Z Audiol 2017; 56 (4) 140-146 - Sebastian Hoth

Ein alternatives Ma├č f├╝r die Amplitude elektrophysiologischer Reizantworten

 

The effective response amplitude of evoked potentials: A useful alternative to the conventional linear amplitude difference

 

Sebastian Hoth


Zusammenfassung: Hintergrund: Die Amplitude der Komponente J5 unter den fr├╝hen akustisch evozierten Potentialen wird in der praktischen audiologischen Diagnostik f├╝r die Bestimmung der H├Ârschwelle und vereinzelt auch als Kriterium f├╝r ein m├Âgliches Recruitment genutzt. Voraussetzung f├╝r diese Anwendungen ist ein aussagekr├Ąftiges und gegen├╝ber St├Âreinfl├╝ssen robustes Amplitudenma├č. Der konventionellen Amplitudendifferenz wird hier als Alternative die Effektivamplitude gegen├╝bergestellt.

 

Methode: Mit der Bestimmung der Koordinaten von J5 wird ein Zeitfenster f├╝r die Berechnung der Effektivamplitude festgelegt. Bezogen auf die Restst├Ârung σ ergibt diese Gr├Â├če ein f├╝r die Ermittlung der Reizantwortschwelle nutzbares Signal/Rausch-Verh├Ąltnis. Anhand von 1782 FAEP-Messungen (Click-BERA) an 71 Patienten unterschiedlichen Alters und H├Ârverm├Âgens wurde die Reliabilit├Ąt dieser Schwellenbestimmung gepr├╝ft. Anhand einer zweiten Stichprobe von 39 normalh├Ârenden Probanden wurde die mittlere Normalkennlinie der Effektivamplitude erzeugt.

 

Ergebnisse: Amplitudendifferenz und Effektivamplitude erweisen sich, wenn beide Gr├Â├čen definiert sind, als hoch korreliert (99,3%). Bei Messkurven, in denen f├╝r den erfahrenen Untersucher keine Reizantwort identifizierbar ist, liegt die Effektivamplitude zu 93% unter der Grenze von 2 σ (Sensitivit├Ąt). Wird eine Sensitivit├Ąt von 96% gefordert, dann muss die Grenze auf 2,2 σ angehoben werden und die Spezifit├Ąt betr├Ągt 69%. Die in Bezug auf die Ma├čeinheit skalierten Normalkennlinien beider Amplitudenma├če stimmen bei Reizpegeln von 40 dB nHL und dar├╝ber exakt miteinander ├╝berein (bis auf eine Proportionalit├Ątskonstante); bei Ann├Ąherung an die Schwelle nimmt der Mittelwert der Effektivamplitude in st├Ąrkerem Ma├če ab als der der linearen Amplitudendifferenz.

 

Schlussfolgerung: Die Effektivamplitude unterst├╝tzt die individuelle Schwellenbestimmung sowohl visuell wie auch numerisch. Ihre mittleren Normalwerte sind im gesamten Pegelbereich g├╝ltig und daher als Referenzma├č besser geeignet als die lineare Amplitudendifferenz. Das hier vorgestellte Konzept enth├Ąlt keinerlei Annahmen, die seine G├╝ltigkeit auf eine in Bezug auf Reiz und Latenzzeit begrenzte Gruppe von AEP beschr├Ąnkt.

 

Schl├╝sselw├Ârter: Fr├╝he akustisch evozierte Potentiale, FAEP, Amplitude, BERA, Schwellenobjektivierung

 

 

Abstract: Background: In practical audiological diagnostics, the amplitude of the component J5 among the auditory brainstem responses is used as a measure for the perception threshold and further as criterion for a possible loudness recruitment. These applications require a precise quantity which is stable against contamination by background signals. In this paper, the effective response amplitude Aeff is presented as an alternative to the conventional amplitude difference Alin.

 

Method: At the instant of tagging the component J5, a time window for the computation of Aeff is established. In relation to the residual noise σ, this quantity yields a signal to noise ratio which is useful for the determination of the response threshold. The reliability of this method was analyzed on the basis of the data from 1782 click-evoked FAEP recordings. A second sample of 39 normal hearing subjects was explored in order to study the mean values of Aeff in the whole range of stimulus levels.

 

Results: Effective amplitude and linear amplitude difference are highly correlated (99.3%) whenever both quantities are defined. In curves recorded around or below threshold, in which the amplitude difference is not defined, the effective amplitude lies below the limit of 2 σ in 93% of all cases. To achieve a higher sensitivity of 96%, the limit must be raised to 2.2 σ and the associated specificity amounts to 69% according to the receiver operating characteristic (ROC). Regarding the calibrated mean normal values, Aeff and Alin coincide at stimulus levels 40 dB nHL and above (except for a proportionality constant). At lower levels, the mean value of Aeff is lower than that of Alin.

 

Conclusion: The effective response amplitude Aeff supports the individual threshold determination both visually and numerically. Its average normal values are valid in the entire level range even below the response threshold and are therefore better suited as a reference measure than the amplitude difference Alin. The method does not make use of any assumptions which limit its validity to a group of potentials with respect to stimulus or latency.

 

Keywords: Auditory brainstem responses, ABR, amplitude, objective threshold