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Objektive frequenzspezifische Hörschwellenbestimmung mittels schmalbandiger Chirp-Reize mit pegeladaptiver simultaner Maskierung

Objective frequency-specific measurement of hearing threshold using narrow-band chirp stimuli with level-adaptive simultaneous masking

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Zusammenfassung

Hintergrund

Um die frequenzspezifische Hörschwellenschätzung mittels früher akustisch evozierter Potenziale (FAEP) zu verbessern, wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Stimulations- und Messparadigmen eingeführt und evaluiert.

Einen vielversprechenden Ansatz zur Verbesserung der Nachweisbarkeit von Reizantworten stellt dabei die Verwendung frequenzmodulierter Chirp-Signale dar, welche die zeitliche Synchronizität der neuronalen Antworten über einen Bereich entlang der Basilarmembran deutlich verbessert.

Ziele der Arbeit

In dieser Studie soll die Effizienz von 3 generierten schmalbandigen Chirp-Reizen, zusammen mit einer pegeladaptiven simultanen Maskierung, an einem normal hörenden Kollektiv überprüft werden.

Material und Methoden

An der Studie nahmen 25 normal hörende Probanden teil, die sich nach einer vorhergehenden Tonschwellenaudiometrie einer objektiven Hörschwellenschätzung mit einem Low-, einem Middle- und einem High-Chirp unterzogen. Die charakteristischen FAEP-Parameter wurden visuell identifiziert und anschließend statistisch analysiert. Für die Erstellung der Pegel-Latenz-Kennlinien erfolgten Messungen im Pegelbereich zwischen 80 und 0 dB HL. Ein Vergleich der korrespondierenden objektiven Nachweisschwellen und subjektiven Hörschwellen fand abschließend statt.

Ergebnisse

Alle objektiv ermittelten Schwellen der frequenzspezifisch evozierten FAEP lagen im Mittel unterhalb von 10 dB HL: für Low-Chirp bei 8,2, für Middle-Chirp bei 5,8 und für High-Chirp bei 5,4 dB HL. Der mittlere Abstand zu den subjektiv ermittelten Hörschwellen lag bei allen untersuchten Frequenzen unterhalb von 3 dB und war nicht signifikant.

Schlussfolgerung

Die „brainstem evoked response audiometry“ (BERA) mit Verwendung von bandbegrenzten und pegelabhängig maskierten Chirp-Reizen stellt eine effiziente Methode dar, um in der klinischen Routine die frequenzspezifischen Erregungsschwellen zeiteffektiv zu ermitteln. Der geringe, nichtsignifikante Abstand zu den subjektiven Hörschwellen macht die Verwendung von Korrekturfaktoren weitgehend überflüssig. Vor allem konnten die bisherigen Studienergebnisse für Low-Chirp bestätigt werden, sodass die Low-Chirp-BERA als derzeit die Methode der Wahl zur Hörschwellenabschätzung im Tieftonbereich um 500 Hz zu sein scheint.

Abstract

Background

In the past, various simulation and measurement paradigms have been introduced and evaluated in order to improve frequency-specific measurement of the hearing threshold using early auditory evoked potentials (EAEP). A promising approach for improvement of detection of stimulus response is the usage of frequency-modulated chirp signals, which optimize the temporal synchrony of neuronal responses along a region of the basilar membrane.

Aim of the study

This study validated the performance of three generated narrow-band chirp stimuli in combination with a level-adaptive simultaneous masker on a collective of normally hearing subjects.

Material and methods

In this study 25 normal hearing subjects took part after undergoing pure tone audiometry as well as an objective estimation of the auditory threshold using low, middle and high chirp stimuli. The characteristic EAEP parameters were visually identified before statistical analysis. The characteristic latency level function was conducted using measurements within a stimulus level range from 80 to 0 dB HL. Afterwards a comparison of objectively verified auditory threshold and subjective auditory threshold was conducted.

Results

All objectively determined thresholds of the frequency-specific evoked EAEP were on average below 10 dB HL: low chirp at 8.2 dB HL, middle chirp at 5.8 dB HL and high chirp at 5.4 dB HL. The mean difference compared to subjectively determined auditory thresholds at all frequencies was below 3 dB and was not significant.

Conclusion

Brainstem evoked response audiometry (BERA) using a band-limited and level-specific masked chirp stimulus is an efficient method for the determination of frequency-specific excitation thresholds in the clinical routine. The small, insignificant difference compared to the subjectively determined auditory thresholds makes usage of correction factors mostly redundant. Confirming the study results concerning low chirp stimuli so far, the low chirp BERA currently seems to be the method of choice for estimation of auditory threshold at low frequency ranges around 500 Hz.

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Authors and Affiliations

  1. Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde – Plastische Operationen/Audiologisches Zentrum, Helios Klinikum Erfurt, Nordhäuser Straße 74, 99089, Erfurt, Deutschland

    I. Baljić

  2. Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Kopf und Halschirurgie, Köln, Deutschland, Universitätsklinikum Köln, Köln, Deutschland

    M. Walger

Authors
  1. I. Baljić
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  2. M. Walger
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Interessenkonflikt

I. Baljić und M. Walger geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Alle beschriebenen Untersuchungen am Menschen oder an menschlichem Gewebe wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethikkommission, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt. Von allen beteiligten Probanden liegt eine Einverständniserklärung vor.

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Baljić, I., Walger, M. Objektive frequenzspezifische Hörschwellenbestimmung mittels schmalbandiger Chirp-Reize mit pegeladaptiver simultaner Maskierung. HNO 67, 843–854 (2019). https://doi.org/10.1007/s00106-019-0676-9

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