CC BY
12Российская оториноларингология № 6 (61) 2012
УДК: 612.858.78
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТА ОБНАРУЖЕНИЯ ПАУЗЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВРЕМЕННОЙ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА
М. Ю. Бобошко1, Е. С. Гарбарук2, Е. В. Жилинская1, А. Х. Абу-Джамеа3 THE USE OF THE GAP DETECTION TEST TO ASSESS TEMPORAL RESOLUTION OF HUMAN AUDITORY SYSTEM M. Yu. Boboshko, E. S. Garbaruk, E. V. Zhilinskaia, A. H. Abu Jamee
1ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет
им. акад. И. П. Павлова»
(И. о. ректора - акад. РАМН С. Ф. Багненко)
2 ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия»
(Ректор - проф. В. В. Леванович)
3 ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова», Санкт-Петербург
(Ректор - проф. О. Г. Хурцилава)
Обследовано 28 человек с нормальными порогами слуха: 16 молодых (18-25лет), 12 пожилых (64-74 года). Всем испытуемым проводились тесты для оценки функционирования центральных отделов слухового анализатора. Для исследования временной разрешающей способности слуховой системы человека использовался тест обнаружения паузы. Достоверно доказано, что разборчивость речи и пороги обнаружения паузы у пожилых испытуемых снижены по сравнению с молодыми, что может являться доказательством начинающихся изменений центральных отделов слухового анализатора людей старше 64 лет.
Ключевые слова: тест обнаружения паузы, временная разрешающая способность слуховой системы человека.
Библиография: 24 источника.
28 participants with normal hearing sensitivity, among which 16 listeners were from 18 to 25 years old, 12 listeners - from 64 to 74 years old, underwent tests created to evaluate central auditory pathways functioning. The gap detection test was used to assess temporal resolution of human auditory system. Speech perception tests results and gap detection thresholds obtained from older listeners were significantly worse than those obtained from younger ones, that can argue the beginning of central auditory pathways alteration in people older than 64 years.
Key words: gap detection test, temporal resolution of human auditory system. Bibliography: 24 sources.
В корковых отделах слуховой системы происходит высший анализ звуковых сигналов, передаваемых из периферической части анализатора, а также их синтез в слитный звуковой образ. Центральные отделы ответственны за такие функции, как:
- локализация звукового стимула;
- распознавание и интеграция звуковой информации;
- восприятие звука при наличии конкурирующего сигнала, шумовой помехи;
- восприятие искаженного акустического сигнала [5-7, 11].
Нарушение деятельности центральных отделов слухового анализатора может приводить к следующим проблемам: сложность с локализацией звука; нарушение частотной избирательности и временной разрешающей способности; проблема различения музыкального ритма, различения звуков в шуме; снижение разборчивости искаженной речи. У пациентов с центральными слуховыми расстройствами может не нарушаться способность воспринимать простые
Научные статьи
звуки, но при этом имеются трудности с распознаванием более сложной звуковой информации. Особенные затруднения возникают в понимании речи в шумной обстановке, по телефону, в обработке невербальной информации (например, музыки), что, несомненно, влияет на качество жизни и социальные функции таких больных. При этом дефицит нейрональной обработки акустической информации развивается вне зависимости от наличия других нарушений (например, синдрома дефицита внимания и гиперактивности), хотя в некоторых случаях может с ними сочетаться.
При диагностике центральных нарушений слуха вначале проводится оценка состояния периферической части слухового анализатора. В это базовое обследование входят проведение тональной пороговой аудиометрии, импедансометрия с обязательной регистрацией акустического рефлекса, запись вызванной отоакустической эмиссии. Батарея тестов для оценки функционирования центральных отделов слуховой системы включает в себя как субъективные, так и объективные (электрофизиологические) тесты. К субъективным методикам относятся:
- надпороговая аудиометрия (определение дифференциальных порогов по частоте, интенсивности, длительности; различение фонем и др.);
- дихотические речевые тесты (оценка бинаурального разделения или бинауральной интеграции звуковой информации);
- монауральные низкоизбыточные речевые тесты (оценка распознавания редуцированной речи, например частотно-фильтрованной речи, компрессированной по времени или по интенсивности, распознавания речи в условиях шума);
- тесты, связанные с временной обработкой акустического сигнала (тест обнаружения паузы; определение временной последовательности сигналов; проведение прямой и обратной маскировки и др.);
- тесты бинаурального взаимодействия (определение бинаурального баланса громкости, локализации, латерализации и др.).
В качестве объективных методик используется регистрация различных классов слуховых вызванных потенциалов (ВП): запись коротколатентных, среднелатентных, длиннолатентных слуховых ВП; регистрация стационарных амплитудно-модулированных слуховых ВП с различной частотой модуляции; анализ негативности рассогласования [3, 5, 8, 17].
Сенсорное кодирование временной информации, такой как длительность, интервалы, возможность распознавать быстрые краткие изменения в звуковом сигнале, предоставляет важную информацию нервной системе для восприятия речи [15]. Методы исследования временной разрешающей способности входят в батарею тестов по оценке центральных отделов слухового анализатора важным и независимым звеном. Одной из основных методик в данной группе является тест обнаружения паузы (gap detection test) [9, 16, 18, 21-22].
Тест обнаружения паузы начал использоваться для оценки временной разрешающей способности слуховой системы человека уже давно [2, 4, 14]. В исследованиях прошлых лет было показано, что тест обнаружения паузы чувствителен к обнаружению кортикальных нарушений, особенно левого полушария [14, 17]. Повреждение слуховой коры у крыс и хорьков вызывало ухудшение выполнения теста обнаружения паузы [13, 23]. По результатам проведения данного теста у людей со слуховыми стволовыми имплантами и у людей с нормальным слухом или с кохлеарными имплантами было показано, что пороги обнаружения паузы не сильно изменяются при выключении периферических отделов слуховой системы, что доказывает главенствующую роль центральных отделов в нарушении временной разрешающей способности
[1, 19].
Достоинства теста обнаружения паузы заключаются в простоте его проведения, возможности использования даже в детской практике. Его результаты меньше подвержены влиянию лингвистических знаний пациента (при проведении тестов по оценке разборчивости речи общий словарный запас может компенсировать снижение объема воспринимаемой слуховой информации) и не зависят от тренированности слушателей [10]. Однако сложности воспроизведения сигналов и наличие множества модификаций данного теста вначале препятствовали внедрению его в широкую клиническую практику, а полученные разными исследователями результаты были плохо сопоставимы.
Российская оториноларингология № 6 (61) 2012
В 2000 году R. W. Keith разработал унифицированный вариант теста обнаружения паузы, который широко применяется в качестве стандартной аудиологической методики при изучении центральных механизмов слуха в различных странах [12]. Именно этот тест использовался в настоящем исследовании наряду с методами речевой аудиометрии.
Цель работы. Оценка состояния временной разрешающей способности у лиц разного возраста с нормальными порогами слуха.
Пациенты и методы исследования. В исследовании участвовали две группы слушателей: 16 молодых лиц от 18 до 25 лет (средний возраст 22,4 года) и 12 пожилых лиц от 64 до 74 лет (средний возраст 66,9 года). Все участники имели симметричный слух в пределах нормы (пороги тональной аудиометрии составляли менее 20 дБ нПС) и нормальную тимпанограмму типа А с обеих сторон; ни у кого не было семейных или анамнестических данных о наличии расстройств слуха, речи, обучения, заболеваний ушей и травм головы. Все испытуемые - носители русского языка, впервые принимали участие в подобных исследованиях, на которые было получено их добровольное согласие.
После ЛОР-осмотра, тональной пороговой аудиометрии и импедансометрии всем испытуемым проводились речевая аудиометрия (оценка уровня монауральной разборчивости односложных слов и дихотический числовой тест) и тест обнаружения паузы. Все аудиологические исследования выполнялись в звукоизолированной комнате.
Тест монауральной разборчивости: через наушники монаурально на комфортном уровне громкости обследуемому подаются однослоговые слова, произносимые мужским голосом на русском языке. Задача слушателя - повторить услышанное слово. Всего подается 20 слов, и результат определяется как процент правильных ответов.
Дихотический числовой тест: 20 пар двузначных чисел подаются бинаурально (одновременно на оба уха) на комфортном уровне громкости. Используются числа от 11 до 99, произносимые на русском языке мужским голосом. Участники были проинструктированы повторять обе услышанные цифры в произвольном порядке. Результат подсчитывался как процент правильных ответов, при этом ответ считался правильным, если оба числа из пары были названы верно.
Тест обнаружения паузы [12]: испытуемому через наушники на комфортном уровне громкости бинаурально подаются чистые тоны частотой 500, 1000, 2000 и 4000 Гц или щелчки (широкополосный шум), в которые вставлены беззвучные паузы. Длительность одного акустического сигнала составляет 15 мс. Сигналы с паузами продолжительностью от 0 до 40 мс подаются в случайном порядке, где продолжительность пауз составляет 0,5; 10; 15; 20; 25; 30 и 40 мс. Задача слушателя - ответить, воспринял ли он поданный сигнал как один звук или как два. Всего в тесте подается 9 сигналов на каждой частоте, после чего оценивается минимальная пауза, которая улавливается испытуемым на данной частоте (пациент различает в подаваемом сигнале два звука). Порог обнаружения паузы подсчитывается как среднее арифметическое порогов, полученных на исследованных частотах. Затем определяется порог обнаружения паузы в щелчке. Перед проведением теста использовался тренировочный трек для уточнения того, правильно ли испытуемый понял задание.
При статистическом анализе использовалась программа Statistica 6.0, рассчитывались коэффициент Стьюдента для непарных выборок и коэффициент корреляции Спирмена.
Результаты. При исследовании монауральной разборчивости были получены достоверно более высокие результаты у молодых слушателей (р = 0,02 для правых ушей, р = 0,01 для левых ушей). Разборчивость односложных слов составила у молодых лиц 100±0% на каждое ухо, у пожилых - 90,3±7,4% для правого уха и 80,0±12,5% для левого уха.
При сравнении результатов дихотического тестирования молодые слушатели достоверно лучше справлялись с заданием (р = 0,02), разборчивость речи в группе молодых составила 89,4±6,0%, а в группе пожилых слушателей этот параметр равнялся 74,6±8,8%.
Результаты тестирования временной разрешающей способности для двух групп слушателей приведены в таблице. Среди лиц возраста 64-74 лет с нормальным слухом пороги обнаружения паузы лишь у 3 из 12 испытуемых были в пределах нормы (до 20 мс), а у 9 человек превышали норму (6 из них на отдельных частотах не воспринимали сигнал как два раздельных
Научные статьи
Таблица
Значения порогов обнаружения паузы, мс в тональных сигналах разной частоты и белом шуме (M±m)
Пациенты Частота акустических сигналов, Гц
500 1000 2000 4000 Белый шум
Молодые лица 5,1±3,7 6,4±9,2 7,7±9,3 6,2 ±5,1 6,8±9,5
Пожилые лица 23,7±13,4 24,7±16,9 22,4±15,5 24,4±14,4 21,1±16,8
Примечание: М - среднее арифметическое; т - стандартное отклонение.
звука даже при паузе 40 мс). Среди молодых испытуемых, напротив, лишь у 2 человек из 16 на отдельных частотах пороги обнаружения паузы превышали 20 мс, а у 14 человек были в норме во всем частотном диапазоне.
Средние значения порогов обнаружения паузы в тональных сигналах у пожилых испытуемых достоверно превышали пороги, демонстрируемые молодыми (р < 0,03). Для широкополосного сигнала (белый шум) эта разница не была достоверной (р = 0,065).
Внутри каждой из групп было проверено наличие корреляции между результатами теста обнаружения паузы, дихотического числового и теста монауральной разборчивости. Выявлены высокая положительная корреляция между монауральной разборчивостью и результатами ди-хотического теста и отсутствие корреляции с тестом обнаружения паузы.
Не у всех пациентов с повышенными порогами обнаружения паузы была значительно снижена разборчивость речи, тогда как у всех пациентов со сниженной разборчивостью речи пороги обнаружения паузы были повышенными, что может свидетельствовать о большей чувствительности, но меньшей специфичности теста обнаружения паузы по сравнению с речевыми тестами.
Обсуждение. Широко известно, что с возрастом происходит ухудшение слуховой функции. Большая часть пожилых людей имеет нарушения слуха, прежде всего, в высокочастотной области. Однако повышение порогов слуха не является единственным фактором, влияющим на ухудшение восприятия речи, часто наблюдаемое у лиц преклонного возраста. Существенную роль в распознавании речевых сигналов играет временная разрешающая способность слуховой системы, которая у пожилых пациентов может ухудшаться независимо от наличия или отсутствия сенсоневральной тугоухости [20, 21]. Это может быть следствием возрастных изменений и различных заболеваний, в первую очередь сосудистого генеза (артериальная ги-пертензия, нарушения мозгового кровообращения, атеросклероз мозговых сосудов), а также сахарного диабета, остеохондроза шейного отдела позвоночника и пр.
Проведенное исследование подтвердило ухудшение временной разрешающей способности у пожилых лиц по сравнению с молодыми, что согласуется с литературными данными. Даже при нормальных порогах слуха пожилые испытуемые демонстрируют худшие пороги обнаружения паузы по сравнению с молодыми слушателями [9, 20, 21].
На связь между временной разрешающей способностью и пониманием акустически ухудшенной речи ранее указывали некоторые авторы [24]. По результатам нашего исследования пожилые пациенты показывают достоверно худшие результаты речевой разборчивости (как в тесте монауральной разборчивости односложных слов, так и в дихотическом числовом тесте) по сравнению с группой молодых слушателей. Однако корреляции результатов теста обнаружения паузы с речевыми тестами выявлено не было. Это может быть связано с тем, что на речевую разборчивость влияет не только временная разрешающая способность, но также пороговая и громкостная адаптация, механизмы бинаурального взаимодействия и прочие факторы, меняющиеся с возрастом. Все это требует дополнительных исследований с использованием других методик батареи тестов по оценке центральных отделов слухового анализатора.
Выводы
Пожилые испытуемые показали достоверно худшие результаты в тесте обнаружения паузы в тональных стимулах (р < 0,03), что свидетельствует об ухудшении временной раз-
Российская оториноларингология № 6 (61) 2012
решающей способности слуховой системы человека с возрастом и может являться признаком начальных изменений центральных отделов слуховой системы у лиц старше 64 лет даже при сохранном тональном слухе.
Отсутствие корреляции между результатами теста обнаружения паузы и речевыми тестами, которые также достоверно хуже выполнялись пожилыми пациентами, указывает на возрастные изменения не только временной разрешающей способности, но и других функций слуховой системы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Альтман Я. А., Таваркиладзе Г. А. Руководство по аудиологии. - М.: ДМК Пресс, 2003. - 359 с.
2. Белов И. М. Клинические исследования временных характеристик слуха // Журн. ушн., нос. и горл. бол. -1968. - № 1. - С. 10-14.
3. Лопотко А. И. Сенсибилизированная речевая аудиометрия: пособие для врачей. - СПб.: СПбГМУ, 1999. - 44 с.
4. Чистович Л. А. Временные характеристики слуха: автореф. дис. ...докт. биол. наук. - Л., 1958. - 21 с.
5. American Speech-Language-Hearing Association. Central auditory processing: Current status of research and implications for clinical practice // American Journal of Audiology. - 1996. - Vol. 5. - P. 41-54.
6. Bellis T. J. Assessment and management of central auditory processing disorders in the educational setting: From science to practice (2nd ed.). - Clifton Park, NY: Delmar Learning, 2003.
7. Chermak G. D., Musiek F. E. Auditory training: Principles and approaches for remediating and managing auditory processing disorders // Seminars in Hearing. - 2002. - Vol. 23, N 4. - P. 297-308.
8. Duration pattern recognition in normal subjects and patients with cerebral and cochlear lesions / F. E. Musiek [et al.] // Audiology. - 1990. - Vol. 29. - P. 304-313.
9. Gap detection and the precedence effect in young and old adults / B. A. Schneider [et al.] // J. Acoust. Soc. Am. -1994. - Vol. 95. - P. 980-991.
10. Infant auditory temporal acuity: Gap detection / L. A. Werner [et al.] // Child Development. - 1992. - Vol. 63. -P. 260-272.
11. Katz J., Stecker N.A. Introduction to central auditory processing. Central auditory processing: A Tran disciplinary view. - St. Louis: Mosby Year Book, Inc., 1992. - P. 3-8.
12. Keith R. W. SCAN-C: Test for auditory processing disorders in children-revised. - San Antonio, TX: The Psychological Corporation, 2000.
13. Kelly J. B., Rooney B. J. Effects of bilateral auditory cortical lesions on gap-detection thresholds in the ferret (Mustela putorius) // Behavioral Neuroscience. - 1996. - Vol. 110. - P. 542-550.
14. Lackner J. R., Teuber H. L. Alterations in auditory fusion thresholds after cerebral injury in man // Neuropsychologia. -1973. - Vol. 11. - P. 409-415.
15. Learning and generalization of auditory temporal-interval discrimination in humans / B. A. Wright [et al.] // Journal Neuroscience. - 1997. - Vol.17, N 10. - P. 3956-3963.
16. Moore B. C., Peters R. W., Glasberg B. R. Detection of temporal gaps in sinusoids by elderly subjects with and without hearing loss // J. Acoust. Soc. Am. - 1992. - Vol. 92. - P. 1923-1932.
17. Musiek F. E. Frequency (pitch) and duration pattern tests // J. Am. Acad. Audiol. - 1994. - Vol. 105, N 5. - P. 265268.
18. Psychometric functions for gap detection in noise measured from young and aged subjects / N. J. He [et al.] // J. Acoust. Soc. Am. - 1999. - Vol. 106. - P. 966-978.
19. Shannon R. V., Otto S. R. Psychophysical measures from electrical stimulation of the human cochlear nucleus // Hearing Research. - 1990. - Vol. 47. - P. 159-168.
20. Snell K. B. Age-related changes in temporal gap detection // J. Acoust. Soc. Am. - 1997. - Vol. 101, N 4. - P. 22142220.
21. Snell K. B., Frisina D. R. Relationships among age-related differences in gap detection and word recognition // J. Acoust. Soc. Am. - 2000. - Vol. 107. - P. 1615-1626.
22. Temporal processing in the aging auditory system / A. Strouse [et al.] // J. Acoust. Soc. Am. - 1998. - Vol. 104, N 4. -P. 2385-2399.
23. Temporal resolution of gaps in noise by the rat is lost with functional decortication / J. R. Ison [et al.] // Behavioral Neuroscience. - 1991. - Vol. 105. - P. 33-40.
24. Word recognition in competing babble and the effects of age, temporal processing, and absolute sensitivity / K. Snell [et al.] // Journal of the Acoustical Society of America. - 2002. - Vol. 112. - P. 720-727.
Бобошко Мария Юрьевна - докт. мед. наук, зав. лабораторией слуха и речи НИЦ СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова, 197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6/8; тел./факс: 234-05-76, тел.: 8-921-999-57-35, e-mail: [email protected]; Гарбарук Екатерина Сергеевна - канд. биол. наук, старший научн. сотр. НИЦ СПбГПМА. 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2; тел.: 8-921-336-20-45, e-mail: [email protected]; Жилинская Екатерина Викторовна - студентка СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова, 197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6/8, тел.: 8-921-790-52-00, e-mail: [email protected]; Абу-Джамеа Ашраф Харб Халиль - аспирант каф. оториноларингологии СЗГМУ им. И. И. Мечникова. 191015, Санкт-Петербург, Кирочная ул., д. 41, тел.: 8-921-984-41-12, e-mail: [email protected]
