Thiết kế,chế tạo nguồn kích thích âm thanh dùng cho việc nghiêncứu điện thế gợi thính

Thiết kế,chế tạo nguồn kích thích âm thanh dùng cho việc nghiêncứu điện thế gợi thính

CHƯƠNG 1 MỤC TIÊU LUẬN VĂN

Theo thống kê, bệnh điếc – suy giảm thính lực chiếm khoảng 10% - 15% dân số [3] Đặc biệt tỉ lệ mắc bệnh điếc ở trẻ sơ sinh là 2/1000, trẻ không những bị khuyết đi thế giới âm thanh mà còn khuyết luôn cả chức năng ngôn ngữ [2,3], vì câm là hệ quả của điếc Việc chẩn đoán sớm để phục hồi thính giác và phát triển khả năng ngôn ngữ cho các em là vấn đề hết sức cần thiết và có ý nghĩa xã hội lớn Tuy nhiên, các phương pháp chẩn đoán trước đây cần có sự cộng tác của bệnh nhân nên gây nhiều khó khăn khi áp dụng đo trên trẻ nhỏ

Hiện nay, trên thế giới đã ứng dụng rộng rãi phương pháp đo điện thế gợi thính (Auditory Evoked Potentials – AEPs) trong việc chẩn đoán, riêng tại Việt Nam những nghiên cứu về vấn đề này chưa phổ biến và những ứng dụng của nó còn rất hạn chế [2] Cho đến nay, chỉ mới có một báo cáo về kết quả khảo sát “Các chỉ số của điện thế gợi thính giác thân não (BAEPs – Brainstem Auditory Evoked Potentials) trên người Việt Nam bình thường” của bệnh viện Điều dưỡng – Phục hồi chức năng Bưu Điện II do bác sĩ Nguyễn Hữu Công và bác sĩ Nguyễn Thị Thu Thảo thực hiện Phương pháp này giúp chúng ta khảo sát tính toàn vẹn của hệ thống dẫn truyền thính giác từ tai trong qua dây thần kinh thính giác (dây thần kinh số VIII) vào trong cầu não lên trung não qua dải dọc bên (lateral lemniscus) cùng bên tới củ não sinh tư dưới (inferior colliculus) bên đối diện và kết thúc ở vỏ não thính giác

Để tiến hành phương pháp phải cần có các thiết bị chuyên dụng bao gồm: nguồn kích thích âm, thiết bị thu nhận tín hiệu và phần mềm xử lý vì điện thế này rất nhỏ khoảng vài microvolt nằm lẫn trong nền nhiễu có điện thế khoảng milivolt Các bác sĩ ở bệnh viện ĐD – PHCN BĐ II đã sử dụng máy Neuropack của hãng Nihon Kohden để đo đạc Hiện tại, phòng thí nghiệm của bộ môn Vật lý y sinh có thiết bị MP30 của hãng Biopac có khả năng thu nhận tín hiệu điện sinh học và kết hợp xử lý với phần mềm đi kèm Dựa vào thiết bị này, chúng ta có thể thực hiện các thí nghiệm về đo điện tim (ECG), điện cơ (EMG),

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

điện thế gợi thính (AEPs) nhằm giúp sinh viên hiểu rõ hơn lý thuyết đã học Tuy nhiên, các thí nghiệm trên cần phải có nguồn kích thích phù hợp để tạo ra đáp ứng sinh học

Đề tài thiết kế nguồn kích thích âm với dải tần số rộng và âm lượng thay đổi đã được chọn nhằm phục vụ cho mục tiêu tìm hiểu và nghiên cứu điện thế gợi thính (Auditory Evoked Potentials - AEPs) Kết hợp việc sử dụng MP30 làm bộ thu tín hiệu, chúng ta có thể thực hiện các thí nghiệm về đo điện thế gợi thính ở các tần số khác nhau

Các kết quả thí nghiệm có so sánh đối chiếu với kết quả chuẩn cho thấy, nguồn kích chế tạo hoàn toàn có thể phục vụ cho việc đo điện thế gợi thính tại phòng thí nghiệm của bộ môn Vật lý kỹ thuật y sinh Điều này góp phần vào việc xây dựng thêm các bài thí nghiệm cho sinh viên, đồng thời cũng tạo điều kiện cho các nghiên cứu theo hướng chẩn đoán các vấn đề về tai sau này

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1 Cấu tạo của tai

Chức năng của bộ tiền đình-ốc tai (vestibulocochlear) liên quan đến việc giữ thăng bằng và thính giác Cơ quan này được cấu tạo bởi 3 phần: tai ngoài tiếp nhận sóng âm; tai giữa, dẫn truyền sóng âm từ không khí đến xương và từ xương đến tai trong; và tai trong, nơi các rung động được chuyển đổi thành các xung thần kinh đặc hiệu theo dây thần kinh thính giác về hệ thần kinh trung ương, ngoài ra còn có cơ quan tiền đình tai có vai trò giữ thăng bằng

Đầu cuối ống tai ngoài có một màng hình bầu dục, gọi là màng nhĩ (tympanic membrane, eardrum) Mặt ngoài màng nhĩ có biểu bì mỏng, mặt trong màng nhĩ có phủ lớp biểu mô vuông đơn tiếp liền với biểu mô của hòm tai Xen giữa 2 lớp biểu mô này là một lớp mô liên kết chắc được cấu tạo bởi các sợi collagen và sợi keo cùng các nguyên bào sợi Màng nhĩ là cấu trúc truyền sóng âm đến các xương con ở trong tai giữa

Chức năng của tai ngoài là bắt âm thanh và hướng nó vào màng nhĩ Cũng giống

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

hiệu quả và tập trung âm thanh vào ống tai ngoài Không phải ở tất cả mọi hướng tai ngoài đều thu nhận tốt âm thanh Tai ngoài chỉ thu tốt âm thanh có các tần số khác nhau khi nguồn âm thanh nằm ở những vị trí đặc biệt so với đầu Khả năng định vị nguồn phát âm thanh trong môi trường xung quanh, đặc biệt dọc theo trục đứng phụ thuộc rất lớn vào đặc tính hợp âm của tai ngoài

Hình 2.1: Cấu trúc giải phẫu của tai 2.1.2 Tai giữa

Tai giữa (middle ear, tympanic cavity) là một khoang không đều, nằm bên trong thành xương thái dương ở đoạn giữa màng nhĩ và bề mặt xương của tai trong Tai giữa ở phía trước thông nối với hầu qua vòi tai (auditory tube) hay vòi eustachio (Eustachian tube), ở phía sau thông với các xoang khí trong mõm chũm của xương thái dương Tai giữa có biểu mô lát đơn nằm bên trên lớp đệm mỏng và gắn chặt vào màng xương ở sát bên dưới Ở cạnh vòi tai và vùng trong tai giữa, biểu mô lát đơn lót tai giữa dần dần chuyển dạng thành biểu mô trụ giả tầng có lông chuyển Tuy thành thường xuyên bị xẹp song vòi tai mở ra trong quá trình nuốt vào, tạo sự thăng bằng áp suất trong tai giữa đối với áp suất khí

Loa tai

Xương tai

Xương thái dương Cửa ovan

Sụn

Màng nhĩ Tĩnh mạch cảnh trong

Cửa tròn

Ống tai

Đi vào hầu Xương mê

đạo Dây TK tiền đình (VIII) Dây TK mặt (VII)

quyển Ở thành xương trong của tai giữa có 2 vùng hình chữ nhật có màng phủ ngoài và không có xương gọi là cửa sổ bầu dục (oval window) và cửa sổ tròn (round window)

Hình 2.2: Xương búa, xương đe, xương bàn đạp

Màng nhĩ được nối vào cửa sổ bầu dục bởi một chuỗi 3 xương tai (auditory ossicle) nhỏ là xương búa (malleus), xương đe (incus) và xương bàn đạp (stape) Chúng giữ vai trò truyền các âm thanh thành dao động cơ học do màng nhĩ tạo ra đến tai trong Xương búa tự vùi vào màng nhĩ còn xương bàn đạp gắn vào cửa sổ bầu dục Các xương tai kết nối vào nhau bằng các khớp hoạt dịch, giống như các cấu trúc khác trong hòm tai, các xương con cũng có biểu mô lát đơn Bên trong tai giữa có 2 cơ nhỏ gắn vào xương búa và xương bàn đạp, có chức năng điều chỉnh sự dẫn truyền âm thanh

2.1.3 Tai trong

Tai trong (internal ear) hay mê đạo (labyrinth) cấu tạo bao gồm 2 mê đạo Mê đạo xương (bony labyrinth) bao gồm một chuỗi các tế bào (hốc) trong phần xương đá của xương thái dương và chứa mê đạo màng (membranous labyrinth) bên trong Mê đạo màng bao gồm một chuỗi các hốc thông nhau và được lót bởi biểu mô có nguồn gốc ngoại bì Mê đạo màng có nguồn gốc từ túi thính giác (auditory vesicle) phát triển từ ngoại bì ở 2 bên đầu của phôi Trong thời kỳ phôi thai, các túi thính giác lõm vào mô liên kết bên dưới và không còn liên hệ với ngoại bì vùng đầu nữa, di chuyển sâu vào bên trong vùng mô xương phôi thai sẽ trở thành xương thái dương sau này Trong thời kỳ này, túi thính giác trải qua

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

một loạt các biến đổi phức tạp về hình thái, tạo ra 2 vùng đặc biệt của mê đạo màng là túi bầu dục (utricle) và túi nhỏ (saccule) Các ống bán khuyên (semicircular duct) có xuất nguồn từ túi bầu dục, còn ốc tai (cochlea) có xuất nguồn từ túi nhỏ Ở các vùng kể trên, biểu mô biệt hóa tạo nên các cấu trúc cảm giác như vết thính giác (maculae) ở túi bầu dục và túi nhỏ, mào thính giác (cristae) ở ống bán khuyên, và cơ quan Corti (organ of Corti) ở ống ốc tai

Mê đạo xương (bony labyrinth) là các hốc bên trong xương thái dương Đây là một khoang trung tâm không đều, gọi là tiền đình tai (vestibule), chứa túi bầu dục và túi nhỏ Phía sau tiền đình tai có 3 kênh bán khuyên (semicircular canal) vây quanh các ống bán khuyên; phía trước ngoài ốc tai (cochlea) có các ống ốc tai (cochlear duct)

Ốc tai có tổng chiều dài khoảng 35 mm, quấn 2 vòng rưỡi quanh một mô xương gọi là trụ ốc tai (modiolus) Trụ ốc tai có các hốc chứa các mạch máu, thân và các sợi nhánh của các nơron nhánh thính giác của dây thần kinh sọ số VIII (hạch xoắn) Hai bên trụ ốc tai nhô ra các gờ xương mảnh gọi là các lá xoắn (osseous spriral lamina) Các lá xoắn đi qua ốc tai đến vùng đáy nhiều hơn vùng đỉnh

Mê đạo xương có chứa đầy ngoại dịch (perilymph) có thành phần ion giống như một chất gian bào ở các cơ quan khác, song có rất ít protein Mê đạo màng có chứa nội dịch (endolymph) có đặc điểm ít sodium (natri) và nhiều potassium (kali), nồng độ protein ít

Hình 2.3: Cơ quan tiền đình ốc tai Mê đạo màng

• Túi nhỏ và túi bầu dục:

Túi nhỏ và túi bầu dục có cấu tạo là bao mô liên kết mỏng có biểu mô lát đơn Mê đạo màng gắn chặt vào màng xương ngoài của mê đạo xương bởi một dải mô liên kết mỏng cũng có chứa mạch máu nuôi dưỡng biểu mô của mê đạo màng Trong thành của túi nhỏ và túi bầu dục có thể nhìn thấy các vùng nhỏ, gọi là vết thính giác (maculae), các tế bào thần kinh – biểu mô đã biệt hóa có tiếp nhận các nhánh của dây thần kinh tiền đình Vết thính giác của túi nhỏ nằm ở sàn của túi, còn vết thính giác của túi bầu dục nằm ở thành bên, nên các vết thính giác thẳng góc với nhau Các vết thính giác ở cả 2 vị trí khác nhau đều có cấu trúc mô học giống nhau Vết thính giác được tạo bởi một thành dày với 2 loại tế bào tiếp nhận thính giác, một số tế bào nâng đỡ và các tận cùng thần kinh đến và đi Các tế bào tiếp nhận thính giác, hay tế bào lông (hair cell), có đặc điểm cấu tạo với 40-80 lông giả dài và cứng, là các vi nhung mao biệt hóa cao, và 1 lông điển hình Các

Trước

Mào lược nằm trong ống bán khuyên

Dây TK tiền đình

Dây TK tiền đình ốc tai Dây TK mặt Nhánh TK ốc tai

Ống ốc tai Vết rãnh

Ốc tai Ống ốc tai

Vết trong túi nhỏ

Vịn nhĩ Sau

Bên

Vết trong túi bầu dục

Màng tiền đình

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

sát lông điển hình Lông điển hình có thể đáy và 9 + 2 vi ống ở đoạn gần, sau đó 2 vi ống trung tâm sẽ mất đi Lông điển hình này thường được gọi là lông rung (kinocilium), song có lẽ không chuyển động Có 2 loại tế bào lông được phân biệt theo kiểu tiếp nhận tận cùng thần kinh đến Các tế bào lông I có các tận cùng thần kinh có hình chén và to, bao quanh hầu hết phần đáy của tế bào; các tế bào lông II có nhiều tận cùng thần kinh đến Cả 2 loại tế bào lông I và II đều có tận cùng thần kinh đi có lẽ có tính ức chế

Các tế bào nâng đỡ nằm xen kẽ giữa các tế bào lông là các tế bào hình trụ có các vi nhung mao ở mặt đỉnh Bao phủ bề mặt các tế bào thần kinh biểu mô này là một lớp dạng keo glycoprotein dày, có lẽ do các tế bào nâng đỡ chế tiết ra, ở bề mặt có các tinh thể carbonate calcium gọi là nhĩ mạch (otolith, otoconia)

Các ống bán khuyên (semicircular duct) có hình dạng tương ứng với các phần của mê đạo xương Các vùng tiếp nhận thính giác ở bóng (ampulla) ống bán khuyên có dạng các gờ dài được gọi là các mào bóng (cristae ampulares) Các gờ này thẳng góc với trục của ống bán khuyên Các mào bóng có cấu tạo giống như các vết thính giác nhưng có lớp dạng keo glycoprotein dày hơn, lớp này có chỗ dạng hình nón gọi là đài (cupula) mào bóng và không có lớp nhĩ thạch Đài mào bóng nằm suốt chiều dài bóng ống bán khuyên và tiếp xúc với thành bóng đối diện

• Ống và túi nội dịch

Ống nội dịch (endolymphatic duct) ở đoạn khởi đầu có biểu mô lát đơn, gần về phía túi nội dịch (endolymphatic sac) biểu mô dần dần chuyển sang trụ đơn cao với 2 loại tế bào; 1 trong số 2 loại tế bào này có vi nhung mao ở bề mặt và có nhiều hạt ẩm bào và không bào ở bào tương vùng đỉnh Người ta cho rằng loại tế bào này có vai trò hấp thụ nội dịch, nhập bào các vật lạ và các mảnh vụn tế bào có trong nội dịch

• Ống ốc tai

Ống ốc tai (cochlear duct) là phần lồi ra của túi nhỏ, được biệt hóa cao để tiếp nhận âm thanh Ống ốc tai dài khoảng 35 mm và được bao quanh bởi khoang ngoại dịch Dưới

kính hiển vi quang học, ốc tai (ở trong mê đạo xương) được chia làm 3 khoang là: vịn tiền đình (scala vestibuli) ở trên; vịn giữa (scala media) là ống ốc tai, nằm ở giữa; và vịn màng nhĩ (scala tympani) Ống ốc tai, có chứa nội dịch, chấm dứt ở vùng đỉnh ốc tai Hai vịn còn lại chứa ngoại dịch, và thực ra là ống dài bắt đầu từ cửa sổ bầu dục (oval window) và chấm dứt tại cửa sổ tròn (round window); hai vịn thông nhau tại vùng đỉnh ốc tai bởi 1 lỗ thông gọi là khe vịn (helicotrema)

Màng tiền đình (vestibular membrane) hay màng Reissner (Reissner’s membrane) có cấu tạo bởi 2 lớp biểu mô lát, một có nguồn gốc từ vịn giữa và một có nguồn gốc từ vịn tiền đình Các tế bào ở các biểu mô này có nhiều hình thức liên kết chặt nên chúng giúp giữ được sự sai biệt gradient lớn ở khu vực 2 bên màng Vết màng (stria vascularis) là chỗ biểu mô có nhiều mạch máu, nằm ở thành bên của ống ốc tai Vết mạch có các tế bào có nhiều chỗ lõm màng bào tương đối khá sâu ở mặt đáy tế bào với nhiều ti thể Các đặc điểm hình thái này cho biết chúng là các tế bào có tính năng chuyên chở ion và nước, và người ta cho rằng chúng tạo ra thành phần cấu trúc ion của nội dịch

Trong cấu trúc của tai trong có chứa các thụ thể thính giác đặc hiệu gọi là cơ quan Corti (organ of Corti) có các tế bào lông đáp ứng các tần số âm thanh khác nhau Cơ quan Corti nằm trên một lớp chất nền gọi là màng nền (basilar membrane) Có thể phân biệt được các tế bào nâng đỡ và 2 loại tế bào lông Có khoảng 3-5 hàng tế bào lông ngoài (outer hair cell) được gọi tên như trên do có vị trí xa phần đáy của cơ quan Corti, và 1 hàng tế bào lông trong (inner hair cell) Đặc điểm mô học chính của các tế bào này là có dạng chữ W (các tế bào lông ngoài) hay lót (tế bào lông trong) với các lông giả Thể đáy hiện diện ở trong vùng bào tương ở sát các lông giả cao nhất Khác với ở tiền đình tai, các tế bào lông ở ốc tai không có lông điển hình Việc không có lông rung điển hình mang lại tính cân đối cho tế bào lông rất quan trọng trong việc dẫn truyền thính giác

Ngọn của các lông giả cao nhất ở các tế bào lông ngoài cắm vào màng mái (tectorial membrane) là lớp chất tiết giàu glycoprotein của một số tế bào của rìa xoắn ốc (spiral limbus)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Trong số các tế bào nâng đỡ có tế bào trụ (pillar cell) là đặc biệt nhất Các tế bào trụ có rất nhiều siêu ống giúp cho chúng trở nên cứng chắc; chúng tạo nên một khoảng trống hình tam giác nằm giữa lớp các tế bào lông ngoài và lông trong được gọi là đường hầm trong (inner tunnel) có vai trò trong sự dẫn truyền âm

Các tế bào lông ngoài và lông trong đều có các tận cùng thần kinh đến và đi; trong đó các tế bào lông trong có nhiều tận cùng thần kinh đến hơn và sự khác biệt này chưa được hiểu rõ Thân của các nơron hai cực đến cơ quan Corti nằm ở bên trong lõi xương của trụ ốc tai và tạo nên hạch xoắn

2.2 Chức năng nghe của tai 2.2.1 Âm thanh

Âm thanh là sóng cơ học có biên độ nhỏ mà thính giác của con người có thể nhận biết được Thí dụ: sóng âm phát ra từ một nhánh âm thoa, một dây đàn, một mặt trống đang rung động Mỗi âm đơn có một tần số riêng

Đơn vị tần số là Hertz (viết tắt là Hz) Hertz là tần số của một quá trình dao động âm mà cứ mỗi giây vật thực hiện được một dao động Dao động âm có tần số khoảng từ 20 - 20.000 Hz Những dao động cơ có tần số dưới 20 Hz gọi là hạ âm, trên 20.000 Hz gọi là siêu âm

Về phương diện vật lý, âm nghe được hay không nghe được không có gì khác nhau về bản chất Chúng chỉ khác nhau về phương diện tác dụng sinh lý đối với màng nhĩ Thực nghiệm chứng tỏ âm thanh đi thành tia và nó cũng bị phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ và hấp thụ như tia sáng Vì vậy, ta có thể nghe được tiếng động phản xạ từ vách đá, tiếng động bên ngoài đi vào trong một ngôi nhà đóng kín cửa; Hai người cách nhau một bức tường có thể trò chuyện với nhau dễ dàng

www.bme.vn

Cường độ của âm là một tính chất mà dựa vào đó ta có thể phân biệt một âm mạnh hay yếu Rõ ràng cường độ âm gắn liền với biên độ và năng lượng của dao động âm Ví dụ như ta đánh mạnh vào dây đàn thì âm thanh phát ra sẽ to và dễ cảm nhận hơn là đánh nhẹ vào nó

Nhiều thực nghiệm xác nhận: Cảm giác âm thanh ở tai chúng ta không chỉ phụ thuộc vào cường độ âm mà còn phụ thuộc vào tần số của âm thanh

Hình 2.4: Đường biểu diễn ngưỡng âm lượng ờ tai người

Hình 2.4 diễn tả khả năng thu nhận âm thanh theo tần số và cường độ âm thanh được tai tiếp nhận Tai ta nghe được âm thanh nằm ở giữa hai đường biểu diễn Đường phía trên là ngưỡng đau, nếu cường độ âm nằm phía trên ngưỡng đau âm thanh có khả năng làm hỏng tai

Đường phía dưới là ngưỡng nghe, nếu cường độ âm nằm phía dưới ngưỡng nghe, có nghĩa là âm thanh có độ rung quá yếu (thầm thì) tai ta không nghe được Khoảng tần số ở giữa (từ 1000 - 4000 Hz) là khu vực mà tai ta nghe rõ nhất

Đơn vị đo cường độ âm là decibel Có 2 loại đơn vị decibel về âm thanh mà ta cần phân biệt rõ là decibel áp âm (decibel sound pressure level – dB SPL) và decibel ngưỡng nghe (decibel normal hearing level – dB nHL)

• Decibel áp âm (dB SPL) là đơn vị đo cường độ âm thanh dựa vào mối quan hệ giữa công suất âm thanh tạo ra với công suất âm thanh chuẩn và được tính theo công thức logarit

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Dựa theo đơn vị này, người ta lập ra đồ thị ngưỡng nghe và ngưỡng đau cho người bình thường như hình sau

Hình 2.5: Đồ thị ngưỡng nghe, ngưỡng đau ở người theo đơn vị dB SPL

Theo đồ thị, ta thấy ngưỡng nghe của tai người ở các tần số khác nhau sẽ ứng với các mức âm lượng khác nhau Ở tần số càng thấp (dưới 100Hz), để tai người nghe được thì cần phải có âm lượng càng lớn Tai người nghe tốt ở khoảng tần số từ 1000Hz – 4000Hz với mức âm lượng ngưỡng khoảng từ 0dB – 20dB Ở tần số càng cao, tai người cũng phải cần âm lượng lớn tương ứng để có thể nghe được Cường độ trên 120 dB là ngưỡng đau của tai người

Sau đây là hình và bảng minh họa cường độ âm của các âm thanh trong môi trường

Hình 2.6: Mức âm lượng của các âm thanh trong môi trường Bảng 2.1: Một số ví dụ về âm lượng của các âm thanh trong môi trường

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Người ta dựa vào đồ thị âm lượng ngưỡng nghe ở người bình thường tính theo đơn vị dB SPL để quy chiếu ra thang đo cho đơn vị dB HL Tất cả các giá trị âm lượng trên đường này đều được quy ra là 0 dB HL với các tần số tương ứng Người ta xây dựng thính lực đồ cho bệnh nhân dựa trên đơn vị dB HL

Hình 2.7: Quy trình chuyển đổi từ dB SPL sang dB HL và sang thính lực đồ 2.2.2 Chức năng nghe

Các sóng âm tác động đến màng nhĩ làm cho các xương tai di động Sự khác biệt diện tích rất lớn giữa màng nhĩ với chân của xương bàn đạp đảm bảo cho việc truyền đi hiệu quả sự dao động cơ học từ trong môi trường không khí sang môi trường dịch ở tai trong Hai cơ có ở tai giữa là cơ nhĩ (tensor tympani) (gắn vào xương búa) và cơ bàn đạp (stapedius) (gắn vào xương bàn đạp); các âm thanh lớn có thể làm cho các cơ này phản xạ co lại, làm hạn chế sự di chuyển theo chức năng của màng nhĩ và xương bàn đạp, ngăn cản việc làm tổn thương cho tai trong Tuy vậy, các phản xạ này xảy ra chậm nên cần cẩn trọng đối với các âm thanh lớn xảy ra đột ngột như tiếng súng nổ

Sau đây là cách giải thích theo từng bước việc làm sao các sóng âm được biến đổi thành các xung điện thế ở trong tai trong Các sóng âm là loại sóng dài với các khoảng nén (compression) và giãn (rarefaction) Khoảng nén làm cho xương bàn đạp di chuyển vào trong Do dịch ở tai trong hầu như không thể nén được, sự thay đổi áp suất được truyền qua màng tiền đình và màng nền, làm cho chúng bị lệch xuống dưới về phía vịn hòm tai Sự thay đổi áp suất này cũng làm phần phía trên cửa sổ tròn trồi ra ngoài, qua đó giúp giảm áp suất Do các đỉnh của các tế bào trụ đóng vai trò 1 cái trục, sự lệch xuống của màng nền

được biến đổi thành sự cắt ngang các lông giả của các tế bào lông vào màng mái Đầu chóp các lông giả lệch về phía trụ ốc tai và rời khỏi thể đáy

Trong thời điểm có khoảng giãn sóng âm, mọi thứ diễn ra ngược lại: xương bàn đạp di chuyển ra ngoài, màng nền di chuyển lên trên về phía vịn tiền đình, và các lông giả của các tế bào lông bẻ gập về phía vết mạch và thể đáy Sự di lệch theo hướng này gây ra sự khử cực tạo điện thế ở các tế bào lông, dẫn đến sự giải phóng chất dẫn truyền thần kinh (thành phần hóa học chưa được biết rõ), tạo ra điện thế hoạt động ở các nơron 2 cực của hạch xoắn (sự kích thích)

Sự nhận biết các tần số âm thanh này tùy thuộc vào sự đáp ứng của màng nền Sự đáp ứng của màng nền đối với tần số âm thanh bằng sự di dời khác biệt về vị trí và độ dài Các âm tần cao được phát hiện bởi đầu dưới của màng nền, các âm tần thấp được phát hiện ở vùng đỉnh cơ quan Corti Sự dò tần số theo vị trí (tonotopic localization) này có liên quan đến bề rộng và độ cứng của màng nền: màng nền hẹp và cứng ở vùng đáy có đáp ứng tốt nhất đối với các âm thanh có tần số cao

Các loại điện thế trong ốc tai [4]:

• Điện thế liên tục: mỗi bộ phận của ống ốc tai có một điện thế liên tục riêng biệt, thí dụ điện thế của nội dịch là +80 V, của tế bào giác quan có lông là -80 V, của tế bào Hensen của màng Resne -20 V

Màng mái không có điện thế (0 V)

Nguồn cung cấp điện thế là vân mạch (strie vasculaire) và tế bào giác quan có lông Sự có mặt của oxi, ion kali và ion natri ở tỷ lệ nhất định rất cần thiết cho sự ổn định của các điện thế kể trên

• Điện thế vi âm hay điện thế microphonic là một dòng điện xoay chiều, thể hiện một cách trung thành những rung động của màng đáy do ảnh hưởng của sóng âm được truyền từ tai vào trong

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Người ta có thể so sánh điện thế vi âm với dòng điện phát sinh trong micrô khi chúng ta nói trước máy phóng thanh Nếu chúng ta đưa dòng điện này vào loa điện thì loa sẽ phát ra tiếng của người nói trước micrô

Nguồn gốc của điện thế microphonic là ở tế bào giác quan có lông Khi các lông này bị uốn cong, bị kéo căng hoặc đè nén thì điện thế liên tục trong ốc tai sẽ biến đổi, lúc tăng, lúc giảm, lúc âm, lúc dương do hiện tượng khử cực hoặc thay đổi điện trở Những biến đổi này tạo ra một dòng điện xoay chiều gọi là điện thế microphonic

Như vậy điện thế microphonic là sự biến lượng của những rung động âm thành một dòng điện xoay chiều

Điện thế microphonic tăng một cách đồng biến với cường độ âm thanh đối với cường độ nhỏ và vừa Nhưng khi cường độ lên quá 105dB thì nó lại không tăng nữa Một số thuốc độc đối với tai như streptomyxin, quinin… có tác hại trực tiếp đến lông của tế bào giác quan và ảnh hưởng đến điện thế vi âm

Điện thế cộng gồm hai dòng điện một chiều: một âm tính và một dương tính Sóng điện xuất hiện khi lông của tế bào giác quan bị đè một cách kéo dài bởi màng mái Nó chỉ xuất hiện khi cường độ âm thanh đạt 20dB cao hơn cường độ gây ra điện thế microphonic Cường độ của nó tăng cùng với cường độ của âm thanh trong một phạm vi nhất định Nó có tác dụng tu chỉnh đối với điện thế microphonic

• Điện thế hoạt động (action potential – AP) người ta gọi điện thế này là luồng thần kinh thính giác

Nguồn gốc: các điện thế microphonic và điện thế cộng tác động vào tế bào giác quan và giải phóng một chất trung gian hoá học ở cực dưới của tế bào Chất trung gian này được giải phóng theo nhịp rung của màng nền và tạo ra ở khớp thần kinh (synapse) bao vây chung quanh tế bào giác quan, những xung điện cùng nhịp chạy dọc theo các sợi của dây thần kinh ốc tai gọi là điện thế hoạt động (giả thuyết của Davis)

Điện thế hoạt động chứng minh sự hoạt động của các nơron của dây thần kinh ốc tai Nó chịu sự chỉ đạo của thần kinh trung ương Thí dụ khi chúng ta kích thích bó ly tâm Rasmussen (đi từ vỏ não xuống ốc tai) thì điện thế hoạt động bị ức chế Trong gây mê sâu điện thế hoạt động cũng không xuất hiện được

Luồng thần kinh, tức điện thế hoạt động, phát sinh từ cơ quan Corti được đưa về vỏ não bằng con đường khá phức tạp, nó phải đi qua ba nơron hướng tâm [4]

• Nơron thứ nhất đi từ tế bào giác quan của cơ quan Corti đến nhân thính giác ở hành não (nhân lưng và nhân bụng) Thân nơron nằm ở hạch xoắn đuôi gai đi từ phía tế bào giác quan và dây trục đi về phía nhân thính giác Các dây trục tập trung lại thành các dây thần kinh ốc tai Các thân nơron tập trung lại thành hạch Corti

• Nơron thứ hai là nơron hành não đồi thị rất phức tạp, vì nó gồm nhiều tầng và đa số các dây trục đều bắt chéo ở phía trên nhân thính giác Do đó chúng ta thấy có những nơron ngắn, nơron dài, nơron đi thẳng, nơron bắt chéo; nơron liên lạc với trám cầu, với thể than với cấu tạo lưới

Tất cả những nơron này đều dẫn đến hai thể gối trong Mỗi thể gối đều tiếp nhận những xung điện của cả hai tai Sự liên lạc của nhân lưng với cấu tạo lưới có tác dụng giúp cho tai phân biệt được rõ ràng các âm hơn bằng ức chế độ nhạy cảm của sợi thần kinh kế cận tần số được kích thích Thể gối đóng vai trò nhân thính giác dưới vỏ não

Thể gối và đồi thị có khả năng hiểu nhận tiềm tàng những tín hiệu đơn giản thay cho vỏ não

• Nơron thứ ba được gọi là nơron đồi thị vỏ não, nó đi từ thể gối trong và tận cùng ở vỏ não thuỳ thái dương tại vùng thính giác, vùng này ở dọc trên đáy là bờ sau của rãnh Sylvius, mang tên vùng Heschl (tức là vùng 52 và vùng 41 của Brodman) Ở phía sau vùng Heschl còn có một vùng cận thính giác mang tên vùng A1 và A2 mỗi vùng thính giác và cận thính giác nhận những xung điện của cả hai tai, nhưng có ưu tiên cho bên đối diện Những tín hiệu xuất phát từ cơ quan Corti do các điện thế hoạt động đưa đến dưới dạng mật mã, nó được giải mã và ghi nhớ tại vùng thính giác và cận thính giác Hiện tượng này được

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

gọi là hiểu nhận Nhờ có hiểu nhận được các tín hiệu nên chúng ta mới phân biệt được cường độ, âm sắc, tần số mới phân biệt được một tiếng động với một tiếng nói, mới nhận ra được giọng người quen, giọng người lạ, giọng vui, giọng buồn…

Nếu vùng thính giác và cận thính giác bị hủy diệt thì dòng điện hoạt động vẫn có thể đến tận não nhưng bệnh nhân sẽ không hiểu được ý nghĩa của các tín hiệu, không phân biệt được lời nói với tiếng động, giọng bỗng với giọng trầm…

Ngoài các nơron hướng tâm đã nói, còn có các nơron ly tâm đi từ vỏ não đến thể gối trong, đến củ não sinh tư sau, đến dãy Rây, đến ốc tai Rasmussen và M portmann có tả bó trám ốc tai đi từ trám trên của cầu não đến tận tế bào giác quan có lông của cơ quan Corti Những bó ly tâm này có nhiệm vụ kìm chế, điều chỉnh dòng điện thế hoạt động mà người ta còn gọi là luồng thần kinh thính giác, giảm bớt sự nhạy cảm đối với tạp âm, thích ứng độ nhạy cảm của cơ quan Corti với cường độ tiếng âm

2.3 Điện thế gợi thính

Điện thế gợi thính (Auditory evoked potentials – AEPs) là một phân lớp của ERPs ERPs (Event-related potentials) là những đáp ứng của não theo thời gian đối với các sự kiện Sự kiện ở đây có thể là kích thích giác quan (như là dùng ánh sáng hay là âm thanh), một sự kiện về thần kinh (như là sự nhận ra một kích thích tại một vị trí đặc trưng) Đối với AEPs, sự kiện ở đây là âm thanh AEPs là những điện thế rất nhỏ (khoảng vài microvolt) nằm lẫn trong tín hiệu điện não (từ vài chục đến vài trăm microvolt) được thu nhận ở da đầu khi có kích thích âm thanh Bằng phương pháp lấy trung bình, chúng ta hoàn toàn có thể trích ra được những tín hiệu điện rất nhỏ này Những tín hiệu điện này khá phức tạp và có thể được thu nhận trong khoảng thời gian giữa hai kích thích Tín hiệu AEP là một dạng sóng phản ánh chức năng điện sinh lý của một phần nào đó trong hệ thống thần kinh thính giác trung ương đáp ứng lại với âm kích thích [5]

Người ta chia điện thế gợi thính (AEPs) thành 4 nhóm khác nhau dựa vào thời gian tiềm (latency), là thời gian kể từ khi bắt đầu kích thích âm ở tai cho tới lúc xuất hiện đỉnh của sóng tương ứng (peak latency)

• Điện ốc tai (Electrocochleogram – EcoG) là điện thế gợi xuất hiện sớm nhất trong khoảng 5ms đầu tiên, phản ánh hoạt động của ốc tai và dây thần kinh số VIII

• Điện thế gợi được sử dụng phổ biến nhất là đáp ứng thính giác thân não (Auditory brain stem response – ABR) xuất hiện trong 10ms đầu sau khi có kích thích ABR phản ánh hoạt động thần kinh từ dây thần kinh số VIII đến não giữa

tại vỏ não thính giác

• Late latency response – LLR xuất hiện trong khoảng 250ms sau khi có tín hiệu, phản ánh hoạt động của vùng thính giác và các vùng liên đới khác trên vỏ não

Đo điện thế gợi thính (AEPs) là một phương pháp khách quan để đánh giá tính toàn vẹn của hệ thống thần kinh thính giác trung tâm và ngoại vi Vì vậy, phương pháp đo điện thế gởi thính (AEPs) trở thành công cụ hữu hiệu trong việc đo thính giác ở trẻ nhỏ và những đối tượng không thể hoặc không hợp tác trong quá trình kiểm tra Đây cũng là công cụ chẩn đoán vô giá trong việc đánh giá chức năng của các cấu trúc hệ thống thần kinh thính giác

Có 4 ứng dụng chủ yếu của việc đo điện thế gợi thính (AEPs): • Tiên lượng độ nhạy thính giác

• Sàng lọc thính giác trẻ sơ sinh

• Chẩn đoán đánh giá chức năng của hệ thống thần kinh thính giác trung ương và • Theo dõi chức năng hệ thống thần kinh thính giác trong quá trình phẫu thuật cắt bỏ khối u ở dây thần kinh số VIII

Phương pháp đo điện thế gợi thính (AEPs) trong chẩn đoán độ nhạy thính giác và sàng lọc thính giác trẻ sơ sinh có ảnh hưởng rất lớn vào khả năng xác định những hư hỏng

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

về thính giác ở trẻ em ABR được sử dụng trong những trường hợp sàng lọc trẻ sơ sinh để xác định trẻ nào cần phải kiểm tra thêm hoặc tiên lượng độ nhạy thính giác ở trẻ em với nghi ngờ hư hỏng về thính giác

Đánh giá chẩn đoán thường được thực hiện với ABR, MLR và LLR ABR nhạy hơn với các rối loạn của dây thần kinh số VIII và thân não thính giác và thường được dùng kết hợp với phương pháp chẩn đoán hình ảnh nhằm hỗ trợ cho việc chẩn đoán những khối u và các rối loạn thân não Theo dõi trong giải phẫu thường được tiến hành với ECoG và ABR Các điện thế gợi này được theo dõi suốt quá trình cắt bỏ khối u ở dây thần kinh số VIII 2.3.1 Điện thế ốc tai (ECoG)

Đây là đáp ứng với thành phần chính là điện thế hoạt động phức hợp xuất hiện tại những vùng ngoại biên của dây thần kinh số VIII Một xung vuông ngắn (click) nhanh và mạnh làm cho các bó sợi của dây thần kinh số VIII phóng điện đồng bộ Kết quả của đáp ứng trên tạo ra điện thế hoạt động (action potential – AP) bao gồm 2 thành phần: cochlear microphonic (CM) – đáp ứng từ ốc tai giả (bắt chước) kích thích, summating potential (SP) – đáp ứng trực tiếp phản ánh hình bao của kích thích

ECoG là một đáp ứng trường gần, nên để thu được tín hiệu tốt nhất ta phải đặt điện cực gần nơi sinh ra đáp ứng, khác với ABR, MLR và LLR là các đáp ứng trường xa Do đó, việc thu nhận EcoG bằng điện cực dán là rất khó Để có kết quả tốt nhất, người ta sử dụng điện cực kim đặt xuyên qua màng nhĩ lên phía trên phần lồi ra của xương thái dương Bởi vì ECoG chỉ đo chức năng ngoại vi của hệ thính giác và có xâm hại cơ thể bệnh nhân nên những ứng dụng còn rất hạn chế, chỉ dùng cho một số chẩn đoán đặc biệt

2.3.2 Điện thế thân não (ABR)

ABR là một kiểm tra chức năng thính giác thân não trong đáp ứng với các kích thích âm thanh Được Jewett và Williston mô tả lần đầu tiên vào năm 1971, phương pháp đo thính lực ABR là ứng dụng phổ biến nhất của các đáp ứng thần kinh thính giác

Phương pháp ABR liên quan đến một điện thế thần kinh sinh ra bởi một tiếng click hoặc pip được tạo ra từ một tai nghe bên ngoài Sóng đáp ứng được đo bằng điện cực dán

www.bme.vn

tại đỉnh đầu và dái tai Tín hiệu có biên độ rất nhỏ (khoảng microvolt) thu được từ phép lấy trung bình Các đỉnh sóng được đánh dấu từ I-V Các sóng này thường xuất hiện khoảng 10ms sau các kích thích có cường độ cao (70-90dB nHL – normal hearing level)

Phương pháp ABR sử dụng một kích thích âm tạo ra một đáp ứng từ vùng đáy của ốc tai Tín hiệu truyền từ nhân ốc tai đến củ não dưới Sóng ABR I và II tương ứng với các điện thế hoạt động (AP) Các sóng sau phản ánh hoạt động của hậu synapse tại trung tâm thính giác thân não Các đỉnh dương phản ánh hoạt động hướng tâm và ly tâm từ sợi thần kinh đến thân não

Hình 2.8 Minh họa hoạt động thần kinh tạo ra các sóng AEP Các thành phần sóng [10]:

• Sóng I: Là đặc trưng trường xa của điện thế hoạt động thần kinh thính giác phức hợp ở vùng ngoại biên của dây thần kinh số VIII Đáp ứng này bắt nguồn từ hoạt động hướng tâm của các neurons bậc nhất tại dây thần kinh số VIII khi chúng truyền đi từ ốc tai đến ống tai trong

Củ não sinh tư dưới

Sóng V Sóng III

Sóng I N1, P2

Cầu não

Dây thần kinh thính giác

Hạch xoắn ốc Ốc tai Thể hình thang

Rãnh âm phía sau Thể gối giữa

Nhân bầu dục trên

I

II III IV V

Rãnh âm ở giữa Vỏ não thính giác

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

• Sóng II: Được tạo ra bởi đầu gần của dây thần kinh số VIII khi nó vào thân não • Sóng III: Xuất hiện từ hoạt động của neuron bậc hai (sau dây thần kinh số VIII) ở bên trong hoặc gần nhân ốc tai

• Sóng IV: Thường có chung đỉnh với sóng V, xuất hiện từ các neuron hầu hết tập trung tại vùng liên hợp bầu dục cấp cao, nhưng cũng có một phần từ nhân ốc tai và các nhân của dải cảm giác bên

• Sóng V: Phản ánh hoạt động của nhiều cấu trúc giải phẫu của hệ thống thính giác Đây là yếu tố được phân tích nhiều nhất trong các ứng dụng y học của ABR Sóng V được tạo ra từ vùng lân cận của củ não dưới Hoạt động của neuron bậc 2 cũng góp phần tạo ra sóng V Củ não dưới là một cấu trúc phức tạp, với hơn 99% là các sợi trục thần kinh từ những vùng thân não thính giác ở phía dưới đi ngang dải cảm giác bên đến củ não dưới

Hình 2.9: Dạng sóng của AEPs 2.3.3 • Middle latency response

Đáp ứng thời gian tiềm giữa (Middle latency response – MLR) được đặc trưng bởi hai đỉnh sóng dương kế tiếp nhau Đỉnh thứ nhất là Pa xuất hiện sau khi kích thích khoảng 25-35ms và đỉnh thứ hai Pb sau khoảng 40-60ms MLR được tạo ra bởi sự kết hợp các điện thế sinh ra tại vỏ não thính giác và các vùng lân cận Mặc dù MLR là dạng tín hiệu AEP khó thu nhận nhất nhưng đôi khi nó vẫn được sử dụng kết hợp trong việc chẩn đoán rối loạn thính giác

2.3.4 • Late latency response

Đáp ứng thời gian tiềm trễ (Late latency response – LLR) được đặc trưng bởi một đỉnh sóng âm N1 tại thời gian tiềm 90ms, tiếp theo là một đỉnh dương P2 tại thời gian tiềm 180ms Điện thế này dễ bị tác động bởi trạng thái chủ quan Vì thế việc thu nhận đạt kết quả tốt nhất khi bệnh nhân thức và chú ý đến âm thanh kích thích Ở trẻ từ 8 đến 10 tuổi có những tác động phát triển quan trọng lên LLR Ở trẻ lớn hơn hoặc người trưởng thành, đáp ứng mạnh và tương đối dễ ghi nhận Sự bất thường hoặc thiếu sót LLR đều liên quan đến rối loạn xử lý thính giác trung tâm

2.4 Ứng dụng điện thế gợi thính trong y học

Điện thế gợi được sử dụng cho vài đánh giá hệ thống thính giác vì nó không phụ thuộc vào trạng thái ý thức của người được đo ABR hiện nay được dùng để kiểm tra sơ bộ thính giác của trẻ sơ sinh có nguy cơ giảm thính lực và đánh giá mức độ suy giảm đó Điện thế gợi thính có thể được thu nhận khi phẫu thuật để theo dõi chức năng của những thay đổi cấu trúc xảy ra suốt quá trình cắt bỏ khối u ở dây thần kinh số VIII

2.4.1 Tiên lượng độ nhạy thính giác

Các nhà thính học phải đối mặt với hai khó khăn thường được đặt ra khi dùng điện thế gợi thính để tiên lượng độ nhạy thính giác Khó khăn chủ yếu là đo độ nhạy thính giác của trẻ sơ sinh hoặc trẻ nhỏ, là đối tượng không thể hợp tác tốt khi đo bằng phương pháp thính lực đồ Khó khăn khác là tiên lượng độ nhạy thính giác trong những trường hợp giả điếc Tuy nhiên, mục đích của việc kiểm tra là thu được kết quả tiên lượng điện sinh lý của độ suy giảm và đường dốc giảm thính lực

Quá trình tiên lượng độ nhạy thính giác đơn giản chỉ là xác định cường độ kích thích thấp nhất mà tại đó điện thế gợi thính có thể ghi nhận được Loại kích thích thường được sử dụng là click hoặc tone-burst Cường độ kích thích được giảm dần cho tới khi đáp ứng không còn xuất hiện nữa, mức độ này tương ứng với ngưỡng hành vi (ngưỡng nghe)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Việc kiểm tra trên trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ phải được tiến hành ở trạng thái ngủ hoặc kết hợp với thuốc an thần nhẹ Như thế việc kiểm tra bằng ABR mới đạt kết quả tốt nhất và không bị ảnh hưởng bởi trạng thái của bệnh nhân Trình tự thực hiện là xác định ngưỡng ABR đối với các kích thích dạng click như một giá trị tạm thời của độ nhạy thính giác trong dải tần số 1000Hz đến 4000Hz Một khi ngưỡng ABR được thiết lập, ta sử dụng kích thích tone-burst tần số thấp để tiên lượng mức độ suy giảm thính lực ở dải tần số thấp Kết quả kiểm tra ngưỡng ABR là ước lượng về độ suy giảm và đường dốc giảm thính lực

Khi tiến hành kiểm tra ở bệnh nhân lớn tuổi hơn, ta dùng LLR với kích thích tone sẽ cho kết quả tốt nhất Trước tiên, ta xác định ngưỡng LLR đối với kích thích tone trong khoảng tần số nghe được tương tự như định ngưỡng ABR Kiểm tra LLR tương đối cần nhiều thời gian, vì thế các bác sĩ lâm sàng thường sử dụng kết hợp ngưỡng ABR sử dụng kích thích click để tiên lượng thính lực ở tần số cao và ngưỡng LLR để tiên lượng ở tần số thấp

2.4.2 Kiểm tra sàng lọc thính lực trẻ sơ sinh

Mục đích của việc kiểm tra này là phân loại chức năng nghe bình thường hoặc bị hỏng nhằm tìm ra những trẻ sơ sinh bị mất khả năng thính giác Những trẻ có chức năng nghe bình thường được loại ra, còn những trẻ bị nghi ngờ giảm thính lực sẽ được tiến hành các kiểm tra khác

ABR là điện thế gợi được chọn lựa cho việc kiểm tra sàng lọc thính giác ở trẻ sơ sinh Điện cực dán được sử dụng để thu tín hiệu và dễ dính lên da đầu của trẻ Vì không bị ảnh hưởng bởi trạng thái chủ quan, nên ABR có thể cho kết quả đáng tin cậy khi đo ở trạng thái ngủ

Một phương thức kiểm tra điển hình là tạo ra những kích thích dạng click ở một cường độ xác định thường từ 30 đến 40dB và xác định xem có ghi nhận được đáp ứng sinh ra hay không Nếu ABR xuất hiện thì độ nhạy thính giác của đứa trẻ có thể bình thường hoặc gần như là bình thường ở tần số 1000 đến 4000Hz Với kết quả này, ta có thể giả định thính lực của trẻ đủ để phát triển chức năng ngôn ngữ Những trẻ vượt qua được kiểm tra sàng lọc này được xếp vào nhóm nguy cơ thấp về rối loạn phát triển khả năng giao tiếp vì

suy giảm thính lực Nếu ABR không xuất hiện thì ta có thể kết luận trẻ có nguy cơ cao bị giảm chức năng thần kinh thính giác và cần phải được tiến hành các kiểm tra đánh giá khác về thính giác

Số lượng trẻ cần được trải qua kiểm tra sàng lọc ngày càng nhiều, vì thế việc kiểm tra ABR đối với trẻ sơ sinh theo phương thức cũ đã được thay thế bằng phương thức tự động Thông thường, quy trình kiểm tra ABR tự động được thiết kế như sau: tạo ra những kích thích dạng click ở một cường độ xác định để ghi lại các đồ thị ABR, và sau đó so sánh với các kết quả mẫu chuẩn đã thiết lập Tuy nhiên, nhiễu sinh lý hoặc môi trường có thể làm sai lệch kết quả

2.4.3 Ứng dụng trong chẩn đoán

Một trong những ứng dụng quan trọng của điện thế gợi là lĩnh vực chẩn đoán các rối loạn của hệ thần kinh thính giác ngoại vi và trung tâm Vào những năm cuối thập kỷ 70 đầu thập kỷ 80, ABR là một công cụ tốt nhất giúp xác định khối u ở dây thần kinh số VIII Tuy nhiên, sự phát triển của phương pháp chẩn đoán hình ảnh cho phép xác định những thương tổn nhỏ hơn ở não mà phương pháp ABR không thể tìm ra được Mặc dù vậy, phương pháp đo điện thế gợi vẫn được dùng trong các chẩn đoán, thường với mục đích sàng lọc

ABR khá nhạy với các rối loạn chức năng của dây thần kinh số VIII và thân não thính giác Khi có một nghi ngờ về rối loạn thì ABR là kiểm tra đầu tiên trước khi tiến hành các phương pháp chẩn đoán hình ảnh Các sóng thành phần của ABR, đặc biệt là các sóng I, III và V rất đáng tin cậy và dễ thu nhận Thời gian xuất hiện các sóng này khá ổn định, ở người trưởng thành, khoảng cách đỉnh sóng I-V xấp xỉ 4ms, độ sai lệch khoảng 0.2ms Theo thống kê, 95% người trưởng thành có khoảng cách đỉnh sóng I-V là 4.4ms hoặc ngắn hơn, nếu vượt quá ngưỡng này có thể xem là bất thường Thời gian tiềm ở trẻ sơ sinh dài hơn so với ở người trưởng thành Khi đứa trẻ được 18 tháng tuổi, thì chỉ số thời gian tiềm sẽ giống người trưởng thành Vì thế ta có thể dựa vào các đánh giá về thời gian tiềm để kiểm tra tính toàn vẹn của dây thần kinh số VIII và thân não thính giác Để kết luận kết quả ABR có bình thường hay không, ta thường dựa vào các đánh giá sau:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

• Sự chênh lệch thời gian tiềm tuyệt đối của sóng V giữa hai tai • Sự chênh lệch thời gian các đỉnh sóng I-V giữa hai tai

• Sự chênh lệch thời gian tiềm của sóng V giữa hai tai • Thời gian tiềm tuyệt đối của sóng V

• Sự chênh lệch giữa hai tai về tỷ số biên độ sóng V và sóng I • Tỷ số biên độ sóng V và sóng I

• Sự thiếu sót các sóng trễ • Sự suy giảm dạng sóng

Trong việc xác định các thương tổn riêng lẻ, phương pháp MLR và LLR ít hiệu quả hơn ABR Tuy nhiên, đối với việc tìm ra các rối loạn tổng quát vể khả năng xử lý âm thanh thì MLR và LLR cho kết quả tốt hơn Ví dụ như trường hợp những bệnh nhân mắc chứng rối loạn về thần kinh không thể tiến hành đo thính lực đồ hoặc các phương pháp kiểm tra chủ quan khác

2.4.4 Theo dõi quá trình giải phẫu

Điện thế gợi thính rất hữu ích trong việc theo dõi chức năng của ốc tai và dây thần kinh số VIII trong quá trình phẫu thuật cắt bỏ khối u Việc phẫu thuật cắt bỏ khối u thường dẫn đến hậu quả mất khả năng nghe vĩnh viễn vì phải cắt bỏ phần ốc tai bị khối u di căn đến Tuy nhiên, nếu khối u đủ nhỏ thì một quá trình phẫu thuật tốt có thể giữ lại khả năng nghe ở tai Trong trường hợp này việc theo dõi chức năng nghe giúp ích rất nhiều cho các bác sĩ

Quá trình cắt bỏ khối u ở dây thần kinh số VIII cũng rất dễ làm tổn thương đến thính giác Trường hợp thứ nhất có thể gặp là nguồn máu cung cấp để nuôi ốc tai bị cắt đứt Một trường hợp khác là khối u quấn vào các dây thần kinh, việc cắt bỏ nó sẽ làm tổn thương các dây thần kinh này Vì thế, việc theo dõi trong quá trình phẫu thuật là rất cần thiết để gìn giữ thính giác cho bệnh nhân

Điện thế gợi theo dõi được dùng là AP, đây là thành phần chính của ECoG và sóng I của ABR Người ta đưa vào tai kích thích dạng click và theo dõi đáp ứng sinh ra trong suốt thời gian phẫu thuật Bởi vì điện cực thu được đặt gần nơi sinh ra điện thế, nên có thể đánh giá nhanh chức năng của ốc tai và dây thần kinh số VIII, giúp phản hồi thông tin về tác động của các thao tác phẫu thuật để có những giải pháp xử lý kịp thời

2.5 Thiết bị thu nhận và xử lý tín hiệu (Signal Proccessing) 2.5.1 Xử lý tương tự (analog)

Phần này sẽ trình bày cấu tạo, đặc điểm của từng thành phần chính trong thiết bị ghi & xử lý điện thế kích thích Sơ đồ khối của thiết bị gồm:

Hình 2.10: Sơ đồ các khối thu nhận tín hiệu analog 2.5.1.1 Nguồn kích thích

Các dạng kích thích bao gồm:

• Click: xung vuông có bề rộng xung ngắn (khoảng 10µs), chu kỳ xung khoảng 250ms

A D

copy unit

CSDL Lưu trữ Dị

tín hiệu

giả

Lọc số

Lấy TB

Bộ đếm kích thích Khởi kích cho bộ kích

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

• Pure-tone: sóng thuần sin, thường dùng để đo thính lực đồ ở các tần số từ 100Hz – 8KHz

• Tone-burst: sóng sin được phát theo từng xung

Ngoài ra, người ta còn sử dụng những dạng sóng điều chế về tần số và biên độ để kích thích

Đối với phương pháp ABR người ta thường dùng âm kích thích ở các tần số 500Hz, 1000Hz, 2000Hz, 4000Hz

2.5.1.2 Điện cực thu:

Điện cực thu có thể làm bằng bạc, vàng, thiếc hay thép tinh chế Đối với các trường hợp sử dụng trong khi chụp cộng hưởng từ (MRI), người ta còn sử dụng điện cực bằng graphite

Điện thế tiếp xúc (half-cell potential) xuất hiện tại mặt tiếp xúc giữa điện cực với môi trường chất điện phân (da) có giá trị giá trị phụ thuộc và kim loại sử dụng làm điện cực Điện thế này đôi khi lớn hơn điện thế của EEG

Để khắc phục, người ta dùng cùng một loại vật liệu cho tất cả các điện cực và đưa tín hiệu vào bộ khuếch đại vi sai Nhờ vậy mà điện thế DC này sẽ được loại bỏ Sự loại bỏ trên đóng vai trò tiên quyết để có thể khuếch đại tín hiệu EEG lên khỏang 10000 lần (hoặc thậm chí hơn trong vài thiết bị) Nếu các điện cực làm bằng các vật liệu khác nhau, tạo nên điện thế khác biệt ở các điện cực, dẫn đến vượt quá ngưỡng bộ khuếch đại và kết quả là tín hiệu bị xén

Để thu được tín hiệu có chất lượng tốt, trở kháng của phần tiếp xúc da-điện cực yêu cầu phải dưới 5KΩ Chức năng kiểm tra trở kháng của điện cực cũng là một trong những chức năng thông thường được tích hợp vào thiết bị đo AEP

Hình 2.12: Điện cực dán và gel 2.5.1.3 Bộ khuếch đại

Bộ khuếch đại vi sai với trở kháng vào lớn (>10 MΩ) được dùng để khuếch đại sự khác biệt về điện thế giữa các cặp điện cực

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Hình 2.13 Mạch khuếch đại ngõ vào vi sai Bộ khuếch đại được chia thành 2 phần:

• Phần đầu (tiền khuếch đại) có hệ số khuếch đại vừa phải (khoảng 10 lần), có vai trò tạo sự linh động khi khuếch đại tùy theo từng lọai tín hiệu sao cho phù hợp với ngõ vào của bộ khuếch đại chính

Trước khi đi vào phần sau, tín hiệu phải đi qua một tụ nối (coupling capacitor) có vai trò loại bỏ điện áp DC xuất hiện khi điện thế của các điện cực không bằng nhau (do bề mặt da khác nhau tại những vị trí khác nhau…)

• Phần sau của bộ khuếch đại cho phép khuếch đại tín hiệu lên đến 10000 lần Tín hiệu ra có thể tăng lên đến vài volt

Việc sử dụng tụ điện chặn dòng DC giữa 2 phần trên tạo ra tính chất lọc thông cao cho bộ khuếch đại (lọc đi các tín hiệu nền EEG) Giá trị cụ thể của tần số cắt được xác định dựa vào giá trị của tụ điện fc=1/(2πRC) Bằng cách sử dụng mạch gồm nhiều tụ điện có giá trị khác nhau kết hợp với một công tắc chọn, người ta có thể thay đổi giá trị tụ và gián tiếp thay đổi được tần số cắt Một số thiết bị hiện đại hơn người ta thay đổi tần số cắt bằng cách dùng một tụ nối có điện dung lớn và khi đó thay đổi tần số cắt bằng một bộ lọc số Tất cả các cách trên đều cùng chung một mục đích đó là lọc ra được các tần số cao, tùy thuộc vào yêu cầu khác nhau của từng phương thức đo

Điều chỉnh tầm biên độ của tín hiệu phù hợp với tầm ngõ vào cho phép của bộ chuyển đổi analog-digital (ADC), được đặt ở sau đó để giảm được sai lệch khi lấy mẫu

www.bme.vn

Một giải pháp khác là tăng số lượng bit trên mỗi mẫu có thể làm tăng tầm ngõ vào cho phép của bộ chuyển đổi analog-digital (ADC)

Ngoài việc cung cấp tín hiệu thích hợp, bộ khuếch đại còn phải thiết kế phù hợp với những yêu cầu an toàn theo chỉ tiêu IEC 601 Đây là một tiêu chuẩn về an toàn điện cho các thiết bị y tế Nội dung chính là không để cho dòng điện chạy từ bộ khuếch đại ngược về mô có giá trị vượt quá 100µV

Ngoài ra, trong các thiết bị đo điện thế gợi hiện đại, bộ khuếch đại có chứa một bộ chuyển đổi quang học (optical transmitters) để tạo sự cách ly hoàn toàn giữa ngõ vào bộ tiền khuếch đại với các thiết bị ở sau Sự cách ly này tạo ra một “ngõ vào trôi” (floating input) tức không có mối quan hệ cố định giữa điện thế tuyệt đối của tín hiệu trong bộ tiền khuếch đại với thế nối đất của các phần khuếch đại sau

Một tính chất quan trọng của bộ khuếch đại vi sai là tính loại bỏ những tín hiệu giống nhau từ 2 ngõ vào (hệ số triệt cách chung - common mode rejection – CMR) CMR càng lớn, sự loại bỏ các thành phần tín hiệu giống nhau giữa 2 ngõ vào càng hiệu quả Thông thường, các thiết bị đo điện thế gợi hiện đại có hệ số CMR = 80dB hoặc hơn

Nhiễu do khuếch đại phụ thuộc rất nhiều vào băng thông Với băng thông 1 - 100Hz, nhiễu do khuếch đại sẽ có giá trị khoảng 0.5µV trước khi khuếch đại Độ nhiễu này sẽ tăng lên đến 3µV nếu mở rộng băng thông đến 3000Hz (trong trường hợp của BAEP) Nhiễu xảy ra trên thực tế có thể lớn hơn giá trị trên bởi nhiễu do nhiệt gây ra do các điện cực 2.5.1.4 Bộ chuyển đổi analog-digital (ADC)

Là thiết bị chuyển các tín hiệu có dạng liên tục (analog) sang dạng rời rạc (digital) bằng cách lấy mẫu được đặc trưng bởi các thông số sau:

Tần số lấy mẫu: số lần lấu mẫu trong một đơn vị thời gian (samples/s)

Độ phân giải về biên độ khi lấy mẫu hay số mức lượng tử tối đa có được: 2B với B là số bit lượng tử

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Tầm biên độ lấy mẫu hay tầm toàn thang của bộ lượng tử R = Q.2B với Q là khoảng lượng tử

Hình 2.14: Số hóa tín hiệu và chồng lấn tín hiệu

Tần số lấy mẫu sẽ quyết định rất nhiều đến dạng tín hiệu có được Nếu tần số lấy mẫu thấp, tín hiệu có được sẽ bị méo dạng so với tín hiệu gốc Nếu tăng tần số lấy mẫu lên, tín hiệu có được sẽ gần giống với tín hiệu gốc hơn Tuy nhiên, khi tần số lấy mẫu quá cao sẽ thiệt về băng thông Theo định lý Shannon Nyquist, tần số lấy mẫu phải có giá trị fs ≥ 2fn với fn là thành phần tần số lớn nhất của tín hiệu được lấy mẫu

Để tránh trường hợp tần số lấy mẫu fs < 2fn, người ta dùng bộ lọc thông thấp analog để tránh làm cho tín hiệu có tần số cao hơn fs/2 đi vào bộ ADC (antialiasing filters)

Những thiết bị thu AEP trên thị trường hiện nay có độ phân giải là 12 hoặc 16 bits/mẫu Tức có số mức lượng tử tối đa lần lượt là 4096 và 65536

2.5.2 Xử lý số tín hiệu

Sau khi tín hiệu đã được số hóa, chúng ta sử dụng thuật toán chính là lấy trung bình và dùng bộ lọc số để làm sạch tín hiệu

2.5.2.1 Thuật toán lấy trung bình

Như đã giới thiệu ở phần đầu, điện thế gợi là tín hiệu có biên độ rất nhỏ (khoảng vài microvolt) nằm lẫn trong tín hiệu EEG (vài chục đến vài trăm microvolt) Tín hiệu EEG có giá trị lớn nhưng xuất hiện không theo chu kỳ và ngẫu nhiên nên khi thực hiện phép lấy trung bình với số lượng mẫu lớn (khoảng 1000 mẫu) sẽ bị triệt tiêu Còn tín hiệu điện thế gợi tuy nhỏ nhưng ổn định và xuất hiện theo chu kỳ nên không bị mất đi sau khi lấy trung bình tín hiệu

Các phương pháp lấy trung bình bao gồm: lấy trung bình tuyến tính (linear averaging) và dùng phương pháp biến đổi wavelet (thuật toán tree denoising)

• Lấy trung bình tuyến tính:

Phương pháp này thực hiện dựa trên thuật toán:

EEG + là mẫu thứ i của chuỗi tín hiệu thứ tj, EPi là mẫu EP thứ i của tín hiệu EP trung bình Trong suốt thời gian ghi tín hiệu, j sẽ tăng từ 1 cho đến n là số chuỗi tín hiệu được định trước

Ứng với 1 lần kích là 1 chuỗi tín hiệu, trong 1 chuỗi tín hiệu có nhiều tín hiệu EEG Ta tiến hành lấy trung bình bằng cách cộng dồn tín hiệu với nhau và lấy trung bình, như hình minh họa sau:

n1EP

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

Hình 2.15: Thuật toán lấy trung bình tuyến tính

Thông thường, một thiết bị thu nhận tín hiệu điện thế gợi sẽ tự động loại bỏ phần lớn nhiễu trước khi đưa vào lấy trung bình Do đó, phương pháp này chủ yếu là để xác định những điểm có biên độ lớn bất thường và không loại bỏ được nhiễu nhỏ Tuy nhiên, ngoài nhiễu cơ ra thì các nhiễu nhỏ khác không gây ra thay đổi đáng kể trong dạng sóng của tín hiệu điện thế gợi

Ưu điểm: Thuật toán đơn giản dễ thực hiện

Khuyết điểm: Để có được tín hiệu tốt (smoothly) chúng ta cần phải có nhiều chuỗi tín hiệu, do đó thời gian thu nhận sẽ dài và cần bộ nhớ lớn

2.5.2.2 Xử lý bằng phương pháp biến đổi wavelet:

Sử dụng thuật toán Tree denoising và thuật toán cải tiến Cyclic shift tree denoising (CSTD)

Tín hiệu điện thế gợi rất dễ bị ảnh hưởng bởi các tác động nhỏ từ bên trong hay bên ngoài cơ thể, vì thế yêu cầu đặt ra là thời gian thu nhận phải ngắn Điều này dẫn đến số

lượng chuỗi tín hiệu thu nhận sẽ phải giảm và kết quả là sử dụng thuật toán lấy trung bình tuyến tính sẽ không cho kết quả tốt

Để giải quyết vấn đề trên, người ta đã áp dụng biến đổi wavelet • Thuật toán tree denoising:

Với thuật toán này ta tiến hành xây dựng một “cây tín hiệu” bằng cách:

Thu nhận chuỗi tín hiệu x(N) • Trong mỗi tín hiệu, ta chia nó ra thành N frames rồitiến hành lấy trung bình từng cặp frames liên tiếp nhau, số lượng frame sẽ giảm ½ sau mỗi cấp lấy trung bình

Ta dùng một hệ số ngưỡng ((k để so sánh với các giá trị lấy trung bình, bằng cách so sánh này có thế lọc được nhiễu

• Cứ tiến hành lần lượt cho đến khi N=1 •

Sau đây là sơ đồ minh họa với N ban đầu chia làm 8 frames

Hình 2.16: Thuật toán tree denosing

Thuật toán này giúp cho thời gian thu nhận ngắn hơn vì chỉ cần một số lượng nhỏ chuỗi tín hiệu Tuy nhiên, số lượng tín hiệu trong mỗi chuỗi sau khi lấy trung bình giảm dần Để khắc phục nhược điểm đó, người ta đã cải tiến bằng thuật toán Cyclic shift tree

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

• Thuật toán Cyclic shift tree denoising:

Nguyên tắc thực hiện cũng dựa trên thuật toán tree denoising nhưng khác biệt là: ứng với mỗi tín hiệu, sau khi lấy trung bình lần lượt từng cặp frames liên tiếp, ta dịch vị trí frame ban đầu qua 1 frame rồi lấy trung bình từng cặp liên tiếp Bằng cách này số lượng frame trong 1 tín hiệu sẽ không bị giảm sau mỗi cấp lấy trung bình Cuối cùng ta có kết quả như sau:

Hình 2.17: Thuật toán cyclic shift tree denosing

Sau khi xây dựng xong “cây tín hiệu” bằng phương pháp CSTD ta sẽ có số lượng tín hiệu lớn hơn rất nhiều

Cần chú ý rằng, về cơ bản phương pháp CSTD vẫn dựa trên việc lấy trung bình tuyến tính, nên việc gia tăng số lượng tín hiệu là rất quan trọng Với phương pháp này ta có thể giảm thời gian thu nhận mà vẫn đạt được số lượng tín hiệu đủ lớn

Hình 2.18: Ví dụ so sánh việc sử dụng 2 phương pháp lấy trung bình

(a) Mẫu tín hiệu điện thế gợi chuẩn từ Spehlmann; (b) lấy trung bình tuyến tính với 8192 AMLR frames; (c) 1 frame AMLR; (d) lấy trung bình tuyến tính với 256 frames; (e) sử dụng

thuật toán CSTD 2.5.2.3 Bộ lọc số:

Ta sử dụng các bộ lọc thông thấp và thông cao để chọn khoảng tần số thu nhận cho tín hiệu điện thế gợi Điều này cũng đã được thực hiện bằng phần cứng của thiết bị Ngoài

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

ra, bộ lọc notch filter cũng thường được sử dụng để loai nhiễu ở tần số 50-60Hz Tuy nhiên, khi sử dụng bộ lọc này cần phải chú ý vì có thể sẽ làm méo dạng tín hiệu

Bộ lọc số thường được sử dụng đồng thời ngay khi tín hiệu được số hóa để loại bỏ cách thành phần tần số cao còn sót lại Nó có thể được sử dụng trước hoặc sau khi lấy trung bình

2.5.2.4 Hiển thị dữ liệu

Trước đây, điện thế gợi cũng giống như EEG, đều được lưu lại trên giấy Việc sao chép, xử lý các tín hiệu này là rất khó khăn Với sự phát triển của khoa học công nghệ ngày nay thì tất cả các thiết bị thu nhận điện thế gợi đều cho hiển thị tín hiệu dưới dạng hình ảnh Ngoài ra, ta có thể xử lý tín hiệu bằng các thuật toán khác nhau với phần mềm được tích hợp sẵn hoặc kết nối với PC

2.5.2.5 Lưu trữ dữ liệu

Cũng như các loại tín hiệu khác, tín hiệu điện thế gợi có thể được lưu trữ bằng đĩa mềm, băng từ, CD hay đĩa quang học Nếu dùng đĩa mềm hoặc băng từ thì cần phải có nơi bảo quản tốt Còn CD và đĩa quang học không yêu cầu điều kiện bảo quản Tuy nhiên đĩa quang học được đánh giá cao hơn vì có lớp vỏ bảo vệ bên ngoài

2.5.2.6 Hậu xử lý

Kỹ thuật phân tích định lượng thường chỉ được sử dụng trong trường hợp theo dõi với thời gian dài, nhằm mục đích ghi nhận lại sự thay đổi chậm khác nhau của biên độ, thời gian tiềm Ngoài ra, để có thể nhận ra những thay đổi về chức năng sinh lý bên trong người ta sử dụng kỹ thuật phân tích nguồn Kỹ thuật này dùng để xác định các thành phần của não tạo ra điện thế gợi và nó thường được sử dụng nhiều trong việc nghiên cứu hơn là trong chẩn đoán chức năng

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG LUẬN VĂN 3.1 Sơ đồ khối thiết bị đo điện thế gợi thính

Các khối chính của thiết bị đo điện thế gợi thính dùng trong phạm vi đề tài này được trình bày như hình 3.1 Trong đó, nguồn kích có chức năng tạo ra âm thanh kích thích ở các tần số và âm lượng khác nhau, các thông số chi tiết sẽ được trình bày ở phần sau Bộ MP30 có vai trò thu nhận điện thế gợi thính từ người được đo thông qua điện cực, đồng thời điều khiển để quá trình kích thích âm thanh và quá trình thu tín hiệu xảy ra đồng bộ với nhau, cụ thể được trình bày trong phần khối đồng bộ của nguồn kích Sau đó, tín hiệu được thu nhận bằng MP30 sẽ được chuyển vào máy vi tính và được xử lý bằng phần mềm BSL Pro 7

Nguồnkích thíchâm thanh

ðiện cựcThiết bị thu

nhận - MP30

Xử lý vàlưu trữ

Nguồnkích thíchâm thanh

ðiện cựcThiết bị thu

nhận - MP30

Xử lý vàlưu trữXử lý và

• Dạng sóng kích thích: sóng sin phát theo xung (tone-burst), xung vuông có bề rộng xung ngắn (click)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM – NĂM 2007

• Biên độ ngõ ra của sóng sin: 9 Vp-p

• Biên độ ngõ ra của xung vuông: 4V • Công suất tối đa trên tải: 800 mW

• Âm thanh phát ra có âm lượng: 0 dB – 90 dB • Hoạt động đồng bộ được với MP30

Nguồn kích bao gồm các khối sau:

Mạch tạosĩng

Thiết bị thunhận - MP30

Xử lý vàlưu trữXử lý và

lưu trữ

Khốiđồng bộNguồn kích thích âm thanh

Hình 3.2: Sơ đồ khối của nguồn kích 3.1.1.1 Khối tạo sóng

Theo lý thuyết, kích thích được sử dụng trong các thí nghiệm AEP thường là dạng xung vuông ngắn (click) với bề rộng xung khoảng 0.1ms Phổ tần số của sóng vuông có các thành phần hài bậc lẻ kèm theo, do đó âm phát ra không phải là đơn tần số Trong đề tài này, vì muốn khảo sát khả năng kích thích ở từng tần số riêng biệt nên sóng dạng sin (có tần số từ 10Hz đến 10KHz) kích thích theo dạng xung đã được chọn làm sóng âm kích thích Ngoài ra, nguồn kích âm còn sử dụng kết hợp ngõ ra của MP30 để tạo tín hiệu âm kích dạng xung vuông ngắn có bề rộng xung là 0.1ms (click)

Các dạng sóng có thể được tạo ra ở dạng tự do (free-running form) hoặc ở dạng được kích khởi (triggered form) Mạch tạo sóng tự do cho ta các dạng sóng hoàn tất mỗi

www.bme.vn