LE
OTOEMISSIONI
IN UN
BATTITO
DI CIGLIA…
Dott. Cataldo Marsico
Dott. Liberato Di Leo
Maggio 2007
LE
OTOEMISSIONI
IN UN
BATTITO
DI CIGLIA…
Dott. Cataldo Marsico
Dott. Liberato Di Leo
Maggio 2007
1
Dott. Cataldo Marsico
Laureato in medicina e chirurgia presso l'Università degli Studi di Roma "La Sapienza".
Attualmente è Dirigente medico I° livello presso l'Unità operativa di ORL Ospedale Sant'Eugenio Roma
Dott. Liberato Di Leo
Laureato in Tecniche Audioprotesiche presso l'università di Siena.
Attualmente è Responsabile tecnico e della formazione audiologica della Maico S.r.l.
2
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
Indice
Le otoemissioni acustiche e le recenti conoscenze della fisiologia cocleare
Pag. 4
Elementi di anatomo-fisiologia della coclea
Pag. 6
La classificazione delle Otoemissioni Acustiche
Pag. 11
Le otoemissioni acustiche spontanee (SOAE)
Pag. 12
Le Otoemissioni Acustiche Evocate da Transienti (TEOAS)
Pag. 15
Le Otoemissioni evocate come prodotti di distorsione (DPOAES)
Pag. 17
Differenze tra TEOAE e DPOAE
Pag. 19
Cosa non possiamo fare con le Otoemissioni acustiche
Pag. 21
Gli screening uditivi neonatali
Pag. 22
Tecnologia: descrizione di un dispositivo per il rilievo delle Otoemissioni
Pag. 25
Tecnologia: descrizione delle emissioni otoacustiche, un breve promemoria…
Pag. 27
• Cosa sono i DPOAE?
Pag. 27
• Cosa sono le TEOAE?
Pag. 27
• Quale è il significato dei risultati delle emissioni otoacustiche?
Pag. 27
• Come avviene la misurazione DPOAE?
Pag. 28
• Come avviene la misurazione delle TEOAE?
Pag. 28
• Come funziona uno strumento che misura le Otoemissioni?
Pag. 28
• Quale gamma di frequenze uditive viene stimata?
Pag. 28
Tecnologia: sequenza d’esame
Pag. 29
• Prime fasi
Pag. 29
• Per esami DPOAE
Pag. 29
• Per esami delle TEOAE
Pag. 30
• Commenti circa le variazioni nella stima del SNR
Pag. 31
• Criteri Pass/Refer per DPOAE
Pag. 31
• Criteri Pass/Refer per le TEOAE
Pag. 32
• Misurazioni DPOAE ad alta frequenza
Pag. 33
Tecnologia: esperienze… di Alain B. Gertner
Pag. 34
Esperienze in una clinica
Pag. 35
Benefici di un’unità portatile
Pag. 36
Alcuni scenari dei test
Pag. 37
Bibliografia
Pag. 39
3
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
LE OTOEMISSIONI
ACUSTICHE E LE RECENTI
CONOSCENZE DELLA
FISIOLOGIA COCLEARE
Tre decenni fa la scoperta da parte di Kemp
(1978) delle otoemissioni acustiche o "echi
cocleari“ ha rappresentato una tappa basilare
per la conoscenza della fisiologia del sistema
uditivo e per la diagnosi delle ipoacusie di tipo
neurosensoriale a genesi cocleare.
Infatti, la teoria “dell'onda viaggiante” di Von
Bekesy (1949) aveva sostanzialmente spiegato
per anni la meccanica cocleare.
Anche se in precedenza gli studi di Gold
(1948) avevano ipotizzato a livello cocleare un
meccanismo di bio-feed-back positivo, che
potesse spiegare alcune peculiari proprietà
della coclea, come l’alta selettività frequenziale,
l’elevata sensibilità di soglia, la capacità di
discriminazione e l’ampio range dinamico.
La scoperta fatta da Brownell nel 1983
dell’esistenza dell’attività contrattile delle
cellule ciliate esterne da cui dipenderebbe la
capacità di selezione e di risoluzione
frequenziale della coclea ha consentito la
comprensione dei meccanismi della fisiologia
cocleare.
Essendo le otoemissioni acustiche, ormai
per opinione, la quantità di energia generata
dall’attività contrattile delle cellule ciliate
esterne trasmessa dall’orecchio interno nel
condotto uditivo esterno attraverso la catena
ossiculare e la membrana timpanica, la loro
registrazione ha permesso di monitorare la
funzionalità della coclea e di scoprirne le
eventuali alterazioni.
4
FIG. 1 Suddivisione schematica e funzionale dell'orecchio esterno, medio ed interno
1) condotto uditivo esterno;
2) cavo del timpano con sistema timpanoossiculare ed articolazione tra staffa e
finestra ovale;
3) canale cocleare contenente endolinfa,
delimitato dalla scala vestibolare (4) e dalla
scala timpanica
5) contenenti perilinfa;
6) finestra rotonda con membrana secondaria
del timpano o membrana di Scarpa;
7) ramo cocleare del nervo acustico;
8) utricolo, vestibolo, canali semicircolari,
ramo vestibolare del nervo acustico;
9) nervo facciale.
5
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
ELEMENTI DI
ANATOMO - FISIOLOGIA
DELLA COCLEA
Da un punto di vista anatomo-fisiologico il
canale cocleare è formato dalla membrana
basilare, dall'organo del Corti che è posto sopra
la membrana basilare e le strutture gelatinose
della membrana tectoria.
Le cellule sensoriali dell’organo di Corti
sono chiamate cellule ciliate perché fornite
di steriocilia, che sono estroflessioni
citoplasmatiche rigide dal numero variabile da
50 a 100 per cellula. Le stereociglia nelle cellule
ciliate interne (CCI) sono lineari ordinate
solitamente in due file, mentre hanno una tipica
forma a W nelle cellule ciliate esterne (CCE)
dove sono su tre file. La loro struttura
molecolare è costituita da filamenti di actina.
Le stereocilia delle CCE sono intimamente
connesse con la membrana tectoria, mentre le
stereocilia delle CCI sono libere di muoversi tra
membrana tectoria e membrana reticolare.
Le cellule ciliate interne (CCI), 3500 circa,
sono disposte in un'unica fila tra le cellule
esterne e le cellule di sostegno, presentando
forma allungata ed ovoidale, affinata verso l'alto.
Le cellule ciliate esterne (CCE) sono
posizionate su tre file e sono circa 12.000 nella
coclea umana.
Nel canale cocleare debbono essere
riconoscibili due componenti una che costituisce
la cosiddetta macromeccanica cocleare le cui
strutture sono rappresentate dalla membrana
basilare, i liquidi endolabirintici, la membrana
tectoria e l'organo del Corti; mentre per
strutture della micromeccanica cocleare si
intendono le cellule citiate interne ed esterne, le
stereocilia, la giunzione cilio-tectoria.
6
FIG. 2 Canale cocleare e Organo del Corti
1) scala vestibolare
2) scala timpanica
3) canale coclearie
4) membrana basilare sulla quale è
appoggiato l'Organo di Corti
5) organo di Corti
6) fibre del ramo coclearie del nervo
7) membrana tectoria
8) membrana di Reissner
9) lamina spirale ossea
FIG. 3 Rappresentazione schematica dell'Organo del Corti
1 e 2) pilastro interno dell'Organo del Corti
3) galleria o tunnel di Corti
4) cellule acustiche interne disposte in
un'unica fila
5) cellule acustiche esterne disposte in più file
6) cellule di Deiters
7) cellule di sostegno interne
8) cellule di sostegno esterne o cellule di
Hensen e cellule di Claudius (8')
9) membrana tectoria
10) membrana basilare
11) membrana reticolare
7
ELEMENTI DI
ANATOMO - FISIOLOGIA
DELLA COCLEA
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
Dal punto di vista fisiologico la coclea è
lineare di vibrazione della membrana basilare
può essere paragonata ad un sistema
che però non permette di spiegare la percezione
idromeccanico
di toni inviati contemporaneamente con bassa
messo
in
azione
dal-
l’infossamento della staffa che determina un
intensità di stimolazione .
aumento della pressione della perilinfa in
Era ipotizzabile, pertanto, che esistessero
prossimità della finestra ovale.
fenomeni non lineari originati da processi attivi
Essendo la capsula ossea cocleare rigida si
cocleari che giustificassero la percezione di toni
realizza un movimento in opposizione di fase
forniti simultaneamente a bassa intensità di
della finestra rotonda, al contrario il canale
stimolazione.
cocleare essendo elastico va in vibrazione.
Le vibrazioni causate nei liquidi labirintici
aveva ipotizzato che la coclea funzionasse con
dalla vibrazione pressoria tra rampa vestibolare
caratteristiche selettive di "tuning" spiegabili
e rampa timpanica non generano una
solo con un meccanismo non lineare.
vibrazione identica lungo tutta la membrana
basilare.
8
Così Gold nel 1948, come già ricordato,
Egli sosteneva che l’ampio range dinamico
dell’udito dell’uomo, l’alta sensibilità della
Durante la fase di vibrazione un'”onda
membrana basilare fino a pressioni piccole
viaggiante” ha origine dalla base della coclea e
(80dBSPL), l'elevata selettività delle curve di
si muove progressivamnte verso l'apice con
tuning psicoacustiche e di risposta elettrica
ampiezza sempre maggiore fino a quando non
delle fibre dell'VIII, fossero dovuti a fenomeni
raggiunge la zona di massima ampiezza la cui
attivi non lineari della coclea. Ed egli è stato
localizzazione è determinata dalla frequenza
inoltre il primo a supporre che le cellule
del tono stimolante (frequenza caratteristica).
sensoriali fossero in grado di produrre segnali
Raggiunta questo punto di massima ampiezza
acustici come emissioni a banda stretta. Ma la
l’onda diminuisce velocemente fino a sparire.
limitazione dei mezzi tecnici del tempo non
La vibrazione della membrana basilare
permisero di dimostrare la giustezza delle sue
causa la flessione delle cilia delle CCE per lo
geniali ipotesi confermate in particolare da due
scivolamento della membrana tectoria sulla
studi successivi .
lamina reticolare, invece le CCI che non hanno
Nel 1971 Rhode con osservazioni sulla
rapporti diretti con la membrana tectoria sono
scimmia vivente utilizzando clicks e toni puri ed
eccitate dal movimento dell' endolinfa tra le due
analizzando zone basali della membrana
membrane.
basilare tra 6 e 10Khz osservò che i movimenti
La teoria dell’onda viaggiante di Von Bekesy
erano assolutamente non lineari anche a livelli
ed il modello di interazione tra membrana
di stimolazione moderati ed elevati (70-90
tectoria e cellule ciliate si fonda su una risposta
dBSPL).
E poi nel 1978 Kemp registrò un segnale
e la lamina cuticolare e fibre di miosina e
acustico nel condotto uditivo esterno prodotto a
tropomiosina nella regione di impianto delle
livello
stereocilia.
cocleare
da
fenomeni
attivi:
le
otoemissioni acustiche.
Mentre il "turgore" tipico di queste cellule è
Il fulcro della meccanica cocleare è la
prodotto
dall'attività
osmotica
sarebbe
funzione delle cellule ciliate interne che attuano
spiegabile per la presenza di numerosi depositi
un duplice processo di trasduzione: meccano-
di glicogeno citoplasmatico e l’attività osmotica
elettrica che si attua nel polo apicale della
che rende più omogenea la contrazione delle
cellule e meccano-chimica che si realizza nel
CCE.
polo basale. La prima avviene con una
Inoltre,
le
CCE
hanno
un
reticolo
deflessione delle stereocilia e l'apertura
endoplasmatico particolarmente abbondante in
meccanica dei canali della superficie delle
corrispondenza della zona di membrana di
cellule provocando il flusso di ioni K+
contatto con le sinapsi efferenti ciò dimostra
intracellulare. Tale passaggio di ioni K+
l’attività di regolazione svolta dal sistema
modifica il potenziale intracellulare con la
nervoso efferente sulla motilità delle CCE.
cessione di mediatori chimici nello spazio pre
Infine, Brownell (1983) ha osservato che
sinaptico a livello del polo inferiore della cellula
le
ciliata ed attivazione delle sinapsi delle fibre
depolarizzazione
efferenti del nervo acustico.
accorciamento ed un allungamento in fase di
In questo quadro le CCE realizzano un tipo di
CCE
stimolate
elettricamente
hanno
un
in
veloce
iperpolarizzazione.
retrocontrollo attivo che amplifica la risposta
Stimolazione delle CCE può avvenire anche
cocleare ai suoni e incrementa la selettività
ad
frequenziale dell'Organo del Corti. Questa
neurotrasmettitore rilasciato dalle sinapsi del
funzione di retrocontrollo può essere espletata
nervo efferente delle CCE (Zemmer 1989)
dalle cellule ciliate esterne grazie alla loro attiva
facendo supporre che l'attivazione nervosa
motricità, la vera scoperta che ha rivoluzionato
efferente determini la contrazione delle CCE.
opera
della
acetilcolina
che
è
il
le recenti conoscenze della meccanica cocleare,
I meccanismi di attivazione della CCE da
e di cui le otoemissioni acustiche sono un
parte degli stimoli sonori iniziano con i
epifenomeno.
movimenti oscillatori della membrana basilare
Le proprietà contrattili delle CCE sono
dimostrate
da
diverse
che inducono le deflessioni delle stereociglia
osservazioni
che possono determinare iperpolarizzazione o
ultrastrutturali. Infatti, studi di microscopia
depolarizzazione della cellula a secondo che la
elettronica hanno mostrato l’esistenza di
deflessione delle stereociglia siano verso
notevoli depositi di actina nelle CCE tra il nucleo
l’esterno o verso l’interno.
9
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
Le CCE si contraggono a seguito di una
depolarizzazione e si allungano per una
polarizzazione, variando la loro lunghezza -/+
di un 4%.
Ma recenti studi (Dallos, 2003) hanno
ridimensionato il ruolo dell’actina e della
miosina presenti nel citoplasma delle CCE
nei meccanismi di motricità delle CCE
identificando in una proteina della membrana
citoplasmastica, la prestina, il motore della
motricità delle CCE.
La contrazione rapida delle CCE amplifica
l’ampiezza della deformazione della membrana
basilare che è capace di attivare un piccolo
numero di CCI realizzando il massimo della
sensibilità nella zona di massima ampiezza
dell'onda viaggiante.
Ciò consente la spiegazione dell'estrema
selettività frequenziale della coclea difficilmente
spiegabile con le sole caratteristiche meccaniche
della membrana basilare.
In conclusione la motricità delle CCE svolge
un’attività essenziale nell’organo di Corti
producendo un aumento della sensibilità e della
risoluzione frequenziale della coclea ed è
responsabile della genesi delle otoemissioni
acustiche.
10
ELEMENTI DI
ANATOMO- FISIOLOGIA
DELLA COCLEA
LA CLASSIFICAZIONE
DELLE OTOEMISSIONI
ACUSTICHE
Le otoemissioni acustiche (OAEs) sono
segnali acustici tonali a banda stretta e di
bassa intensità registrabili nel canale uditivo
esterno, generate dalle cellule ciliate esterne
spontaneamente o dopo stimolazione.
Esse possono essere classificate secondo il
tipo di stimolo che le evoca in: otoemissioni
spontanee (SOAEs), registrabili in assenza di
stimoli sonori;
- otoemissioni evocate da stimoli transienti
(TEOAEs), ottenute con clik o con tone
burst;
- otoemissioni da prodotti di distorsione
(DPOAEs), ottenute con la presentazione
contemporanea di due stimoli sonori sonori
(f1 e f2):
- otoemissioni simultanee determinate da uno
stimolo
sonoro
continuo,
difficili
da
registrare e di conseguenza meno studiate
delle altre.
11
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
LE OTOEMISSIONI
ACUSTICHE SPONTANEE
(SOAEs)
Le otoemissioni acustiche spontanee
(SOAEs) sono segnali tonali di bassa intensità
misurati nel condotto uditivo esterno in
mancanza di stimoli inviati.
La registrazione avviene con un piccolo
microfono posto nel condotto uditivo esterno, il
rumore è preamplificato ed un filtro passa-alto
cancella il rumore fisiologico tra 300 e 500 Hz.
Quindi, il segnale è amplificato per essere
elaborato per mezzo di analizzatori a banda
stretta, di solito bisogna effettuare diverse
registrazioni
e
la
risposta
è
ottenuta
dall'averaging di una serie di campioni.
L'esatto meccanismo all’origine delle
SOAEs non è, a tutt’oggi, conosciuto anche se
è
universalmente
ammesso
che
sono
generate dall'attività non lineare delle CCE.
Sia Kemp (1986) che Manley (1993) hanno
supposto che le SOAEs traggono origine da
irregolarità strutturali della coclea che
comunque non provocano modificazioni della
soglia audiometrica, come delle anomalie
delle
CCE
ad
esempio
una
fila
sovrannumeraria di cellule che possono
causare una riflessione di energia dalla
coclea. (Losbury-Martin 1988).
Altri studi motivano la spiegazione per cui
le SOAEs originerebbero da "imperfezioni"
della coclea: le SOAEs sono presenti in regioni
frequenziali
dell'udito
normale
e
sono
modificabili da noxae che colpiscono le CCE
come ipossia, farmaci ototossici e rumore.
Nell'orecchio umano le SOAEs non sono
registrabili per ipoacusie oltre i 25-30 dBHL.
12
Nei primi studi erano misurabili nel 35-
Queste variazioni sono attribuibili al
40% nei soggetti normoudenti in studi più
rumore di fondo, al posizionamento del probe,
recenti riducendo il rumore ambientale si è
all'umidità del condotto uditivo esterno, alle
giunti
modificazioni dell'orecchio medio.
al
70%
dei
soggetti
esaminati
(Talmadge 1993). Si possono registrare valori
Alcuni elementi possono modificare le
differenti di SOAE in uno stesso orecchio o nei
caratteristiche delle SOAEs:
due orecchi di uno stesso soggetto.
1) la presenza di un tono puro; 2) le variazioni
La
maggioranza
delle
SOAEs
si
distribuisce nella frequenze 1000-2000 Hz, per
di pressione del condotto uditivo; 3) uno
stimolo controlaterale; 4) l'affaticamento.
cui è stata ipotizzata una loro origine dalla
porzione intermedio apicale. Peraltro, nel 4%
1) Un tono puro di bassa intensità con
circa dei soggetti si possono registrare SOAEs
frequenza prossima alla frequenza della
anche al di sopra dei 2000 Hz e fino a 8000 Hz.,
SOAE può produrre una pulsazione o un
mentre più basse di 500 Hz non sono
suono aspro che può essere udito dal
registrabili per l’uso di filtri per annullare il
soggetto. Un tono esterno con frequenza
rumore fisiologico a bassa frequenza.
sufficientemente vicina a quella della SOAE
Nel neonato la frequenza è più alta (3000-
può provocare uno shift in alto o in basso
4000 Hz). La stabilità frequenziale delle SOAE
della frequenza delle SOAE. Infine, le
è un parametro caratteristico nello stesso
SOAEs possono essere cancellate da un
soggetto, anche se si possono osservare
tono puro di frequenza vicina a quella
modeste fluttuazioni di frequenza tra gli 8 ed
dell'SOAE stesse.
16 Hz a distanza di tempo, e tra 4 e 5 Hz nella
stessa giornata.
Altra
caratteristica
2) Essendo le SOAEs trasmesse attraverso
delle
SOAEs
è
l’orecchio medio, l'ampiezza dell'SOAEs
l’ampiezza (db SPL) che però varia da soggetto
aumenta o descresce in funzione della
a soggetto e nello stesso soggetto da orecchio
pressione dell'orecchio medio.
a orecchio e da un esame al successivo.
Le intensità registrate nell’orecchio umano
3) Comunemente agli altri tipi di OAEs, la
vanno da i -12 e +20dB SPL con una media
stimolazione controlaterale con un tono o
nell' adulto di -3 e O dB SPL e nel neonato di
un segnale a banda causa una variazione
10 dB SPL e spesso la misura dell'ampiezza è
delle SOAEs con uno shift dell'ampiezza e
fluttuante entro i 3 dB SPL in esami
della frequenza.
successivi.
13
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
4) È risaputo che il temporary threshold shift
LE OTOEMISSIONI
ACUSTICHE SPONTANEE
(SOAEs)
un mezzo obiettivo di misura del TTS.
(TTS) è determinato dall'esposizione ad uno
Per quanto riguarda l’utilizzo clinico delle
stimolo intenso. Vari studi, proverebbero
SOAE sono stati riportati alcuni lavori nei quali
questo shift anche per le SOAEs. (Cianfrone
sono state cercati rapporti tra SOAE e
1993).
acufene.
Generalmente è stata esclusa questa
L'esposizione ad uno stimolo protratto
correlazione partendo dall’osservazione che le
causa una prima riduzione di ampiezza
SOAEs
dell'SOAE ed una successiva due minuti dopo
inferiore a 4000 Hz mentre l'acufene è, in
la cessazione dell'esposizione.
genere, a una frequenza più elevata.
hanno
frequenza
caratteristica
Tuttavia, in qualche caso si sarebbero
14
Da questi dati ne deriva che il TTS e le
rilevate delle fluttuazioni delle SOAEs in
variazioni delle SOAEs dopo esposizione al
relazione alle fluttuazioni dell'acufene, e ciò
rumore dipendono entrambe dalle cellule
ha fatto ipotizzare che solitamente le SOAEs
ciliate esterne, quindi le SOAEs sono
non sono udibili perchè il sistema uditivo si
espressione della funzionalità cocleare e sono
adatta ad un segnale costante.
LE OTOEMISSIONI
ACUSTICHE EVOCATE DA
TRANSIENTI (TEOAES)
Le
otoemissioni
acustiche
evocate
transitorie (TEOAEs) sono segnali acustici
registrabili nel condotto uditivo esterno della
durata di oltre 10 ms che compaiono dopo 5 ms
dall’invio di una serie di clicks o tone-burts per
via aerea o ossea .
Sono riscontrabili nel 98-100% dei soggetti
adulti normoacusici e con soglia audiometrica
normale od inferiore a 30-40 dB HL.
Le TEOAEs vengono registrate con una
sonda posta a perfetta tenuta nel meato
acustico esterno e nella quale sono contenuti
un trasduttore ed un microfono.
Per evocare le TEOAE si impiegano clicks o
tone burst della durata di 80 msec, con una
ripetitività di 50 stimoli/sec e con un’intensità di
80-90 dB SPL con frequenza compresa tra 0,5 e
4 KHz. La modalità di stimolazione è di tipo
differenziale non lineare in cui un treno di
stimoli
è
costituito
da
tre
impulsi
in
compressione di eguale ampiezza seguiti da un
impulso in rarefazione di intensità tripla rispetto
ai precedenti.
I fondamentali parametri utilizzabili per
scopi
clinici
delle
otoemissioni
evocate
transitorie TEOAEs) sono: la soglia, l’ampiezza,
lo spettro della risposta espressa in intensità
(dBSPL) e la latenza .
Sono individuabili due tipi di soglia: una di
“comparsa” che è la più piccola intensità dello
stimolo in grado di evocare una risposta e l’altra
di “saturazione“ rappresentata dal livello di
intensità dopo il quale non si riscontrano più
aumenti di ampiezza.
15
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
L’ampiezza aumenta con un tendenza non
lineare rispetto all’intensità dello stimolo fino a
LE OTOEMISSIONI
ACUSTICHE EVOCATE DA
TRANSIENTI (TEOAES)
Hanno, però, anche dei limiti nell’applicazione
clinica:
80-90 db SPL, oltre il quale si osserva una
veloce crescita lineare.
- alcuni problemi tecnici come il corretto
La latenza è specificamente legata alla
posizionamento della sonda, non sempre
frequenza dello stimolo: le alte frequenze
facile nei neonati, la necessità di una buona
presentano una latenza minore a confronto
pulizia del condotto uditivo esterno che
delle basse frequenze.
sempre nei neonati è spesso difficile, il
Lo spettro di frequenza presenta un picco
più elevato legato allo stimolo evocante e da
rumore ambientale, che può mascherare la
risposta;
altre frequenze non incluse nello spettro dello
- la bassa specificità frequenziale è dovuta allo
stimolo, più aumenta lo stimolo la banda si
stimolo utilizzato, il click, che possiede una
riduce.
frequenza compresa all’incirca tra 1000 e 3000
Le TEOAE non vengono evocate in presenza
Hz;
di ipoacuse superiori a 30 db HL ed in presenza
- è un test altamente sensibile (non si hanno
di patologie dell’orecchio medio, per cui non
falsi negativi), ma poco specifico (si ha un
forniscono informazioni sul tipo o sul livello di
discreto numero di falsi positivi), per cui,
ipoacusia.
spesso
Le TEOAEs trovano il loro impiego clinico:
nello
screening
neonatale
ciò
comporta la necessità di test di controllo di
secondo livello (ABR);
- nello screening audiologico neonatale, dove è
il primo esame, per il loro basso costo
economico, per la modesta invasività e la
rapidità di esecuzione, anche perché nel
neonato l’ampiezza delle risposte è superiore
a quelle dell’adulto e pertanto molto ben
analizzabili;
- nella diagnosi differenziale nelle ipoacusie
neurosensoriali con potenziali evocati uditivi
assenti, infatti, valutando la funzionalità del
recettore
cocleare
per
porre
diagnosi
differenziale tra ipoacusia da patologia
cocleare o retrococleare (ad esempio nel
neurinoma dell’VIII nervo cranico).
16
- non permette una valutazione dell’ipoacusia
se il deficit uditivo supera circa i 30 dBHL.
LE OTOEMISSIONI EVOCATE
COME PRODOTTI DI
DISTORSIONE (DPOAES)
Sono il risultato della risposta a due
stimoli (toni puri diversi in frequenza) inviati
simultaneamente.
Non
basilare
essendo
di
capace
rispondere
contemporaneamente
si
la
a
membrana
due
stimoli
determina
la
comparsa di prodotti di distorsione di
frequenza che sono strettamente correlati alle
frequenze degli stimoli primari.
Infatti, i prodotti di distorsione sono il
risultato della combinazione matematica per
sommazione o differenza dei toni stimolati.
La genesi delle DPOAEs è legata anche
essa alla stimolazione non lineare delle
cellule ciliate esterne.
Anche
se
sembra
che
all’intensità
generalmente utilizzata di 60-70 dB SPL i
DPOAEs sono originati da meccanismi
cocleari attivi, mentre ad una intensità di
stimolazione oltre 80 dBSPL predominano i
fenomeni passivi.
Il parametro principale dei DPOAEs è
l’ampiezza che è determinata dall’ampiezza
dei toni primari.
Un altro parametro da tener conto nella
registrazione dei DPOAEs è il rumore di fondo
che, se eccessivamente alto, può coprire i
DPOAE per cui la differenza di ampiezza tra
DPOAEs e rumore di fondo deve essere di per
lo meno di 3 dB SPL.
L’utilizzazione clinica dei DPOAE è molto
simile alle TEOAE:
17
LE OTOEMISSIONI
EVOCATE COME PRODOTTI
DI DISTORSIONE (DPOAES)
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
- nello screening neonatale dove hanno
generalmente
le
stesse
della
solitamente le identiche modalità e le
registrazione delle TEOAE sia nei neonati
medesime limitazioni delle TEOAE ma
che negli adulti ed inoltre la loro assenza
presentano
nelle ipoacusie di entità superiore a 40-50
una
superiore
specificità
frequenziale;
dB HL ne riduce l’utilizzazione nelle
- nel monitoraggio delle funzioni cocleari per
la
loro
caratteristica
dei
DPOAE
di
modificarsi anche quando il danno cocleare
ipoacusie di media entità e nel monitoraggio
di ipoacusie ingravescenti.
Concludendo, dovendo fare un consuntivo
(tossico, traumatico, o degenerativo) non si
sulle
manifesti con una ipoacusia rilevabile
acustiche hanno determinato nell’attuale
dall’audiometria tonale o quando questa sia
audiologia, esse hanno sicuramente trovato
limitata ad alcune frequenze;
un largo utilizzo clinico negli screening
- nella diagnosi differenziale delle ipoacusie
cocleare da patologie retrococleari.
- in
18
sono
ambito
medico-legale,
innovazioni
che
le
otoemissioni
neonatali dove rappresentano attualmente
l'esame di prima scelta e negli studi di
per
le
fisiologia e fisiopatologia cocleare dove hanno
caratteristiche di obiettività e non invasività.
permesso di svelare in particolare il ruolo
Le limitazioni nell’applicazione dei DPOAE
svolto delle cellule ciliate esterne.
DIFFERENZE
TRA TEOAE
E DPOAE
Come accennato le OAE si distinguono a
seconda del tipo di stimolo evocante.
Ancor prima di addentrarci nelle questioni
tecniche e di gestione di una registrazione
OAE, è bene soffermarsi ad un'analisi, se pur
veloce, delle due principali metodiche di
registrazione e ad alcune considerazioni che
sono alla base per il resto dell'argomento
otoemissioni.
In gergo tecnico, a volte, si presume il
semplice fatto che un orecchio interno sano
produce OAE mentre un orecchio con perdita
di udito no.
Certamente
l'OM
deve
funzionare
efficacemente per poter ottenere delle OAE,
per questo il test delle otoemissioni è in realtà
un test dell'integrità funzionale di tutto
l'apparato periferico, OM incluso.
Per eseguire il test OAE ad un orecchio
dobbiamo prima di tutto mandargli un suono.
Se all'orecchio mandiamo un breve suono
transiente, allora possiamo usare il ritardo
naturale di tutte le onde nella coclea per poter
captare il suono proprio della coclea provocato
dallo stimolo.
Questa è una tecnica di eco-suono: si invia
una breve pulsazione di suono dentro
l'orecchio per poi captare l'eco ritardato
emesso dall'orecchio stesso.
Risulta un compito tecnicamente facile e
questo è un test molto sensibile ai problemi
della coclea perché noi misuriamo la risposta
nel periodo di silenzio tra ognuno dei suoni
transienti.
19
DIFFERENZE
TRA TEOAE
E DPOAE
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
Come
alternativa
possiamo
inviare
svantaggio, però molte orecchie di adulti ed
all'orecchio un suono continuo e tentare di
anziani hanno ridotto le OAE con più di 3000
misurare la sua risposta continua.
Hz e l'analisi DPOAE può essere utilizzata per
Non possiamo però adesso usare il ritardo
naturale dell'orecchio, conseguentemente è
rimangono intatte.
difficile separare la risposta delle emissioni
La più bassa sensibilità e la più alta
acustiche continue dal suono continuo di
specificità dei test DPOAE, a livelli di 60 dBspl
supporto.
ed oltre, completano l'alta sensibilità e la bassa
Potrebbe essere più facile ottenere una
parte delle OAE inviando contemporaneamente
due suoni continui con differenti frequenze.
specificità del metodo TEOAE.
Quando vengono testate orecchie giovani, le
TEOAE offrono caratteristiche ideali, per
Dato che la risposta acustica saturata della
testare orecchie anziane le misurazioni TEOAE
coclea (non linearità) è una copia distorta dei
devono essere seguite da DPOAE quando la
suoni presentati, ecco che l'emissione generata
risposta TEOAE non è sufficiente.
e registrabile è un'OAE di diverso tipo.
Le TEOAE hanno maggior successo nel
La parte distorta può essere separata
registrare risposte di bassa frequenza (< di
tramite l'analisi del segnale, questa si comporta
1000 Hz), le DPOAE sono superiori al di sopra
in modo simile per l'intersa emissione in
dei 4-5 kHz ed è dunque essenziale per lo
presenza di una perdita di udito.
screening delle perdite dell'udito al di sopra
Questo sottoprodotto della parte interna
dell'orecchio,
viene
detto
"prodotto
della gamma delle frequenze della voce.
di
In conclusione è opportuno osservare come
distorsione" OAE, richiede un'alta complessità
DPOAE e TEOAE non sono risposte differenti,
delle apparecchiature di estrazione, ma ha
ma tecnologie di misurazione della risposta.
potenzialmente lo stesso valore clinico delle
emissioni transienti.
Ognuna di loro ha i suoi vantaggi e
svantaggi: le sole TEOAE più indicate per lo
Ci sono comunque delle differenze in
termini pratici.
screening audiologico neonatale ed una
combinazione di TEOAE e DPOAE più
La prima differenza è che possiamo inviare
molta più potenza con toni continui invece che
con brevi click.
adeguata per le indagini cliniche su gruppi di
età maggiore.
È opportuno comunque ricordare che lo
Questo significa che i toni continui possono
studio delle emissioni otoacustiche ha scarso
essere usatri più facilmente per captare una
significato se non rapportato a un'analisi
OAE da un orecchio imperfetto.
uditiva più generale supportata da altri test
Clinicamente
20
confermare che le funzioni utili sostanziali
può
sembrare
uno
diagnostici.
COSA NON
POSSIAMO FARE
CON LE OE
La presenza delle OE non può essere
usata allo scopo di deduzioni funzionali a
carico di ciascuna delle parti dell'apparato
uditivo oltre le CCE.
Le OE non possono essere utilizzate per
prevedere la soglia uditiva del soggetto.
Mentre la presenza delle OE conferma il
normale funzionamento della parte interna e
media dell'orecchio, per quanto la vibrazione
del suono possa permettere, la loro assenza
non può essere usata allo scopo di localizzare
la natura di qualsiasi disturbo dell'apparato.
Le OE non possono essere usate per scoprire
disturbi retro-cocleari in un normale uso
clinico.
Può succedere che un orecchio con OE ha
una lesione retro-cocleare.
Un orecchio con lesioni retro-cocleari può
comunque non avere OA normali.
Le OE sono quindi un preziosa aggiunta al
processo diagnostico e non un sostitutivo dei
metodi precedentemente in uso.
21
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
GLI SCREENING
UDITIVI
NEONATALI
Gli screenings uditivi neonatali hanno il
compito fondamentale di identificare i soggetti
ipoacusici al fine di attuare un trattamento
precoce sia per curare il deficit uditivo sia per
prevenire i possibili danni conseguenti ad esso
in particolare a livello dello sviluppo del
linguaggio, dei processi di apprendimento e
dell'inserimento sociale.
Si calcola che l’incidenza di ipoacusie gravi
o profonde nella popolazione neonatale varia
da 1/1000 a 4/1000 dei neonati sani e dal 4-5%
dei neonati con rischio audiologico.
Negli Stati Uniti l’età media in cui viene posta
diagnosi di ipoacusia è di 18-30 mesi di età.
La prevenzione delle ipoacusie preverbali
va indirizzata principalmete verso popolazioni
selezionate sulla base delle indicazioni,
sempre valide, proposte nel 1990 dal Joint
Commitee on Infant Hearing (JCIH), che invita
a valutare i neonati che presentano uno o più
dei seguenti fattori di rischio:
22
- familiarità positiva per ipoacusie congenite o
preverbali;
- segni indicativi di una sindrome che annoveri
nel suo corredo una ipoacusia sensoriale.
- infezioni congenite note per essere associate
ad ipoacusia: (TORCH)
Ma l'utilizzazione dei criteri del JCIH
- malformazioni cranio-facciali;
consente la diagnosi precoce solamente del
- peso alla nascita inferiore a 1500 g;
50% delle ipoacusie presenti alla nascita non
- iperbilirubinemia superiore ai livelli che
esaminando la parte di neonati non facente
richiedono una exsanguinotrasfusione;
parte delle categorie a rischio, da qui la
- assunzione di farmaci ototossici;
necessità di uno screening che coinvolga tutti
- meningite batterica;
i neonati, anche di quelli in cui non è
- stato di grave depressione neonatale: apgar
ipotizzabile un rischio di ipoacusia.
0-3 a 5 minuti, assenza di respiro spontaneo
a 10 minuti persistente ipotonia a 2 ore;
Come tutti gli screening anche quello
uditivo neonatale deve essere eseguito con
- ventilazione assistita meccanicamente per
una metodica che per essere valida deve avere
10 giorni con ipertensione polmonare
questi requisiti: attendibilità, rapidità di
persistente:
esecuzione, non invasività e capacità di fornire
in breve tempo il maggior numero di
informazioni possibili.
Prima dell’introduzione in clinica delle
otoemissioni acustiche le tecniche adottate nello
studio audiologico neonatale erano l’audiometria
comportamentale e la tecnica di Altman della
registrazione accelerometrica e l’ABR.
Le prime due metodiche permettono una
registrazione grafica delle reazioni del
neonato
alla
stimolazione
(variazione
dell'attività cardiaca e respiratoria, movimenti
del capo o delle palpebre).
I test comportamentali hanno però il limite
che non possono essere eseguiti prima degli
otto mesi di vita, pur essendo una metodica
semplice e rapida, per cui è difficile
programmare uno screening in quest'età per
la difficoltà di reclutamento dei bambini.
23
GLI SCREENING
UDITIVI
NEONATALI
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
L'ABR è stimato come il mezzo diagnostico
più sensibile e valido per le sordità infantili, ciò
Furono studiati 1850 neonati divisi in due
nonostante questa metodica ha dei limiti per
gruppi di cui un primo di 464 esaminato con
essere impiegata come screening universale:
ABR e TEOAE ed un secondo di 1386 neonati
il costo notevole della strumentazione,
che avevano eseguito solo le TEOAEs e nei
l’esigenza
casi positivi veniva eseguito l'ABR.
di
personale
qualificato,
la
lunghezza del tempo di esame.
I risultati di questo studio furono
Inoltre l'esecuzione dell'esame nel
fondamentali per lo sviluppo di questa
neonato può essere limitato dal problema
metodica perchè eseguito su un campione
della maturazione delle vie uditive centrali che
ampio, sottoposto a follow-up diagnostico
condiziona la latenza e l'ampiezza dell' onda V.
che ha permesso di dimostrare la validità
Per cui la metodica attualmente usata per
della metodica come mezzo diagnostico
lo screening audiologico neonatale si basa
paragonabile all'ABR nei casi in cui vi è
sulla registrazione delle TEOAEs e dei
un'assenza di fattori di rischio audiologico.
DPOAEs alla nascita con un eventuale
In questo studio veniva riportata una
secondo livello con ABR.
24
(White,1993).
sensibilità del 100% ed una specificità dell'82%
Nella valutazione di efficacia delle TEOAEs
che era addirittura più elevata dell'ABR che
in ambito di screening neonatale sono stati
aveva sensibilità e specificità rispettivamente
decisivi i risultati del Rhode Island Hearing
del 94% e 89% rispettivamente. (White 1993)
Assessment Project realizzato nel corso del
Risultati analoghi sono stati ottenuti con
1990-91 nello Stato del Rhode Island che
la registrazione delle DPOAEs e ABR
prevedeva uno screening audiologico di massa
automatico
su tutti i neonati in ambito ospedaliero
(Christensen L., Killian M, 1999).
negli
screening
neonatali
TECNOLOGIA:
DESCRIZIONE DI UN
DISPOSITIVO PER IL RILIEVO
DELLE OTOEMISSIONI
L’apparecchio per l’esame delle emissioni
otoacustiche è un dispositivo progettato per
effettuare esami oggettivi della funzionalità
delle
cellule
misurazione
ciliate
di
esterne
prodotti
mediante
otoacustici
di
distorsione (DPOAE) o emissioni otoacustiche
evocate transitoriamente (TEOAE).
Normalmente sono disponibili strumenti
che effettuano tutte e due gli esami. Essi
comprendono l’unità portatile, stampante,
gommini monouso e altri accessori come ad
esempio software di interfacciamento e
database per computer.
L’apparecchio può essere utilizzato per
screening o unitamente a esami convenzionali
nell’ambito di una valutazione audiologica
completa.
25
TECNOLOGIA:
DESCRIZIONE DI UN
DISPOSITIVO PER IL RILIEVO
DELLE OTOEMISSIONI
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
Esso è composto di hardware e software
per generare toni di test, per la misurazione e
visualizzazione di DPOAE o TEOAE, e per il
di studio L’Eroscan della Maico.
Sulla
tastiera
dell’apparecchio
sono
salvataggio dei risultati per la successiva
presenti quattro pulsanti del tipo a membrana
stampa.
che permettono all’utilizzatore di controllare
L’apparecchio può disporre di uno schermo
a cristalli liquidi (LCD) e di diodi luminosi
(LED) per la visualizzazione dei dati e delle
condizioni del test.
microfono
e
due
l’andamento dell’esame e la stampa, e di
azzerare i protocolli di esame.
La stampa inizia quando lo strumento
viene posizionato nel proprio alloggiamento.
La sonda dello strumento contiene un
tubi
da
cui
In modalità d’esame “default”, l’ERO•SCAN™
dei
salva i risultati di un paziente (orecchio destro
minialtoparlanti che producono gli stimoli
e sinistro) nella memoria permanente per la
sonori per il test e misurano il livello di
successive stampa.
pressione sonora (SPL) presente nel canale
uditivo che deve essere sigillato.
L’interfaccia tra strumento e canale uditivo
è ottenuta mediante gommini monouso di
elastomero industriale, da montare sulla
punta della sonda.
Tuttavia, può salvare in memoria fino a 50
risultati d’esame.
I risultati sono visualizzati sullo schermo
frontale LCD e salvati in memoria.
Al completamento dell’esame i risultati
possono essere stampati e/o esportati su di
Tali gommini monouso sono di solito
un computer e comunque vengono salvati
contrassegnati da un codice colore per
nella memoria permanente per permettere
facilitarne la selezione in base alla misura.
all’operatore la stampa in tempi successivi, se
Per stilare questa sessione del presente
26
opuscolo abbiamo utilizzato come campione
necessario.
TECNOLOGIA:DESCRIZIONE
DELLE EMISSIONI
OTOACUSTICHE ,
UN BREVE PROMEMORIA...
Cosa sono i DPOAE?
Come già enunciato i prodotti otoacustici di
distorsione (DPOAE = Distortion Product
Otoacoustic Emissions) sono segnali acustici
rilevabili nel canale uditivo di una persona con
normale funzionalità delle cellule ciliate
esterne, a seguito di stimolazione del sistema
uditivo mediante una coppia di toni puri alle
frequenze f1 e f2.
La risultante emissione d’interesse è il
prodotto di distorsione alla frequenza 2 f1-f2.
Cosa sono le TEOAE?
Le
emissioni
otoacustiche
evocate
transitoriamente (TEOAE = Transient Evoked
Otoacoustic Emissions) sono segnali acustici
rilevabili nel canale uditivo di una persona con
normale funzionalità delle cellule ciliate
esterne, a seguito di stimolazione del sistema
uditivo mediante una serie di click acustici a
banda larga.
Quale è il significato dei risultati delle
emissioni otoacustiche?
L’evidenza attualmente disponibile indica
che le emissioni otoacustiche sono generate
dalle cellule ciliate esterne della coclea e che la
presenza di OAE indica che le cellule ciliate
esterne sono normali.
Nonostante i dati dell’esame OAE non
forniscano
alcuna
indicazione
circa
la
funzionalità delle cellule ciliate interne o della
capacità uditiva, lo stato attuale della ricerca
27
TECNOLOGIA: DESCRIZIONE
DELLE EMISSIONI
OTOACUSTICHE,
UN BREVE PROMEMORIA...
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
mostra che la maggioranza degli individui con
all’orecchio mediante trasduttori posizionati
difetti uditivi possono essere identificati
nella sonda.
mediante un semplice test OAE.
Un microfono nella sonda misura il suono
I pazienti che non generano OAE dovrebbero
essere nuovamente sottoposti a screening e/o a
ulteriori esami audiologici.
nel canale uditivo e trasmette il segnale al
convertitore da digitale ad analogico.
Il processore del segnale digitale utilizza
quindi la Trasformata di Fourier (FFT) per
Come avviene la misurazione DPOAE?
Lo strumento MAICO ERO•SCAN™ genera
una serie di toni di test, indirizzandoli all’interno
del canale uditivo, e quindi misura il livello del
tono DPOAE generato dalla coclea.
fornisce
una
strette.
Il livello di queste emissioni può essere
comparato con il livello medio del rumore.
La SPL e le frequenze dei toni di test e il
Utilizzando diverse frequenze di test,
l’apparecchio
filtrare il segnale in bande di frequenza
stima
della
tempo medio utilizzato per elaborare i segnali
possono essere determinati dall’esaminatore
funzionalità delle cellule ciliate esterne su una
mediante
larga banda di frequenze.
memoria statica .
Come avviene la misurazione delle
TEOAE?
Quale gamma di frequenze uditive
viene stimata?
Lo strumento genera una serie di click
DPOAE: Da 1 kHz a 6 kHz circa. Poiché lo
acustici, indirizzandoli all’interno del canale
stato di salute delle cellule ciliate nella
uditivo, e quindi analizza lo spettro del segnale
regione del test f2 è stimato, e a) la frequenza
di risposta, separando il rumore e l’emissione.
di emissione 2f1-f2 è pari a circa sei decimi
regolazioni
archiviate
nella
Utilizzando filtri di banda, fornisce una stima
della frequenza f2, b) le emissioni tendono ad
della funzionalità delle cellule ciliate esterne su
essere deboli al di sotto di 600 Hz circa, e c) il
una larga banda di frequenze.
rumore ambientale tende ad essere massimo
alle basse frequenze, la più bassa frequenza
Come funziona uno strumento che
misura le otoemissioni?
Il
28
processore
del
segnale
normalmente misurabile di test f2 è circa 1
kHz. TEOAE: da 500 Hz a 4 kHz circa.
digitale
Le TEOAE (emissioni evocate da transiente)
dell’apparecchio genera due toni puri (f1 e f2) o
possono essere misurate in maniera attendibile
una serie di click acustici a banda larga per le
a frequenze più basse dei DPOAE, ma non
TEOAE mediante un convertitore da digitale ad
possono essere attendibilmente misurate sopra
analogico. Questi toni o click vengono inviati
4 kHz.
TECNOLOGIA:
SEQUENZE D’ESAME
Prime fasi:
Una
sequenza
completa
di
esame
comprende l’inizio automatico, calibrazione e
fase di esame. La fase d’inizio automatico
determina quando deve iniziare appunto la fase
di calibrazione, mentre la fase di calibrazione
stessa effettua i controlli del livello dei toni
applicati durante l’effettiva fase di esame.
Per ridurre l’effetto dei picchi di rumore
transitorio, durante la fase di esame vengono
scartati gli artefatti. La fase d’inizio automatico
(Autostart) comincia subito dopo aver premuto il
pulsante di esame.
L’Autostart controlla sia la qualità che la
stabilità della tenuta misurando la risposta
ottenuta da una sequenza di toni di esame.
La stabilità della tenuta viene determinata
comparando le risposte ottenute nel tempo.
Quando il livello di risposta si pone entro una
gamma accettabile ed è stabile nel tempo,
l’apparecchio
procede
con
la
fase
di
calibrazione.
Per esami DPOAE:
La
fase
di
calibrazione
misura
automaticamente la risposta ottenuta da una
sequenza di toni di verifica e calcola il voltaggio
necessario per ottenere le pressioni desiderate.
Se non è possibile ottenere una o più delle
pressioni desiderate, l’apparecchio smette di
operare e visualizza un messaggio di errore
(vedere figura).
La calibrazione riuscita porta alla fase
effettiva di esame.
29
TECNOLOGIA:
SEQUENZE D’ESAME
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
della risposta ottenuta da sequenze ripetute di
scatti applicati ai ricevitori. La sequenza di scatti
è 3-1-1-1 ripetuta due volte. Le stime del
segnale e del rumore di fondo sono ottenute
sommando/sottraendo le due sequenze di
risposta rispettivamente.
La stima dell’energia del segnale e del
rumore di fondo nelle varie bande di frequenza
Figura 1
è ottenuta in tempo reale e visualizzata una
Livello massimo raggiunto
volta al secondo. La pressione media di picco
dello stimolo è calcolata dopo il completamento
La fase di esame consiste nella misurazione
della risposta ottenuta dalle coppie di frequenze
d’esame (f1, f2) applicate ai ricevitori.
dell’esame.
Durante la fase di esame viene utilizzato lo
scarto degli artefatti per ridurre l’effetto dei
Sono utilizzati due ricevitori, ciascuno dei
quali genera una frequenza in modo da ridurre
picchi di rumorosità transitoria mediante
utilizzo di una soglia di scarto adattiva.
la distorsione d’intermodulazione. Le stime del
L’apparecchio tenta di accettare le sezioni
campo di frequenze delle effettive P1, P2, della
più silenziose dell’esame, scartando le porzioni
distorsione (DP) e del rumore di fondo (NF) sono
più rumorose.
ottenute mediante una trasformata discreta di
Quando il livello di rumore diviene pressoché
Fourier, con una risoluzione bin di circa 31 Hz.
costante
la stima del rumore di fondo NF è ottenuta
tenderà ad accettare la maggior parte dei dati
facendo la media della potenza nei 4 bins più
dell’esame. Tuttavia, al variare nel tempo del
vicini (+/-2) al DP bin.
livello di rumore, lo strumento cercherà di
durante
l’esame,
l’apparecchio
accettare le porzioni più silenziose della
Per esami delle TEOAE:
La
fase
di
calibrazione
registrazione. Le stime della rumorosità sono
misura
ottenute all’incirca 32 volte al secondo e una
automaticamente il picco di pressione ottenuto
stima della soglia accettabile viene ricavata dai
da una sequenza di scatti e calcola il voltaggio
dati. I segmenti di dati con un rumore di fondo
necessario per ottenere il picco di pressione
sopra la soglia vengono scartati, abbassando
desiderato. Se non è possibile ottenere il picco
così il rumore di di fondo dell’esame.
di pressione desiderato, l’apparecchio utilizzerà
il voltaggio massimo.
La fase di esame consiste nella misurazione
30
Per ridurre la possibilità di ottenere un
rumore di fondo artificialmente basso, il livello
di soglia minima viene limitato.
Le misurazioni estese delle distribuzioni del
Commenti circa le variazioni nella
stima SNR
rumore sia nel canale-filtro DPOAE "DP livello"
L’operatore deve essere a conoscenza del
che nella media RMS dei 4 canali adiacenti "N
contiene
livello" indicano che il rapporto segnale/rumore
intrinsecamente una variazione statistica
(cioè la differenza fra DP e N) ha una deviazione
causata dagli effetti del rumore casuale,
standard di 5.5 dB.
fatto
che
la
stima
SNR
particolarmente quando non è presente
Come mostrato nella figura sottostante,
ciò implica una probabilità del 10% che si
alcuna emissione.
Effettuando un test con la sonda dello
verifichi un SNR di 7 dB semplicemente a
strumento inserita in una cavità di prova, può
causa della variabilità dei livelli di rumore
essere teoricamente dimostrato che il SNR
nelle 2 serie di filtri.
sarà maggiore di 6 dB circa 7 volte su 100.
Ciò
non
costituisce
un
limite
Richiedendo un SNR di 5 dB in 3 su 3
frequenze
si
abbassa
la
probabilità
di
dell’apparecchio, bensì una caratteristica
trascurare un orecchio con una perdita uditiva
fondamentale del metodo impiegato per
significativa di 1% o meno. (In teoria, un criterio
stimare il SNR in tutti gli esami di emissioni.
di sufficienza leggermente superiore a 4 dB
Per ridurre il verificarsi di queste "false"
dovrebbe essere adeguato, ma l’esame dei
emissioni, l’apparecchio limita il valore minimo
nostri dati SNR cumulativi di distribuzione ha
NF, con l’effetto di ridurre il SNR per gli esami
suggerito un valore più conservativo.)
con un basso rumore di fondo.
Nota: In base alla distribuzione binominale,
Aumentando il livello di rumore dell’esame,
anche due delle tre frequenze a > 8.4 dB o tre
l’operatore può notare che appariranno ulteriori
delle sei frequenze a > 7 dB dovrebbero
"false" emissioni, il che è del tutto normale.
garantire un probabilità inferiore all’1% di
trascurare un infante con perdita uditiva da
Criteri Pass/Refer per DPOAE
moderata a severa.
La decisione circa l’esistenza di DPOAE si
Prove preliminari su neonati indicano che la
fonda sul rilevamento di un segnale di livello
tecnica dell’operatore costituisce la singola più
notevolmente superiore al livello di rumore di
importante variabile nel tasso di sufficienza su
fondo. È necessaria una decisione statistica,
bambini normoudenti.
poiché è presumibile che il livello di rumore
Alcuni operatori imparano la tecnica in un
casuale nel canale-filtro del DPOAE ecceda la
paio di giorni, con tassi di sufficienza
media dei livelli di rumore casuale nei 4 canali-
paragonabili a quelli di altre attrezzature per
filtro adiacenti – utilizzati come riferimento – in
DPOAE da loro utilizzate per mesi; altri
circa la metà dei casi.
operatori richiedono più tempo.
31
TECNOLOGIA:
SEQUENZE D’ESAME
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
Alcune affermazioni occasionali di probabilità
Criteri Pass/Refer per le TEOAE
straordinariamente basse di trascurare un
Gli stessi principi basilari dei criteri
orecchio con perdita uditiva appaiono fondate su
Pass/Fail per DPOAE sono alla base dei criteri
statistiche di qualità scadente.
Pass/Fail per TEOAE. Nel caso di transienti, il
Come discusso da Gorga (Mayo Clinic
Teleconference,
1998),
il
certificare
richiedere un valore SNR di 4 dB per 3
una
qualsiasi delle 6 frequenze di test abbassa la
accuratezza del 99.7% richiederebbe l’esame di
probabilità di trascurare un orecchio con
centinaia di migliaia di neonati con un dato
perdita uditiva significativa a meno di 1%.
apparecchio.
Nota: i limiti SNR per transienti sono più
Questo perchè l’incidenza di perdita uditiva
significativa è di circa 2 su 1000.
bassi dei corrispondenti limiti per prodotti di
distorsione principalmente perchè il calcolo del
Pertanto, per dimostrare che non sono stati
rumore
tradizionalmente
utilizzato
nelle
individuati solo 3 neonati su 1000 con perdita
misurazioni delle TEOAE fornisce un valore
uditiva sarebbe necessario effettuare esami di
SNR minore di 3 dB rispetto al calcolo utilizzato
follow-up su 500,000 neonati.
per i DPOAE. Senza tale differenza, il valore
A nostra conoscenza, a tutt’oggi nessuno ha
effettuato questi esami.
numerico SNR per PASS nei due metodi
risulterebbero abbastanza simili.
PROBABILY OF MISSING MOD-SEVERE HL
100
NUMBER OF OCCURRENCES
90
80
70
60
50
40
30
20
SNR DISTRIBUTIO: METAL CAVITY
ONE IN 100 PROBABILITY OF
SNR > 5 dB AT 3 OF 3 FREQUENCES
OR > 8,4 dB AT 2 OF 3 FREQUENCES
(BINOMIAL DIST.)
CUM DIST. 3 FR.
ONE IN TEN
PROBABILITY OF
SNR > 7 dB
AT ONE FREQUENCY
DISTRIBUTION.
ONE IN 100
PROBABILITY OF
SNR > 7 dB AT 3 OF 3
(OF 6) FREQUENCES
(BINOMIAL)
CUM DIST. 1 FR.
10
0
-10
32
CUM DIST. 2 FR.
-5
0
5
10
15
"SIGNAL" RE NOISE IN ADJACENT BANDS (dB)
20
I nuovi algoritmi di scarto del rumore che
su un paziente maschio adulto sessantenne.
permettono accurate misurazioni DPOAE e
I risultati nelle Figure A1 e B1 sono in linea
TEOAE in presenza di rumori di fondo e brusio
con i nostri risultati su 8 bambini (di 5-13 anni)
fino a 55-65 dB SPL (A-weighted).
e 12 adulti (di 50-78 anni): normali emissioni
Utilizzano la memoria disponibile nel
processore dell’apparecchio permettendo una
fino a 12 kHz nei bambini, e nessuna risposta
sopra 8 o 10 kHz nei pazienti più anziani.
analisi statistica post-hoc che identifica quei
campioni la cui ritenzione migliorerebbe
ERO-SCAN
TN
MAICO
FIG A1
OTOACOUSTIC EMISSION TEST
l’accuratezza complessiva.
Right 09-May-06 11:59 AM
DP Custom
1 sec aug
U7.62
Tali campioni sono inclusi nell’analisi finale; i
NAME
campioni più rumorosi sono scartati. Il
ERO
-SCA
N
miglioramento della operatività in condizioni di
rumore con i nuovi algoritmi è risultato talmente
sostanziale
che
abbiamo
effettuato
una
ripetizione completa dei tests di validazione
originali in cavità "orecchio con deficit completo"
e si è potuto accertare che non si verificava alcun
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aumento di falsi negativi (false sufficienze).
Il sistema di rifiuto degli artefatti può solo
scartare i campioni più rumorosi in un periodo
Righ
d’esame. Se il livello del rumore ambientale è
troppo elevato (e/o la tenuta del gommino è
TN
t
FIG B1
scarsa), tutti i campioni saranno rumorosi e non
saranno possibili misurazioni precise.
Nonostante non siano disponibili dati
In questo caso, il risultato dell’esame
indicherà "noisy" (rumoroso).
sufficienti per fissare delle norme PASS/REFER
in relazione all’età, le misurazioni DPOAE ad alta
frequenza possono essere utili nei seguenti casi:
Misurazioni DPOAE ad alta frequenza
In orecchie sane e giovani, le emissioni di
prodotti
otoacustici
di
distorsione
sono
normalmente presenti nella regione da 6 a 12 kHz.
La Figura A1 mostra misurazioni
su un
paziente di 12 anni.
La Figura B1 mostra misurazioni ottenute
1. Monitoraggio di farmaci ototossici in pazienti
giovani (e in pazienti più anziani con OAE
misurabili)
2. Studi prospettici di perdite uditive causate da
rumore, specialmente in soggetti giovani
3. Per acquisire dati scientifici circa l’effetto
dell’età sui DPOAE.
33
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
TECNOLOGIA:
ESPERIENZE...
DI ALAN B. GERTNER
L’importanza
clinica
delle
emissioni
otoacustiche (OAE), dall’esame dell’udito
all’audiologia diagnostica è ormai un dato di
fatto.
Le
unità
portatili
OAE
sono
economicamente accessibili, portatili e facili da
usare, quindi, permettono agli audiologi clinici,
un maggiore accesso alle misure OAE.
Lo strumento a cui si fa riferimento in questo
capitolo è l”Etymotic Research Ero-Scan” di
Maico. Il programma di default utilizzato per
questa esperienza è il seguente :
Numero di frequenze testate = 3
Gamma di Frequenza = da 2000 Hz a 4000 Hz
P1 = 65 dB SPL
P2 = 55 dB SPL
Tempo medio = 2 secondi
Pass SNR = 5 dB
Numero di passaggi frequenze
per totale test pass = 3
Questo
programma
è
stato
provato
nell’esame per l’udito ai bambini, per fornire
sensibilità e specificità.
In accordo con Cristensen e Killion,
“…questo criterio mancherà un orecchio con la
perdita uditiva misurata da moderata a
profonda 1 in 100 volte”.
In questo modo ne segue che la significante
perdita bilaterale sarà persa 1 in 10,000 volte. Il
grado di successo è ovviamente relazionato
come già detto all’esperienza degli operatori e
all’apprendimento con l’apparecchio.
34
ESPERIENZA
IN UNA CLINICA
In relazione ad un periodo recente, ho
integrato
l’Eroscan
nella
pratica,
comprendendolo negli studi universitari e nella
pratica audiologici .
Raggiungere
la
competenza
con
l’apparecchiatura ha richiesto da 1 a 2 mesi per
i neonati e bimbi ai primi passi, e circa una
settimana per i ragazzi più grandi e gli adulti.
(C’è una curva di apprendimento che
dipende dal volume di esami ed esperienza di
ciascuno).
Inoltre esami fatti ai neonati e ai bambini
richiedono alcuni adattamenti.
Ad esempio due metodiche che mi furono di
grande aiuto per gli esami sui neonati furono le
seguenti:
(1) collocando la sonda nel canale uditivo
esterno, applicai la sonda in maniera
delicata e ferma con la pressione del dito
nell’area della concha;
(2) scaldai lievemente il tappino della sonda
prima di usarlo.
Trovai aiuto anche da Laurel Christensen,
PhD, alla Ricerca Erymotic il più importante per
i successi ottenuti, nell’ambito degli studi sui
test riguardanti la popolazione dei neonati.
Ridussi gli stimoli della frequenza da 6 con
0,5 secondi di durata per ognuno, a 3, con 1
secondo di durata per ognuno.
Questo permise di raggiungere l’obbiettivo
di avere tutta una gamma di esempi tali da
produrre sempre maggiori risultati attendibili.
Il suo programma di analisi, utilizza 6
frequenze ogni 1,5 secondi.
35
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
BENEFICI DI UNA
UNITÀ PORTATILE
Clinicamente, ho trovato che l’unità
portatile OAE offre grandi vantaggi nonché
ottimi benefici.
Benefici clinici importanti inclusi la fiducia
e la sicurezza.
Questi sono guadagnati da un oggettivo
controllo incrociato delle misure per la
valutazione dell’udito pediatrico e l’abilità a
specificare il punto della lesione di una perdita
uditiva
neurosensoriale
piuttosto
che
sensoriale vs. neurale.
Di certo, questi benefici sono presenti con
tutte le strumentazioni OAE, ma l’unità
portatile mi ha permesso di raggiungere
risultati altrimenti irraggiungibili.
Io ho ottenuto le misure OAE dai bambini
che erano stesi su un piano, o si erano
addormentati in carrozzina o erano stati
attaccati ai fili del monitoraggio multiplo e
altre macchine.
L’unità portatile ha inoltre permesso di
testare e ri-testare pazienti adulti che hanno
traslocato da una stanza all’altra (forse
sostenendo esami ENG o EP), o ad un posto
fuori, come un Ospedale o casa di cura a lungo
termine.
36
ALCUNI SCENARI
DI TEST
Di seguito troverete alcuni esempi di come
ho usato l’unità portatile:
Bambino J
Bambino J: fu il reparto di neonatologia che
riferì di una perdita uditiva. Il neonato era nato
prematuro (32 settimane di gestazione) e
soffriva della sindrome respiratoria di stress
(RDS) e iperbilirubinemia.
Baby J era stato svegliato durante la visita
ufficiale e piangeva frequentemente.
Seguì un periodo di 20 minuti durante i quali
tentammo di calmare il neonato assieme ai
genitori, ma senza riuscirvi . Allora facemmo un
giro in macchina tutti insieme. Il bambino si
addormentò io scaldai il tappino della sonda e
mentre il bambino dormiva ancora sul sedile
della stessa iniziai a desensibilizzare il bambino
applicando la sonda con la pressione del mio
dito e intorno la concha.
Poi inserii la sonda nell’orecchio del neonato
e misurata la distorsione prodotta fui felice di
annunciare che il bambino passò allo screening.
La facilità con la quale fui in grado di
trasportare l’unità della sonda, maneggiandola
all’interno della macchina dove si trovava il
bambino, mi permise di esaminarlo mentre
dormiva, rendendo il tutto fattibile e semplice.
Senza l’unità portatile avremmo dovuto
aspettare che il bambino si addormentasse per
un ora o più, per avere la possibilità di fare
l’esame,
oppure
noi
avremmo
dovuto
riprogrammare un esame ABR provvedendo
inoltre ad utilizzare dei sedativi.
37
Le Otoemissioni in u n battito di ciglia…
ALCUNI SCENARI
DI TEST
Bambino T
L’orecchio destro era normale entro i 4000 Hz con
Bambino T aveva 2 anni e 4 mesi e veniva
una moderata caduta della perdita da 6000 Hz
diagnosticato con sviluppo ritardato penetrante
entro 12,000 Hz. L’orecchio sinistro aveva una
(PDD). Questo perché aveva ritardo nel parlare e
perdita moderata-severa. La quantità di parole
nell’acquisizione del linguaggio, fu il pediatra
capite al livello MCL era buono in ogni orecchio e
che riferì di una perdita dell’udito.
la curva della vocale non produceva Rollover.
Al bambino inizialmente veniva praticata
La timpanometria era normale, i riflessi
l’audiometria comportamentale condizionata,
erano presenti ed appropriati nell’ascolto del
ma velocemente perse l’interesse per le attività
livello di sensazione sul destro, ma erano
e la sua risposta faticava ad arrivare.
assente nel sinistro.
Anche io tentai ma la risposta fu
inconsistente.
Calibrato il noisemaker si confermava una
L’esame ABR produceva una normale forma
d’onda sull’orecchio destro ma non fu
riproducibile sull’orecchio sinistro.
grossa perdita uditiva e discreta localizzazione.
Quando l’esame ABR fu terminato, portai
Tutto sommato, si evidenziò una acuità
l’unità portatile OAE e, misurai la distorsione
dell’udito “abbastanza buona”, il test delle
prodotta per 3000 Hz. sull’orecchio destro, con
otoemissioni fu consigliato per conferma
nessuna distorsione osservata sull’orecchio
relativa alla soglia uditiva.
sinistro. Questo confermava un implicazione
Il bambino fu contento di sdraiarsi sul
pavimento a giocare con anelli di plastica.
cocleare
e
aiutava
ad
impedire
un
aggravamento del paziente MS.
Io avevo la collaborazione anche della madre
Programmammo una serie di monitoraggi
che giocava con lui, mentre sulle mani e le
DPOAE per Lei, per circa un periodo di 3 mesi.
ginocchia, maneggiavo l’unità portatile e
Sebbene MS L aveva un programma serrato di
ottenevo un eccellente DPOAE, 5.
lavoro, riuscimmo ad organizzare il tutto,
A conferma ancora che se non era per la
facendoLa fermare per effettuare i monitoraggi.
libertà di versatilità dell’unità portatile il test
Per l’ospedale e altri centri di consulenza
poteva non essere completato.
l’unità portatile permette esami veloci ed
affidabili. Per esempio per la consulenza e per
38
La Signora MS L
esami sull’udito di bambini con meningite, è
MS L, è una donna di 40 anni che lamentava
utile utilizzare l’unità portatile OAE e l’otoscopio.
il tinnito auricolare e la difficoltà di ascolto,
________________________________________
specialmente nell’orecchio sinistro. La sua storia
Alan B. Gertner, MA. Assistente Professore Universitario
includeva molte sclerosi. Esami audiologici
dell’università di Keon.
dimostravano una perdita bilaterale sensoriale.
Candidato al dottorato dell’università della Colombia.
BIBLIOGRAFIA
- Maurizi M. Otoemissioni acustiche. In Audiovestibologia Clinica: 131-134. Ed. Idelson-Gnocchi 1994.
- Nouvian R.,Malinvaud D., Van den Abbeele T., Puel J.-L., Bonfils P., Avan P. Physiology de l’audition. EMC
(Elsevier SA S, Paris),Oto-rhino-laryngologie, 20-030-A-10,2006.
- Robinette M.S., Glattke T. J.: Otoacoustic Emission. Clinical Applications. 2nd ed. Thieme 2002.
- Robinette M.S., Glattke T. J.: Otoacoustic Emission. In Audiology Diagnosis: 503- 526. Thieme 2000.
- Maico EROSCAN™. Informazioni tecniche e audiologiche e guida d’uso.
39
MAICO s.r.l.
Piazza delle Crociate, 2
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