本文關(guān)鍵詞：光纖傳導(dǎo)脈沖激光誘發(fā)動物聽覺反應(yīng)及其特性研究

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【摘要】：聽覺系統(tǒng)負(fù)責(zé)聽力感知,而耳蝸是動物類(包括高級動物人類)聽覺系統(tǒng)接收聲音信息的重要感應(yīng)器官。因耳蝸失去感音性功能所導(dǎo)致的重度感音性耳聾,會使得我們無法完成正常收音和語言交流。人工電子耳蝸基于電刺激原理,可幫助其在安靜環(huán)境下實現(xiàn)正常語言識別,但在噪音環(huán)境下治療效果并不理想,且精度受限無法識別更豐富的語音信號。其缺陷在于相鄰電極間的干擾對會激發(fā)一大片聽覺神經(jīng)元；若兩個電極刺激同一神經(jīng)元群,這兩個電極編碼出的聲覺信息將難以辨別,影響聽覺感知。總的來說,電刺激的基本物理原理帶來的空間選擇性的限制,即使是最好的電極設(shè)計也無法克服。研究表明激光也可與耳蝸組織相互作用,引起神經(jīng)沖動并誘發(fā)聽覺反應(yīng)。激光刺激的潛在優(yōu)勢為：刺激精確性高,與組織無接觸,與電流刺激相比空間分辨率高。我們試圖用激光代替電流,使用光纖傳導(dǎo)脈沖激光刺激動物耳蝸。我們通過光譜分析方法選取了合適的波長,設(shè)計了一套誘發(fā)動物聽覺的激光系統(tǒng),對激光器進(jìn)行驅(qū)動調(diào)制后可產(chǎn)生參數(shù)(能量、脈寬、重復(fù)率)可調(diào)的脈沖激光,并將其運用于誘發(fā)動物聽覺。對豚鼠進(jìn)行手術(shù)暴露出耳蝸,將光纖沿耳蝸開口導(dǎo)入正對耳蝸軸,脈沖激光經(jīng)光纖對其進(jìn)行輻照,通過電生理測量儀記錄激光刺激引起的聽性腦干反應(yīng)(ABR)。我們分別對豚鼠進(jìn)行聲刺激和光刺激,探討兩種觸發(fā)方式的異同,分析不同激光參數(shù)對聽覺特性的影響并初步探討了激光誘發(fā)聽覺的刺激機理。利用光纖傳導(dǎo)脈沖激光,通過光聲物理實驗驗證了脈沖激光可產(chǎn)生光致聲波,這種聲波可以以一種聲刺激的方式刺激耳蝸,引起基底膜振動進(jìn)而誘發(fā)聽覺；將脈沖激光輻照動物耳蝸組織,在合適的激光參數(shù)條件下,激光有效刺激動物耳蝸誘發(fā)了穩(wěn)定的聽覺反應(yīng),與聲觸發(fā)得到的反應(yīng)類似,且長時間輻照未引起組織損傷。誘發(fā)聽覺的效果高度依賴于合適的激光參數(shù)和組織形態(tài)。我們在實驗中通過改變激光參數(shù),我們的實驗表明激光能量密度越高,ABR幅值越大,誘發(fā)的聽反應(yīng)越明顯；激光脈寬對ABR幅值的作用不明顯。激光對正常聽力豚鼠的聽力誘發(fā)可能是激光光致聲波引起的聲刺激和激光刺激耳蝸神經(jīng)的神經(jīng)刺激的共同作用。
【關(guān)鍵詞】：光纖 脈沖激光 聽覺反應(yīng) 耳蝸 激光刺激
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN253;R318.18
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 縮略語簡表12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-19
• 1.1.1 聽覺原理概述13-15
• 1.1.2 耳蝸15-16
• 1.1.3 耳聾及助聽技術(shù)16-18
• 1.1.4 激光誘發(fā)動物聽覺研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2 選題目的及意義19-20
• 1.3 本文工作及章節(jié)安排20-21
• 第二章 激光與生物組織相互作用21-24
• 2.1 激光生物效應(yīng)21-24
• 2.1.1 光熱效應(yīng)21-22
• 2.1.2 光機械效應(yīng)22-23
• 2.1.3 激光生物效應(yīng)的影響參數(shù)及優(yōu)勢23-24
• 第三章 脈沖激光器系統(tǒng)24-33
• 3.1 激光波長選擇24-26
• 3.2 脈沖激光系統(tǒng)設(shè)計26-30
• 3.2.1 激光器光源26-27
• 3.2.2 激光器驅(qū)動調(diào)制27-30
• 3.3 光致聲波物理實驗30-33
• 第四章 光纖傳導(dǎo)脈沖激光誘發(fā)動物聽覺33-42
• 4.1 實驗設(shè)計及動物實驗系統(tǒng)33-35
• 4.2 聽覺檢測生理指標(biāo)35-36
• 4.3 動物實驗36-42
• 4.3.1 聲刺激誘發(fā)聽覺36-39
• 4.3.2 動物手術(shù)及準(zhǔn)備39-40
• 4.3.3 光纖傳導(dǎo)脈沖激光誘發(fā)動物聽覺40-42
• 第五章 脈沖激光誘發(fā)聽覺特性研究42-47
• 5.1 激光參數(shù)對誘發(fā)聽覺效果的影響42-45
• 5.1.1 激光能量密度42-44
• 5.1.2 激光脈寬44-45
• 5.2 光刺激與聲刺激誘發(fā)聽覺對比45-46
• 5.3 激光誘發(fā)動物聽覺機制探討46-47
• 第六章 總結(jié)與展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-54
• 致謝54-55
• 攻讀碩士研究生期間研究成果55-56
• 附件56

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本文編號：662257