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Behavior

Approccio Neuro-riabilitazione per improvvisa neurosensoriale Hearing Loss

Published: January 25, 2016 doi: 10.3791/53264
Automatic Translation
1,2, 3, 4,5, 4, 1,6, 4, 1,4,6
1Department of Integrative Physiology, National Institute for Physiological Sciences, 2Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, Nagoya City University Graduate School of Medical Sciences and Medical School, 3Department of Otorhinolaryngology, Kansai Rosai Hospital, 4Institute for Biomagnetism and Biosignalanalysis, University of Muenster, 5Institute for Epidemiology and Social Medicine, University of Muenster, 6Sokendai Graduate University for Advanced Studies

Abstract

Improvvisa perdita dell'udito neurosensoriale (SSHL) è caratterizzata da acuto, perdita dell'udito idiopatica. Il tasso di incidenza stimata è di 5-30 casi ogni 100.000 persone per anno. Le cause di SSHL ei meccanismi alla base SSHL attualmente rimangono sconosciute. Sulla base di varie ipotesi, come un disturbo circolatorio alla coclea, infezione virale, e malattie autoimmuni, approcci farmaco-terapeutico sono stati applicati per il trattamento di pazienti SSHL; Tuttavia, l'efficacia del trattamento standard, la terapia con corticosteroidi, è ancora in discussione. Esposizione a suoni intensi ha dimostrato di causare danni permanenti al sistema uditivo; tuttavia, l'esposizione a un livello moderato arricchito ambiente acustico dopo un trauma rumore può ridurre problemi di udito. Diversi studi neuroimaging recentemente suggerito che l'insorgenza di SSHL indotta disadattamento riorganizzazione corticale nella corteccia uditiva umana, e che il grado di riorganizzazione corticale in fase acuta SSHL negativamente corresaltato con il tasso di recupero di perdita dell'udito. Questo articolo riporta lo sviluppo di un nuovo approccio neuro-riabilitazione per SSHL, "terapia del suono costrizione indotta (CIST)". Lo scopo del protocollo CIST è prevenire o ridurre maladaptive riorganizzazione corticale utilizzando un ambiente acustico arricchito. Il canale dell'orecchio intatta dei pazienti SSHL sia inserito al fine di motivarli a utilizzare attivamente nell'orecchio interessato e impedire il progresso di disadattamento riorganizzazione corticale in tal modo. Nell'orecchio interessato è inoltre esposto a musica attraverso una cuffia per 6 ore al giorno durante l'ospedalizzazione. Il protocollo CIST sembra essere un trattamento sicuro, semplice, economico ed efficace per SSHL.

Introduction

Improvvisa perdita dell'udito neurosensoriale (SSHL), o sordità improvvisa, è una condizione idiopatica che è caratterizzata da una rapida perdita di udito 1. Diversi studi epidemiologici hanno riportato 2,3 SSHL tassi di incidenza di 5-30 casi ogni 100.000 persone l'anno nei paesi industrializzati. Anche se le cause della SSHL e dei meccanismi alla base SSHL sono stati esaminati estensivamente, le nostre conoscenze sulla SSHL rimane limitato. Tra le molte potenziali cause di SSHL idiopatica, ipotesi comuni includono un disturbo circolatorio 4, infezione virale 5-7, e 8,9 autoimmune malattia. Sebbene la terapia con corticosteroidi 10 è stato proposto sulla base di queste ipotesi, ed è il trattamento più comunemente applicato, l'efficacia di questa terapia standard è ancora in discussione 3,11-14. Pertanto, strategie di trattamento SSHL innovative, motivati ​​da prospettive diverse, sono fortemente voluti.

SSHLcolpisce attività neurale non solo nella coclea, ma anche nella corteccia uditiva. Diversi studi di neuroimaging 15-17 hanno suggerito che la plasticità corticale SSHL indotta nella corteccia uditiva umana nel giro di pochi giorni dalla sua comparsa. Inoltre, il grado di riorganizzazione corticale rappresentato dalla perdita di controlaterale dominanza emisferica del evocati uditivi campi sembravano correlare negativamente con tassi di recupero da perdita dell'udito 18. La plasticità corticale indotta dalla comparsa di SSHL può essere considerato come disadattamento per la capacità dell'udito dell'orecchio interessato. Pertanto, la prevenzione di questa riorganizzazione corticale disadattivi associato con SSHL può rappresentare una nuova strategia di trattamento.

Questo articolo propone un approccio neuro-riabilitativo che impedisce 'appreso non uso' cambiamenti corticali al fine di prevenire o ridurre disadattivi riorganizzazione corticale. Ad esempio, in caso di disfunzione motoria, il dotto non utilizzo diun limbis un fenomeno in cui il movimento è inizialmente soppresso a causa di reazioni avverse e il fallimento di qualsiasi attività tentato con l'arto interessato, che alla fine si traduce nella soppressione di comportamento e relativa attività neurale 19,20. Imparato non utilizzo non sembra essere limitato a disfunzione motoria, ma può anche riguardare disabilità sensoriali 21. Pazienti SSHL usano principalmente e prestare attenzione per l'orecchio intatto per l'ascolto. Questo comportamento ascolto sembra aumentare attività neurale corrispondente all'orecchio intatto e, allo stesso tempo, ridurre connessioni neurali tra coclea colpita e corteccia uditiva 22. Al fine di evitare che questo cambiamento corticale disadattivi indotto dal 'non uso', sembra essere di beneficio per i pazienti SSHL di eseguire 'costrizione indotta terapia del suono (CIST) '23, che motiva i partecipanti di ascoltare la musica intensamente via nell'orecchio interessato e di prestare attenzione uditiva all'orecchio colpito(Figura 1). Rispetto alla terapia farmacologica convenzionale, il CIST presumibilmente è un approccio sicuro, facile, poco costoso ed efficace trattamento per SSHL.

Protocol

Etica Dichiarazione: procedure sono state approvate dal Comitato Etico della Facoltà di Medicina, Università di Muenster, il Comitato Etico dell'Ospedale Osaka University, e dal Comitato Etico della Rosai Hospital di Osaka.

1. Preparazione di apparecchiature

  1. Ottenere chiocciola, lettore di musica portatile, cuffie di tipo chiuso, equalizzatore, e amplificatore per cuffie, come illustrato nella figura 2.
  2. Preparare biblioteche di diversi tipi di musica (pop, rock, classica, ecc) sul lettore musicale portatile.
    1. Ottenere CD di diversi tipi di musica.
    2. Trasferire la musica dai CD al computer utilizzando un'applicazione di editing audio (ad esempio, Adobe Audition 3.0 o simile).
      1. Inserire un CD audio nell'unità CD-ROM del computer. Scegliere File> estrarre l'audio da CD. Scegliere l'opzione massima velocità da tutte le velocità di estrazione che l'unità selezionata supporta.
    3. Conferma thalla musica copre un'ampia gamma di frequenze (cioè, 125-8,000 Hz o più largo) utilizzando un'applicazione di editing audio (ad esempio, Adobe Audition 3.0 o simile).
      1. Selezionare tutti una forma d'onda, scegliendo Composizione> Seleziona Tutto il Wave. Scegliete Finestra> Analisi della frequenza. Vista la frequenza lungo l'asse orizzontale e l'ampiezza lungo l'asse verticale nel pannello analisi in frequenza.
    4. Trasferire file musicali dal computer a un lettore musicale portatile tramite un cavo di collegamento.
      1. Collegare lettore musicale portatile e il computer utilizzando il cavo USB. Salvare i file musicali nella cartella [Music] del lettore musicale portatile come file .mp3 ad un bit rate di 192 kbps.

2. I partecipanti

  1. Misurare dell'udito livelli di soglia (conduzione aerea e ossea) in entrambe le orecchie con un passo di 5 dB secondo la procedura modificata Hughson Westlake-24, per mezzo di un tono puro audiometer.
    1. Impostare il controllo della frequenza di un audiometro a 1.000 Hz ed impostare l'orecchio intatto da testare per l'auricolare.
    2. Impostare il livello di intensità di 50 dB.
    3. Premere il pulsante di presentazione del suono per 1 secondo per dare ai pazienti il ​​tono 1.000 Hz. Attendere che la loro risposta (ad esempio, tramite pulsante o sollevare la mano).
    4. Se i pazienti rispondono al tono, presentare una 10 dB tono più morbido nel modo descritto nel passaggio 2.1.3. Se i pazienti non rispondono, passare al punto 2.1.6.
    5. Ripetere il punto 2.1.4 fino a quando il paziente non è in grado di rispondere più.
    6. Presentare un 5 dB tono più alto e attendere per i pazienti di rispondere.
    7. Ripetere il punto 2.1.6 se i pazienti non rispondono.
    8. Si noti il ​​livello di intensità più morbido che i pazienti rispondono a.
    9. Ripetere passaggi 2.1.4-2.1.8 fino allo stesso livello di intensità è notato due o tre volte. Questa è la soglia uditiva stabilita a 1000 Hz.
    10. Ripetere i passaggi 2.1.2-2.1.9 per frequenze di prova2.000, 4.000 e 8.000 Hz.
    11. Ritestare la soglia uditiva per 1000 Hz e confermare che il primo e secondo soglie a 1.000 Hz concordano entro 5 dB.
    12. Ripetere i passaggi 2.1.2-2.1.9 per le frequenze di prova 500, 250 e 125 Hz.
    13. Impostare l'orecchio colpito da testare per l'auricolare e ripetere i passaggi 2.1.2-2.1.12. Presentare un appropriato rumore a banda stretta mascheratura per l'orecchio non testato tramite l'auricolare utilizzando il metodo plateau 25 se la differenza tra le soglie acustici sinistro e destro è pari o superiore 25 dB nelle frequenze più basse (125, 250, e 500 Hz), o pari o superiore 40 dB pari o superiore a 1.000 Hz.
    14. Misurare soglie uditive conduzione ossea con nastro rumore in maniera simile a come nei passaggi 2.1.1-2.1.13. Per misurare l'udienza conduzione ossea, utilizzare il vibratore osso-conduzione, invece di cuffie. Applicare un'adeguata rumore a banda stretta mascheratura 25 per l'orecchio non testato per evitare diafonia.
    15. Tracciare l'udito livelli di soglia su unmodulo audiogramma n. Un audiogramma esemplare di un paziente SSHL è mostrato in Figura 3.
  2. Controllare i criteri per la partecipazione al CIST.
    1. Verificare che il numero di giorni dal SSHL esordio è a meno di 5 basato su auto-segnalazione.
    2. Verificare che la differenza di livello tra le orecchie udito media tra 500, 1.000 e 2.000 Hz è inferiore a 50 dB in base alla audiogramma tono puro aria condotta ottenuto nel passaggio 2.1.
      Nota: In caso dell'audiogramma mostrato in Figura 3, la differenza di livello acustico è (40 + 40 + 45) / 3 - (5 + 0 + 5) / 3 = 38,3 dB.
    3. Confermare che i pazienti possono comodamente ascoltare la musica con il loro nell'orecchio interessato.
    4. Confermare che i pazienti soffrono di perdita dell'udito unilaterale acuta (sulla base di self-reporting) e la condizione idiopatica acuta di ipoacusia neurosensoriale unilaterale di almeno 30 dB a tre o più adiacenti frequenze su un audiogramma tono puro 1 ottenuto nella fase 2.1. Ad esempio, nel caso della audiogramma mostrato in figura 3, i livelli acustici e al di sopra di 250 Hz nell'orecchio destro indicano sordità neurosensoriale di almeno 30 dB.
    5. Verificare che i pazienti non hanno alcun precedente storia di SSHL sulla base di auto-segnalazione e la storia medica. Inoltre confermano che non hanno complicazioni neurologiche o psichiatriche basate su auto-segnalazione e la storia medica.
    6. Considerate diagnosi differenziali ed escludere i pazienti che hanno ricevuto altre diagnosi come la malattia di Ménière 26, trauma cranico, malattia autoimmune dell'orecchio interno 8,9, la sindrome di Cogan 27,28, malattie genetiche 29, farmaci ototossici 30, disturbi retrococleare legato alla schwannoma vestibolare 31 , neuropatia uditiva 32, 33 o ictus.

3. Avvio CIST

Nota: si raccomanda l'ospedalizzazione per la psicurezza atients '. Poiché i pazienti sono sigillati da suoni ambientali dovuti tamponamenti ascolto musicale inerente alla procedura CIST, il rischio di incidenti nella loro vita quotidiana dovrebbe aumentare.

  1. Inserire il canale esterno dell'orecchio inalterata dei pazienti utilizzando uno stampo orecchio. Strettamente imballare lo stampo nel canale uditivo esterno per garantire che non esiste spazio nel meato uditivo esterno.
  2. Se i pazienti si sentono dolore o se la tenuta è incompleta, togliere lo stampo orecchio prontamente e quindi reinserire.
  3. Chiedere ai pazienti di scegliere un tipo piacevole di musica dalle librerie.
    Nota: sono ammessi anche per ascoltare la propria musica se quest'ultima copre una gamma di frequenza sufficientemente ampio (125-8,000 Hz o più ampio).
  4. Chiedere ai pazienti di indossare una cuffia di tipo chiuso. Presentare la musica selezionata solo per l'orecchio colpito come mostrato in Figura 1.
  5. Usare un equalizzatore per aumentare o diminuire il livello sonoro di ogni frefrequenza secondo una "regola mezza guadagno", in cui si afferma che il livello di guadagno è equiparato alla metà dell'importo di sentire differenza di livello tra le orecchie ad ogni frequenza.
    1. Ad esempio, se le differenze di livello acustico fra orecchie sono rispettivamente X 125, X 250, X 500, X 1000, X 2.000, 4.000 X, e X 8.000 a 125, 250. 500, 1.000, 2.000, 4.000, 8.000 Hz e, impostare l'equalizzatore a 1.000 Hz a "X 1000/2 - (X + 125 X 250 + 500 + X + X 1.000 X 2.000 X 4.000 + + X 8000) / 14".
      Nota: In caso dell'audiogramma mostrato in Figura 3, l'impostazione di 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, e 8000 Hz è -5, -3, 0, +2, +2, +5 equalizzatore, e 0 dB, rispettivamente.
  6. Chiedere ai pazienti di svolgere regolazioni fini delle impostazioni di livello e equalizzatore audio da loro stessi in modo tale che la musica suona come natural e confortevole possibile. Se l'equalizzatore interno del lettore musicale non è sufficientemente efficace, utilizzare un equalizzatore hardware, come illustrato nella figura 2.
  7. Chiedi pazienti se essi percepiscono la musica con l'orecchio interessato per confermare che croce udito 34 non si verifica. Escludere i pazienti che ascoltano la musica con l'orecchio inalterato collegato a causa di udito croce.

4. Procedura dopo l'avvio CIST

  1. Istruire i pazienti che sono autorizzate a ricevere terapia standard per SSHL come i corticosteroidi, oltre al protocollo CIST.
  2. Chiedi ai pazienti ascoltare musica per 6 ore al giorno con nell'orecchio interessato utilizzando il tipo chiuso cuffia (Figura 1). Istruire i pazienti che il tempo che trascorrono l'ascolto di musica può essere segmentato. Inoltre, permettono ai pazienti di svolgere altre attività (tra cui la lettura di un libro e navigare in internet) durante il tempo trascorso listening alla musica.
  3. Indicare ai pazienti di utilizzare la chiocciola continuata fino a quando lasciano l'ospedale.
  4. Misurare i livelli di soglia di conduzione dell'aria dell'orecchio interessato ogni due giorni nello stesso modo dello step 2.1. Regolare il volume ed equalizzatore impostazioni come indicato nei passaggi 3.5 e 3.6.
  5. Quando i pazienti vengono dimessi dall'ospedale e quando tornano ambulatorialmente, misurano i livelli di soglia udienza nello stesso modo come al punto 2.1.

5. Cessazione del CIST

  1. Togliere lo stampo orecchio se i pazienti riferiscono disagio per quanto riguarda l'orecchio intatto collegato (come tinnito o dolore).
  2. Misurare livelli di soglia dell'udito nell'orecchio intatto nello stesso modo dello step 2.1.
  3. Interrompere la procedura CIST se i livelli acustici mediati attraverso 500, 1.000, 2.000 Hz ottenuta nel passo 4.4 e / o 5.2 deteriorarsi più di 5 dB rispetto a quelli ottenuti nel passo 2.1. Ad esempio, nel caso della audiogramma mostrato in figura 3

Representative Results

Ventidue pazienti ricoverati SSHL che ha trovato i criteri descritti nel protocollo e che erano disposti a ricevere CIST sono stati assegnati al gruppo target, che ha subito CIST in aggiunta alla terapia con corticosteroidi standard (gruppo CIST + SCT) 23. Il gruppo di controllo era costituito da 31 pazienti ricoverati SSHL che hanno ricevuto solo la terapia con corticosteroidi standard (gruppo SCT). Tutti i partecipanti sono stati pienamente informati sullo studio e hanno firmato un consenso secondo le procedure approvate dal Comitato Etico della Facoltà di Medicina, Università di Muenster, il Comitato Etico di Osaka University Hospital, e dal Comitato Etico di Osaka Rosai Hospital informati. Questo studio è stato condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki. I partecipanti a ciascuno dei due gruppi (SCT + Cist vs SCT) avevano età simili e ritardi di tempo tra il verificarsi di SSHL e audiogramma iniziale.

(1 ° esame), (ii) al momento della dimissione dall'ospedale (2 ° esame: intervallo di tempo tra il 1 ° e 2 misure nd (media ± deviazione standard (SCT + CIST: 9.41 ± 3.14 giorni, SCT: 10,42 ± 3,18 giorni), e di nuovo (iii) un paio di mesi più tardi (3 esame rd: media ± deviazione standard (SCT + CIST: 63,45 ± 28,56 giorni , SCT: 84.64 ± 38,68 giorni)) con un audiometro tono puro.

Come mostrato in Figura 4, prima del trattamento (1 misura st), nessuna differenza significativa è stata osservata in soglie uditive tra i gruppi a tutte le frequenze misurate (125, 250, 500, 1.000, 2.000, 4.000 e 8.000 Hz) nell'orecchio interessato . Dopo il trattamento (2 ° e 3 esami Rd), l'udito nell'orecchio interessato era migliorata affatto Frequenza diper proiezione sia nel cista e SCT gruppi (Figura 4) SCT +. I livelli di soglia dell'udito attraverso tutte le frequenze sono stati mediati per ciascun orecchio separatamente e poi acustici differenze di livello fra le orecchie sono stati calcolati (Figura 5). Le differenze di livello dell'udito tra le orecchie colpite e intatti sono stati attribuiti a SSHL. Le differenze di livello dell'udito calcolate tra le orecchie erano simili tra i gruppi prima del trattamento al 1 ° esame (Figura 5). Tuttavia, state osservate differenze significative tra i due gruppi al momento della dimissione dall'ospedale (esame ° 2: P <0,05 (Bonferroni-corretto)), e in un paio di mesi più tardi (esame 3 °: P <0.001 (Bonferroni-corretto)). Per quanto riguarda i livelli di udito all'orecchio intatto, le soglie medie non differivano significativamente tra i due gruppi in una qualsiasi delle frequenze in nessuno dei tre esami. Questo risultato indica che collegare °canale uditivo e non sembra avere un effetto negativo su un orecchio intatto. Nei 22 partecipanti che hanno subito CIST, effetti collaterali apparenti non sono state rispettate.

Figura 1
Figura 1. Schema di terapia del suono costrizione indotta (CIST). Il canale dell'orecchio intatto sia collegato al fine di motivare l'utilizzo di nell'orecchio interessato. La musica è in mono presentato nell'orecchio interessato tramite una cuffia di tipo chiuso; l'altro canale corrispondente per l'orecchio intatto è mantenuta silente (questa cifra è stata adattata da Okamoto et al. 23:. Disegno per gentile concessione di Lothar Lagemann).

Figura 2
Figura 2. Collegamenti e dispositivi da utilizzare in CIST. Un lettore musicale portatile, equalizzatore, amplificatore per cuffie, e di tipo chiuso cuffie sono collegati in sequenza. Equalizzatore e amplificatore per cuffie vengono utilizzate solo quando l'equalizzatore digitale del lettore musicale portatile non è sufficientemente efficace. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 3
. Figura 3. Un audiogramma esemplare di un paziente SSHL Questa cifra rappresenta i livelli acustici (range: da 125 a 8.000 Hz; gradini un'ottava) nell'orecchio interessato (di conduzione dell'aria: cerchi aperti; Bone conduzione: a sinistra parentesi quadre) e l'intatto orecchio (conduzione dell'aria: croci; Osso di conduzione: parentesi quadre a destra) di un paziente SSHL prima del trattamento. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

e_content "fo: keep-together.within-page =" 1 "> Figura 4
. Figura corso 4. Tempo di livello del volume medio della nell'orecchio interessato Questa figura mostra i audiogrammi media (range: da 125 a 8.000 Hz; gradini un'ottava) nelle orecchie interessate dei partecipanti che hanno subito la terapia del suono costrizione indotta oltre a ricevere norma terapia con corticosteroidi (CIST + SCT: piazze) o in coloro che hanno ricevuto solo la terapia con corticosteroidi di serie (SCT: piazze piene). Il 1 °, 2 °, e 3 ° esami audiometrici sono stati eseguiti (i) prima del trattamento, (ii) al momento della dimissione dall'ospedale, e (iii) un paio di mesi più tardi, rispettivamente. Le barre di errore indicano intervalli di confidenza al 95% (questo dato è stato modificato da Okamoto et al., 23). Cliccate qui per vedere una versione più grande di questo ficoUre.

Figura 5
Figura 5. Significa udito differenza di livello tra le orecchie udito differenze soglia tra le orecchie colpite e intatti sono stati in media su tutte le frequenze misurate al 1 ° (a sinistra: prima del trattamento)., 2 ° (al centro: al momento della dimissione dall'ospedale), e 3 ° (a destra: qualche mese più tardi) di tono puro esami audiometrici. Le piazze aperte e piene indicano la terapia del suono costrizione indotta + Standart gruppo terapia con corticosteroidi (CIST + SCT) e la terapia con corticosteroidi solo gruppo standard (SCT), rispettivamente. Le barre di errore indicano gli intervalli di confidenza al 95% (questa cifra è stata modificata da Okamoto et al., 23). Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ear mold RION Co.Ltd, Tokyo, Japan EM-59
portable music player Sony Corporation, Tokyo, Japan NW-S775
headphone SENNHEISER Electronic GmbH & Co. KG, Hannover, Germany HD280pro
equalizer Roland Corporation, Hamamatsu, Japan GE-7
headphone amplifier FiiO Electronics Technology Co. Ltd, Guangzhou, China E11
sound editing application Adobe Systems Inc., CA, USA Audition 3.0

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Comportamento Numero 107 Cervello terapia del suono costrizione indotta riorganizzazione corticale ambiente acustico arricchito la musica le neuroscienze la medicina la riabilitazione otorinolaringoiatria sordità improvvisa improvvisa perdita dell'udito neurosensoriale formazione
Approccio Neuro-riabilitazione per improvvisa neurosensoriale Hearing Loss
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Sekiya, K., Fukushima, M., Teismann, … More

Sekiya, K., Fukushima, M., Teismann, H., Lagemann, L., Kakigi, R., Pantev, C., Okamoto, H. Neuro-rehabilitation Approach for Sudden Sensorineural Hearing Loss. J. Vis. Exp. (107), e53264, doi:10.3791/53264 (2016).

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