СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО СЛУХА Российский патент 1997 года по МПК A61B5/12 

Изобретение относится к медицине, в частности к неврологии и психофизиологии, и может быть использовано для исследования межполушарной сенсорной (слуховой) асимметрии, для ранней и экспресс-диагностики односторонних центральных и периферических поражений слухового анализатора, для оценки функционально-адаптивных возможностей слуховой и вестибулярной систем, а также при отборе на профессии, связанные с акустическими или вестибулярными нагрузками (космос, авиация, морфлот и т.д.).

Пространственный анализ звуковых сигналов, как показали наши экспериментальные исследования, обеспечивается системой, организованной бинаурально и биполушарно, симметричные половины которой у здоровых людей находится в равновесном функциональном состоянии. Расположенный вне центральной плоскости источник звука, приводя к амплитудно-временным различиям в стимуляции парных звуковых приемников, нарушает исходное равновесие между симметричными слуховыми центрами в половинах мозга, что в конечном счете и лежит в основе механизмов локализации.

Ввиду того, что необходимое для адекватной локализации звука исходное равновесие между парными слуховыми образованиями может быть нарушено тем или иным односторонним патологическим процессом, то звуколокализационный тест может быть использован как инструмент для диагностики поражения отоневрологической сферы.

Не зная нейрофизиологических механизмов локализации звука, практические врачи эмпирически давно пришли к такому выводу и исследует локализационные способности больных при очаговых поражениях мозга.

В ранних работах латерализацию исследовали с помощью так называемого "латерометра" Воячека, который состоит из наушников, соединенных резиновой трубкой, от центра которой в обе стороны идет шкала (до 20 см). В ходе обследования ударяют молоточком справа и слева от середины и просят больного указать, с какой стороны (справа или слева) он слышит звук. Вначале дают грубые дифференцировки (15 20 см от середины), а затем более тонкие (в норме смещение на 5 6 см от середины позволяет точно определить сторону удара). Нарушения пространственного слуха выявлены у больных с односторонними поражениями височно-теменно-затылочных областей и нижнетеменных отделов мозга. По данным Н.С. Благовещенской (1962) нарушения пространственного слуха часто встречаются при поражении височно-теменных отделов обоих полушарий. При этом пространственный слух обычно меняется с двух сторон, на стороне очага больной обостренно локализует звук, в то время как на стороне, противоположной расположению патологического очага, резко нарушается возможность локализовать звук.

Матцкер (1958, 1960) в своих исследованиях использовал специально сконструктированную установку и раздельную подачу серий коротких импульсов с постоянной интерауральной временной задержкой (18 600 мкс). Применив этот тест у 400 больных, он нашел, что при очаговых поражениях височных долей зона средней линии расширяется в сторону, противоположную очагу, а при очаговых поражениях ствола мозга она расширяется в сторону очага.

В последние годы появились данные об исследовании такой важной характеристики пространственного слуха, как восприятие движущегося источника звука.

За прототип предлагаемого изобретения выбран известный способ исследования пространственного слуха, включающий предъявление через головные телефоны серии звуковых щелчков с изменяющейся временной задержкой между парными импульсами, что имитирует движение звукового образа в субъективном поле (авторское свидетельство СССР N 679204, кл. А 61 В 5/12, 1979).

Способ заключается в том, что при дихотической стимуляции сериями звуковых щелчков изменяют интерауральную временную задержку в каждой бинаурально предъявленной паре от 630 мкс до 0. Предъявление такого сигнала вызывало у испытуемых отчетливое движение субъективного звукового образа (СЗО), возникающего внутри головы, в левой или правой гемисфере от уха к центру.

Однако в известном способе дуга движения звукового образа ограничена величиной в 90^o, что позволяет моделировать движение только в правой или левой половине субъективного пространства, и СЗО никогда не пересекает сагиттальную плоскость, хотя выявление смещения субъективной системы слуховых пространственных координат является важным, а при некоторых патологических процессах единственным диагностическим критерием.

Основной задачей изобретения является создание способа исследования пространственного слуха, позволяющего
1. повысить точность диагностики поражений слуховой системы,
2. обеспечить количественную оценку степени слуховой межполушарной асимметрии,
3. оптимизировать и ускорить процедуру обследования,
4. осуществлять контроль за восстановлением пространственного слуха в процессе лечения отоневрологических заболеваний и некоторых поражений центральной нервной системы.

Поставленные задачи решаются тем, что в известном способе исследования пространственного слуха, включающем предъявление через головные телефоны серии звуковых щелчков с изменяющейся временной задержкой между парными импульсами, что имитирует движение звукового образа в субъективном поле, траекторию движения увеличивают до дуги в 180^o, вводя начальную временную задержку в 700 1000 мкс с последующим уменьшением ее до нуля и повторным увеличением до 700 1000 мкс, но в другом канале, что имитирует движение СЗО от одного до другого, и осуществляют определение моментов начала и окончания движения звукового образца, а также его прохождение через серединную точку дуги.

1. Введение начальной временной задержки и в 700 1000 раз обусловлено тем, что именно этими величинами, как установлено в многочисленных психофизических исследованиях на людях, вызывается максимальная латерализация субъективного звукового образа в условиях бинаурального дихотического предъявления звуковых сигналов. По данным Хорнбостеля-Вертхаймера (1920) при временной задержки в 630 мкс между бинауральными сигналами звуковой образ смещается к одному из ушей. При дальнейшем увеличении временной задержки смещение звукового объекта замедляется и при задержке 0,8 1 мс прекращается. Задержка в 630 мкс соответствует расстоянию в 21 см (константа Хорнбостеля-Вертхаймера). Физический смысл этой величины в том, что путь длиною в 21 см приблизительно равен максимальной разности путей прихода звуковой волны при крайне боковом положении источника звука, т.е. фактически межушному расстоянию у человека. Однако не всегда при угле прихода звука, равном 90^o, временная задержка соответствует этой величине. В действительности дело обстоит гораздо сложнее. Во многом степень латерализации звукового образа у пациентов определяется качеством подаваемого сигнала, его характеристиками (Блауэрт И. 1979), а также, как показали наши исследования, индивидуальными психофизиологическими особенностями самого субъекта.

Таким образом, введение начальной временной задержки в 700 1000 мкс между парными импульсами с последующим уменьшением ее с заданным дискретом до той же величины, но с обратным знаком, является оптимальным условием, обеспечивающим и более высокую точность латерализационного теста, и количественную оценку степени межполушарной асимметрии.

2. Величина начальной и конечной временной задержки выбрана равной 700 - 1000 мкс, что обеспечивает у большинства испытуемых максимальную степень латерализации и ощущение субъективного звукового образа у одного из ушей. Эта величина существенно больше 630 мкс, рассчитанной для человека (Альтман Я.А. 1972, Блауэрт И. 1979), что обусловлено необходимостью максимально латерализовать субъективный звуковой образ. Увеличение временной задержки (Т) в нашем способе призвано компенсировать отсутствие разницы по интенсивности, которая в естественных условиях достигает 12 дБ при крайне боковом положении источника звука и усиливает эффект латерализации (Альтман Я.А. 1972). В то же время увеличение Т свыше 630 мкс обеспечивает создание интервала, в котором изменение Т не нарушает латерализацию и не вызывает ощущения движения субъективного звукового образа. Поэтому начало процедуры обследования именно в этой "зоне" позволяет испытуемому четко определить моменты начала и окончания давления СЗО. Увеличение временной задержки свыше 1000 мкс, не улучшая эффекта латерализации, при выбранном шаге изменения Т в 10 мкс, неоправданно затягивает процедуру обследования, что утомляет пациента. Уменьшение начальной и конечной временной задержки менее 630 мкс укорачивает дугу траектории движения СЗО (менее 180^o) и не позволяет четко фиксировать моменты начала и окончания движения, поскольку СЗО воспринимается движущимся с самого начала процедуры обследования.

Диагностическую ценность имеет выявление
1) укорочения дуги траектории движения СЗО,
2) асимметрии точек начала и окончания движения СЗО в правом и левом полуполях субъективного пространства,
3) определение момента прохождения СЗО через срединную точку дуги в 180^o обусловлено тем, что, как известно, наиболее высокая разрешающая способность локализационных механизмов наблюдается при помещении источника звука по средней линии головы, в "створ максимальной чувствительности" (Блауэрт И. 1979). Именно тонкие механизмы локализации (латерализации) и нарушаются в первую очередь при очаговых поражениях, и этот тест позволяет диагностировать нарушения на начальных стадиях заболеваний.

Данный способ исследования пространственного слуха поясняется с помощью устройства, функциональная блок-схема которого представлена на чертеже и содержит блок управления 1, двухканальный генератор 2, блок З индикации, блок синхронизации 5, электронный генератор 6, головные телефоны 4, выходные усилители 7, 8, опорный генератор 8, делители с переменным коэффициентом данных 10, 11, кнопку испытуемого 12.

После пуска устройства на головные телефоны 4, надетые на голову обследуемого, с усилителей 7 и 8 поступают серии сигналов, которые прослушиваются соответственно правым и левым ухом обследуемого. Во время прослушивания сигналов, моделирующих направленное перемещение звукового образа, обследуемый с помощью кнопки, соединенной с блоком 3 индикации, фиксирует моменты прохождения звукового образа через заранее оговоренные точки траектории. Сравнивая показания блока 3 индикации с расчетными значениями для здоровых людей, определяют величину латерализации и по ней судят о локализационных возможностях обследуемого.

Исследования проведены на здоровых (150 чел.) и больных испытуемых с патологией центральной нервной системы (состояние после инсультов, ушибов и сотрясения мозга: опухолевые процессы в мозге) и нарушениями слуховой и вестибулярной функции (хронический средний отит, неврит и невринома слухового нерва, болезнь Меньера).

В группе больных с отоневрологической патологией четко выявились две формы нарушения пространственного слуха: сужение субъективного звукового поля и отсутствие движения звукового сигнала.

а) При односторонних отитах наблюдалось смещение начального образа. При максимальном интервале между импульсами у больных не наблюдалось полной латерализации звука. Движение сигнала воспринималось, но дуга была неполной и начиналась выше "больного" уха, и доходила до здорового. Определение субъективной середины требовало коррекции амплитудных показателей.

б) У людей с болезнью Меньера также было обнаружено сужение субъективного звукового поля, но в отличие от больных с отитами латерализация звука отсутствовала с обеих сторон. Локализация субъективной середины не нарушалась.

в) У больных с двухсторонним среднем отитом и невритом слуховых нервов отмечались наиболее грубые изменения в пространственном восприятии звука. Независимо от интервалов между импульсами ощущение звука возникало только в одном из ушей. При варьировании амплитуды сигнала могла происходить лишь смена уха, со стороны которого ощущался звук. У таких больных не наблюдалось возникновения движущегося звукового образа, и субъективная середина также не отмечалась.

Для контроля было обследовано несколько человек с ринитом, гайморитом, катаральными явлениями в среднем ухе. При всех видах названной патологии никаких нарушений со стороны пространственного слуха не выявлялось, результаты не отличались от результатов группы здоровых испытуемых.

Обследование больных с неврологической симптоматикой также выявило при некоторых видах патологии выраженные нарушения пространственного слуха.

а) Наиболее грубые изменения отмечались при невриноме слухового нерва и невриноме мосто-мозжечкового угла. В обоих случаях отсутствовало возникновение движущегося звукового образа. При невриноме слухового нерва звук слышался больным только в одном ухе независимо от межстимульного интервала. При невриноме мосто-мозжечкового угла клинически наблюдалось снижение слуховой функции, звук ощущался и в левом, и в правом ухе. Движение сигнала отсутствовало, наблюдалось опережение сигнала с одной стороны.

б) Изменение состояния центральной нервной системы, вызванное сосудистыми нарушениями и сотрясением мозга, приводило к сужению звукового поля в крайних положениях, отсутствовала полная латерализация звука, и минимальная задержка давала субъективный звуковой образ выше уха на 30 45^o. Локализация середины была достаточно четкой.

в) Объемные процессы передней черепной ямки, лобно-височной области, неврит зрительного нерва не приводили к нарушению пространственного слуха и не выявили заметной межполушарной асимметрии.

На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что способ согласно изобретению может быть использован при диагностике поражений слуховой системы, он обеспечивает количественную оценку степени слуховой межполушарной асимметрии, позволяет оптимизировать и ускорить процедуру обследования, осуществлять контроль за восстановлением пространственного слуха в процессе лечения.

Изобретение относится к медицине, в частности к неврологии и психофизиологии, и может быть использовано как способ исследования пространственного слуха для исследования межполушарной сенсорной (слуховой) асимметрии, для ранней и экспресс-диагностики односторонних центральных и периферических поражений слухового анализатора, для оценки функционально-адаптивных возможностей слуховой и вестибулярной систем, а также при отборе на профессии, связанные с акустическими и вестибулярными нагрузками (космос, авиация, морфлот и т.д.). Данный способ исследования пространственного слуха позволяет повысить точность диагностических исследований, обеспечивает количественную оценку степени межполушарной асимметрии, дает возможность оптимизировать и ускорить процедуру обследований, а также осуществлять текущий контроль за восстановлением пространственного слуха в процессе лечения и в реабилитационном периоде. Указанный положительный эффект достигается тем, что дугу траектории движения звукового образа увеличивают до 180^o, вводя начальную временную задержку в 700 - 1000 мкс с последующим уменьшением ее до нуля и повторным увеличением до 700 - 1000 мкс, но в другом канале, что имитирует движение СЗО от одного уха до другого, и осуществляют определение моментов начала и окончания движения звукового образа, а также его прохождение через серединную точку дуги. Степень нарушений пространственного слуха оценивают, сравнивая полученные показатели обследуемых с таковыми у здоровых испытуемых. 1 ил.

Способ исследования пространственного слуха, заключающийся в том, что предъявляют через головные телефоны серии звуковых щелчков, создают начальную временную задержку между парами щелчков, постепенно изменяют ее до нуля для имитации движения звукового образа в субъективном поле и осуществляют диагностику поражения пространственного слуха по укорочению траектории движения звукового образа или его отсутствию, отличающийся тем, что величину начальной задержки выбирают равной 700 1000 мкс, а после ее уменьшения постепенно увеличивают до той же величины, а при диагностике поражения пространственного слуха дополнительно определяют моменты начала и конца движения звукового образа и момент его прохождения через срединную точку дуги траектории.