POTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

BASES FISIOLÓGICAS Y APLICACIONES CLÍNICAMETODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTOS

J.J. Barajas – F. ZenkerJ.J. Barajas – F. Zenker

Clínica BarajasIslas Canarias - España

1) BASES FISIOLÓGICAS I1) BASES FISIOLÓGICAS I

2) METODOLOGÍA2) METODOLOGÍA

3) BASES FISIOLÓGICAS II3) BASES FISIOLÓGICAS II

4) APLICACIONES CLÍNICAS I4) APLICACIONES CLÍNICAS I

5) APLICACIONES CLÍNICA II5) APLICACIONES CLÍNICA II

6) PROCEDIMIENTOS6) PROCEDIMIENTOS

BASES FISIOLÓGICAS IBASES FISIOLÓGICAS IPOTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

José Juan Barajas de PratJosé Juan Barajas de Prat

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

E

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

E

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

E

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

E

RESPUESTASRESPUESTASTRANSITORIASTRANSITORIAS

RESPUESTAS RESPUESTAS CONTINUASCONTINUAS

(DE ESTADO-ESTABLE)(DE ESTADO-ESTABLE)

Franz ZenkerFranz Zenker

METODOLOGÍAMETODOLOGÍAPOTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

Metodología General Metodología

EstimuladorEstimulador

EstímuloEstímulo

Amplificador Amplificador del EEG y Filtradodel EEG y Filtrado SeñalSeñal

AnalógicaAnalógica

Sincronización TemporalSincronización Temporal

SeñalSeñalDigitalDigital

ConversiónConversiónA - DA - D PromediadorPromediador

MonitorMonitor

AlmacenamientoAlmacenamiento

No Patológicos• Edad• Sexo• Atención• Arousabilidad• Actividad Muscular

Patológicos

Variable DependienteVariable DependienteParámetros del Sujeto

Variable IndependienteVariable IndependienteParámetros de Adquisición

Estimulación• Tipo de Estímulo• Modulación• Intensidad• Auralidad Monótica Simple Monótica Múltiple Dicótica Múltiple

Registro• Montaje• Amplificación• Filtrado• Promediación

Análisis• FFT• Identificación

Cuantificación Fase de la Respuesta

Fase de la RespuestaCuantificación

Latencia de la RespuestaCuantificación

Latencia de la RespuestaCuantificación

Amplitud de la RespuestaCuantificación

A = (x2+y2)

Amplitud de la RespuestaCuantificación

Parámetros de AdquisiciónRegistro

EstimuladorEstimulador

EstímuloEstímulo

Amplificador Amplificador del EEG y Filtradodel EEG y Filtrado SeñalSeñal

AnalógicaAnalógica

Sincronización TemporalSincronización Temporal

SeñalSeñalDigitalDigital

ConversiónConversiónA - DA - D PromediadorPromediador

MonitorMonitor

AlmacenamientoAlmacenamiento

No Patológicos• Edad• Sexo• Atención• Arousabilidad• Actividad Muscular

Patológicos

Variable DependienteVariable DependienteParámetros del Sujeto

Variable IndependienteVariable IndependienteParámetros de Adquisición

Estimulación• Tipo de Estímulo• Modulación• Intensidad• Auralidad Monótica Simple Monótica Múltiple Dicótica Múltiple

Registro• Montaje• Amplificación• Filtrado• Promediación

Análisis• FFT• Identificación

Registro Electródos y Montaje

Estimulación MonóticaEstimulación MonóticaSimple (Oído Derecho)Simple (Oído Derecho)

Registro Electródos y Montaje

Estimulación DicóticaEstimulación Dicótica

Registro Amplificación y Filtrado

Registro Amplificación y Filtrado

Registro

FILT

RO

DE

FILT

RO

DE

PA

SO

BA

JOPA

SO

BA

JO

FILT

RO

DE

FILT

RO

DE

PA

SO

ALT

OPA

SO

ALT

O

Amplificación y Filtrado

Estímulo

EEG de fondo

FFT de la Respuesta

Registro Promediación

Registro Promediación

Media de Ruido Esperado:

Fiabilidad

Registro Promediación

Promediación:

Fiabilidad

Registro Promediación

La relación entre el PE y el R se mantienen constantes durante todo el registro

No existe Rxy entre el EEG y el PE

El R es =0

Fiabilidad

Registro Número de Promediaciones

¿Cuál es el número apropiado

de Promediaciones?

Registro Número de Promediaciones

Parámetros de Adquisición Análisis

EstimuladorEstimulador

EstímuloEstímulo

Amplificador Amplificador del EEG y Filtradodel EEG y Filtrado SeñalSeñal

AnalógicaAnalógica

Sincronización TemporalSincronización Temporal

SeñalSeñalDigitalDigital

ConversiónConversiónA - DA - D PromediadorPromediador

MonitorMonitor

AlmacenamientoAlmacenamiento

No Patológicos• Edad• Sexo• Atención• Arousabilidad• Actividad Muscular

Patológicos

Variable DependienteVariable DependienteParámetros del Sujeto

Variable IndependienteVariable IndependienteParámetros de Adquisición

Estimulación• Tipo de Estímulo• Modulación• Intensidad• Auralidad

Registro• Montaje• Amplificación• Filtrado• Promediación

Análisis• FFT• Identificación

Conversión Analógica - DigitalAnálisis

Conversión Analógica - DigitalAnálisis

EstadísticosAnálisis

F Test (F)

T2 Hotelling (HT2)

T2 Circular de Hotelling (CT2)

Coherencia de Fase (CSM)

EstadísticosAnálisis

Identificación de las RespuestasAnálisis

Variable Independiente Parámetros de AdquisiciónEstímulo

EstimuladorEstimulador

EstímuloEstímulo

Amplificador Amplificador del EEG y Filtradodel EEG y Filtrado SeñalSeñal

AnalógicaAnalógica

Sincronización TemporalSincronización Temporal

SeñalSeñalDigitalDigital

ConversiónConversiónA - DA - D PromediadorPromediador

MonitorMonitor

AlmacenamientoAlmacenamiento

No Patológicos• Edad• Sexo• Atención• Arousabilidad• Actividad Muscular

Patológicos

Variable DependienteVariable DependienteParámetros del Sujeto

Variable IndependienteVariable IndependienteParámetros de Adquisición

Estímulo• Tipo de Estímulo• Modulación• Intensidad• Auralidad Monótica Simple Monótica Múltiple Dicótica Múltiple

Registro• Montaje• Amplificación• Filtrado• Promediación

Análisis• FFT• Identificación

HSCN 2003 Helsinki Winter School in Cognitive Neuroscience

Parámetros de AdquisiciónEstímulo

Estímulo Modulación en AmplitudModulación en Amplitud

Variable Independiente Estimulación Dicótica MúltipleEstimulación Dicótica Múltiple

Variable Independiente Estimulación Dicótica

¿Qué es mejor registrar de una en una o varias frecuencias a la vez?

Variable Independiente

MS: Monótica Simple MM: Mónotica Múltiple DM: Dicótica Múltiple

Estimulación Dicótica

Variable Independiente Modulación en FrecuenciaModulación en Frecuencia

Variable Independiente Efecto de la ModulaciónEfecto de la Modulación

Variable Independiente Efecto de la ModulaciónEfecto de la Modulación

¿Qué es mejor modular

sólo en AM o en AM y FM?

Variable Independiente Efecto de la ModulaciónEfecto de la Modulación

¿qué es mejor modular sólo en AM o en AM y FM?

BASES FISIOLÓGICAS IIBASES FISIOLÓGICAS IIPOTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

José Juan Barajas de PratJosé Juan Barajas de Prat

MODELO FISIOLÓGICO DE GENERACIÓN DE LOS PEAee

José Juan Barajas de PratJosé Juan Barajas de Prat

APLICACIONES CLINICAS IAPLICACIONES CLINICAS IPOTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

Threshold Estimation

ASSR Recordings ABR Recordings.5 kHz 1kHz 2kHz 4kHz

Threshold Estimation

ASSR Recordings Thresholds.5 kHz 1kHz 2kHz 4kHz

ASSR - Behavioral differences

Regression Analyses

ABR = Auditory Brainstem responses; ASSR = Auditory Steady-State Response.** Correlation is significant at the 0.001 level

Physiological(dB HL)

Thresholds

ASSR Regression Analyses

Behavioral(dB HL)

Flat Audiograms (Thresholds <20 dB/Oct N=10 ears)

Correlations between ASSRs and PTA(Flat audiograms - thresholds <20 dB/Oct N=10 ears)

** Correlation is significant at the 0.001 level

Flat Audiogram Sample Case (Thresholds <20 dB/Oct N=10 ears)

High Frequency Sloping Audiograms (Thresholds >20 dB/Oct N=10 ears)

Correlations between ASSRs and PTA

** Correlation is significant at the 0.001 level* Correlation is significant at the 0.05 level

(Thresholds >20 dB/Oct N=10 ears)

Sloping Audiogram Sample Case

Mismatch Negativity (MMN)

Franz ZenkerFranz Zenker

APLICACIONES CLINICAS IIAPLICACIONES CLINICAS IIPOTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

Categorical Loudness Scaling

IERASG2003-TENERIFE-2

Regression lines between intensity and amplitude of the ASSR for 42 normal ears

IERASG2003-TENERIFE-6

Determination of the dynamic range(Subject TP023 - 500 Hz ASSR - Right ear)

IERASG2003-TENERIFE-8-1

Determination of the dynamic range(Subject TP023 - 500 Hz ASSR - Right ear)

IERASG2003-TENERIFE-8-2

Determination of the dynamic range(Subject TP023 - 500 Hz ASSR - Right ear)

IERASG2003-TENERIFE-8-3

Determination of the dynamic range(Subject TP023 - 500 Hz ASSR - Right ear)

IERASG2003-TENERIFE-8-4

Determination of the dynamic range(Subject TP023 - 500 Hz ASSR - Right ear)

57 84

IERASG2003-TENERIFE-8-5

Hearing aid properties (Subject TP023 - 500 Hz ASSR - Right ear)

AVERAGE GAIN

57 (Hearing Threshold)

40 (Lower Limit Speech)

G = (57-40) =17 dB

HEARING IMPAIREDNORMAL HEARING

IERASG2003-TENERIFE-9-4

NORMAL HEARING HEARING IMPAIRED

Hearing aid properties (Subject TP023 - 500 Hz ASSR - Right ear)

57 (Hearing Threshold)

COMPRESSION

84 (Upper Limit Speech)

C = (84-57)/(80-40)C = 27/40

C = 0.67

IERASG2003-TENERIFE-9-8

Input – Ouput function(Subject TP023 - Right ear)

IERASG2003-TENERIFE-10-5

Comparison of prescribed gain (N=16 - Flat ASSRs thresholds <30 dB/Oct)

IERASG2003-TENERIFE-12

Long Term Average Speech Spectrum Hombres (n= 10) hablantes de español

F. Zenker, J. Delgado y J. J. Barajas (2003). Características acústicas y aplicaciones audiológicas del promedio del espectro del habla a largo plazo. Revista de Logopedia, Foniatría y Audiología. Vol. 23, N0. 2, 58-65.

Long Term Average Speech Spectrum Hombres (n= 10) hablantes de español

F. Zenker, J. Delgado y J. J. Barajas (2003). Características acústicas y aplicaciones audiológicas del promedio del espectro del habla a largo plazo. Revista de Logopedia, Foniatría y Audiología. Vol. 23, N0. 2, 58-65.

PROCEDIMIENTOSPROCEDIMIENTOSPOTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

Franz ZenkerFranz Zenker

Equipos de MedidaPROCEDIMIENTOS

Preamplificador Preamplificador Amplificador Digital 2 canales para registros ipsi/contralaterales.

Ordenador Ordenador Software de 32-bit bajo. Database compatible con Windows. Audera Audera Salidas jacks separadas para Izq, Dcha, osea y campo abierto.

Auriculares Auriculares Auriculares de Inserción estímulos calibrados en dB HL

PROCEDIMIENTOS GSI AUDERA

Umbrales Umbrales Ensayos, Umbr electrofisiológicos y Estimación del Audiograma

BaremosBaremosGrupos control en función de edad y estado de arousabilidad.

Control de la intensidad y la frecuencia. EstímuloEstímulo

ImpedanciasImpedanciasChequeo de los electrodos.

EEGEEGMuestra de actividad electroencefalográfica registrada.

RespuestaRespuesta

ProbabilidadProbabilidadSignificación estadística del Potencial Evocado.

Representación Polar del Potencial Evocado.

PreamplificadorPreamplificador

ImpedanciaImpedancia

Ganancias programables de 100000, 200000 y 500000. Ancho de banda de 0.5 a 20 kHz. 2 Canales.

Control de la impedancia desde el preamplificador.

Auriculares Auriculares Salidas para auricular TDH, vibrador oseo y campo abierto.

RespuestasRespuestas

Representaciones polares detectadas según el F-test.

PROCEDIMIENTOS NEURONIC AUDIX

PromediacionesPromediacionesIndicadores del nº de promediaciones, muestras y rechazos.

EEGEEGMuestra de actividad electroencefalográfica registrada.

Filtros de paso de banda del FFT

FiltrosFiltros

FFTFFTEspectrograma de las respuestas de estado estable.

FFTFFT

Ordenador Ordenador

PreamplificadorPreamplificador

Software de 32-bit bajo Windows. Display a partir de 1024 x 768.

Ganancia x 10.000, 1 canal, Ancho de banda de 0.1 a 20 kHz

Auticualres Auticualres TDH, inserción y osea.

EEGEEG

PROCEDIMIENTOS BIO-LOGIC MASTER

Muestra de actividad electroencefalográfica registrada.

Espectrograma de las respuestas de estado estable.

RespuestasRespuestas

Representaciones polares detectadas según el F-test.

Parámetros Parámetros Parámetros de Adquisición y registro.

POTENCIALES EVOCADOS POTENCIALES EVOCADOS AUDITIVOS DE ESTADO ESTABLEAUDITIVOS DE ESTADO ESTABLE

Guión: J.J. Barajas y F. ZenkerGuión: J.J. Barajas y F. Zenker

Clínica Barajas - Santa Cruz de Tenerife - Islas Canarias – EspañaClínica Barajas - Santa Cruz de Tenerife - Islas Canarias – España

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