1.1 Introduzione

Una delle maggiori sottoclassi delle emissioni evocate è definita come emissioni acustiche evocate transitoriamente (TEOAE), perchè queste risposte sono solitamente provocate da stimoli acustici brevi, quali i transienti. Kemp si riferisce a queste emissioni con il termine di echi, definendo questo tipo di risposta come emissioni otoacustiche evocate ricorrenti a causa della loro tipica incidenza dopo gli stimoli.

Il tipo di transiente che normalmente viene usato è il click, con formo d?onda rettangolare e durata quasi istantanea. Viene utilizzato il click perchè è in grado di eccitare, anche se in modo diverso, tutta la partizione cocleare ottenendo l?attivazione sincrona della maggiore parte delle unità neurali del nervo acustico, un?altro tipo di stimolo che può essere usato è il tone burst, più caratterizzato in frequenza rispetto al click è di durata più lunga e, distinto da una forma d?onda sinusoidale .

Molti studi condotti su soggetti con normale udito, rilevando le risposte evocate da click, hanno riscontrato una elevata prevalenza delle TEOAE nella quasi totalita degli individui (Johnsen e Elberling,1982; Kemp et al,1986; Bonfils et al,1988). Gli occasionali fallimenti verificatisi durante le ricerche, sono causati dalla presenza di patologie dell?orecchio medio, da particolari proprietà anatomiche del CUE o addiritura dalla elevata rumorosita dell?ambiente esterno, non opportuno nella rilevazione delle OAE.

Considerando questo aspetto si può quindi confermare che le TEOAE sono una proprietà generale del sistema periferico-uditivo umano, visto che sono evocate nella maggioranza (se non totalità) dei soggetti con funzionalità dell?orecchio medio e integrità del CUE.

Come per le DPOAE anche per l?acquisizione delle TEOAE si utiliza una sonda acustica inserita nel CUE e collegata al software adatto. La sonda è fornita di un trasduttore di segnale per l?invio dello stimolo e di un microfono per la registrazione delle emissioni. Una volta raccolte le TEOAE, il software permette di analizzare i parametri e le caratteristiche relativi alle evocate.

Kemp (1980) formulò la prima ipotesi sul possibile meccanismo di generazione delle TEOAE, sostenendo che la discontinuita di impedenza della MB determinasse la riflessione di parte dell?energia dell?onda viaggiante e che questa venisse registrata nel CUE come emissioni. Tale ipotesi era basata sulla teoria della meccanica cocleare che sosteneva la presenza nell?orecchio interno di oscillatori armonici non lineari.

Nel 1983 Ruggero rappresentò la discontinuita di impedenza della MB, presumendo una irregolarita nella meccanica delle cellule ciliate esterne causata da "disfunzionalita " di alcune di esse. Secondo il suo modello ogni gruppo funzionale di CCE avrebbe la capacità di esercitare una duplice azione di feedback (re-invio di segnale).

Un feedback positivo che rinforza il movimento di quella specifica regione di MB che inizia dalla frequenza caratteristica di quella porzione di membrana; un feedback negativo che utilizza le efferenze nervose delle cellule acustiche, per inibire l?attivazione dei gruppi di CCE vicini e aumentare quindi la specificità in frequenza della risposta.

Ogni disfunzionalità delle cellule ciliate esterne può alterare l?effetto di feedback positivo che controlla il movimento delle cellule stesse e quindi il massimo spostamento della MB, causando una parziale deflessione dell?onda viaggiante. L?entità dell?energia riflessa dipende dallo scarto di impedenza, cioè dalla differenza di impedenza fra i diversi grupp di cellule esterne confinanti. Il valore dello scarto di impedenza dipende anche dalla frequenza dell?onda viaggiante (Kemp,1986), visto che lo spostamento della MB è massimo alla frequenza di risonanza caratteristica delle CCE di quel tratto di membrana, mentre lo spostamento si riduce per frequenze anche vicine alla frequenza di risonanza.

La teoria di Ruggero sull?origine delle TEOAE sembra essere confermata da una generale irregolarità nell?organizzazione spaziale delle CCE, dovuta al fatto che la coclea presenta anche in condizioni di normalità numerose imperfezioni morfologiche. La conferma di questa anomalia delle cellule, più marcata nella regione delle frequenze basse e medio-basse dell?organo del Corti è espressa come variabilità nella distribuzione dei gruppi di stereociglia, ed è stata dimostrata da ricerche di Lansbury-Martin (1988) condotte sulla coclea di scimmie rhesus. Studi svolti per la valutazione delle caratteristiche della MB hanno rilevato l?importanza delle CCE nell?amplificazione dell?onda viaggiante e come la risposta di tali cellule, dipenda dall?intensità dello stimolo.

La cellule ciliate esterne possono essere rappresentate con elementi di linearità e non linearità che corrispondono ad uno stato passivo ed uno stato attivo rispettivamente e, probabilmente a bassi livelli di stimolazione queste due componenti sono attive contemporaneamente. La componente attiva prevede uno o due elementi di feedback, (positivo e negativo) che introducono la caratteristica non lineare delle CCE (Zweig,1991).

L? onda retrograda che si forma nell?orecchio interno a seguito dei meccanismi cocleari, si propaga dalla coclea, attraverso gli ossicini dell?orecchio medio, fino alla membrana timpanica. Comportandosi come un diaframma di un altoparlante, la membrana timpanica trasforma l?energia che si presenta come gradiente di pressione sonora, in vibrazione acustica. L?effetto della conduzione retrograda a livello dell?orecchio medio non è ancora stato studiato in modo esteso ma, vi è generale indicazione che tale sistema sia lineare con una minima dispersione di energia causata dalla conduzione inversa, meno efficace di quella normale (Kemp 1980;1981, Kemp 1986).

Siccome lo stimolo utilizzato, il click, è un segnale ad ampio spettro è improbabile che la risposta TEOE registrata possa essere il risultato di una singola onda retrograda. La stimolazione di modelli cocleari che utilizzano discontinuità di impedenza per generare le onde retrograde, ha infatti evidenziato la presenza di riflessioni multiple in punti diversi della MB, causate da un effetto riflettente a livello della finestra ovale. Questo effetro crea nuove onde alterograde che si propagano lungo la MB e che a loro volta determinano altre onde retrograde.

L?effetto totale di questo fenomeno risulta in una cancellazione di fase multipla di diverse onde (Zwicker,1986; Fukazawa,1992; ). Probabilmente la cancellazione di fase è responsabile della lunga latenza osservata nelle TEOAE e per la presenza di alcuni picchi di frequenza caratteristici nello spettro di questi segnali.

Generalmente le emissioni acustiche evocate transitoriamente sono registrate nella totalità delle orecchie normoudenti. Le TEOAE sono caratterizzate da una notevole riproducibilità intersoggettiva, che si mantiene anche a distanza di anni da una prima registrazione alla successiva.

La variabilità invece tra gli individui, per quanto riguarda le caratteristiche di latenza, spettro e ampiezza risulta essere molto rilevante. Dai dati raccolti a questo riguardo ( Stevens e al.1987, Johnsen e al. 1988 ), si è visto come le TEOAE registrate in lattanti o bambini con udito normale, siano simili a quelle rilevate negli adulti ma con ampiezze maggiori e componenti a più alta frequenza ( oltre i 4 KHz ), rispetto ad essi. Gli studi di Bonfils e al. (1988) hanno riportato che la prevalenza delle evocate in un gruppo di soggetti con età olte i 60 anni declina di un 35% circa. Probabilmente questo fatto può essere dovuto alla influenza dell?incidenza dei processi senili e patologie a carico dell?apparato uditivo, maggiore in questa fascia di età.

Lo spettro delle TEOAE dipenda da diversi fattori quali lo spettro dello stimolo, la durata della stimolazione e la risonanza dell?orecchio in cui viene fatta la registrazione. Per questi motivi lo spettro delle TEOAE è peculiare per il soggeto e contiene picchi di frequenza che possono variare individualmente in numero e frequenza. Questi picchi normalmente dominano lo spettro nelle frequenza tra 0.5 e 4 KHz ed hanno una notevole stabilità nel tempo.

La latenza, un?altra caratteristica delle TEOAE, è il tempo che trascorre dal momento in cui si invia lo stimolo al momento in cui compare un picco di risposta predefinito. Ciascun tipo di emissione evocata possiede un apprezzabile periodo di latenza o di ritardo rispetto allo stimolo di partenza; questo è il caso delle TEOAE , mentre per le DPOAE si parle di una non latenza o risposta istantanea. Si presuppone che l?origine delle diverse latenze sia situata nei diversi componenti subcellulari delle CCE, che sostengono la formazione delle emissioni evocate istantaneamente o con ritardo. Nelle TEOAE la latenza dipende principalmente dal tipo di stimolo ( clik o tone burst ) ma sopprattutto dipende anche dalla frequenza della otoemissione.

E? stato osservato ad esempio che un click (stimolo veloce) produce latenze brevi, dell?ordine di 10-16 ms per frequenze attorno a 1 KHz ( Johnsen e Elberling, 1982; Norton e Neely,1987 ). Il valore standard di latenza è fissato a 20 ms, che permette la visualizzazzione della maggior parte delle risposte TEOAE ( Zwikcker 1983; Probst et al, 1986 ).

Un?altra particolarità delle risposte evocate è l?ampiezza che dipende, oltre che dal tipo di stimolo, da fattori specifici quali la frequenza di risonanza dell?orecchio medio, le frequenze dei picchi dominanti e il sistema di registrazione delle TEOAE.

La peculiarità delle risposte evocate, che si evidenzia in tutte le orecchie riguarda la funzione ingresso-uscita. Questa funzione variabile da soggetto a soggetto è lineare e passa da lineare a non lineare arrivando alla saturazione delle risposte approssimativamente attorno a valori di circa 70 db SPL. Questo fenomeno a livello cocleare si traduce con l?impossibilità da parte delle CCE, di amplificare i movimenti della MB.

Visto i complicati meccanismi cocleari che sono alla base delle TEOAE, sono state svolte numerose ricerche con lo scopo di valutare l?influenza del sistema efferente mediale nella generazione delle OAE. Studi svolti da Froehlich et al (1990) e Collet et al (1990), hanno valutato la possibilità che una stimolazione controlaterale con rumore bianco a banda larga influenza l?ampiezza delle TEOAE, facendola diminuire di 1 dB.

Attraverso il controllo delle influenze potenzialmente contaminati del riflesso acustico, questi ricercatori hanno concluso che i decrementi osservati nei micromeccanismi cocleari erano dovuti all?azione del sistema efferente mediale. I vari esperimenti svolti sulla stimolazione controlaterale stabiliscono un importante modello che può essere usato per esplorare la funzione del sistema efferente cocleare negli umani.

Siccome le TEOAE sono registrate nelle orecchie di soggetti essenzialmente normali, esse sono in continuo studio come strumento " oggettivo " per la valutazione uditiva e in modo particolare per valutare le soglie delle ipoacusie. E? particolarmente importante stabilire, per l?uso clinico delle evocate, delle relazioni attendibili tra le TEOAE e disordini dell?udito nella popolazione dei pazienti.

I processi patologici a carico dell?orecchio medio, per esempio, sono in grado di alterare notevolmente la mobilità della catena ossiculare influenzando la capacità di condurre le onde retrograde. Questo è stato dimostrato nei casi di ipoacusia trasmissiva in cui i soggetti presentavano un audiogramma a toni puri ( PTA: Pure Tone Audiometry) con livelli medi di soglia maggiore di 35 dB HL.

Kemp (1978) è stato il primo ad esaminare le orecchie con perdita uditiva neurosensoriale usando le TEOAE e ha riscontrato che le emissioni erano assenti nelle orecchie con dimuzione uditiva maggiore di 30 dB HL, stabilendo così una soglia del PTA oltre la quale non si registrano le OAE. In altri studi, Hinz e Wedel (1984) esaminarono pazienti che avevano subito una repentina perdita di udito e in una parte di essi riscontrarono la presenza delle TEOAE solo dopo un parziale o completo recupero della funzione uditiva. Con questi risultati dimostrarono che le evocate possono essere " indicative " dei cambiamenti nella funzione cocleare.

Si può dedurre con affidabilità ragionevole che la presenza delle TEOAE indica una soglia di udibilità di 30 dB HL o migliore. Comunque con le TEOAE non si ottiene nessuma informazione sulle altre regioni di frequenza , senonchè quelle presenti nello spettro delle TEOAE (Probst et al, 1987; Cope e Lutman,1988 ).

In altre parole se la presenza di una otoemissione ad una data frequenza indica una soglia uditiva migliore di 30 dB HL, non è possibile invece ottenere una informazione dettagliata che riguarda la configurazione di frequenza con perdita uditiva nello spettro delle TEOAE. Questo perchè l?assenza di una certa frequenza non può essere interpretata come una soglia maggiore di 30 dB, quindi il livello di udito è semplicemente sconosciuto.

Un aiuto per determinare il dominio delle frequenze della perdita uditiva può essere dato dall?uso di stimoli specifici in frequenza (Probst e al,1986; Norton e Neely, 1987 ), ma sono pochi gli esiti di studi sulle emissioni evocate da tali stimoli. Indagini svolte invece su orecchie con perdita uditiva dovuta a neurinoma dell?acustico ( Kemp e al, 1986; Bonfils e al, 1988 ), hanno evidenziato che le TEOAE erano registrate solamente in un terzo di esse.

Questi risultati evidenziano la difficoltà nell?utilizzare le TEOAE nella diagnosi differenziale delle patologie sensoriali e che la perdita di udito indotta dalla presenza di neurinoma, potrebbe essere associata, in una alta percentuale di casi, a patologie cocleari prodotte da alterazioni vascolari dell?organo del Corti o delle innervazione efferenti. Per questi motivi, la diagnosi di una significativa perdita uditiva retrocolceare attraverso la presenza delle TEOAE, non è realizzabile o solamente in parte.

Sommariamente si può affermare che la generazione delle emissioni otoacustiche evocate transitoriamente è condizionata oltre che dalla soglia di udibilità, anche dalla eziologia del disordine uditivo che modifica le caratteristiche delle emissioni.

Si è visto come le TEOAE non sono dipendenti dalla funzione cocleare pienamente intatta, perchè preservazioni relative in alcune regioni di frequenza presumono la generazione delle OAE. Sembra che la regione specifica per le frequenze di 1 e 2 KHz sia la pù suscettibile per la formazione delle TEOAE in soggetti con ipoacusia neurosensoriale inferiore a circa 35 dB HL.

Il click che genera le TEOAE non invia la stessa energia di stimolo a tutte le regioni della coclea; per ovviare a questo sono stati svolti alcuni studi con l?utilizzo di tone burst a frequenza specifica di 1, 2 e 4 KHz (Grandori, 1985; Probst et al, 1986; Tanaka 1990, 1992). In questo modo a causa del maggiore input di energia nella coclea, si possono ottenere TEOAE non rilevabili con la stimolazione da click.

Tanaka (1990) ha dimostrato infatti che si possono rilevare risposte cocleari anche in soggetti con soglia del PTA a 55 dB. Esaminando un ampio gruppo di soggetti con ipoacusia neurosensoriale, Tanaka (1992) ha rilevato che le emissioni evocate da tone burst presentano due caratteristiche dominanti attorno alle latenze di 9 ms e 12 ms. La componente a latenza breve sembra essere un buon indicatore per valutare il coinvolgimento dell?orecchio interno, e potrebbe essere utilizzato nella valutazione delle diverse ipoacusie neurosensoriali.

Una conclusione possibile ottenuta dai risultati in orecchie normali e patologiche è che il test svolto con le OAE " non quantifica la perdita uditiva ma rivela la sua presenza " (Kemp et al, 1986 ). Di conseguenza le TEOAE possono rappresentare un mezzo ideale per salvaguardare l?udito; la non invasività e la non richiesta collaborazione da parte di chi si sottopone al test, permette alle evocate di essere l?esame ideale per la popolazione neonatale.

L?ipoacusia è un handicap invisibile che spesso sfugge ai famigliari dei bambini che ne sono affetti, perche? generalmente nei primi mesi di vita un bambino ipoacusico può non manifestare segni evidenti della sua condizione.

Attualmente l?età media di identificazione delle ipoacusie è tra i 18 e 30 mesi di vita. I primi tre anni sono fondamentali per l?acquisizione della memoria uditiva e del linguaggio. La mancanza totale o parziale di imput acustici durante questa fase, conduce pertanto ad una permanente e significativa riduzione della capacità psico-linguistica e relazionale con conseguente difficoltà di integrazione socio-culturale dell?individuo. Da studi svolti è risultato che la ipoacusia grave-profonda bilaterale è presente nel 1-2 per mille dei neonat isani e nel 4-5 per cento dei nati a rischio audiologico (Ruth et al.1985; Hall,1992); si è visto inoltre che la prevalenza della ipoacusia profonda bilaterale è dell?1 per mille nella popolazione mondiale quindi 4,5 milioni di soggetti ipoacusici, di cui 2 milioni bambini (Holborow,1983). Alla luce di queste statistiche, negli Stati Uniti, fino a qualche anno fa per l?identificazione precoce delle ipoacusie, veniva utilizzato un protocollo che si divideva in due parti. Una prima procedura prevedeva la selezione di un gruppo di soggetti a rischio audiologico dalla popolazione presunta sana, mediante i criteri raccomandati dalla Joint Committee on Infant Hearing. Secondo questi criteri erano considerati fattori di rischio audiologico la famigliarità di ipoacusia (congenita o accuisita), infezioni e uso di farmaci ototossici durante la gravidanza, peso alla nascita inferiore di 1,5 Kg, livello di iperbilirubinemia elevato, indice di APGAR minore di 3 a 5 minuti di vita, ventilazione maccanica prolungata, ricovero nella unità di cura neonatale intensiva (NICU). La seconda procedura consisteva nell?eseguire uno screening audiologico selettivo su questo gruppo, mediante lo studio dei potenziali evocati del tronco (ABR).

L?utilizzo di questo protocollo non è risultato efficace in quanto il test usato come screening, cioè l?ABR è costoso ed inoltre i criteri di base per la selezione dei soggetti a rischio, identificano solamente il 50% delle persone affette da ipoacusia grave o profonda, poichè soltanto la metà della popolazione ipoacusica presenta evidenti fattori di rischio alla nascita; (Elssmann et al, 1987; Mauk et al,1991 ). Dal momento che un tale screening audiologico effettuato in un gruppo di neonati a rischio, comporta in molti casi un grave ritardo diagnostico, si è raggiunta una concordanza di oppinioni sull?esigenza di uno screening audiologico di massa, che sia in grado di distinguere dalla popolazione dei soggetti sani quelli probabilmente ipoacusici il più precocemente possibile.

Lo screening è un elemento fondamentale della prevenzione secondaria, che ha lo scopo di individuare precocemente la malattia o il difetto prima non noti, e instaurare l? opportuna terapia prima dell?evoluzione verso fasi più gravi o ivalidanti. L?obbiettivo dello screening viene realizzato attraverso l?esecuzione di un test, un esame o altra procedura eseguibile in modo rapido. Lo screening non è una procedura diagnostica , in quanto i soggetti che risultano positivi al test devono rivolgersi allo specialista per la conferma della diagnosi e per l?eventuale trattamento.

Nel programmare un esame per screening devono essere valutati alcuni fattori quali: il costo dell?esame, la non invasività della metodica, il miglioramento effettivo della vita a cui deve portare la diagnosi precoce della malattia, la validità dello screening valutata in base alla sensibilità e specificità. La sensibilità rappresenta l?efficacia di un esame nell? identificare i casi positivi , quindi più la sensibilità è alta e maggiore è la probabilità che la malattia venga identificata; la specificità invece è l?efficacia di identificare i casi normali. Un buon esame di screening dovrebbe avere la pià alta sensibilità e una alta specificità, in modo tale da individuare il numero più alto possibile di casi.

La registrazione delle emissioni otoacustiche evocate da click, durante i primi giorni di vita è stato indicato come la metodica di screening migliore che risponde ai criteri di semplicità, sensibilità, specificità, rapidità, e basso costo.

Le TEOAE rappresentano dei fenomeni di natura non lineare, espressione di una normalità cocleare presente nella totalità dei normoacusici. E? noto che le lesioni dell?orecchio interno coinvolgano le CCE , ma possiamo distinguere le ipoacusie cocleari come motorie e sensoriali. La ipoacusia è motoria quando la sofferenza delle CCE è causata da traumi acustici, idrope endolinfatica, ecc; è nella forma sensoriale quando la lesione delle CCE o delle fibre nervose è causato da malformazioni o assenze stabilite geneticamente, e da degenerazione delle fibre afferenti. La differenza tra le due forme di ipoacusia cocleare è caratterizzata dal fatto che nella motoria le emissioni otoacustiche sono assenti, mentre sono presenti nella forma sensoriale. Questa distinzione però è in realtà influente sulle emissioni in quanto le forme sensoriali non si presentano mai pure, di conseguenza le OAE sono assenti in entrambe le forme.

Nonostante l?utilizzo delle TEOAE come screening non escluda la presenza di falsi negativi della metodica (soggetti che superano il test, ma che in realtà sono ipoacusici ), non è in grado di differenziare la componente retrococleare di una ipoacusia. Tuttavia se le TEOAE non possono essere considerate un esame diagnostico, esse presentano i presupposti ideali per un loro inserimento nell?ambito degli screening audiologici neonatali e infantili poichè sono presenti nel 100% dei nati sani, nei bambini con ABR presente per stimoli di 30 dB HL e sono invece assenti in ogni caso di ipoacusia superiore a 30 dB HL.

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