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Z Audiol 2017; 56 (4) 140-146 - Sebastian Hoth |
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Ein alternatives Maß für 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 frühen akustisch evozierten Potentialen wird in der praktischen audiologischen Diagnostik für die Bestimmung der Hörschwelle und vereinzelt auch als Kriterium für ein mögliches Recruitment genutzt. Voraussetzung für diese Anwendungen ist ein aussagekräftiges und gegenüber Störeinflüssen robustes Amplitudenmaß. Der konventionellen Amplitudendifferenz wird hier als Alternative die Effektivamplitude gegenübergestellt.
Methode: Mit der Bestimmung der Koordinaten von J5 wird ein Zeitfenster für die Berechnung der Effektivamplitude festgelegt. Bezogen auf die Reststörung σ ergibt diese Größe ein für die Ermittlung der Reizantwortschwelle nutzbares Signal/Rausch-Verhältnis. Anhand von 1782 FAEP-Messungen (Click-BERA) an 71 Patienten unterschiedlichen Alters und Hörvermögens wurde die Reliabilität dieser Schwellenbestimmung geprüft. Anhand einer zweiten Stichprobe von 39 normalhörenden Probanden wurde die mittlere Normalkennlinie der Effektivamplitude erzeugt. Ergebnisse: Amplitudendifferenz und Effektivamplitude erweisen sich, wenn beide Größen definiert sind, als hoch korreliert (99,3%). Bei Messkurven, in denen für den erfahrenen Untersucher keine Reizantwort identifizierbar ist, liegt die Effektivamplitude zu 93% unter der Grenze von 2 σ (Sensitivität). Wird eine Sensitivität von 96% gefordert, dann muss die Grenze auf 2,2 σ angehoben werden und die Spezifität beträgt 69%. Die in Bezug auf die Maßeinheit skalierten Normalkennlinien beider Amplitudenmaße stimmen bei Reizpegeln von 40 dB nHL und darüber exakt miteinander überein (bis auf eine Proportionalitätskonstante); bei Annäherung an die Schwelle nimmt der Mittelwert der Effektivamplitude in stärkerem Maße ab als der der linearen Amplitudendifferenz. Schlussfolgerung: Die Effektivamplitude unterstützt die individuelle Schwellenbestimmung sowohl visuell wie auch numerisch. Ihre mittleren Normalwerte sind im gesamten Pegelbereich gültig und daher als Referenzmaß besser geeignet als die lineare Amplitudendifferenz. Das hier vorgestellte Konzept enthält keinerlei Annahmen, die seine Gültigkeit auf eine in Bezug auf Reiz und Latenzzeit begrenzte Gruppe von AEP beschränkt. Schlüsselwörter: Frühe 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 |
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Z Audiol 2017; 56 (2) 52-57 - Frank Waldfahrer |
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Medikamentöse Therapie bei vestibulären Störungen Pharmacological therapy of vestibular disorders Frank Waldfahrer
Zusammenfassung: Schwindel und Gleichgewichtsstörungen sind sehr häufige Symptome und treten vor allem mit zunehmendem Lebensalter auf. Je nach Krankheitsursache stehen differenzierte Behandlungsoptionen zur Verfügung. Dieser Übersichtsartikel widmet sich den medikamentösen Therapieoptionen bei Schwindel. Sehr wichtig ist der Hinweis, das Betahistin faktisch nur bei Morbus Menière eine nachgewiesene Wirksamkeit aufweist.
Schlüsselwörter: vestibulärer Schwindel, Pharmakotherapie, Menière, Betahistin
Abstract: Vertigo and Dizziness are common complaints especially in the elderly population. Dependent to the cause of complaints different therapeutic options are available. These options are discussed in this review. It is very important to know that bestahistine has proven efficacy only in Menière’s disease.
Keywords: vestibular disorders, pharmacological therapy, Menière’s disease, betahistine
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Z Audiol 2016; 55 (3) 94-104 - Asan, Balk, Bieber, Hatzenbühler, Heuer, Hillebrandt, Lewin, Lichter |
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Shedding
light on gene therapy as a future treatment
for sensory disorders – from gene
replacement to optogenetics Gentherapie sensorischer Erkrankungen – zukünftige Behandlungsmöglichkeiten zwischen Genersatz und Optogenetik Asan, Balk, Bieber, Hatzenbühler, Heuer, Hillebrandt, Lewin,
Lichter, Oertel, Petkidis, Reichel, Weber, Wicht, Pangrsic, Vogl
Abstract:
Hearing impairment and blindness are common sensory deficits greatly
compromising patients’ quality of life. As yet, there are few – if any – causal
therapies for sensorineural disorders of the eye and the ear such that hearing
aids, cochlear and retinal implants serve as the most common options for sensory
rehabilitation. Recent advances in diagnostics and treatment show great
potential and may eventually induce a shift towards causal treatment. The use
of viral vectors to either replace a defective gene or introduce a
light-sensitive construct is a promising approach for the future treatment of
sensory disorders. Both visual and auditory defects can be subdivided into
inherited and acquired disorders; therefore, similar approaches could be used
in the respective therapies. Gene transfer was used successfully in the
treatment of Leber’s congenital amaurosis, a monogenic
disease of the retina, in a phase 1 clinical trial. Other pioneering gene
therapy studies in animal models indicate that similar approaches will be
effective in combating other sensory disorders in the near future. However, in
most approaches, further improvements will be necessary before they can safely
be applied in the treatment of patients. Our review aims to summarize the
upcoming methods and targets in the treatment of hearing and visual
impairments.
Keywords:
gene therapy, optogenetics, cochlear hair cells, retina, ophthalmology,
audiology, translational medicine
Zusammenfassung: Schwerhörigkeit und Blindheit sind
weitverbreitete Sinnesdefizite, welche die Lebensqualität der beeinträchtigten Patienten
erheblich einschränken. Zum heutigen Zeitpunkt gibt es für Erkrankungen an Auge
und Ohr nur wenige kausale Behandlungsansätze. Daher bilden Hörgeräte und
Cochlea-Implantate nach wie vor die gängigsten Ansätze zur Rehabilitation des
Hörens, während die Retinaimplantate dies für das Sehen in weit geringerem
Umfang ermöglichen. Die Kombination von modernsten Diagnoseverfahren mit neu
entwickelten Therapiemethoden macht nun Hoffnung auf effizientere
Behandlungsoptionen. Hierbei könnten zukünftig gentherapeutische Ansätze zum
Einsatz kommen, bei denen virale Vektoren dazu verwendet werden, entweder
defekte Gene durch funktionsfähige Varianten zu ersetzen, oder Gene welche
licht-sensitive Proteine kodieren, in das Zielgewebe einzubringen und diese
über optische Prothesen zu stimulieren. Da Erkrankungen des visuellen wie auch
des auditorischen Systems erblich bedingt, aber auch erworbener Natur sein
können, lassen sich gemeinsame gentherapeutische Konzepte erarbeiten, die eine
spezifische und adäquate Behandlung der jeweiligen Krankheit ermöglichen. So
wurden vor kurzem die ersten Phase I klinischen Studien unternommen, um die
Lebersche kongenitale Amaurose, eine monogene, degenerative Erkrankung der
Retina, gentherapeutisch zu behandeln – nach bisherigen Erkenntnissen mit
äußerst positivem Befund. Obwohl die Methodik der Genersatztherapie noch in den
Kinderschuhen steckt und sowohl Verträglichkeit als auch Langzeiteffizienz noch
im Detail getestet werden müssen, geben die Ergebnisse zahlreicher weiterer
Studien an verschiedensten Tiermodellen sensorischer
Erkrankungen dennoch Grund zur Hoffnung zukünftig bessere Behandlungserfolge erzielen
zu können. Dieser Übersichtsartikel beleuchtet diese zukunftsträchtigen
Therapieansätze im Detail und diskutiert ihre Relevanz für die moderne Behandlung
von sensorischen Erkrankungen.
Schlüsselwörter: Gentherapie, Optogenetik, cochleäre
Haarzellen, Retina, Ophthalmologie, Audiologie, translationelle Medizin |
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Z Audiol 2016; 55 (1) 14-19 – Weißgerber / Neumayer / Baumann |
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Speech reception thresholds with cochlear implant and CI-simulation in relation to direct-to-reverberant ratio
Sprachverständlichkeitsschwellen mit Cochlea Implantat und mit CI-Simulation in Abhängigkeit vom Pegelverhältnis zwischen Direktschall und Diffusschall Tobias Weißgerber, Hannah-Lina Neumayer, Uwe Baumann
Audiologische Akustik, Klinik für HNO-Heilkunde, Universitätsklinikum Frankfurt, Frankfurt am Main
Abstract | In users of cochlear implants (CI), speech recognition decreases in reverberant environments compared to free-field conditions. In this context, the direct-to-reverberant ratio (DRR) which describes the logarithmic ratio between direct and reverberant sound, was not extensively investigated so far. In the present study, the influence of the DRR on speech recognition in CI users was evaluated. Speech reception thresholds (SRT) depending on DRR were measured with the Oldenburg sentence matrix test (closed set condition) in 6 CI users and 8 normal hearing subjects listening to stimuli generated via 6-channel CI-vocoder. Test stimuli were generated by means of impulse responses of a classroom (RT = 0.75 s) and a church (RT = 4.1 s). The direct sound was presented via loudspeaker in frontal position (0°) whereas the reverberated signal was generated by 20 equally distributed surrounding plane waves created by wave field synthesis (128 loudspeakers) to approximate a diffuse sound field. The sentences of the Oldenburg Sentence Test (OLSA) were recorded with a hearing aid, which was held by an artificial concha of a dummy head placed in the middle of the anechoic test chamber. In a second condition, noise was added to the reverberated signals (signal to noise ratio 10 dB). 8 normal-hearing (NH) study participants performed the speech recognition task monaurally with a CI simulation (6-channel sine-vocoder) via headphones. Furthermore, 6 users of cochlear implants were tested monaurally via direct input of the CI. Average SRTs in quiet of both groups were similar without significant difference (SRT CI-users -13.3 dB DRR, controls -12.3 dB DRR, church reverberation condition). However, a significant detrimental effect of additional noise (4 dB) was only present in the CI group (SRT -9.3 dB DRR).
Keywords: Cochlear implant, speech recognition in noise, reverberation, DRR, room acoustics
Zusammenfassung | Cochlea-Implantat(CI)-Träger sind im Alltag von einer Einschränkung des Sprachverstehen besonders betroffen, wenn eine ungünstige Raumakustik besteht. Ein bisher wenig untersuchtes Maß ist das direct-to-reverberant ratio (DRR), welches das Verhältnis zwischen Direktschall und Nachhall eines Raumes beschreibt. Ziel der vorliegenden Studie ist deshalb die Untersuchung des Einfluss des DRR auf das Sprachverstehen in verschiedenen Raumumgebungen. Das Sprachverstehen bei sechs CI-Trägern und acht Normalhörenden (Kontrollgruppe, 6-Kanal Sinus-Vocoder CI-Simulation) wurde im Oldenburger Satztests (OLSA) in Abhängigkeit vom DRR geprüft. Die Testschalle wurden mit Raumimpulsantworten eines Klassenzimmers (Nachhallzeit: 0,75 s) und einer Kirche (Nachhallzeit: 4,1 s) generiert. Der Direktschall wurde von 0° frontal präsentiert; der Diffusschall wurde über 20 über 360° verteilte mittels Wellenfeldsynthese (WFS) erzeugte ebene Wellen dargeboten. Die verhallten Testsätze wurden für verschiedene DRRs an der Hörposition (Raummitte) mit einem Hörgerätemikrofon an der Ohrmuschel eines Kunstkopfes aufgenommen. In einer zweiten Testbedingung erschwerte die Addition eines Störgeräusches (Signal-Rausch- Abstand 10 dB SNR) zusätzlich das Verstehen. Zur Testdurchführung wurden bei der Gruppe der CI-Träger die zuvor aufgezeichneten Schalle über den externen Eingang des Sprachprozessors (MED-EL OPUS 2) und bei der normalhörenden Gruppe mit einem Audiometriekopfhörer (Sennheiser HDA-200) dargeboten. Die Bestimmung der Sprachverständlichkeitsschwelle (SVS) abhängig vom DRR erfolgte im geschlossenen Modus des OLSA. Die Ergebnisse der CI-Träger und der Kontrollgruppe wiesen in der reinen Nachhallbedingung keinen signifikanten Unterschied auf (SVS CI-Träger ‑13,3 dB DRR, Kontrollgruppe ‑12,3 dB DRR, Bedingung Nachhall Kirche). In der Bedingung mit zusätzlichem Störlärm verringerte sich die mittlere SVS allerdings nur in der Gruppe der CI-Träger signifikant um 4 dB auf ‑9,3 dB DRR.
Schlüsselwörter: Cochlea-Implantat, Sprachverstehen im Störgeräusch, Nachhall, DRR, Raumakustik
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Z Audiol 2016; 55 (1) 6-13 – Buschermöhle / Wagener / Kollmeier |
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Speech audiometric measurements with the simplified Oldenburg Sentence Test OLKISA with adults
Sprachaudiometrische Messungen mit dem verkürzten Oldenburger Satztest OLKISA bei Erwachsenen Michael Buschermöhle 1/2, Kirsten Carola Wagener 1/3, Birger Kollmeier 1/4
1 Exzellenzcluster Hearing4all Oldenburg
2 HörTech gGmbH Oldenburg
3 Hörzentrum Oldenburg GmbH
4 Universität Oldenburg, Medizinische Physik
Abstract | The Oldenburg Sentence Test for Children (OLKISA) has been used for speech audiometry with children for several years. In principle, the test procedure is also applicable for adults. The necessary evaluation and corresponding values for comparison are described here. The results of measurements with 40 normal hearing adults show that the OLKISA can be conducted with adults in quiet as well as in noise. For the group of test subjects under examination and after eliminating the training effect, a range of speech reception thresholds for 50 % intelligibility of 18.8 ± 2.2 dB SPL was found in quiet and a range of -7.2 ± 1.2 dB SNR was found in noise (Oldenburg noise) for adaptive measurements. The slope of the psychometric function of the OLKISA for the examined population of test subjects was 12.8 ± 0.8 %/dB in quiet and 13.7 ± 1.3 %/dB in noise.
Keywords: Speech audiometry in noise, OLSA, OLKISA, matrix test, simplified matrix test (SIMAT), pediatric audiology
Zusammenfassung | Der Oldenburger Kinder-Satztest (OLKISA) wird seit Jahren in der Sprachaudiometrie mit Kindern eingesetzt. Grundsätzlich ist das Verfahren auch mit Erwachsenen durchführbar. Die dafür notwendige Evaluation und entsprechende Vergleichswerte werden hier vorgestellt. Die Ergebnisse der Messungen mit 40 normalhörenden erwachsenen Probanden zeigen, dass der OLKISA sowohl in Ruhe als auch im Störgeräusch mit Erwachsenen verwendet werden kann. Bei adaptiv durchgeführten Messungen der Sprachverständlichkeitsschwelle für 50 % Verständlichkeit ergaben sich mit der untersuchten Probandengruppe nach Ausschluss des Trainingseffekts Bereiche von 18,8 ± 2,2 dB SPL in Ruhe und -7,2 ± 1,2 dB SNR im Störgeräusch (Oldenburger Rauschen). Die Steigung der psychometrischen Funktion des OLKISA für die untersuchte Probandengruppe lag bei 12,8 ± 0,8 %/dB in Ruhe und 13,7 ± 1,3 %/dB im Störgeräusch.
Schlüsselwörter: Sprachaudiometrie im Störgeräusch, OLSA, OLKISA, Matrixtest, Simplified Matrix Test (SIMAT), Pädaudiologie
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Z Audiol 2015; 54 (4) 148-156 – Nüsse / Steenken / Holube |
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The importance of cognition for the auditory function: A look into hearing „between the ears“
Die Bedeutung der Kognition für die auditorische Funktion: Ein Einblick in das Hören „zwischen den Ohren“
Theresa Nüsse, Rike Steenken, Inga Holube Institut für Hörtechnik und Audiologie, Jade Hochschule und Exzellenzcluster „Hearing4All“, Oldenburg, Deutschland
Abstract | Understanding speech in a realistic environment with varying background noise is challenging for normal-hearing as well as for hearing-impaired listeners. Crucial for speech understanding is the quality of bottom-up processing on the level of the inner ear and the transmission to auditory areas in the brain. However, it is assumed that also high-level cognitive abilities can influence speech understanding in background noise. Two persons, for example, with the same hearing loss in pure tone audiometry can nevertheless perform differently in speech understanding. This variability is explained by the influence of higher cognitive functions that are independent of peripheral auditory processes. The present article gives an overview of the interaction between the higher level processes putatively involved and the performance in speech understanding and the methods applied to capture these interactions quantitatively.
Keywords: speech recognition, hearing, cognition, test methods
Zusammenfassung | Sprache in realistischen akustischen Situationen mit verschiedenen Störgeräuschen zu verstehen, fällt sowohl normalhörenden als auch hörgeschädigten Personen häufig schwer. Neben der individuellen Qualität der Bottom-up Verarbeitung wird vermutet, dass auch kognitive Fähigkeiten für das Sprachverstehen im Störgeräusch eine Rolle spielen. So können zwei Menschen, bei denen ein ähnlicher Hörverlust in tonaudiometrischen Messungen diagnostiziert wird, trotzdem Unterschiede im Sprachverstehen in Störgeräuschen aufweisen. Diese Varianz, trotz gleichem peripheren Hörverlust, wird durch den Einfluss höherer kognitiver Funktionen erklärt, die unabhängig sind von der peripheren auditiven Verarbeitung. Der vorliegende Artikel beschäftigt sich mit der Interaktion zwischen kognitiven Leistungen und der Performanz im Sprachverstehen und den Methoden, diesen Zusammenhang quantitativ zu erfassen.
Schlüsselwörter: Sprachverstehen, Hörvermögen, Kognition, Testverfahren
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