Vztah mezi LS Chirp ABR a schopnostmi vnímání řeči v šumu při skryté ztrátě sluchu

Skrytá ztráta sluchu (HHL) je definována jako přítomnost normálních prahových hodnot v tónové audiometrii doprovázená subjektivně hlášenými obtížemi s poslechem, zejména problémy s porozuměním řeči v hlučném prostředí. Nedávné neurofyziologické a histopatologické důkazy naznačují, že tento stav je spojen s kochleární synaptopatií – selektivní ztrátou nebo dysfunkcí synapsí mezi vnitřními vláskovými buňkami a vlákny sluchového nervu typu I s nízkou spontánní frekvencí (low-SR). Vlákna s nízkou SR jsou klíčová pro kódování nadprahových akustických signálů a zachování vnímání řeči v hluku. Poškození těchto vláken může nastat v důsledku vystavení hluku, stárnutí nebo jiných metabolických faktorů, i když vnější vláskové buňky zůstávají neporušené, čímž zůstává konvenční audiometrie v normálních mezích.<\/p>

Vyšetření sluchově evokovaných potenciálů mozkového kmene (ABR) poskytuje objektivní měřítko neuronální synchronie podél sluchové dráhy. Amplituda a latence raných ABR vln, zejména vln I, III a V, odrážejí časovou integritu přenosu sluchového nervu a mozkového kmene. Mezi nimi je amplituda vlny I považována za periferní marker aktivity vláken sluchového nervu, zatímco vlna V představuje sumovaný výstup vyšších jader mozkového kmene. Snížení amplitudy vlny I při zachované amplitudě vlny V nebo snížený poměr I/V je interpretován jako elektrofyziologický projev kochleární synaptopatie.<\/p>

Tradiční ABR pomocí klikových podnětů synchronizuje neuronální odpovědi primárně z bazální oblasti kochley. Zavedení chirp podnětů mělo za cíl zlepšit neuronální synchronii kompenzací zpoždění průchodové doby kochleou. Stimul Level-Specific (LS) CE-Chirp navržený Clausem Elberlingem a Donem umožňuje, aby amplituda vlny V zůstala robustní napříč intenzitami, a zároveň poskytuje frekvenčně specifické načasování. Přesto však při vysokých úrovních (80-100 dB nHL) mohou odpovědi na LS CE-Chirp vykazovat změněné růstové funkce a vzorce latence, potenciálně odhalující jemné rozdíly v nadprahovém neuronálním kódování ve srovnání s konvenčními kliky.<\/p>

Současná studie přijímá observační, průřezový, korelační design pro vyšetření, zda jsou elektrofyziologické indexy odvozené z ABR stimulovaného LS CE-Chirp asociovány s behaviorálním výkonem řeči v šumu u jedinců s podezřením na HHL. Účastníci s normálními prahovými hodnotami v tónové audiometrii podstoupí jak ABR, tak Test slyšení v šumu (HINT), což umožní prozkoumat vztah mezi amplitudovými a latenčními měřeními ABR vln a kritickým poměrem signál-šum (SNR-50) získaným behaviorálně.<\/p>

Vědecké zdůvodnění studie vychází z premisy, že snížený neuronální výstup z vláken sluchového nervu s nízkou SR se projevuje jako menší amplitudy vlny I při vysokých stimulačních úrovních, produkující snížené poměry I/V a zploštělé amplitudově-růstové sklony. Očekává se, že tyto fyziologické vzorce budou paralelní s horším vnímáním řeči v šumu, odráženým zvýšenými hodnotami SNR-50 v HINT. Prokázání významné korelace mezi parametry ABR a výsledky HINT by tak podpořilo hypotézu, že LS CE-Chirp ABR může sloužit jako objektivní marker nadprahových deficitů sluchového kódování u HHL.<\/p>

Účastníci budou rekrutováni z audiologických klinik a univerzitních laboratoří pro výzkum sluchu. Budou studovány tři podskupiny:<\/p>

1. Kontrolní skupina s normálním sluchem a bez tinnitu nebo stížností na poslech;<\/li>
2. Skupina s tinnitem s chronickým subjektivním tinnitem (≥ 3 měsíce), ale normálními sluchovými prahy; a<\/li>
3. Skupina se stížnostmi na řeč v šumu hlásící obtíže s porozuměním řeči na pozadí hluku navzdory normálním prahům a bez tinnitu.<\/li><\/ol>

   Kritéria způsobilosti zahrnují věk 20-60 let, oboustranné prahy vedení vzduchem ≤ 25 dB HL při 0,5-4 kHz, normální výsledky impedance a MoCA ≥ 21. Jedinci s periferní nebo centrální ztrátou sluchu, somatosenzorickým tinnitem, neurologickými poruchami nebo významnými emocionálními/psychiatrickými stavy budou vyloučeni. Plánuje se přibližně 63 účastníků (21 na skupinu), jak určila analýza G*Power (velikost efektu 0,5, α = 0,05, síla = 0,80). Stav náboru je aktivní.<\/p>

   Všichni účastníci poskytnou písemný informovaný souhlas. Testování proběhne v zvukově izolované kabině. Posloupnost hodnocení zahrnuje:<\/p>

   Montrealský kognitivní test (MoCA) pro kognitivní screening;<\/p>

   Škála slyšení řeči, prostoru a kvalit (SSQ) nebo její turecká adaptace pro subjektivní profilování vnímání řeči;<\/p>

   Tónová audiometrie k potvrzení normálních prahů;<\/p>

   Test Threshold Equalizing Noise (TEN) k screeningu kochleárních mrtvých oblastí (kontrolní měření, neanalyzováno);<\/p>

   Impedance a akustické reflexy k potvrzení integrity středního ucha;<\/p>

   Záznamy LS CE-Chirp a Click ABR; a<\/p>

   Provádění HINT v podmínkách volného pole.<\/p>

   Záznamy ABR budou získány monaurálně pomocí systému Neurosoft Neuro-MEP-4. Jednorázové povrchové elektrody budou aplikovány po přípravě kůže gelem Nuprep: aktivní (Cz nebo Fz), referenční (ipsilaterální mastoid A1/A2 nebo ušní lalůček) a zemnicí (FPz nebo AFz). Impedance elektrod bude udržována pod 3 kΩ a vyvážena napříč kanály. Vložková sluchátka budou dodávat střídavě polarizované podněty k minimalizaci artefaktů kochleárního mikrofónu.<\/p>

   Pro oba podněty Click a LS CE-Chirp budou záznamy pořizovány při 80, 90 a 100 dB nHL s opakovací frekvencí 21,1 podnětů/s; další krátké bloky mohou používat 11,1 nebo 61,1/s ke zkoumání neuronální adaptace. Záznamový filtr bude 100-3000 Hz (12 dB/oktáva), odmítnutí artefaktů ± 35-40 μV a analyzační okno 0-15 ms (pre-stimulus -2 ms). Každá podmínka bude zahrnovat 2000-4000 průchodů průměrovaných dvakrát pro replikovatelnost; záznamy se zbytkovým šumem > 20 nV rms nebo rozdílem mezi replikáty > 15 % budou opakovány. Zpoždění trubičky vložkového sluchátka (≈ 0,9 ms) bude kompenzováno ve výpočtech latence.<\/p>

   Vrcholy vln I, III a V budou identifikovány nezávisle dvěma zaslepenými vyšetřovateli. Amplitudová a latenční měření budou extrahována pro každou vlnu při každé intenzitě a budou vypočteny poměry amplitud V/I. Očekává se, že odpovědi na LS CE-Chirp budou vykazovat větší amplitudy vlny V při nižších intenzitách a potenciální saturaci amplitudy při vyšších intenzitách, což poskytuje základ pro hodnocení nadprahové neuronální synchronizace.<\/p>

   HINT bude sestávat z 25 seznamů vět (po 10 větách, celkem 250 vět). Řeč bude prezentována na proměnných úrovních, zatímco šum na pozadí bude udržován konstantní na 65 dB SPL. Adaptivní algoritmus upravuje úroveň věty podle přesnosti účastníka, konvergující ke kritickému SNR (dB), kde je 50 % vět správně opakováno. Testování bude provedeno s účastníkem sedícím 1 metr od reproduktoru při azimutu 0° v kalibrovaném prostředí volného pole.<\/p>

   Data z ABR a HINT budou propojena pro korelační analýzu. Pro každého účastníka budou metriky ABR "lepšího ucha" (založené na vyšší amplitudě vlny I) spárovány s binaurálním výkonem HINT, aby odrážely reálnou sluchovou integraci.<\/p>

   Plán analýzy dat<\/p>

   Data budou analyzována pomocí Statistického balíčku pro sociální vědy (SPSS v27). Normalita rozdělení proměnných bude ověřena pomocí Kolmogorovova-Smirnovova testu. V závislosti na výsledcích budou aplikovány parametrické nebo neparametrické statistiky. Pro skupinová srovnání bude pro normálně rozdělené proměnné použita jednofaktorová analýza rozptylu (ANOVA) a pro nenormální rozdělení bude aplikován Kruskalův-Wallisův test. Když budou nalezeny významné efekty, budou provedeny vhodné post-hoc párové srovnávání s Bonferroniho nebo Dunnovými korekcemi.<\/p>

   Pro korelační analýzy bude pro normálně rozdělené proměnné použit Pearsonův korelační koeficient a pro nenormální rozdělení Spearmanovo rho. Primární analytické zaměření bude korelace mezi amplitudami, latencemi LS CE-Chirp ABR a poměry amplitud V/I a kritickým poměrem signál-šum HINT (SNR-50). Sekundární analýzy replikují tyto korelace pro parametry ABR evokované kliky. Exploratorní analýzy vyhodnotí růstové funkce amplitudy vlny I (μV/dB) a změny poměru I/V napříč stimulačními úrovněmi k posouzení jejich potenciálu jako fyziologických markerů kochleární synaptopatie.<\/p>

   Velikosti efektů (Cohenovo r nebo parciální η²) a 95% intervaly spolehlivosti budou doprovázet všechny klíčové výsledky. Hladina alfa bude nastavena na 0,05. Odlehlé hodnoty mimo ± 3 SD budou ověřeny a v případě potřeby analyzovány pomocí robustních odhadů. Síla korelace bude interpretována podle Cohenových konvencí (0,1 = malá, 0,3 = střední, 0,5 = velká).<\/p>

   Etické aspekty a zacházení s daty<\/p>

   Všechny postupy jsou v souladu se zásadami Helsinské deklarace a národními etickými směrnicemi pro neintervenční klinický výzkum. Účast je dobrovolná a písemný informovaný souhlas bude získán před sběrem dat. Každému účastníkovi bude přidělen jedinečný číselný kód; identifikovatelné informace budou uloženy odděleně od výzkumných dat a přístupné pouze hlavnímu vyšetřovateli. Data budou šifrována a uložena na heslem chráněných institucionálních discích. Účastníci se mohou kdykoli bez postihu odhlásit. Neočekávají se nežádoucí události nebo významné nepohodlí, protože ABR a HINT jsou neinvazivní audiologická vyšetření s minimálním rizikem.<\/p>

   Kontrola kvality a spolehlivost<\/p>

   Pro zajištění integrity dat budou záznamy ABR kontrolovány na replikovatelnost shromažďováním dvou nezávislých průměrů na podmínku. Záznamy se zbytkovým šumem větším než 20 nV nebo špatnou korelací mezi replikáty (ICC < 0,80) budou vyloučeny. Identifikace vln bude provedena dvěma vyškoleními vyšetřovateli zaslepenými vůči skupinovému statusu. Bude vypočítána mezihodnotitelská spolehlivost pro označování amplitudy a latence. Všechny postupy HINT budou následovat standardizované pokyny se stejnými podmínkami prostředí a kalibrovaným vybavením po celou dobu studie.<\/p>

   Očekávané výsledky a význam<\/p>

   Očekává se, že studie prokáže měřitelné asociace mezi metrikami nadprahové sluchové odpovědi mozkového kmene a behaviorálním výkonem řeči v šumu. Předpokládá se, že jedinci s podezřením na skrytou ztrátu sluchu – zejména ti ve skupině se stížnostmi na řeč v šumu – budou vykazovat snížené amplitudy vlny I, nižší poměry I/V a plošší amplitudově-růstové sklony ve srovnání s kontrolními účastníky. Předpovídá se, že tyto fyziologické rysy budou korelovat s horším výkonem HINT (vyšší hodnoty SNR-50).<\/p>

   Potvrzení těchto hypotéz by podpořilo použití LS CE-Chirp ABR jako neinvazivního objektivního nástroje pro identifikaci deficitů neuronálního kódování podkládajících HHL. Integrace elektrofyziologických a behaviorálních výsledků by mohla zpřesnit diagnostická kritéria pro pacienty, kteří hlásí "slyším, ale nerozumím", navzdory normálním audiogramům. Dále mohou výsledky informovat budoucí intervenční studie zaměřené na zlepšení neuronální synchronie nebo protokolů sluchového tréninku pro jedince s subklinickými sluchovými obtížemi.<\/p>

   Omezení studie<\/p>

   Průřezový observační design vylučuje kauzální inferenci; je však vhodný pro generování hypotéz a stanovování fyziologicko-behaviorálních asociací. Absence měření otoakustických emisí je potenciálním omezením, ale stav středního ucha, TEN testování a normální audiometrické prahy minimalizují pravděpodobnost neodhalené dysfunkce vnějších vláskových buněk. Počty účastníků jsou založeny na výpočtech síly pro střední velikosti efektů; doporučuje se replikace s většími kohortami.<\/p>

   Plán diseminace<\/p>

   Výsledky studie budou prezentovány na audiologických a neurovědních konferencích a zaslány do recenzovaných časopisů indexovaných v Science Citation Index Expanded (SCIE). De-identifikované datové sady mohou být sdíleny na přiměřenou žádost po publikaci v souladu s institucionálními politikami sdílení dat.<\/p>

   Závěr<\/p>

   Tato observační, rekrutující studie zkoumá, jak parametry ABR evokované LS CE-Chirp a kliky souvisejí s porozuměním řeči v šumu u jedinců s podezřením na skrytou ztrátu sluchu. Kombinací objektivních metrik neuronální odpovědi s subjektivními a behaviorálními hodnoceními si výzkum klade za cíl překlenout propast mezi fyziologickými důkazy kochleární synaptopatie a funkčními stížnostmi na poslech. Očekávaným výsledkem je zlepšený rámec pro včasnou detekci HHL a přesnější diferenciaci periferního versus centrálního přispění k deficitům řeči v šumu.<\/p>