氧化代謝障礙，不能生成能量，造成細胞死亡。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。此外，強噪聲暴露還可引起傳入神經樹突及毛細胞內鈣離子超載，從而引起細胞死亡。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、影響，最終造成聽覺系統損傷。

　　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，現有聽力檢測方法眾多，根據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、耳聲發射和中耳功能檢測作為嬰幼兒聽功能損傷的檢查方法。

　　聽覺腦干誘發電位（auditory brain stem 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通路的電位變化（Ⅰ～Ⅶ波）。一般認為：Ⅰ波代表聽神經的動作電位，Ⅱ波起源于耳蝸神經核，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波起源于丘腦內側膝狀體，Ⅶ波代表聽輻射的電位活動。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通路狀態，對嬰幼兒中樞性聽覺功能損傷具有重要診斷價值。

　　耳聲發射（otoacoustic emission，OAE）是耳蝸感音細胞對于聲刺激反應所產生的能量，經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的變化，已被廣泛應用于嬰幼兒聽力檢測。根據刺激聲類型的不同，耳聲發射可分為多種類型，臨床上常用的主要為瞬態誘發耳聲發射（transiently evoked OAE）和畸變產物耳聲發射（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。而且，研究發現，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。

　　中耳功能狀態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，此時鼓室導抗圖分為有峰型（正常）或無峰型（異常）。

　　3.磁共振噪聲特點及噪聲標準

　　梯度線圈內的電流快速變化是MRI噪聲的主要來源。噪聲聲壓水平與MRI系統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。測量結果顯示，3.0 T MRI系統峰聲壓（peak sound pressure level）和等效聲壓水平（equivalent sound pressure level）均高于1.5 T MRI系統。3.0 T系統峰聲壓水平為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）。除此之外，噪聲水平還與掃描參數有關，例如重復時間（repetition time，TR）、回波時間（echo time，TE）、掃描野（field of view，FOV）、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。

　　國際職業健康安全法規規定，每日8 h職業噪聲暴露應低于85～90 dBA。對于MRI檢查，英國MHRA（英國藥品和健康產品管理局）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。且有研究表明孕期母親職業噪聲暴露超標（持續暴露于85～95 dBA），其子代在4至10歲時出現高頻率區聽覺損傷。對于新生兒人群，相關研究建議：新生兒重癥監護室（NICU）噪聲水平應低于65 dBA，轉運過程的噪聲暴露應低于60 dBA。

　　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發育的關鍵時期，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30～40 dB的噪聲衰減。同時，胎兒中耳內的液體也可以衰減一部分噪聲刺激。

　　Ray等對妊娠前3個月接受MRI檢查的母親進行對照研究，其子代發生死產或新生兒死亡、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生明顯影響。Bouyssi-Kobar等研究了孕中晚期1.5 T MRI檢查對胎兒發育結局的影響，通過評估宮內暴露的學齡前兒童的心理健康功能和聽力，發現胎兒MRI暴露與功能紊亂或聽力受損無關。

　　Baker等和Kok等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，發現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等對孕中晚期行1.5 T MRI的新生兒聽功能進行檢查，經OAE與ABR聽力篩查，未見聽功能損傷。同時，Strizek等還對宮內MRI噪聲暴露與新生兒發育進行探究，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及聽覺系統功能無不良影響。

　　Jaimes等比較了曾分別在產前接受過1.5 T和3.0 TMRI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。動物研究發現，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，可能與外周聽覺系統的功能按從低頻至高頻的順序發育有關。而3.0 T MRI產生的聲音頻率高于1 kHz，優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生不良影響，可能與噪聲經母體、羊水及胎兒中耳內液體衰減相關，而且高頻噪聲較低頻衰減更多。區別于胎兒，嬰幼兒直接暴露于噪聲環境。尤其對于新生兒，其耳蝸功能正處于發育成熟的關鍵時期，對噪聲更敏感。

　　王華偉等運用腦干聽覺誘發電位（brain stem auditory evoked potential，BAEP）觀察新生兒在行3.0 T MRI檢查后聽力傳導系統的變化，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，發現檢查前后雙耳各波均無統計學差異，提示：3.0 T MRI檢查可能對新生兒聽功能無明顯影響。但是聽覺誘發電位閾值不能敏感地反映外周聽覺系統的變化，而且新生兒的腦干聽覺系統發育尚不完全成熟，其各波潛伏期及幅值變異性大。所以，聽覺誘發電位閾值可以精確評估成熟而且正常的聽覺系統，但在不成熟或有損傷時可能達不到精確。

　　筆者所在課題組研究了常規聽力保護下3.0 T MRI噪音對新生兒耳蝸功能的影響，發現MRI檢查前后DPOAE幅值在3000 Hz頻率具有統計學差異，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的調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。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，發現在高強度MRI噪聲（1～1.4 kHz）的頻率范圍內，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。正確規范的耳塞佩戴是實現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等研制了一種新生兒專用MRI檢查防護裝置，可實現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的開發進一步提高了新生兒檢查的安全性和可行性。其中，Tkach等研究顯示當選擇相同的成像序列和采集參數時，NICU掃描儀平均比傳統的成人1.5 T掃描儀可減少約14.2 dB（11 dBA）噪聲，證明NICU掃描儀比傳統的MRI掃描儀更安靜。

　　5.小結

　　綜上，胎兒及嬰幼兒聽覺系統發育尚不成熟，易發生噪聲性聽力損傷。現有關胎兒MRI檢查安全性的研究尚未發現對聽功能產生明顯影響，但是大多數研究均在1.5 T 及以下場強進行。隨著技術的發展，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系統場強、設備及聽功能檢測方法存在差異，缺乏充分證據證明嬰幼兒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。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。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。