Современные возможности применения метода регистрации стационарных слуховых вызванных ответов

С.Ю.Бронякин
Российский Научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования Росздрава

Связь между потерей слуха и нарушением речевого и интеллектуального развития, равно как и выраженный положительный эффект ранней диагностики и реабилитации слабослышащих, очевидна и хорошо установлена. Предыдущие исследования зарубежных авторов [8,9] показали, что дети с различной степенью снижения слуха, которые были протезированы и получали необходимое обучение в первые 6 месяцев жизни, имели значительно больший потенциал развития языка и речи, чем дети, которым те же мероприятия проводилось в более позднем возрасте.
Ограниченное применение поведенческих тестов (тональная пороговая аудиометрия, речевая аудиометрия) в раннем возрасте диктует необходимость использования объективных методов диагностики, которые не требуют активного участия исследуемого. Более того, определение только самого факта нарушения слуха недостаточно для выбора метода реабилитации и корректного его применения. Объективные методы оценки степени снижения слуха, такие как регистрация слуховых вызванных потенциалов, стали методом выбора для данной возрастной группы. Однако наиболее широко используемый метод регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов с использованием в качестве стимула акустического щелчка, не обеспечивает в полном объеме информацию о частотной специфичности снижения слуха. У человека с нормальным слухом и нормальной функцией улитки и слухового нерва, максимальная амплитуда стволовых ответов, возникает при использовании щелчков или высокочастотных тональных посылок продолжительностью менее, чем 2 мс. Возможность получить специфический (связанный с местом на базилярной мембране) ответ от отдельного частотного участка базилярной мембраны, осложнена невральной синхронностью и пассивным, механизмом бегущей волны нормально функционирующей улитки. Иными словами, стволовые ответы очень зависимы от невральной согласованности, т.е. возникают в результате синхронного ответа множества невральных компонентов, что препятствует установлению частотной специфичности [11].
Перспективным в данном отношении является метод регистрации вызванных ответов на постоянный амплитудно- и/или частотно-модулированный тон. Ответы, записанные с кожи головы на непрерывные или на постоянно модулированные (steady-state) тоны, также являются постоянными, т.е. существуют в течение всего времени предъявления стимула, и называются стационарными вызванными потенциалами (steady-state evoked potentials SSEP) или ответами, вызванными амплитудной модуляцией (amplitude-modulation following responses AMFR).
Поскольку слуховые вызванные потенциалы могут быть записаны в ответ и на амплитудную и на частотную модуляцию тона (или на комбинированную частотную и амплитудную модуляцию), а также потому, что аббревиатура SSEP может быть перепутана с соматосенсорными вызванными потенциалами (somatosensory evoked potential), был принят термин «Auditory Steady-State Responses» (ASSR) [11]. Стимул, используемый в этом электрофизиологическом исследовании, имеет ряд преимуществ: модулированный тон в значительно меньшей степени подвержен спектральным искажениям, в отличие от акустического щелчка или короткой тональной посылки и имеет достаточную частотную специфичность. Еще одним преимуществом данного стимула, является возможность его предъявления на уровнях вплоть до 120 дБ нПС, что позволяет обследовать пациентов с остаточным слухом [6,10].
Внутримозговыми генераторами для слуховых стационарных вызванных ответов следует считать все отделы слуховой центральной нервной системы, однако, для различных частот модуляции стимула, преимущественными являются одни или другие. Так, по данным Herdman и соавторов (2002) [7], при частоте модуляции от 70-100 Гц максимальная электрофизиологическая активность возникает в области ствола мозга, при частоте 30-40 Гц - как в области ствола, так и в области корковых отделов, при частоте 10-20 Гц - преимущественно в области коры.
Для записи стационарных слуховых потенциалов используется тот же монтаж электродов (отведения), что и при регистрации стволовых потенциалов. Положительный электрод располагается на лбу, на границе с волосистой частью головы, или на вертексе, отрицательный - на ипсилатеральном сосцевидном отростке или на мочке уха. Третий электрод располагают на лбу ближе к переносице или на противоположном сосцевидном отростке и используют как заземляющий.
Для регистрации стационарных потенциалов применяется автоматический алгоритм, использующий анализ Фурье на частоте модуляции стимула для получения информации об амплитуде и фазе ответа.
По данным зарубежных и российских авторов данный метод с успехом используется для предсказания порогов слуха. В литературе также имеются данные о попытках применения метода регистрации стационарных слуховых вызванных потенциалов с использованием условий свободного акустического поля параллельно с проведением речевой аудиометрии у пациентов со сниженным слухом, вначале без использования слуховых аппаратов, затем с их использованием. При этом авторы отмечают, что прирост количества зарегистрированных электрофизиологических ответов, соответствовал проценту прироста разборчивости при проведении речевой аудиометрии с использованием слуховых аппаратов [3].
Перспективность использования данного метода у детей первых лет жизни, а также отсутствие абсолютных объективных методов оценки правильности выбора параметров усиления при электроакустической коррекции слуха в этой возрастной группе, явились поводом для проведения настоящего исследования.
Цель работы - оценка степени соответствия порогов регистрации слуховых стационарных вызванных ответов и порогов слуха, а также оценка возможности использования метода регистрации стационарных слуховых ответов для объективного определения правильности выбора параметров усиления слухового аппарата.

Материалы и методы.

Регистрация слуховых стационарных вызванных потенциалов проводилась с использованием системы Audera (GSI, США). Использовались стандартные чашечные электроды, расположенные на лбу, на границе с волосистой частью головы, на сосцевидных отростках, заземляющий электрод располагался на лбу, выше переносицы. При исследованиях межэлектродное сопротивление не превышало 10 кОм. Исследование проводилось детям в состоянии естественного сна, взрослым - в состоянии естественного сна или спокойного бодрствования.
Стимул предъявляли на частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц с применением внутриушных телефонов GSI TEP-50. Использовали комбинированную модуляцию стимула (100% амплитудная модуляция, 10% частотная модуляция). Частоту модуляции стимула выбирали в зависимости от возраста пациента, а также от его состояния при проведении исследования. Так, детям до 10 лет исследование проводили в состоянии естественного сна с использованием высокой частоты модуляции стимула (от 70 до 100 Гц). При исследовании пациентов старше 10 лет в состоянии естественного сна использовались те же частоты модуляции. Пациентам старше 10 лет, прибывающим в состоянии спокойного бодрствования, стимуляция производилась с частотой модуляции 46 Гц.
В исследование принимали участие 21 человек в возрасте от 3 до 38 лет: 7 человек с нормальным слухом (пороги слуха на частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц - в пределах от 5 до 15 дБ нПС), 14 пациентов с сенсоневральным снижением слуха от умеренного до глубокого.
Порог регистрации стационарных слуховых ответов устанавливался на каждой из исследуемых частот путем увеличения или уменьшения уровня предъявления стимула шагом в 10 дБ, начиная с 50 дБ нПС. Для уточнения пороговых значений использовался шаг в 5 дБ. Пороговым определялся минимальный уровень предъявления стимула, при котором достигалась фазовая когерентность, т.е. регистрировались стационарные слуховые потенциалы.
Тональную пороговую аудиометрию проводили с использованием клинического аудиометра Interacoustics AC-40, игровую аудиометрию - с использованием сурдопедагогической помощи.
Предварительные измерения, направленные на оценку возможности использования метода регистрации стационарных слуховых вызванных потенциалов для выбора параметров усиления при электроакустической коррекции слуха, проводили с использованием цифровых слуховых аппаратов Исток-Аудио Санта-244, Widex Bravo-B2, акустической камеры ТВ-25, шумомера Larson-Devis, микрофона 0,5", тип 40AG.
Была произведена калибровка акустической камеры ТВ-25 совместно с системой Audera и определена поправка к шкале дБ УЗД прибора для достижения реального уровня звукового давления в камере. Модулированный тон предъявлялся на внутренний микрофон аппарата, находящегося в камере ТВ-25. Выходной сигнал анализировали с использованием камеры объемом 2 см3, шумомера, осциллографа и спектроанализатора. Таким образом, нам удавалось оценить интенсивность, форму и спектр выходного сигнала на частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц и сопоставить эту информацию с характеристиками сигнала на входе слухового аппарата.
Модулированный тон также предъявляли через электрический вход (аудиовход) слуховых аппаратов. Для этого была рассчитана поправка к шкале дБ УЗД системы Audera, что обеспечило получение уровня звукового давления, приведенного к микрофонному входу слухового аппарата при стимуляции через аудиовход. Оценка выходного сигнала производилась с использованием того же оборудования, что и при предъявлении сигнала на микрофон слуховых аппаратов.
Нами произведена регистрация стационарных слуховых ответов у исследуемого с нормальным слухом при стимуляции через аудиовход слухового аппарата. Стационарные слуховые потенциалы были зарегистрированы на частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц.

Результаты.

У 7 обследованных (14 ушей) пороги тональной аудиометрии соответствовали норме слуха. У 14 обследованный было установлено сенсоневральное снижение слуха на оба уха различной степени, от умеренной до глубокой. Данные этих пациентов были объединены с данными группы нормально слышащих.
На рис 1. представлено распределение значений электрофизиологических порогов (ASSR) и порогов слуха (ВНТ). Всего проведено 153 измерения: 38 на 500Hz, 40 на lOOOHz, 39 на 2000Hz, 36 на 4000Hz. Уравнения регрессии для каждой частоты изображены на рисунке.

Современные возможности применения метода регистрации стационарных слуховых вызванных ответов

На рис.2 изображена аудиограмма пациентки М., а также пороги регистрации стационарных слуховых потенциалов на соответствующих частотах.

Современные возможности применения метода регистрации стационарных слуховых вызванных ответов
Рисунок 2. Данные тональной пороговой аудиометрии и пороги ASSR. Пациентка М., 3 года 6 месяцев.

В результате проведения серии предварительных измерений с использованием слухового аппарата, были получены данные, позволяющие сопоставить форму и спектр модулированного тона на выходе слухового аппарата, при его предъявлении на микрофон или на аудиовход, с аналогичными характеристиками сигнала на входе. Результаты измерений представлены на рис.3 и рис. 4.

Современные возможности применения метода регистрации стационарных слуховых вызванных ответов
Рисунок 3. Амплитудная характеристика и спектр стимула в акустической камере. А - 500 Гц, Б - 1000 Гц, В - 2000 Гц, Г - 4000 Гц.

Современные возможности применения метода регистрации стационарных слуховых вызванных ответов
Рисунок 4. Амплитудная характеристика и спектр стимула на выходе слухового аппарата. А - 500 Гц, Б - 1000 Гц, В - 2000 Гц, Г - 4000 Гц.

Обсуждение.

Проведенное нами исследование подтверждает эффективность использования метода регистрации слуховых стационарных вызванных потенциалов для определения частотной специфичности снижения слуха. Полученные электрофизиологические пороги в значительной степени коррелируют с порогами слуха (коэффициент корреляции 0,97-0,98).
Отмечены случаи детекции порогов ASSR в динамическом диапазоне от 100 до 120дБ нПС, при отсутствии визуального обнаружения пиков в ходе регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов с максимальной интенсивностью стимула до ЮЗдБ нПС, что свидетельствует о возможности использования метода регистрации стационарных слуховых ответов у пациентов с остаточным слухом.
Измерения, проведенные со слуховым аппаратом, демонстрируют отсутствие значимых искажений спектра и огибающей сигнала. Исключение составляет стимул с частотой 4000Гц. По нашему мнению, искажение огибающей сигнала, может являться следствием неровности амплитудно-частотной характеристики слухового аппарата в этой области. Во всех случаях амплитуда стимула изменялась в соответствии с параметрами усиления аппарата.
Регистрации стационарных слуховых ответов у исследуемого с использованием в качестве стимула сигнала на выходе слухового аппарата, подтверждает наше предположение о возможном применении данного метода для объективной оценки параметров усиления при проведении электроакустической коррекции слуха.

Автор: С.Ю.Бронякин тел. 8(495)4480098, моб. 89166959941 e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. г.Москва, ул. Кубинка д.4 кв.15.

Список литературы:
  • Auditory Steady-State Evoked Potentials in Newboms / F.W. Rickards, L.E.Tan, L.T. Cohen, OJ. Wilson, J.H. Drew and G.N. Clar // British Journal of Audiology.-1994.- Vol.28, N6, -P. 327-337.
  • Auditory Steady-State Responses in Normal-Hearing and Hearing-Impaired Adults / A. Dimitrijevic, M.S. John, and T.R. Picton // Ear and Hearing.-2004.-Vol.25, N1, -P. 68-84.
  • Auditory Steady-State Responses to Exponential Modulation Envelopes / M.S. John, A. Dimitrijevic and T.W. Picton // Ear and Hearing.-2002.- Vol.19, N2, -P. 106-117.
  • Comparison of Auditory Steady-State Response and Auditory Brainstem Response Thresholds in Children / K.R. Vanderwerff, C.J. Broun , B.A. Gienapp, and K.M. Schmidt Clay // Journal of the American Academy of Audiology.-2002. - Vol.13, N5, -P. 227-235.
  • Frequency-Specific Audometry Using Steady-State Responses / O.G. Lins, T.W. Picton, B.L. Boucher, A. Durieux-Smith, S.C. Shampagne, L.M. Moran // Ear and Hearing.-1996.- Vol.17, N4, -P. 81-96.
  • Hearing Threshold Estimation in Infants Using Auditory Steady-State Responses / G. Ranee, R. Roper, L. Symons, L.J. Mudy, C. Poulis, M. Dourlay, T. Kelly // Journal of the American Academy of Audiology.-2005.- Vol.16, N5, -P. 291-300.
  • Intracerebral Sources of Human Auditory Steady-State Responses / A.T. Herdman, O. Lins, P. Van Roon, D.R. Stapells, M. Scherg, and T.W. Picton // Brain Topography.- 2002.- Vol.15, N2, -P. 69-80.
  • Language of early- and later-identified children with hearing loss / C. Yoshinaga- Itano, A.L. Sedley, D.K. Coulter, A.L. Mehl // Pediatrics.-1998.- N102, -P. 1161- 1171.
  • Moeller M.P. Early intervention and language development in children who are deaf and hard of hearing / M.P.Moeller // Pediatrics.-2000.- N106, -P. 43-51.
  • Ranee G. Prediction of Hearing Threshold in Infants Using Auditory Steady State Evoked Potentials / G. Ranee, F. Rickards // Journal of the American Academy of Audiology.-2002.- Vol.13, N5, -P. 236-245.
  • The Auditory Steady-State Response: comparisons with the Auditory Brainstem Response / B. Cone-Wesson, R.C. Dowell, D. Tomlin, G. Ranee, W. Jia Ming // Journal of the American Academy of Audiology.-2002.- Vol.13, N4, -P. 173-187.