Răspunsul auditiv în stare stabilă (ASSR): A Beginner’s Guide

BY admin
|

De Douglas L. Beck, AuD, David P. Speidel, MS, și Michelle Petrak, PhD

Răspunsul auditiv în stare stabilă (ASSR) poate fi considerat un răspuns electrofiziologic la stimuli auditivi rapizi. Scopul ASSR este de a crea o audiogramă estimată din care se poate răspunde la întrebări privind auzul, pierderea auzului și reabilitarea auditivă.

ASSR permite audiologului să creeze audiograme valide din punct de vedere statistic pentru cei care nu pot sau nu doresc să participe la testele comportamentale tradiționale. ASSR se bazează pe măsuri statistice pentru a determina dacă și când este prezent un prag. Designul și funcționalitatea ASSR variază de la un producător la altul. Nota autorilor: ASSR a fost denumit anterior SSEP (Steady State Evoked Potential) și/sau AMFR (Amplitude Modulation Following Response).

Acest articol oferă o orientare de bază pentru ASSR, folosind exemple bazate pe cele mai recente perfecționări și oferte de la Interacoustics.

ASSR Comparat cu ABR

ASSR este similar cu Auditory Brainstem Response (ABR) în unele privințe. De exemplu, ASSR și ABR înregistrează activitatea bioelectrică de la electrozi dispuși în rețele de înregistrare similare. ASSR și ABR sunt ambele potențiale evocate auditive. ASSR și ABR utilizează stimuli acustici livrați prin inserții (de preferință).

ASSR și ABR au și diferențe importante. În loc să depindă de amplitudine și latență, ASSR utilizează amplitudini și faze în domeniul spectral (frecvență). ASSR depinde de detectarea vârfurilor pe un spectru, mai degrabă decât de detectarea vârfurilor pe o formă de undă timp versus amplitudine (a se vedea John și Picton1). ASSR este evocat folosind stimuli acustici repetați prezentați la o rată de repetiție ridicată, în timp ce ABR este evocat folosind sunete scurte prezentate la o rată de repetiție relativ scăzută.

Înregistrările ASSR depind cel mai adesea de examinarea subiectivă de către examinator a formelor de undă și de decizia de a decide dacă este prezent un răspuns. Determinarea răspunsului devine din ce în ce mai dificilă pe măsură ce ABR se apropie de pragul real – care este momentul în care decizia (răspuns sau absența răspunsului) este cea mai importantă. ASSR utilizează un algoritm matematic de detecție obiectiv, sofisticat, bazat pe statistică, pentru a detecta și defini pragurile auditive.

Protocoalele ABR utilizează de obicei clicuri sau explozii de tonuri într-o ureche la un moment dat. ASSR poate fi utilizat binaural, evaluând în același timp benzi largi sau patru frecvențe (500 Hz, 1.000 Hz, 2.000 Hz și 4.000 Hz) simultan.

ABR este util în estimarea pragurilor auditive în mod esențial de la 1.000 Hz la 4.000 Hz, în cazul pierderilor auditive tipice (fără pantă de schi) ușoare-moderate-severe. ASSR poate, de asemenea, să estimeze pragurile auditive în același interval ca și ABR, dar ASSR oferă mai multe informații spectrale mai rapid și poate estima și diferenția auzul în cadrul intervalelor de pierderi auditive de la severă la profundă.

Capacitatea de a detecta diferențele în aceste categorii semnificative de pierderi auditive este foarte importantă. De exemplu, diferențierea unei pierderi de auz de 75 dB față de o pierdere de auz de 95 dB poate avea un impact asupra deciziilor, cum ar fi montarea de aparate auditive tradiționale la un copil cu SNHL de 75 dB sau luarea în considerare a opțiunilor de implant cohlear pentru un copil cu SNHL de 95 dB.

Populația de pacienți

Ca și în cazul ABR, ASSR poate fi folosit pentru a estima pragurile auditive pentru cei care nu pot sau nu vor să participe la măsurile comportamentale tradiționale. Prin urmare, principalii candidați pentru ASSR ar include: nou-născuții pentru depistări și evaluări diagnostice de urmărire, bebelușii din unitatea de terapie intensivă neonatală (NICU), pacienții care nu răspund și/sau sunt în comă, persoanele care sunt suspecte din cauza naturii vizitei lor (de exemplu, compensarea lucrătorilor, probleme juridice, cereri de asigurare etc.), monitorizarea ototoxicității și altele.

Stimularea ASSR

În prezent, nu există un standard universal pentru instrumentarul ASSR. Parametrii și metodele de stimulare și înregistrare sunt concepute (și pot varia) de fiecare producător.

Inserați căștile. Căștile de inserție sunt sistemul de administrare a stimulării ales. Căștile de inserție utilizate cu ASSR permit niveluri de prezentare foarte puternice (100 dBHL sau mai mult). Cu toate acestea, stimularea la niveluri foarte ridicate poate provoca un răspuns vestibular care este potențial imposibil de distins de răspunsul auditiv (deoarece ASSR nu prezintă forma de undă într-un domeniu bazat pe timp). În plus, stimularea la aceste niveluri foarte puternice poate fi dăunătoare pentru auz.

Stimuli în bandă largă și stimuli specifici de frecvență. ASSR poate fi înregistrat folosind fie stimuli în bandă largă (adică nespecifici de frecvență), fie stimuli specifici de frecvență. Stimulii de bandă largă includ clicuri, zgomote, zgomote modulate în amplitudine și chirpici. Stimulii specifici frecvenței includ clicuri filtrate, chirpii cu bandă limitată, explozii de zgomot în bandă îngustă, explozii de tonuri, zgomot în bandă îngustă modulat în amplitudine sau tonuri pure modulate în amplitudine și frecvență.

„Chirpii” sunt o adăugire recentă la familia de stimuli în bandă largă,2 oferind atribute unice și utile. Unele sisteme ASSR mai noi utilizează stimuli chirp speciali.3 Chirpurile cu bandă limitată oferă o stimulare foarte sincronizată a unor benzi de frecvență specifice.4 Utilizarea chirpurilor și a unor algoritmi de detecție mai noi permite o colectare mai rapidă a datelor, apropiindu-se de jumătate din timpul de colectare a datelor ASSR tradiționale.4,5

Frecvențe de testare. Frecvențele de test de 500, 1000, 2000 și 4000 Hz sunt utilizate în mod obișnuit ca stimuli purtători ASSR. Aceste frecvențe sunt modulate în ceea ce privește amplitudinea și frecvența. O modulare de amplitudine (AM) de 100% este adesea utilizată la o rată de modulare ridicată (adică, >80-90 Hz). Unele sisteme ASSR sunt capabile de stimulare binaurală simultană, cu frecvențe multiple. Atunci când sunt prezentate simultan mai multe frecvențe, modulația are loc de obicei între 82 Hz și 106 Hz. Unii producători oferă o modulație de frecvență (FM) de 20% până la 25%, care, combinată cu AM, îmbunătățește de obicei răspunsul în comparație cu AM numai.

Ratele de modulație. Ratele de modulație mai mari generează răspunsuri bioelectrice derivate din trunchiul cerebral (ca ABR) și sunt, prin urmare, mai puțin sensibile la starea pacientului. Pot fi utilizate rate de modulare de frecvență mai joasă (de exemplu, 40 Hz), dar includ componente ale răspunsului de latență medie (MLR) și, prin urmare, sunt influențate de condițiile subiectului de testare (figura 1).

Figura 1. Exemplu de stimul purtător tipic modulat AM și FM de 1.000 Hz și spectrul său asociat.

Analiză. Analiza ASSR se bazează pe faptul că evenimentele bioelectrice aferente coincid cu frecvența de repetiție a stimulului. Prin urmare, analiza ASSR are o bază matematică.

Metoda specifică de analiză va depinde de algoritmul de detecție statistică al producătorului. Analiza ASSR are loc în domeniul spectral (adică frecvență) și este compusă din componente de frecvență specifice care sunt armonice ale ratei de repetiție a stimulului. Primele sisteme ASSR au luat în considerare doar prima armonică, în timp ce sistemele mai noi încorporează și armonicele superioare în algoritmii lor de detecție.

De exemplu, dacă rata de repetiție a stimulilor este de 90 Hz (adică 90 de stimuli pe secundă), ASSR va avea loc la 90 Hz, 180 Hz, 270 Hz, 360 Hz, etc. (Figura 2). Prima componentă a răspunsului spectral (în acest caz, 90 Hz) va avea cea mai mare amplitudine, iar amplitudinea scade pe măsură ce numărul de armonici (1, 2, 3, etc.) crește. Detectarea prezenței ASSR în domeniul spectral înseamnă să ne bazăm pe valorile amplitudinii și/sau fazei (uneori combinate într-un vector) ale primelor șase până la opt armonici pentru a distinge ASSR de zgomotul aleator și biologic în curs de desfășurare.

Figura 2. Analiza spectrală FFT care arată detectarea ratei de modulație și a armonicilor în prezența zgomotului care apare în mod aleatoriu.

Plasarea electrozilor. Amplasarea electrozilor pentru ASSR este adesea aceeași sau similară cu montajele de înregistrare tradiționale utilizate pentru înregistrările ABR. Cei doi electrozi activi sunt plasați la sau în apropierea vertexului și la lobul ipsilateral al urechii/mastoidian, în timp ce electrodul de masă este plasat pe partea inferioară a frunții. În cazul în care instrumentul colectează date simultan de la ambele urechi, se utilizează un preamplificator cu două canale pentru a beneficia de montajul electrozilor binaurali. Atunci când se utilizează un sistem de înregistrare cu un singur canal pentru a detecta activitatea dintr-o prezentare binaurală, un electrod de referință comun poate fi amplasat la nivelul cefei.

Filtrare, amplificare și respingerea artefactelor. Setările filtrelor ASSR nu sunt ca setările ABR. Pentru ASSR, în funcție de situația specifică, filtrul de trecere înaltă poate fi de aproximativ 40 Hz până la 90 Hz, iar filtrul de trecere joasă poate fi între 320 Hz și 720 Hz. Pantele tipice ale filtrului sunt de 6 dB pe octavă. Setările de câștig de 10.000 sunt obișnuite pentru ASSR. Respingerea artefactelor este lăsată „on.”

Ca și în cazul ABR, este avantajos să existe o „suprascriere” manuală pentru a permite clinicianului să ia decizii în timpul testului, cum ar fi o modificare a nivelului de stimulare la frecvențe individuale. Pe măsură ce datele se acumulează (Figura 3), clinicianul poate comuta între modurile de vizualizare pentru a vedea cum progresează audiograma estimată și poate aplica corecții de curs, după caz.

Figura 3. Exemplu de ASSR în curs de desfășurare. Verdele indică răspuns, roșu indică lipsa de răspuns.

Date normative și tendințe generale

Majoritatea echipamentelor ASSR furnizează tabele de corecție pentru convertirea pragurilor ASSR măsurate în audiograme HL estimate. În general, audiogramele estimate bazate pe ASSR oferă informații similare cu audiogramele bazate pe comportament.

Picton et al6 au furnizat tabele de valori de corecție care indică faptul că pragurile ASSR se situează între 10 dB și 15 dB față de pragurile audiometrice. Există variații între studii, iar datele reale de corecție depind de multe variabile, cum ar fi: echipamentul utilizat, frecvențele colectate, timpul de colectare, vârsta subiectului, starea de somn a subiectului, parametrii de stimulare utilizați și multe altele.

Indiferent de echipamentul utilizat, clinicianul trebuie să se refere la datele și referințele furnizate de producător atunci când estimează audiogramele.

Discuție

AssR s-a dovedit a fi fiabilă și eficientă în predicția pragurilor auditive. ASSR oferă multiple sinergii auditive și electrofiziologice care nu erau disponibile până acum.

Figura 4. Sistemul Interacoustics care arată nivelul de testare în dB al înregistrării ASSR în comparație cu audiograma estimată pe baza unui tabel de conversie stabilit.

Nu toate acestea, principiul de „verificare încrucișată” al lui Jerger și Hayes7 este valabil, înțelept și recomandat.8 În special, rezultatele ASSR au fost raportate cu artefacte semnificative ale stimulilor în situații neobișnuite (de exemplu, stimuli de frecvență joasă prezentați la 100 dB HL sau mai mult), și au fost observate și alte artefacte (a se vedea Stapells et al9). Studiile de conducere osoasă nu sunt încă definitive, iar aplicarea directă a ASSR la diverse etiologii (de exemplu, boala Meniere, neuroma acustică, neuropatia auditivă etc.) este în curs de investigare în întreaga lume.

ABR sau ASSR? The Application of Tone-Burst ABRs in the Era of ASSRs. de James W. Hall III, PhD, august 2004 HR.

ASSR este o tehnologie interesantă care oferă informații rapide și fiabile despre pragul auditiv cu frecvențe multiple, specifice urechii. ASSR continuă să „ridice ștacheta” în ceea ce privește viteza și acuratețea testelor, iar sistemele sunt disponibile de la o mână de producători.

În acest articol, am oferit exemple bazate pe cele mai recente perfecționări și oferte de la Interacoustics. Anticipăm dezvoltarea și perfecționarea în continuare, pe măsură ce în viitor vor fi disponibile protocoale și acuratețe în continuă îmbunătățire.

Recunoștințe

Autorii îi mulțumesc lui Claus Elberling, PhD, pentru cunoștințele sale, editările, precum și pentru comentariile și intuițiile sale bine gândite pe parcursul pregătirii acestui manuscris.

  1. John MS, Picton TW. MASTER: un program Windows pentru înregistrarea mai multor răspunsuri auditive în stare staționară. Comput Methods Programs Biomed. 2000;61:125-150.
  2. Elberling C, Don M, Cebulla M, Stürzebecher E. Auditory steady-state responses to chirp stimuli based on cochlear traveling wave delay. J Acoust Soc Am. In press.
  3. Stürzebecher E, Cebulla M, Elberling C, Berger T. New efficient stimuli for evoking frequency-specific auditory steady-state responses. J Am Acad Audiol. 2006;17:448-461.
  4. Elberling C, Cebulla M, Stürzebecher E. Simultaneous multiple stimulation of the ASSR. Lucrare prezentată la: ISAAR (International Symposium on Auditory and Audiological Research) Auditory Signal Processing in Hearing-Impaired Listeners; Danemarca, 2007. În curs de publicare.
  5. Cebulla M, Stürzebecher E, Elberling C. Objective detection of auditory steady-state responses: comparison of one-sample and q-sample tests. J Am Acad Audiol. 2006;17:93-103.
  6. Picton TW, Dimitrijevic A, Perez-Abalo M-C, van Roon P. Estimarea pragurilor audiometrice folosind răspunsurile auditive în stare staționară. J Am Acad Audiol. 2005;16:140-156.
  7. Jerger JF, Hayes D. The cross-check principle in pediatric audiometry. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1976;102:614-620.
  8. Joint Committee on Infant Hearing. Declarația de poziție pentru anul 2000: Principii și orientări pentru programe de detectare și intervenție timpurie a auzului. Pediatrie. 2000;106:798-817.
  9. Stapells DR, Herdman A, Small SA, Dimitrijevic A, Hatton J. Starea actuală a răspunsului auditiv în stare staționară și a răspunsului auditiv al trunchiului cerebral evocat de ton pentru estimarea audiogramei unui sugar. În: Seewald RC, Bamford JM, eds. A Sound Foundation Through Early Amplification 2004. Basel, Elveția: Phonak AG; 2004:43-59.

Acest articol a fost trimis către HR de Douglas L. Beck, AuD, director de relații profesionale la Oticon Inc, Somerset, NJ; David P. Speidel, MS, director de servicii de audiologie, și Michelle Petrak, PhD, audiolog și manager de produs la Interacoustics, Eden Prairie, Minn. Corespondența poate fi adresată sau lui Douglas Beck la Oticon Inc, 29 Schoolhouse Road, Somerset, NJ 08875-6724; e-mail: .

Lecturi recomandate

  • Cohen LT, Rickards FW, Clark GM. O comparație a potențialelor evocate în stare staționară la tonuri modulate la oameni treji și adormiți. J Acoust Soc Am. 1991;90:2467-2479.]
  • Cone-Wesson B, Dowell RC, Tomlin D, Rance G, Ming WJ. Răspunsul auditiv în stare staționară: comparații cu răspunsul auditiv al trunchiului cerebral. J Am Acad Audiol. 2002;13:173-187.
  • Cone-Wesson B, Parker J, Swiderski N, Rickards F. The auditory steady-state evoked response: full-term and premature neonates. J Am Acad Audiol. 2002;13:260-269.
  • Cone-Wesson B, Rickards F, Poulis C, Parker J, Tan L, Pollard J. The auditory steady-state response: clinical observations and applications in infants and children. J Am Acad Audiol. 2002;13:270-282.
  • Dimitrijevic A, John MS, van Roon P, et al. Estimarea audiogramei folosind răspunsuri auditive multiple în stare de echilibru. J Am Acad Audiol. 2002;13:205-224.
  • Dimitrijevic A, John MS, van Roon P, Picton TW. Răspunsuri auditive umane în stare de echilibru la tonuri modulate independent atât în frecvență, cât și în amplitudine. Ear Hear. 2001;22:100-111.
  • John MS, Dimitrijevic A, van Roon P, Picton TW. Răspunsuri auditive multiple la starea de echilibru auditiv la stimuli AM și FM. Audiol Neurootol. 2001;6:12-27.
  • John MS, Purcell DW, Dimitrijevic A, Picton TW. Avantaje și avertismente atunci când se înregistrează răspunsurile în stare staționară la stimuli multipli simultani. J Am Acad Audiol. 2002;13:246-259.
  • National Institutes of Health Consensus Development Conference Statement. Identificarea timpurie a tulburărilor de auz la sugari și copii mici. NIH Consensus Statement Online. March 1-3, 1993;11(1):1-24.
  • Rance G, Beer DE, Cone-Wesson B, et al. Clinical findings for a group of infants and young children with auditory neuropathy. Ear Hear. 1999;20:238-252.
  • Rance G, Rickards F. Predicția pragurilor auditive la sugari folosind potențialele evocate auditive în stare staționară. J Am Acad Audiol. 2002;13:236-245.
  • Rickards FW, Clark GM. Potențiale evocate în stare staționară la tonuri modulate în amplitudine. În: În: A: Nodar RH, Barber C, eds. Evoked Potentials II: The Second International Evoked Potentials Symposium. Boston: Butterworth; 1984:163-168.
  • Small SA, Hatton JL, Stapells DR. Efectele metodei de cuplare a oscilatorului osos, a locației de plasare și a ocluziei asupra răspunsurilor auditive în stare staționară cu inducție osoasă la sugari. Ear Hear. 2007;28:83-98.
  • Small SA, Stapells DR. Răspunsuri artefactuale la înregistrarea răspunsurilor auditive în stare staționară. Ear Hear. 2004;25:611-623.
  • Small SA, Stapells DR. Praguri multiple de răspuns auditiv în stare de echilibru la stimuli de inducție osoasă la sugari mici cu auz normal. Ear Hear. 2006;27:219-228.
  • Stapells DR, Linden D, Suffield JB, Hamel G, Picton TW. Potențiale auditive umane de stare staționară. Ear Hear. 1984;5:105-113.
  • Stelmachowicz PG. Cum știm că am înțeles bine? Măsuri electroacustice și audiometrice. In: Seewald RC, ed. Seewald RC. A Sound Foundation Through Early Amplification 1998. Stäfa, Elveția: Phonak AG; 2000:109-118.
  • Stürzebecher E, Cebulla M, Elberling C. Automated auditory response detection: statistical problems with repeated testing. Int J Audiol. 2005;44:110-117.
  • Vander Werff KR, Brown CJ, Gienapp BA, Schmidt Clay KM. Compararea pragurilor de răspuns auditiv în stare staționară și de răspuns auditiv al trunchiului cerebral la copii. J Am Acad Audiol. 2002;13:227-235.

Citație pentru acest articol: Beck DL, Speidel DP, Speidel DP, Petrak M. Auditory steady-state response: Un ghid pentru începători. Revizuirea auzului. 2007;14(12):34-37.