DIAGNOSI PRECOCE DI SORDITA’: ABR errori e limiti Dott.ssa P.Gioffrè Dott.Giovanni Bianchin DIAGNOSI PRECOCE DI SORDITA’: ABR errori e limiti

Con il termine “complesso” ci rivolgiamo ad una popolazione di pazienti estremamente eterogenea sia sotto il profilo clinico che audiologico e, nell’ambito di questa popolazione, numerose sono le categorie in cui una diagnosi precoce o la rilevazione di soglia pongono, nella pratica clinica, problemi di non facile soluzione. Tra queste: Bambini con età o grado di maturità inadeguati Pazienti con perdita uditiva non organica ( simulazione ed esagerazione, ipoacusie funzionali in adulti e bambini ) Pazienti oligofrenici e pazienti affetti da patologie di competenza neuropsichiatria ( di natura e gravità variabili ) Pazienti affetti da malattie neurodegenerative Pazienti affetti da sindrome depressiva Pazienti collaboranti ma affetti da acufeni intensi Pazienti stranieri con scarsa conoscenza della lingua italiana

Per una precoce e corretta definizione del deficit uditivo di queste categorie di pazienti ci si basa sull’adozione di protocolli diagnostico-strumentali che prevedono il ricorso ad una serie di prove di audiometria soggettiva ed oggettiva. Per quanto concerne le prove di audiometria soggettiva, in questa sede ci limiteremo a ricordare che quando il livello cognitivo o la scarsa collaborazione del paziente lo richiedono, è sempre opportuno semplificare la richiesta prestazionale

Diversamente dalle prove di audiometria soggettiva, quelle oggettive si caratterizzano proprio nel poter essere eseguite anche in assenza di collaborazione da parte del soggetto in esame.

I potenziali evocati sono una metodica “vecchia” , datata, descritta da davis nel 1939, uscita in ambito clinico a metà degli anni ’80, (Jewett,Williston, Moller, Jannetta) non ancora sostituita dopo circa 30 anni da altre metodiche che risultino più semplici, pratiche od affidabili.

Un esempio eclatante di limite della metodica, non in termini di affidabilità ma in termini di “praticità”, è la necessità di immobilità durante l’acquisizione dell’esame che comporta il ricorso alla sedazione per l’acquisizione dei tracciati nei bambini con conseguente comprensibile disagio nell’esecuzione e nella fruizione della indagine in particolare nei pazienti complessi.

I potenziali registrati dal tronco encefalico forniscono informazioni sull’avvenuta attivazione dell’apparato uditivo dalla coclea sino al settore più alto del lemnisco laterale e sono rappresentati da sei onde di cui la VI non è sempre visibile mentre la V è la più ampia, stabile e facilmente individuabile, anche a valori di soglia. Per questo motivo la ricerca dell’onda V costituisce il marker applicativo più importante in campo clinico. La metodica risulta infatti affidabile proprio per la stabilità di questo elemento nel corso di prove ripetute, consentendo rilievi di soglia uditiva sino a 5-10 dB HL. Talvolta l’onda V appare assieme alla IV per cui si parla di complesso IV – V. La morfologia di questo complesso ha notevoli variazioni interindividuali e risente moltissimo di variazioni tecniche anche minime di registrazione. L’onda V è generata nella parte alta del ponte o parte bassa del mesencefalo (lemnisco laterale o collicolo inferiore) ma data la stretta vicinanza delle due strutture , questo non comporta alcuna differenza. Lo studio dell’onda V, e anche di quelle precedenti, ci fornisce preziose informazioni sia sulla maturazione che su eventuali lesioni nel tratto nervo acustico-collicolo inferiore

Molti Autori hanno considerato troppo semplici­stico l‘abbinamento di ogni onda con un singolo generatore come pure come una semplice attivazione sequenziale dei vari nuclei (Davis, 1976; Stockard et al., 1977; Berlin, 1978; Berlin e Dobie, 1979). Del resto la complessità della anatomofisiologia del tronco uditivo suggerisce che è improbabile che la serie dei picchi delle ABR rappresenti la semplice attivazione sequenziale dei vari nuclei e dei tratti di fibre da essi emergenti visto che: 1. le varie stazioni nucleari sono collegate fra di loro in serie e in parallelo attraverso vie crociate e dirette; 2. è possibile la sovrapposizione della simultanea attività di unità di stazioni nucleari poste a diversi livelli a causa della prolungata risposta di taluni neuroni; 3. le fibre emergenti da una stazione possono saltare quella immediatamente successiva (Moore, 1983). Anche se non del tutto chiarito, si ritiene che le ABR rappresentino principalmente la scarica sincrona di fasci di neuroni, piuttosto che i potenziali sinaptici dei nuclei del tronco

Potenziali uditivi evocati (AEP) Otoemissioni acustiche (OAE) Impedenzometria (Timpanometria e riflesso stapediale) sono le principali metodiche di indagine audiologica utilizzabili nei bambini entro l’anno di età per identificare, diagnosticare e quantificare una ipoacusia.

VARIABILI LEGATE ALLO STIMOLO VARIABILI LEGATE AL SOGGETTO Al fine di evitare errori di interpretazione è fondamentale conoscere tutti i fattori non patologici in grado di influenzare la risposta. VARIABILI LEGATE ALLO STIMOLO VARIABILI LEGATE AL SOGGETTO VARIABILI LEGATE AL SISTEMA DI REGISTRAZIONE

Variabili legate allo stimolo Le ABR sono condizionate dall’ intensità di stimolazione. Riducendo l’intensità di stimolazione le ABR risultano modificate nel senso di un aumento di latenza delle componenti ed una riduzione progressiva della loro ampiezza. Con intensità di stimolazione superiore a 40 dB HL il tracciato può invece essere alterato da artefatti elettromagnetici. Un importante elemento di variazione, e quindi di possibile errore nell’interpretazione, è da ricercare nella calibrazione dello stimolo. La componente più resistente nei confronti della variabile “intensità” è l’onda V. L’aumento di latenza è dovuto al fatto che la riduzione di intensità comporta lo spostamento del contributo maggiore alla generazione della risposta da fibre a frequenza caratteristiche maggiore a fibre con frequenza caratteristica minore corrispondenti a porzioni più apicali della membrana basilare con maggiore latenza di attivazione

Variabili legate allo stimolo Effetto della frequenza di ripetizione degli stimoli ( “pulse rate” ): le ABR variano di morfologia, latenza e ampiezza al variare della cadenza di ripetizione degli stimoli acustici. Aumentando la frequenza di ripetizione dello stimolo, o riducendo l’intervallo interstimolo, si riduce l’ampiezza delle componenti delle ABR con aumenti nella latenza. L’onda V, in assenza di lesioni retrococleari, mantiene le proprie caratteristiche morfologiche e di latenza all’aumentare della frequenza di ripetizione sino a valori elevati e questa sua caratteristica viene sfruttata nella pratica clinica per evidenziare maggiormente l’onda V a valori di soglia. Qualora però si utilizzino ritmi di stimolazione particolarmente elevati, la differenza tra soglia ABR e soglia psicoacustica risulta maggiore rispetto a quella osservabile con i ritmi normalmente in uso nella pratica clinica e l’onda V diventa difficilmente riconoscibile a livelli iuxta-liminari. La relazione tra i parametri ABR e i dati ottenuti dai rilievi psico-acustci deve quindi essere interpretata con estrema cautela.

Variabili legate allo stimolo effetto della stimolazione binaurale: in caso di stimolazione binaurale l’interpretazione del tracciato non deve prescindere dall’osservazione che esistono differenze sostanziali tra una stimolazione mono o binaurale, a causa del fenomeno della sommazione binaurale i potenziali del tronco possono essere evocati anche per via ossea, metodica che risulta particolarmente utile in audiologica infantile quando si desideri verificare la funzionalità cocleare in presenza di un deficit trasmissivo ( emerso ad esempio da un timpanogramma o da un esame comportamentale ). la latenza dell’onda v risulta essere mediamente più elevata rispetto a quella ottenuta per stimolazione aerea, sia negli adulti che nei bambini ( per l’effetto di filtraggio passa-basso del vibratore e delle strutture della teca sui click ).

Variabili legate allo stimolo Mascheramento: quando dobbiamo indagare l’attività di una singola coclea possiamo effettuare un mascheramento; se l’esame ABR viene eseguito ad esempio per una valutazione di soglia in assenza di dati attendibili dall’audiometria convenzionale, si procede con il mascheramento dell’orecchio controlaterale. In questo caso occorrerà tenere a mente che i tracciati ottenuti avranno un’ampiezza minore rispetto a quelli ottenuti senza mascheramento ( poiché si esclude l’attività elettrica di una delle due coclee ). Questa diminuzione di ampiezza varia da soggetto a soggetto ma si riscontra costantemente. Anche il parametro latenza subisce delle modificazioni in termini di aumento ( significativi aumenti in latenza delle onde III e V ) per interferenza con le vie controlaterali ( fenomeno definito “mascheramento centrale” e che favorisce l’attivazione di efferenze inibitrici con riduzione della sincronizzazione delle risposte generate dai nuclei del tronco )  

Variabili legate al soggetto Età: differenze sia morfologiche che parametriche rispetto ai quadri ABR tipici dell’adulto sono registrabili non solo nell’infanzia ma anche nell’età avanzata. Nei soggetti che abbiano superato la quinta decade di vita sono registrabili risposte con ampiezza minore e con una maggiore variabilità delle componenti. Si ipotizza che questo fenomeno dipenda da una disfunzione delle vie uditive centrali del tronco legate all’invecchiamento, ma anche da un deterioramento sia anatomico che funzionale dei meccanismi periferici di sincronizzazione nella produzione e trasmissione dell’impulso nervoso. A questo proposito viene chiamato in causa anche l’aumento di impedenza delle strutture cocleari che caratterizza la cosiddetta “presbiacusia di conduzione dell’orecchio interno”. Non sempre, nelle registrazioni di routine, appare evidente questa compromissione delle vie e dei centri tronco-encefalici dell’anziano, che si rivela invece quando si ricorra a metodiche sensibilizzanti Sesso: nei soggetti adulti femminili le latenze delle onde III e V ( e, di conseguenza, la durata dei relativi intervalli inter-picco ) risultano significativamente inferiori ( 0,1-0,2 ms ) rispetto a quelle dei maschi adulti. Nel sesso femminile inoltre, per un migliore rapporto segnale-rumore, l’ampiezza degli elementi risulta maggiore di circa un terzo. Per quanto l’interpretazione di queste differenze non sia chiara, e per quanto si sia esclusa la necessità di introdurre dei fattori di correzione in relazione alle dimensioni cefaliche, la differenza delle latenze tra i due sessi è tale che alcuni Autori consigliano l’uso di normative separate per non incorrere in errori diagnostici ( in particolare nella topodiagnosi delle ipoacusie retrococleari )

Variabili legate al soggetto TEMPERATURA: LA TEMPERATURA HA UN EFFETTO SIGNIFICATIVO SULLA LATENZA DELLE ONDE ( AUMENTO DI LATENZA DELLE ONDE I E V NELL’IPOTERMIA ED ACCORCIAMENTO NELL’IPERTEMIA ). LA TEMPERATURA CORPOREA DEVE QUINDI ESSERE TENUTA PRESENTE NELL’INTERPRETAZIONE DEI PARAMETRI ABR, COSÌ COME UNA POSSIBILE VARIAZIONE DI IMPEDENZA CUTE-ELETTRODI PROVOCATA DA UN AUMENTATO DELLA TRASPIRAZIONE FARMACI: È NOTO COME I POTENZIALI UDITIVI DEL TRONCO SIANO RESISTENTI ALL’AZIONE DEI FARMACI E NON VENGANO CONTAMINATI DAI SEDATIVI. NON VA COMUNQUE DIMENTICATO CHE FARMACI AD AZIONE SUI NEUROTRASMETTITORI IMPEGNATI SIA NELLA GENERAZIONE CHE NELLA MODULAZIONE DELLE ABR, COME SEROTONINA ED ACETILCOLINA, POSSONO ALTERARE L’AMPIEZZA DELLE ONDE E MODIFICARNE LA LATENZA AUDIOGRAMMA: LA SOGLIA AUDIOMETRICA, IL TIPO DI IPOACUSIA E LA MORFOLOGIA DELLA CURVA AUDIOMETRICA SONO TUTTI FATTORI CHE GIOCANO UN RUOLO IMPORTANTE NELLE CARATTERISTICHE DEL TRACCIATO ABR. NONOSTANTE L’ELEVATA CORRELAZIONE TRA SOGLIA ABR E SOGLIA TONALE A 2-4 KHZ, SONO COMUNQUE POSSIBILI GROSSOLANI ERRORI DI STIMA. UN ESEMPIO TRA TUTTI: ALLA FORMAZIONE DELLE ABR CONTRIBUISCE, SEPPURE IN MISURA MINORE, ANCHE LA PORZIONE DI COCLEA DEPUTATA ALLA TRASDUZIONE DELLE FREQUENZE MEDIE E GRAVI; PER QUESTO MOTIVO L’ONDA V PUÒ RISULTARE IDENTIFICABILE ANCHE IN PRESENZA DI UNA SORDITÀ PROFONDA A 2-4 KHZ ( A PATTO OVVIAMENTE CHE LE FREQUENZE MEDIO-GRAVI SIANO CONSERVATE )

Variabili dipendenti dal sistema di registrazione Interfaccia elettrodi-paziente e disposizione degli elettrodi: l’interfaccia elettrodi-paziente costituisce il punto critico dell’intero sistema e la corretta applicazione degli elettrodi è di fondamentale importanza per consentire una buona conduzione tra cute e superficie dell’elettrodo. Anche il punto d’applicazione dell’elettrodo esplorante è di notevole importanza, poiché uno spostamento dal punto ottimale rende difficoltosa la visualizzazione della risposta evocata e quindi la sua interpretazione

Accanto agli aspetti positivi e alla variabilità propri delle ABR, esistono poi dei limiti insiti in questa metodica Limitazioni spettrali: si ottengono informazioni sul campo tonale dai 2 KHz in poi usando stimoli acustici con specificità in frequenza ( tone pip e tone burst ), mentre con i click lo studio della funzione uditiva coinvolge il campo delle frequenze acute ( tra i 2 e i 4 KHz ). Per le frequenze inferiori è possibile solo una stima statistica della soglia audiometrica Alcuni Autori hanno dimostrato che, quando si usano le funzioni intensità/latenza dell’onda V evocata per via aerea in caso di soglie audiometriche inferiori a 35 dB HL, diventa difficile separare i soggetti con deficit trasmissivi da quelli con deficit cocleari. In questi casi sarebbe pertanto più conveniente ricercare altre informazioni.

Nelle ipoacusie di entità grave o media con configurazione pantonale della perdita che rappresentano l’evenienza più frequente, la risposta alle intensità sopraliminari è caratterizzata da valori di latenza prossimi a quelli del soggetto normale. Riducendo l’intensità, questo comportamento può persistere o si può osservare un brusco aumento dei valori di latenza in prossimità della soglia . In pratica, la funzione intensità – latenza appare sovrapponibile a quella ottenuta nel soggetto normale, rispetto alla quale essa appare semplicemente “amputata”. Soglia ABR (ultima intensità a cui compare, in modo riproducibile la V onda) a 70 dB HL. Lo stimolo utilizzato (click) possiede una massima concentrazione di energia a 2-4 KHz Per le frequenze inferiori è possibile solo un stima su base statistica della soglia audiometrica

limiti Abilità interpretative dell’esaminatore nell’identificazione delle componenti del tracciato Interpretazione del tracciato in relazione al contesto clinico e strumentale

limiti Un esempio eclatante di limite della metodica, non in termini di affidabilità ma in termini di “praticità”, è la necessità di immobilità durante l’acquisizione dell’esame che comporta il ricorso alla sedazione per l’acquisizione dei tracciati nei bambini con conseguente comprensibile disagio nell’esecuzione e nella fruizione della indagine in particolare nei pazienti complessi.

limiti Non possono essere evidenziate lesioni superiori al collicolo inferiore Casi di “ipoacusia centrale” ( ad esempio da lesioni bilaterali nella regione temporale secondarie ad infezione congenita da Herpes Virus ) con ABR normale Casi di funzione periferica uditiva normale con ABR assente ( patologia demielinizzante, coma ) Casi in cui le ABR sono marcatamente patologiche e in cui non si riesce a dimostrare né una lesione uditiva periferica, né centrale.

Le limitazioni critiche in termini di affidabilità trovano spazio nel punto nevralgico della registrazione, e cioè il sincronismo di attivazione della scarica dei generatori neurali Il fatto che l’onda V si strutturi con il concorso di popolazioni neurali diverse che si configurano in circuiti multipli rende il sistema generatore particolarmente sensibile in termini di sincronizzazione ad agenti diversi, primi fra tutti l’ipossia e l’iperbilirubinemia , punti nevralgici delle problematiche della patologia neonatale. Tale condizioni sono potenziali fattori di lesione cocleare pertanto lo strumento di indagine diventa insufficiente proprio laddove appare più necessario.

Cause di errore Sfavorevole rapporto segnale /rumore errore di identificazione V onda non identificazione V onda ingresso si segnale anomalo Alterata elettrogenesi immaturità del sistema nervoso centrale Essendo le ABR una metodica di registrazione “a campo lontano”, con sfavorevole rapporto segnale/rumore, è indispensabile raccogliere numerose risposte per ottenere dei potenziali sicuri Nei neonati è sempre meglio riferirsi all’età gestazionale:secondo alcuni Autori i neonati prematuri con meno di 28 settimane di età gestazionale non presentano risposte evocate ABR se non oltre i 70 dB HL. Bisogna quindi tenere ben presente questo dato per evitare di considerare ipoacusico un soggetto che non è in grado di sincronizzare i potenziali solo per una età post-concezionale inadeguata.

Profilo evolutivo dei cicli di mielinizzazione del sistema nervoso centrale che sono implicati nello sviluppo del linguaggio Mesi di gestazione Mesi del primo anno Da 2 a 7 anni Adulti 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 5 6 7 10 20 30 + 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Fibre ottiche pretalamiche Fibre ottiche postalamiche Fibre acustiche pretalamiche Fibre acustiche postalamiche Componenti motorie inferiori Componenti motorie superiori Fasci dell’ass. Interemisferica Plesso Intercorticale Commessure Cerebrali Aree di associazione Uditiva, Visiva e Cinestetica Babbling Ecolalia Vocabolario Sviluppo della frase Sviluppo Morfosintattico

Disfunzione dei generatori ABR ABR assenti Lesione del sistema nervoso centrale OAE normali EcochG normali Neuropatia uditiva ABR assenti OAE presenti EcochG anormal grave sovrastima della ipoacusia Va ricordato che si può osservare una prestazione uditiva normale in soggetti nei quali le ABR presentano una morfologia completamente alterata, come, ad esempio, in molti casi di sclerosi multipla

Presenza di una OME che maschera la soglia reale. sovrastima della ipoacusia possibile errore diagnostico (diagnosi di ipoacusia neurosensoriale) Alcuni Autori, con la finalità di una riduzione dei casi dubbi all’interno di un programma di screening neonatale, hanno proposto una combinazione di ABR per via aerea e per via ossea. Numerosi casi di falsi positivi segnalati dalle ABR per via aerea sono infatti dovuti, oltre che all’immaturità neurologica, all’alta incidenza di otiti medie negli immaturi e alla possibilità di collasso del c.u.e. quando si usi la cuffia. Problemi in questi casi superabili grazie alle ABR per via ossea che forniscono un’informazione diretta della riserva cocleare.

CNS- CNS+ 1979 - 2006 Difference of (ECochG-ABR) threshold (955 ears) (ECochG-ABR) Threshold in dB 18,46% CNS- CNS+ % of total ears (n=955)

Considerazioni L’ABR si pone come la metodica obiettiva di prima scelta per la determinazione della soglia audiometrica, benché fornisca informazioni limitate a un ristretto ambito frequenziale Si caratterizza per attendibilità e affidabilità molto elevate e possiede una sostanziale assenza di falsi negativi Risente dell’abilità interpretativa dell’esaminatore nell’identificazione delle componenti del tracciato Le apparecchiature di buona qualità permettono di rilevare l’indice di soglia, ossia la V onda, sino a 10 dB HL I risultati dell’ABR debbono necessariamente essere interpretati in relazione a un contesto clinico e strumentale

Considerazioni LE ABR CON STIMOLI PER VIA AEREA E PER VIA OSSEA SONO UNA VALIDA PROCEDURA PER LA STIMA DEL TIPO E DEL GRADO DELL’IPOACUSIA DI SOGGETTI PER I QUALI L’AUDIOMETRIA SOGGETTIVA E COMPORTAMENTALE NON OFFRONO SUFFICIENTI GARANZIE DI ATTENDIBILITÀ. LE APPLICAZIONI SONO POI MOLTEPLICI PERCHÉ MOLTEPLICI SONO LE CIRCOSTANZE IN CUI NON È POSSIBILE OTTENERE UNA VALIDA COLLABORAZIONE DEL PAZIENTE ESAMINATO, SIA PER UNA INCAPACITÀ DEL TUTTO INVOLONTARIA ( AD ESEMPIO PER DEFICIT MENTALE O PER STATO DI COMA ), SIA PER UNA ESTREMA DIFFICOLTÀ DI COMUNICAZIONE O DI COMPRENSIONE DEL MESSAGGIO ( COME ACCADE CON LE POPOLAZIONI EXTRACOMUNITARIE O COMUNQUE PRIVE DI COMPETENZA LINGUISTICA SIA INFINE PER UNA TENDENZA COSCIENTE O INCOSCIENTE AD ALTERARE LE RISPOSTE. LA SOGLIA E LA FUNZIONE DI LATENZA DELLE ABR PER VIA AEREA FORNISCONO SICURAMENTE UNA BUONA INFORMAZIONE, IN TERMINI DI AFFIDABILITÀ E RIPRODUCIBILITÀ, SUL TIPO E SUL GRADO DI IPOACUSIA DEL PAZIENTE MA, NONOSTANTE QUESTO, TALE METODICA NON È SCEVRA DA LIMITI E DA POSSIBILI RISCHI DI ERRORE. LA FUNZIONE DI LATENZA DELL’ONDA V DA SOLA PUÒ ESSERE AD ESEMPIO FUORVIANTE IN QUANTO SOGGETTI CON IPOACUSIA NEUROSENSORIALE A RIPIDA CADUTA SUGLI ACUTI POSSONO AVERE FUNZIONI DI LATENZA PARALLELE, O QUASI, A QUELLE DEI SOGGETTI NORMALI. ABBIAMO VISTO INOLTRE CHE LA DEFINIZIONE DI SOGLIA DERIVANTE DALL’IMPIEGO DI TECNICHE ELETTROFISIOLOGICHE COMPORTA UN SIGNIFICATIVO GRADO DI APPROSSIMAZIONE SULLE FREQUENZE GRAVI. INFINE, A NOSTRO GIUDIZIO NON TRASCURABILE È L’OSSERVAZIONE CHE LA COMPLETA OGGETTIVITÀ DEI DATI FORNITI DA QUESTA METODICA NON CONSENTE DI ESPRIMERE UN GIUDIZIO DI “QUALITÀ” DELLA RILEVAZIONE COSI COSÌ OTTEUTA