Алгоритм оценки задержанной вызванной отоакустической эмиссии

Храбриков А.Н., Исупова Е.С.

АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЗАДЕРЖАННОЙ

ВЫЗВАННОЙ ОТОАКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

ГОУ ВПО Кировская ГМА Росздрава, г. Киров

Открытие феномена отоакустической эмиссии (ОАЭ) Дэвидом Кемпом в 1977 г. произвело революцию в понимании функционирования слухового анализатора и явилось основой для новых представлений о природе сепсоневраль-ной тугоухости (CUT.

По существу, ОАЭ является не электрическим сигналом, а вибраторным, который улавливается микрофоном и трансформируется в электрический для упрощения анализа. Большинство исследователей сходятся на том, что генератором ОАЭ является электромеханическая активность наружных волосковых клеток улитки [5], следовательно, ОАЭ представляет собой преневральный феномен, хотя нельзя отрицать влияние нисходящего оливокохлеарного слухового пути 11,8,14]. Ранее объективные методы клинического исследования слуховой функции не позволяли непосредственно судить

о гидромеханике улитки и функциональном состоянии наружных волосковых клеток и только регистрация ОАЭ дает возможность прицельного изучения этих важнейших аспектов [5,11].

Следовательно, если рассматривать ото-акустическую эмиссию (ОАЭ) как прямое и специфическое отражение нелинейных кохлеарных процессов, указывающих на состояние функциональной активности наружных волосковых клеток, то таким образом возможно объективизировать состояние органа Корти. Регистрация ОАЭ имеет уникальные преимущества: это объективный ответ, получаемый неинвазивно при пассивной роли субъекта; процедура кратковременна и достоверна. Другое преимущество

- высокая чувствительность и специфичность вызванной ОАЭ (ВОАЭ). Регистрация ВОАЭ позволяет следить за функциональным состоянием волосковых клеток в динамике в течение большого отрезка времени. Практически это означает то, что в значительной степени возможна дифференциальная диагностика между тугоухостью, связанной с нарушением проведения импульса по нервным структурам и повреждениями непосредственно волосковых клеток, то есть топическая диагностика СНТ.

Однако, клиническое использование ОАЭ предполагает необходимость стандартизации как методики ее регистрации, так и разработки алгоритма оценки параметров нормы.

Выявляемость задержанной вызванной

отоакустической эмиссии (ЗВОАЭ) у нормально слышащих субъектов варьирует по данным различных авторов от 90% до 75% и даже до 70% [4,9]. Однако, значительная часть исследователей указывают на 100%-ю выявляемость [5,7,-1 5]-

Клиническое использование электрофизио-логических методов исследования показало необходимость анализа таких параметров ответа, как порог, латентность, амплитуда для оценки состояния слуховой системы в целом. D.Kemp (1978) доказал в значительной степени нелинейную природу ответа ЗВОАЭ [5]. Минимальная энергия стимула, при которой регистрируется ЗВОАЭ, редко соответствует субъективным порогам сышимости [6]. Получаемый при регистрации ЗВОАЭ сигнал в значительной степени зависит как от внешнего шума, так и от состояния исследуемого уха [5]. Так, у новорожденного высокая амплитуда ответа ЗВОАЭ, но он может перекрываться шумом во время исследования. Кроме того, у субъектов с выраженной эмиссией может наблюдаться очень небольшое изменение амплитуды ответа при значительном изменении интенсивности стимула, порядка 0.1 дБ на 1 дБ стимула [6]. Таким образом, представляется невозможным оценить пороги слышимости, опираясь на интенсивность стимула, необходимую для достижения ЗВОАЭ. Многочисленные исследования [4,5,10] взаимосвязи между интенсивностью стимула и характеристиками ответа, включающими порог регистрации ЗВОАЭ, латентность, характеристики насыщения показали отсутствие в настоящее время стандарта, применимого в клинике.

В качестве стимула могут использоваться чистые тоны различной частоты, широкополосный щелчок, широкополосный или ча-стотно-модулированный шум. Наиболее часто в качестве стимула при регистрации ЗВОАЭ применяют широкополосный щелчок средней интенсивности (80-83 дБ УЗД или около 45 дБ выше порога слышимости), длительностью 80 мкс. В стандартной программе ILO-88 стимул предъявляется в “нелинейном” режиме. Это означает, что каждый стимул состоит из четырех: первые три представлены в одной фазе, четвертый - в противоположной, причем амплитуда последнего равна суммарной амплитуде первых трех. Сумма стимулов в каждой группе и в ответе ЗВОАЭ, точно следующим за стимулом будет равна нулю. В качестве критерия наличия ЗВОАЭ большинство исследователей считают превышение уровня сигнала над шумом на 2-3 дБ УЗД [12], несмотря на большую межидивидуальную вариабельность амплитуды

и частотного спектра. Отсутствие ЗВОАЭ при такой стимуляции означает нарушение слуха В здоровом ухе частотный спектр ЗВОАЭ, в целом, соответствует спектру стимула. ЗВОАЭ, полученная в ответ па стимуляцию широкополосным щелчком, обладает широким частотным спектром. Наиболее часто ЗВОАЭ проявляется в частотном диапазоне от 500 до 4000 Гц, причем латентность уменьшается с увеличением частоты стимула [9]. Амплитуда ЗВОАЭ прямо связана с амплитудой стимула, однако, необходимо учитывать нелинейную природу ЗВОАЭ. Некоторые исследователи критерием наличия ЗВОАЭ считают ее воспроизводимость, которая в положительном случае не должна быть ниже 60% [12].

Вероятно предполагать наличие возрастных изменений параметров задержанной вызванной отоакустической эмиссии. В литературе содержаться противоречивые сведения. Так, М. Robinette (1992) отмечают, что как выявляемость, так и амплитуда ЗВОАЭ уменьшаются с возрастом [13]. С возрастом изменяются также спектральные характеристики ВОАЭ: сужается частотный спектр и уменьшается силовой спектр.

Prieve В.A., Falter S.R. (1995), R. Probst, S. Bertoli (1998) также провели исследование возрастных параметров ЗВОАЭ и не обнаружили достоверных возрастных различий амплитуды и порогов ЗВОАЭ [10.12].

Таким образом, существует определенный разброс мнений относительно выявляемое™ ЗВОАЭ и характеристик ее параметров. Большинство исследователей указывают на существование возрастных изменений параметров ЗВОАЭ у нормально слышащих людей, небольшое преобладание амплитуды ЗВОАЭ у женщин по сравнению с мужчинами и в правом ухе по сравнению с левым.

С целью уточнения выявляемости и возрастных параметров ЗВОАЭ нами обследовано 98 иормальнослышащих субъекта в возрасте от 17 до 70 лет [2,3]. Средняя суммарная амплитуда ЗВОАЭ (R) составила 5,39 дБ УЗД при средней ошибке среднего арифметического 1,19 и среднем квадратическом отклонении 6,28. Разброс абсолютных значений суммарной амплитуды ЗВОАЭ оказался весьма значительным: от 22,8 дБ УЗД до -10 дБ УЗД. Принимая во внимание в качестве критерия достоверности наличия ЗВОАЭ значение суммарной амплитуды 3 дБ УЗД, общая выявляемость ЗВОАЭ составила 89,66%.

С целью выявления возможных возрастных различий параметров ЗВОАЭ все обследованные были разделены на две возрастные группы: от 17 до 49 лет (]-я группа) и от 50 до 70 лет

(2-я группа). Разброс абсолютных значений суммарной амплитуды ЗВОАЭ в 1-й возрастной группе составил от 22,8 до -1,5 дБ УЗД при среднем значении 7,39 дБ УЗД. Выявляемость ответа ЗВОАЭ в этой группе составила 91,43%. Во 2-й возрастной группе нормальнослышащих ответ ЗВОАЭ выявлен у 82,6% обследованных, разброс абсолютных значений суммарной амплитуды ЗВОАЭ составил от 11,8 до -10 дБ УЗД при среднем значении 3,41 дБ УЗД.

Таким образом, межиндивидуальный разброс абсолютных значений суммарной амплитуды ЗВОАЭ весьма значителен вне зависимости от возраста, а различие средних значений параметров суммарной амплитуды между возрастными группами оказался недостоверным (>0,05). Учитывая этот факт, значение суммарной амплитуды ЗВОАЭ вряд ли может рассматриваться в качестве критерия ЗВОАЭ.

У подавляющего числа обследованных спектральные компоненты ЗВОАЭ оказались расположены в определенном диапазоне частот от

0,5 до 4 кГц, что соответствует данным [6,12]. Используя 5-ю версию программы В.О-92 были определены значения амплитуды отдельных частотных компонент ЗВОАЭ в возрастных группах. Разброс межиндивидуальных абсолютных значений амплитуды в каждой возрастной группе оказался весьма значительным на всех исследованных частотах ЗВОАЭ, однако, следует признать достоверным различие средних значений амплитуды между группами на частотах ЗВОАЭ 1,0; 2.0 и 4,0 кГц (р<0,05).

Следующим параметром, изучаемым нами при оценке ЗВОАЭ была репродуктивность (воспроизводимость), то есть процент совпадения четных и нечетных реализаций. В качестве критерия достоверного наличия ЗВОАЭ принята репродуктивность, соответствующая не менее 50%. В 1-й возрастной группе средний показатель репродуктивности составил 73,23% при средней ошибке 3,32 и среднем квадратичном отклонении 19,63. Однако, межиндивиду-агтьный разброс оказался значительным: от 15% до 92%.

Во 2-й группе средний показатель репродуктивности также превышал контрольную цифру и составил 58,61% при средней ошибке 4,81 и среднем квадратическом отклонении 23,09. Ме-жиндивидуапьный разброс оказался сопоставим с 1-й группой: от 12 до 89%. Однако, средние значения репродуктивное™ между группами различаются достоверно (р=0,04).

Таким образом, результаты наших исследований определили значительный разброс абсолютных параметров ЗВОАЭ, обычно определя-

емых в клинических условиях, что согласуется с литературными данными. Учитывая это обстоятельство, мы предприняли исследование влияние подавления этого феномена в ответ на ипсилатеральную акустическую стимуляцию.

В качестве стимула использовапся широкополосный щелчок в «линейном» режиме длительностью 80 мке интенсивностью 20 дБ нПс. В качестве ипсилатерального маскера использовались чистые тоны частотой 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0 кГц. Маскирующие тоны имели интенсивность от 10 до 45 дБ нПс и предъявлялись как одновременно со стимулом, так и предшествовали ему. (Три предшествующей маскировке межстимульные интервалы составляли 3 мс. Полученные результаты использоваги для построения настроечных кривых (НК) изо-суппрессии, то есть кривых зависимости между интенсивностью тональной маскировки, необходимой для 50-% подавления амплитуды ЗВОАЭ, и частотой маскировки для каждой частоты маскера. В качестве критерия 50-% суппрессии принимати снижение амплитуды ЗВОАЭ на 6 дБ УЗД.

Анализ полученных данных показал, что в первой возрастной группе 50%-я суппрессия суммарной амплитуды ЗВОАЭ достигается во всем исследованном частотном диапазоне маскирующих тональных стимулов; во второй группе этот диапазон значительно уже - от 0,5 кГц до 1,0 кГц. Минимальная интенсивность маскирующего тона, необходимого для достижения 50%-й суппрессии амплитуды ЗВОАЭ для первой возрастной группы составляет 31,11 дБ нПс для частоты 1,0 кГц; для второй группы

- 37,88 дБ нПс для частоты 0,5 кГц. Результаты сравнения интенсивности маскирующего тона, необходимого для достижения 50%-й суппрессии ЗВОАЭ между двумя группами показали, что различия можно считать достоверными на частотах маскера 0,5; 1,0 и 1,5 кГц ( р=0,000). На частотах 0,75; 2,5 и 4,0 кГц различия недостоверны ( р >0,05).

Пик настроечной кривой в первой возрастной группе приходился на частоту маскера 1,0 кГц, во второй группе на частоту 0,5 кГц. Ширина настроечной кривой в первой группе занимала весь диапазон маскирующих тонов, а во второй группе лишь от 0,5 до 1,0 кГц.

Аналогичные исследования были произведены для изучения закономерностей ипсилате-ральной изо-суппрессии суммарной амплитуды ЗВОАЭ при предшествующей маскировке с межстимульным интервалом 3 мс. Выявлено существенное отличие показателей предшествующей маскировки с таковыми при одно-

временной. Оно состоит в сдвиге пиков максимально достижимой маскировки как по данным выявляемое™ 50% суппрессии суммарной амплитуды ЗВОАЭ, так и по данным средних показателей интенсивности маскера, необходимых для достижения указанной суппрессии в сторону более высокочастотного спектра маскера; на частоту 1,5 кГц для первой возрастной группы и на частоту 1,0 кГц для второй.

Предприняты исследования закономерностей подавления амплитуды ЗВОАЭ на частотах 500, 1000, 2000 и 4000 Гц при одновременной и предшествующей ипсилатеральной маскировке с межстимульным интервалом 3 мс. В результате, при одновременной маскировке наблюдалась общая тенденция совпадения пиков НК отдельных частотных компонент ЗВОАЭ в первой возрастной группе обследованных с соответствующими частотам маскирующего тона. Во второй возрастной группе имел место сдвиг пиков НК в более низкочастотный диапазон спектра маскера и сужение ширины НК на всех частотах ЗВОАЭ.

При анализе НК ипсилатеральной изо-суппрессии отдельных частотных компонент ЗВОАЭ при предшествующей маскировке, по сравнению с одновременной, имел место сдвиг пиков НК в сторону более высокочастотной части спектра маскера в обеих возрастных группах, более выраженный в первой. Интенсивность маскирующих тонов на частотах пика НК в случаях их совпадения и на большинстве других частот спектра маскера в первой группе достоверно ниже, чем во второй. Ширина НК в первой возрастной группе составляла весь диапазон спектра маскера для всех частотных компонент ЗВОАЭ, за исключением 4000Гц, во второй группе не превышала двух соответствующих частот маскера.

Выводы:

1. Присутствие ЗВОАЭ у отологически здоровых лиц выявлено у 89,66% обследованных. Абсолютные значения параметров ЗВОАЭ малоинформативны в связи с их большим межинди-видуальным разбросом. Достоверных возрастных различий суммарной амплитуды ЗВОАЭ не выявлено.

2. Оптимальным критерием оценки ЗВОАЭ у отологически здоровых лиц в возрастном аспекте является анализ НК ее ипсилатеральной изо-суппрессии.

3. На основании анализа НК изо-сппресии ЗВОАЭ возможно достоверно судить о ее возрастных изменениях в норме и прогнозировать вероятность развития сенсоневральной тугоухости.

Литература

1 .Таваргкиладзе Г.А. Ипсилатеральное подавление задержанной вызванной отоакустиче-ской эмиссии /Г.А. Тпаварткиладзе, Г.И. Фролен-ков, A.B. Круглов и др.// Физиология человека.

- 1995. - Т.21.-N 1. - С.62-72.

2. Храбриков А.Н. Критерии оценки задержанной вызванной отоакустической эмиссии /А.Н. Храбриков // Вестн. Оторинолар. - 2000.

- №6-С.43-45.

3. Храбриков А.Н.Перспективы диагностики различных форм сенсоневральной тугоухости на основе регистрации различных классов вызванной отоакустической эмиссии / А.Н. Храбриков // Российская оториноларингология. -2004.-№3(10).-С. 113-116.

4. Grandori F. Evoked otoacoustic emissions sl-imulus-response relationship /F. Grandori//Rev La-ringol. - 1983. - V. 104. - P. 153-155.

5. Kemp D.T. Stimulated acoustic emissions from within the human auditory system /D.T. Kemp//Journal of the Acoustic Society of America

- 1978, - V.64. - P.] 386-1391.

6. Kemp D.T A guide to effective use of otoacoustic emissions / D.T. Kemp, S. Ryan. P. Bray //Ear and Hearing. - 1990. - N.l 1. - P.33-105.

7. Kapadia S. Are normal hearing tresholds a sufficient condition for click evoked otoacoustic emissions /S. Kapadia, M.E. Lutman//J Acoust Soc Am. - 1997. - V.101. - P.3566-3567.

8. Morlet T. Maturation of trancient evoked otoacoustic emissions / T. Morlet //Series in Audio-logy. - 1998 - N.l - P. 13-19.

9. Norton S.J. Tone-burst-evoked otoacoustic emissions from normal- hearing subjects / S.L. Norton, S.T. Neely //Journal of the Acoustical Society of America.- 1987.-V. 81 - P. 1860-1872.

10. Prieve B,A. COAEs and SSOAEs in adults with increased age / B.A. Prieve, S.R. Falter //Ear and Hearing. - 1995. - V.16. - P.521-528.

11. Probst R. A comparison of tranciently evoked and distortion- product otoacoustic emissions in humans / R. Probst, F.P. Harris //Progress in Brain Research. - 1993. - V.97. - P.91-99.

12. Probst R. Results of trancient evoked otoacoustic emission measurments in elderly patients / R. Probst, S. Bertoli // Series in Audiology - 1998. -N.l. -P. 71-77.

13. Robinette M. Clinical observations with trancient evoked otoacoustic emissions with adults / M. Robinette //Seminars in Hearing. - 1992. -V. 13.

- P.23-36.

14. Robinette M., Durant I. Otoacoustic Emissions. Clinical Applications./ M. Robinette, J. Durant - 1997, -P.205-233.

15. Stevens J.S. Click-evoked otoacoustic emissions in normal and hearing- impaired adults/J.S Stevens //Br J Audiol. - 1988. - V.22. - P.45-49.