Сравнительная характеристика моночастотного и поличастотного алгоритмов регистрации слухового ответа на постоянный модулированный тон Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

Научные статьи

УДК: 612. 858. 78: 616. 28-008. 14-072

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОНОЧАСТОТНОГО И ПОЛИЧАСТОТНОГО АЛГОРИТМОВ РЕГИСТРАЦИИ СЛУХОВОГО ОТВЕТА НА ПОСТОЯННЫЙ МОДУЛИРОВАННЫЙ ТОН А. О. Кузнецов

COMPARISON OF ONE-SAMPLE AND Q-SAMPLE TYPES OF AUDITORY STEADY-STATE RESPONSE TEST A. O. Kuznetsov

ФГУ «Научно-клинический центр оториноларингологии ФМБА России», г. Москва (Директор - проф. Н. А. Дайхес)

Тестирование выполнено на 22 исследуемых. Из них 10 человек составили люди с порогами слуха, не выходящими за пределы 20 dB по четырем основным частотам (0. 5, 1, 2, 4 кГц), а также 12 человек с диагнозом сенсоневвральная тугоухость (I, II, III, IV ст.). Электроды фиксировали на мастоидной области справа и слева, границе волосистой части головы и области переносья. В ходе обследования, поличастотный механизм обследования оказался более удобным для проведения скрининговой диагностики. Моночастотный тест оказался наиболее комплиментарен с тональной пороговой аудиометрией.

Ключевые слова: слуховой ответ, моночастотный алгоритм, поличастотный алгоритм, объективная аудиометрия.

Библиография: 5 источников

22 persons were tested in our study. 10 of them were persons with normal hearing and 12 persons with different types of sensorineural hearing loss. Electrodes were attached to the left and right mastoids, high forehead and low forehead. In our study q-sample test appeared to be more comfortable for screening tests. One-sample test was closer to pure tone audiogram.

Keywords: objective audiometry, q-sample test, one-sample test, assr

Bibliography: 5 sources

На территории Российской Федерации, равно как и других стран, отмечается постоянное нарастание частоты нарушений слуха [2]. Данный процесс носит мультифакториаль-ный характер, включающий в себя перинатальную патологию, хронические и острые отиты, тугоухость вследствие применения ототоксических препаратов в анамнезе, а также вирусных и менингококковых инфекций [1]. Внедрение в ФГУ НКЦ оториноларингологии программы аудиологического скрининга новорожденных и детей первого года жизни, а также работа с общественностью по привлечению внимания к данной проблеме привели к увеличению обращаемости людей с данной патологией для диагностики и дальнейшей слухорече-вой реабилитации.

Цель работы

Повышение эффективности раннего слухопротезирования и предоперационного тестирования кандидатов на кохлеарную имплантацию.

В сурдологической практике пациентов, страдающих нарушением слуха, можно принципиально разбить на две группы. К первой относятся пациенты, которым возможно проведение тональной пороговой аудиометрии, чаще всего достаточной для уточнения степени тугоухости, а также для выбора метода и тактики слухопротезирования. Ко второй группе можно отнести маленьких детей, а также некоторых взрослых людей, которым невозможно проведение тональной пороговой аудиометрии. При этом стоит отметить, что раннее реабилитационное вмешательство, его качество (соответствие амплитудно-частотных характеристик слухового аппарата степени потери слуха) и дальнейший контроль (у пациентов с прогрессирующей тугоухостью - перенастройка слуховых аппаратов, пациенты с кохлеарными имплантами также

нуждаются в программировании процессора в связи с адаптацией к уровню стимуляции) крайне важны для обучения речевым навыкам и дальнейшей интеграции в общество. Определение тактики реабилитационных мероприятий во многом зависит от детальной оценки слуха по всем частотам, в первую очередь речевого диапазона.

Пациентам, которым проведение тональной пороговой аудиометрии невозможно, для оценки порогов слуха необходимо проводить объективную диагностику; до недавнего времени методом выбора считалась методика регистрации коротколатентных слуховых потенциалов, вызванных акустическими щелчками. Однако данная методика дает нам представление только о состоянии средневысокого спектра частотного диапазона, что не достаточно для полной аудио-логической оценки функции слухового анализатора и настройки слуховых аппаратов.

Существует способ регистрации слухового ответа на постоянный модулированный тон - Auditory Steady - State Response (ASSR), базирующийся на переходе активности слухового пути в фоновую ЭЭГ. Данный вид диагностики оказался многообещающим инструментом для объективного частотно-специфического исследования порогов слуха и имеет высокую степень корреляции с тональной пороговой аудиометрией. Применяемый компьютерный алгоритм используется в данном виде диагностики с целью большей объективизации оценки результатов по сравнению с записью вызванных потенциалов мозга, при которых сам клиницист выделяет пики и межпиковые интервалы. Акустические стимулы, вызывающие слуховой ответ более сопоставимы с чистыми тонами, чем акустический щелчок [3]. Данные стимулы могут модулироваться по амплитуде (АМ), частоте (FM), в сочетанном виде (MM), а также по амплитуде, возрастающей по экспоненте (АМ2).

На данный момент существуют два разных алгоритма анализа ASSR: поличастотный и моночастотные типы теста.

Проведение моночастотного ASSR-теста:

Stimulus level

50 0-jdB HL (-10 to 130]

Masking level | 0,0 dE! HL (-10 to 80)

Modulation frequency 46 Ц Hz (20 to 200]

AM modulation | 100-^(O to 100]

FM modulation 10-^X(0to1|

Relative AM/FM angle I Degrees (0 to 359)

Stimulus type AM/FM —1\,-

Noise criteria level | _ ^ dB (0,1 uV = -140,0 dBV)

Рис. 1. Характеристики проводимого моночастотного теста.

Во время действия постоянного модулированного тона регистрируется ЭЭГ, причем величина и фаза ЭЭГ активности определяется в отношении соответствия частоте модуляции тона. Объективная идентификация ответа базируется на основе статистического анализа, в основе которого лежит способ преобразования Фурье, сопоставляющий функцию сигнала в виде временных рядов, преобразуя их в другую, частотную синусообразную функцию -это разложение функции на гармонические составляющие (спектральная компонента сигнала на частоте, кратной основному тону). Проводится спектральный анализ гармоники и, когда достигается заранее установленная величина вероятности, алгоритм анализа автоматически останавливает пробу и представляет результат, либо останавливает пробу после 64 пробегов, когда статистически значимая величина не достигается [4, 5].

Нужно отметить, что при проведение моночастотного ASSR-теста вызванный потенциал имеет низкую амплитуду, вследствие чего его можно записать только при оптимальном соотношении сигнал/шум.

Научные статьи

В связи с низкой амплитудой ответа обнаружение порога, близкого к субъективному, составляет большие трудности. Увеличение амплитуды ответа мы можем ожидать при расширении зоны возбуждения базилярной мембраны улитки, для чего был предложен метод стимуляции сигналом, включающий в себя звуковой спектр, состоящий из нескольких частот.

Проведение поличастотного ASSR-теста:

Рис. 2. Характеристики проводимого поличастотного теста.

Для статистической обработки ответа используется не только первая гармоника, как в случае с моночастотной стимуляцией, но и нескольких более высоких, так как на них перераспределяется значительная часть силы ответа, в связи с тем, что возросла частота стимуляции и сам стимул уже носит несинусоидальный характер. Характер статистической обработки также отличается от моночастотного теста, в данном случае проводится дисперсионный анализ между силой предъявляемого сигнала и компонентами шума на ЭЭГ. Подавая стимул в виде поличастотного сигнала, анализ проводится одновременно, но для каждой частоты отдельно. Необходимо достичь 95% уровня устойчивости (дисперсионный анализ проводится компьютером в режиме реального времени) для того, чтобы определить действительно ли присутствует ответ на отдельно взятой частоте [4, 5].

Пациенты и методы. Для сравнения двух алгоритмов ASSR-теста, были сформированы две группы. К первой группе относились исследуемые с порогами слуха, не выходящими за пределы 20 ёВ по четырем основным частотам (0. 5, 1, 2, 4 кГц).

Было обследовано 10 человек в возрасте от двадцати трех до тридцати пяти лет, у которых при отоскопии патологических изменений выявлено не было, тимпанометрия - тип «А». Мощность стимула составляла от 30 до 70 дБ, диапазон частот от 500 до 4000 Гц; межэлектродное сопротивление составляло менее 5 кОм, в отдельных случаях до 10 кОм. Электроды фиксировали на мастоидной области справа и слева, границе волосистой части головы и области переносья.

Полученные результаты:

Таблица 1

Пороги регистрации ASSR у нормально слышащего человека путем проведения поли- и моночастотных типов теста

№ Сторон а 500Гц моно- 500Гц поли- 1000Гц моно- 1000Гц поли- 2000Гц моно- 2000Гц поли- 4000Гц моно- 4000Гц поли-

28483 AS 50 40 50 45 40 55 30

AD 50 40 50 30 50 50 45 30

21495 AS 35 65 70 70 35 70 70 70

AD 55 60 55 30 35 50

28228 AS 35 50 55 50 50 50 75 70

AD 50 40 50 60 60 65 50 60

28936 AS 40 70 40 30 40 40 55 30

AD 50 40 40 55 50 50 40

28551 AS 65 50 60 45 60 55 50 35

AD 45 60 50 65 60 60 75 55

28708 AS 50 45 70 65 50 50

AD 50 60 50 65 55 55 60

29179 AS 35 40 50 30 60 50 50

AD 30 50 35 60 30 50 60

29571 AS 40 50 40 40 40 40 40 40

AD 45 50 45 50 35 30 40 30

30150 AS 40 30 40 30 30 30 40 30

AD 50 40 50 40 40 40 40

30214 AS 40 55 40 55 40 50 45 40

500 1000 2000 4000

- поличастотный алгоритм

График 1. Левое ухо. .Правое ухо.

500 1000 2000 4000

- поличастотный алгоритм

Для построения графика 1 были использованы среднеарифметические производные от полученных данных из таблицы 1. Пороги, не обнаруженные путем регистрации ASSR-теста, были приняты за 80 ёВ. Данный уровень стимуляции является следующей интенсивностью стимула после максимального уровня стимуляции использовавшегося в данном тесте, а также началом порогом дискомфорта.

Таким образом, корреляция порогов, полученных при использовании моночастотного ASSR-теста, с данными тональной пороговой аудиометрии наиболее высокая, нежели при использовании поличастотного алгоритма.

Кроме этого следует принимать во внимание, что при проведении поличастотного теста пороги восприятия были зарегистрированы не во всех случаях, что видно из таблицы 1.

Научные статьи

Учитывая вышеперечисленное, а также что характер аудиометрических графиков правого и левого уха максимально комплиментарны при моночастотном типе теста, можно сделать вывод, что при обследовании людей с нормальными порогами слуха, наиболее удобен моночастотный протокол ASSR-теста.

Ко второй группе относились дети и взрослые с первой, второй, третьей и четвертой степенями тугоухости, которым в ФГУ НКЦ Оториноларингологии после обследования были подобраны слуховые аппараты.

Было обследовано 12 человек в возрасте от шести месяцев до тридцати пяти лет, у которых при отоскопии патологических изменений выявлено не было, тимпанометрия - тип «А». Мощность стимула составляла от 50 до 120 дБ, диапазон частот от 500 до 4000 Гц; межэлектродное сопротивление составляло менее 5 кОм, в отдельных случаях до 10 кОм. Электроды фиксировали на мастоидной области справа и слева, границе волосистой части головы и области переносья.

Полученные результаты:

Таблица 2

Пороги регистрации Л88Я у людей с различными степенями сенсоневральной тугоухости путем проведения моно- и поличастотного типов тестов

500Гц 500Гц 1000Гц 1000Гц 2000Гц 2000Гц 4000Гц 4000Гц

¡а 81ае моно- поли- моно- поли- моно- поли- моно- поли-

29961 AS 110 110

AD 110 115 110 110 110

28605 AS 90 100 60

AD 90 90 60 60 100

29502 AS 110 110 115 120

AD 110 110 115 110 120

29454 AS

AD 110

29599 AS 105 100 115 110

AD 95 90 95 90 95 90 90 90

22840 AS 100 90 120 100 100 100

AD 110 80 115 110 115 100 100

26839 AS 105 90 115 90 90 85

AD 105 85 110 80 100 95 80

30192 AS 100 100 90

AD 100 90 110 110 90

1963 AS 50 60 50 60 60 50 80 55

AD 60 65 50 60 65 60 50

28893 AS 75 50 55 65 70 50 70 50

AD 75 60 75 65 70 50 75 60

30304 AS 105 85 110 95 95 90

AD 100 110 95 95

30396 AS 90 70 90 85 115 100

Для оценки полученных результатов, данные некоторых пациентов были сопоставлены с данными тональной пороговой аудиометрии:

о-

-е х-

-х

----Ф

Д-А Д-А

пороги восприятия по данным тональной

пороговой аудиометрии

пороги восприятия по данным монечастотного протокола А55Н-теста пороги восприятия по данным поличастотного протокола А5ЁР1-теста

График 2. Первая степень тугоухости (на примере пациента № 1963)

О

А >

? ь

Ф-

125

500

-е

1К

2К -X

с ^

д

\

4К

125 500

1К

2К

4К

&—-Ф <8>—-4>

Д-А А-А

псрогп восприятия по данным тональной пороговой ауди о м &тр и и

пороги восприятия по данным моночастотного протокола А£5Р-теста пороги восприятия по данным поличастотного протокола А52Д-теста

График 3. Вторая степень тугоухости (на примере пациента № 28893)

^_0 пороги восприятия по данным тональном

____пороги восприятия по данным моночастотного

Д-Д пороги восприятия по данным

поличастотного протокола А55й-теста

График 4. Третья степень тугоухости (на примере пациента № 29599)

Научные статьи

250 500 Ж 2К 4К 250 500 1К 2К 4К

пороги восприятия по данным тональной порогсЕсй аудиометр и и

Л пороги восприятия по данным моночастотного

протокола А£5^теста -Д пороги восприятия по данным

поличастотного протокола А55Н-теста

График 5. Четвертая степень тугоухости (на примере пациента № 22840)

G-G X-

— ф <*>--

А-А А-

Анализируя вышеуказанные типы аудиометрических кривых, можно сделать вывод, что характер кривой, полученной при использовании моночастотного типа протокола ASSR-теста, а также показатель уровня интенсивности сигнала наиболее сопоставимы с кривой, полученной при проведении тональной пороговой аудиометрии. Пороги, полученные при проведении поличастотного теста, имеют больший разброс, как в сторону занижения порогов, так и в сторону их завышения. Таким образом, диапазон отличия поличастотного теста от истинных порогов звуковосприятия составляет от -20 Дб до + 20 Дб.

В ходе проведения исследований, было выявлено, что недостатком поличастотного теста является более высокая, по сравнению с моночастотным типом, чувствительность к фоновой ЭЭГ активности, длительный период достижения необходимого уровня устойчивости, труднопереносимый для нормально слышащего человека звук поличастотного спектра. Однако, проводя исследование во сне, при использовании поличастотного алгоритма, нет необходимости в выборе стороны стимулирования (тест проводится одновременно с двух сторон), частотных характеристик сигнала (тест проводится одновременно на всех частотах), его интенсивности (автоматическое снижение или увеличение силы сигнала в ответ на регистрацию порога), что обеспечивает относительную простоту проведения данного теста. Исходя из всего выше сказанного, можно сделать вывод:

При поликлиническом обследовании пациентов с порогами слуха не выходящими за пределы нормы, а также пациентов с потерей слуха превышающей уровень 20 dB наиболее предпочтительный метод частотно-специфической диагностики - моночастотный тип ASSR-теста. На этапе аудиологического скрининга, наиболее предпочтительный алгоритм - поличастотный, благодаря относительной простоте использования теста.

ЛИТЕРАТУРА

1. Володин Н. Н. Таварткиладзе Г. А., Козунь Ю. В. Выявление патологии органа слуха в системе медицинского обеспечения детей раннего возраста // Рос. вестн. перинатологии и педиатрии. - 2000. - №5. - 20 с.

2. Методики эпидемиологического исследования нарушений слуха: метод. рек. / Г. А. Таварткиладзе [и др.]. М., 2006. - 21 с.

3. Пашков А. В. Частотно-специфическая оценка функции слуха по данным регистрации слухового ответа на постоянный модулированный тон// Рос. оторинолар. 2004. - №2(9). - С. 86-88

4. Luts H., Wouters J. Comparison of Master and Audera for measurment of auditory steady-state response// International Journal of Audiology. - 2005. - Vol. 44. - P. 245-246.

5. Cebulla M., Sturzebecher E., Elberling C. Objective detection of auditory steady-state responses: comparison of one-sample and q-sample tests// J Am Acad Audiol. - 2006. - Vol. 17. - P. 94-99.

Кузнецов Александр Олегович

Тел. 8 495 942 42 31, моб. 8 910 436 79 81 e-mail: aokuznet@yandex. ru Адрес: г. Москва, ул. Гамалеи, д. 15, КБ № 86, ФГУ НКЦ оториноларингологии ФМБА