Способ модификации акустического стимула для регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов Российский патент 2025 года по МПК A61B5/12 H04R25/00 H04R29/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к сурдологии-оториноларингологии и может быть использовано для диагностики состояния слуха у детей раннего возраста и у неконтактных пациентов.

Одним из основных методов диагностики состояния слуха у детей раннего возраста, а также у неконтактных пациентов является регистрация коротколатентных слуховых вызванных потенциалов (КСВП). КСВП представляют собой электрофизиологические ответы стволовых отделов слуховой системы на акустические стимулы. Регистрация КСВП производится путем измерения разности потенциалов между электродами, зафиксированными на коже головы, а стимуляция – с помощью различных акустических стимулов через головные, внутриушные телефоны, громкоговорители, костный вибратор и т.д. Ответ представляется в виде графика время/амплитуда и интерпретируется путем визуального поиска отдельных компонентов (волн, пиков), наиболее стабильным из которых является V пик. КСВП не угнетаются в состоянии сна и под наркозом, но при этом подавляется фоновая электроэнцефалографическая активность, что делает слуховые ответы различимыми. Показано, что порог визуализации V пика имеет корреляцию с психоакустическим порогом слышимости у пациентов с нормой слуха, кондуктивной и сенсоневральной тугоухостью (за исключением заболеваний спектра аудиторных нейропатий). При этом в большинстве случаев между электрофизиологическим (порог визуальной детекции V пика КСВП) и психоакустическим (субъективным, аудиометрическим) порогами имеется разница от 5 до 20 дБ, зависящая от возраста, размера, архитектоники и акустических параметров наружного и среднего уха, типа стимула, преобразователя. Кроме того, на пороговых и околопороговых интенсивностях стимуляции, особенно при тугоухости, а также у недоношенных детей, пациентов с сопутствующей неврологической патологией отмечается низкая амплитуда V и других пиков КСВП, что затрудняет их визуализацию.

Таким образом, повышение точности метода регистрации КСВП за счет приближения порога регистрации V пика к значению поведенческого порога, а также повышения амплитуды ответа на пороговом уровне является актуальной проблемой клинической сурдологии.

Известен способ измерения разницы между реальным ухом и куплером (Real-Ear-to-Coupler-Difference, RECD) для целей слухопротезирования [Bagatto, Marlene P.; Scollie, Susan; Moodie, Sheila T F; Seewald, Richard; Hyde, Martyn; El-Naji, Rana; Brown, Christine L.; Beh, Krystal; Glista, Danielle; Hawkins, Marianne; Easwar, Vijayalakshmi; Tharpe, Anne Marie; Crukley, Jeff; Levy, Charla; Zimmo, Sahar S.; Moodie, Shane; Richert, Frances; and Parsa, Vijay, "Protocol for the Provision of Amplification v 2023.01" (2023). National Centre for Audiology. 12. https://ir.lib.uwo.ca/nca/12]. Способ позволяет учитывать объем и резонансные характеристики наружного уха при расчете выходных параметров слухового аппарата, что повышает точность настройки и улучшает результаты слухопротезирования. RECD включает два этапа. На первом измеряется ответ камеры связи объемом 2 см³ (куплера) на акустический стимул (розовый шум или чистый тон). На втором этапе с помощью зонда-микрофона измеряют ответ уха на этот же стимул, доставляемые через индивидуальный или стандартный вкладыш. Далее система вычитает первое значение из второго, полученная разница импортируется в программное обеспечение для настройки слуховых аппаратов. Физическая сущность способа используется для уточнения амплитудной формы стимула перед регистрацией отоакустической эмиссии. В коммерческих системах для регистрации КСВП возможность индивидуализации стимула с учетом объема и архитектоники наружного уха на сегодняшний день отсутствует.

Известен способ объективного скрининга для выявления нарушений слуха (способ ускоренной оценки слуховой функции у детей раннего возраста), который включает регистрацию КСВП при предъявлении стимулов различной частоты и интенсивности, при этом критерием регистрации КСВП является визуализация V пика при минимальном уровне стимула [Способ объективного скрининга для выявления нарушений слуха: патент RU2722108, Российская Федерация, заявка RU2019139080, заявл. 02.12.2019, опубл. 26.05.2020]. Частотно-специфические стимулы расположены в разных частотных интервалах, перекрывающий весь исследуемый диапазон слуха, и их количество обычно составляет от 2 до 5. Стимулы каждого частотного интервала предъявляются в порядке, определяемом последовательностью максимальной длины (ПМД), содержащей к тактов длительностью не менее 6 мс, где к равно 63, 127 или 255. Последовательности стимулов всех частотных интервалов предъявляются одновременно, но сдвинуты таким образом, что расстояние между стимулами для соседних частотных интервалов не меньше 2,5 мс, а для любых других частотных интервалов - не меньше 0,8 мс, затем регистрируемый сигнал КСВП усредняется по всей длине ПМД, после чего из него выделяются ответы на стимулы каждого частотного интервала. Предпочтительно в качестве частотных интервалов использовать полосы октавных частот, а в качестве частотно-специфических стимулов Chirp-стимулы. К преимуществам способа относятся сокращение времени диагностики; увеличение точности определения наличия и латентности пиков и, как следствие, повышение надежности и точности диагностики. Недостатком является то, что способ не учитывает межиндивидуальную вариабельность значений объема, архитектоники и резонансных характеристик наружного и среднего уха.

Известен способ пересчета значений порогов, определенных при регистрации КСВП (выражаются в дБ нПС), в экстраполированные (оценочные, расчетные) пороги (выражаются в дБ эПС) с использованием поправочных коэффициентов [BRITISH SOCIETY OF AUDIOLOGY (2021), Guidelines for the Early Audiological Assessment and Management of Babies Referred from the Newborn Hearing Screening Programme [Online]. Available at: https://www.thebsa.org.uk/resources/]. В литературе предложены различные коэффициенты, учитывающие возраст, тип стимула, тип преобразователя. Предлагаемые коэффициенты представляют собой таблицы, из которых выбирается соответствующее значение, прибавляемое к полученному порогу регистрации КСВП. Данный способ был выбран в качестве прототипа.

К преимуществам данного способа относятся:

- простота применения, универсальность,

- возможность учета комплекса технических факторов в пересчете (тип стимула и передатчика).

Недостатком является то, что способ не учитывает межиндивидуальную вариабельность значений объема, архитектоники и резонансных характеристик наружного и среднего уха, что снижает точность применяемых коэффициентов, даже с учетом поправки на недоношенность.

Технический результат состоит в повышении точности диагностики состояния слуха у детей раннего возраста и у неконтактных пациентов

Технический результат достигается тем, что в способе модификации акустического стимула для регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов, в ходе которого регистрируют коротколатентные слуховые вызванные потенциалы, отличающийся тем, что измеряют RECD на реальном ухе с использованием в качестве стимула чистого тона, затем производят расчет разницы между ответом уха и ответом куплера на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха, регистрируют КСВП в состоянии физиологического или медикаментозного сна, в качестве излучателей используют внутриушные телефоны с теми же вкладышами, которые применяют для регистрации RECD, в качестве стимула используют широкополосный Chirp, при этом предварительно производят модификацию амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом ранее измеренной RECD на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха следующим образом: из амплитуды стимула Chirp вычитают значения RECD на соответствующей частоте.

В рамках заявляемого способа в одном из вариантов реализации возможно использование устройства для модификации акустического стимула для регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов, включающего элемент управления, элемент отображения информации и процессорный модуль. Процессорный модуль устройства выполнен с возможностью расчета значений для модификации амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом измеренной RECD на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха следующим образом: из амплитуды стимула Chirp вычитают значения RECD на соответствующей частоте. Для проведения расчетов пользователь вводит с помощью элемента ввода данные об измерениях RECD. В качестве элементов ввода устройство может выключать кнопки или клавиатуру с компьютерной мышью. Результаты расчета отображаются с помощью элемента для отображения, в качестве которого может быть использован дисплей. В наиболее предпочтительном варианте реализации устройства в качестве элемента ввода и отображения одновременно может быть использован сенсорный дисплей.

Предложенный способ обеспечивает повышение точности диагностики состояния слуха у детей раннего возраста и у неконтактных пациентов за счет следующих параметров:

- индивидуализации амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом значений объема и архитектоники наружного уха пациента,

- повышении амплитуды пиков КСВП (в особенности V пика), в том числе на пороговых и околопороговых интенсивностях стимула, что облегчает их визуализацию,

- приближении порога регистрации КСВП к психоакустическому порогу, что повышает точность и диагностическую ценность метода.

Способ выполняют следующим образом.

Пациенту, имеющему показания для регистрации КСВП, проводят отоскопию. При необходимости выполняют туалет наружного слухового прохода. С помощью системы для измерений в реальном ухе измеряют RECD. Для этого предварительно проводят калибровку зонда-микрофона. Акустический излучатель системы соединяют с куплером объемом 2 см³. Измеряют ответ куплера на акустический стимул – чистый тон. Далее метку зонда-микрофона устанавливают на расстоянии от кончика: 25 мм для детей, 28 мм для женщин, 30 мм для мужчин. В правое ухо вводят зонд-микрофон под контролем зрения до того момента, пока метка не остановится у межкозелковой вырезки. В это же ухо вводят вкладыш, соединенный с акустическим излучателем системы. Измеряют ответ уха на акустический стимул – чистый тон. Аналогичным образом измеряют RECD на левом ухе. Производят расчет разницы между ответом уха и ответом куплера на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха. Далее обрабатывают кожу пациента в местах фиксации электродов (верхняя часть лба на границе роста волос, переносица, заушные области) абразивным гелем. Фиксируют электроды системы регистрации слуховых вызванных потенциалов: положительный – в верхней части лба на границе роста волос, заземляющий – на переносице, отрицательные правый и левый – на соответствующих заушных областях. Регистрируют КСВП в состоянии физиологического или медикаментозного сна с помощью системы регистрации слуховых вызванных потенциалов «Нейро-Аудио» с программным обеспечением Neuro-Audio.NET-1.0.106.1. В качестве излучателей используют внутриушные телефоны с теми же вкладышами, которые применяли для регистрации RECD. В качестве стимула используют широкополосный Chirp. Предварительно производят модификацию амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом ранее измеренной RECD на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха следующим образом. Из амплитуды стимула Chirp вычитают значения RECD на соответствующей частоте. Например, если на частоте 1 кГц RECD составила 3 дБ, то амплитуду стимула Chirp на этой частоте снижают на 3 дБ. Если на частоте 4 кГц RECD составила -5 дБ, то амплитуду стимула Chirp на этой частоте увеличивают на 5 дБ. Остальные параметры стимуляции и регистрации КСВП выбирают на основе общепринятой методики [Туфатулин Г.Ш., Лалаянц М.Р., Артюшкин С.А., Вихнина С.М., Гарбарук Е.С., Дворянчиков В.В., Королева И.В., Крейсман М.В., Мефодовская Е.К., Пашков А.В., Савенко И.В., Цыганкова Е.Р., Чибисова С.С., Таварткиладзе Г.А. Протокол аудиологического обследования детей первого года жизни в Российской Федерации. Часть I. Вестник оториноларингологии. 2023;88(5):92–100. https://doi.org/10.17116/otorino20228805192]. Производят стимуляцию модифицированным в соответствии с предлагаемым способом акустическим Chirp-стимулом различной интенсивности, регистрируя электрофизиологические ответы слуховой системы. Определяют порог визуальной детекции V пика.

Заявляемый способ поясняется примерами.

Пример 1.

Мальчик, 4 месяца. Обратились для повторной объективной диагностики слуха по результатам первого этапа аудиологического скрининга. Ранее производилась регистрация КСВП на широкополосный Chirp по стандартной методике. Порог регистрации справа составил 35 дБ nHL, слева – 30 дБ nHL. V пик на пороговом уровне низкоамплитудный, сомнительный, в связи с чем было рекомендовано повторное обследование для уточнения диагноза.

Для регистрации КСВП применялся заявляемый способ.

В рамках этого измерили RECD на реальном ухе с использованием в качестве стимула чистого тона. Затем рассчитали разницу между ответом уха и ответом куплера на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха, которая варьировала от -1 до 18 дБ.

Далее регистрировали КСВП в состоянии физиологического сна. В качестве излучателей использовали внутриушные телефоны с теми же вкладышами, которые применяли для регистрации RECD (наконечник для внутриушных телефонов резиновый). В качестве стимула использовали широкополосный Chirp, при этом предварительно произвели модификацию амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом ранее измеренной RECD на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха следующим образом: из амплитуды стимула Chirp вычли значения RECD на соответствующей частоте.

Определяли порог регистрации КСВП, который справа был равен 25 дБ nHL, слева - 20 дБ nHL, что соответствует норме слуха. V пик имеет высокую амплитуду вплоть до пороговой интенсивности и его визуализация не вызывает сомнений. Норма слуха была подтверждена другими методами обследования.

Пример 2.

Девочка, 1 год 6 месяцев. Обратились объективной диагностики слуха ввиду задержки речевого развития.

Для регистрации КСВП применялся заявляемый способ.

В рамках этого измерили RECD на реальном ухе с использованием в качестве стимула чистого тона. Затем рассчитали разницу между ответом уха и ответом куплера на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха, которая варьировала от -3 до 16 дБ.

Далее регистрировали КСВП в состоянии физиологического сна. В качестве излучателей использовали внутриушные телефоны с теми же вкладышами, которые применяли для регистрации RECD (губчатый вкладыш для внутриушных телефонов). В качестве стимула использовали широкополосный Chirp, при этом предварительно произвели модификацию амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом ранее измеренной RECD на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха следующим образом: из амплитуды стимула Chirp вычли значения RECD на соответствующей частоте.

Определяли порог регистрации КСВП, который справа был равен 65 дБ nHL, слева – 60 дБ nHL, что соответствует тугоухости III степени. V пик имеет высокую амплитуду вплоть до пороговой интенсивности и его визуализация не вызывает сомнений. Диагноз был подтвержден другими методами обследования.

Изобретение относится к медицине, а именно к сурдологии-оториноларингологии и может быть использовано для диагностики состояния слуха у детей раннего возраста и у неконтактных пациентов. Способ модификации акустического стимула для регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов заключается в том, что измеряют RECD на реальном ухе с использованием в качестве стимула чистого тона. Производят расчет разницы между ответом уха и ответом куплера на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха. Регистрируют КСВП в состоянии физиологического или медикаментозного сна. В качестве излучателей используют внутриушные телефоны с теми же вкладышами, которые применяют для регистрации RECD. В качестве стимула используют широкополосный Chirp. Предварительно производят модификацию амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом ранее измеренной RECD на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха. Для этого из амплитуды стимула Chirp вычитают значения RECD на соответствующей частоте. Достигается повышение точности диагностики состояния слуха у детей раннего возраста и у неконтактных пациентов. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Способ модификации акустического стимула для регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов, в ходе которого регистрируют коротколатентные слуховые вызванные потенциалы, отличающийся тем, что измеряют RECD на реальном ухе с использованием в качестве стимула чистого тона, затем производят расчет разницы между ответом уха и ответом куплера на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха, регистрируют КСВП в состоянии физиологического или медикаментозного сна, в качестве излучателей используют внутриушные телефоны с теми же вкладышами, которые применяют для регистрации RECD, в качестве стимула используют широкополосный Chirp, при этом предварительно производят модификацию амплитудно-частотной характеристики стимула с учетом ранее измеренной RECD на частотах 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц и 8 кГц для правого и левого уха следующим образом: из амплитуды стимула Chirp вычитают значения RECD на соответствующей частоте.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что КСВП в состоянии физиологического или медикаментозного сна регистрируют с помощью системы регистрации слуховых вызванных потенциалов «Нейро-Аудио».