骨伝導聴性脳幹反応(BCABR)は、骨伝導を介して伝達される刺激に対する脳波(EEG)からの神経反応を記録する聴覚誘発反応の一種です。
頭蓋骨の振動によって聴覚感覚が生じます。これは、外耳と中耳をある程度迂回して蝸牛を刺激する方法です。フォン・ベケシーは、蝸牛レベルでは位相がずれた骨伝導信号が気伝導信号を打ち消すことを発見したとされています。骨伝導が機能するのは、側頭骨を含む頭蓋骨のすべての骨が接続されており、それが蝸牛を刺激するからです。バラニー(1938)とヘルツォーク&クラインツ(1926)は、骨伝導聴覚のさまざまな構成要素を調べた最初の研究者の一部でした。トンドルフ(1968)は、蝸牛を刺激するために必要な力に寄与する3つの異なる力があることを発見しました。それは、歪み、慣性(耳小骨)、および外耳道(骨鼓膜)です[ 1 ]。
振動によって頭蓋骨が圧縮されると、耳小骨と膜迷路に圧力がかかります。これにより、前庭階が鼓室階に向かう方向に基底膜に押し込まれます。その結果、気導信号によって生じるものと同様の進行波が発生します。
耳小骨は頭部に吊り下げられ、頭蓋骨に緩く結合しています。頭部が動くと、耳小骨は頭部の動きとは位相がずれますが、同じ周期的な動きをします。これにより、鐙骨が卵円窓に出入りします。乳様突起から振動が発生すると、慣性骨伝導は800Hz以下で最大になります 。骨振動子を乳様突起ではなく額に当てても、この効果は大きくは生じません。
このタイプの骨伝導も低周波音に関係しています。骨振動装置が頭蓋骨を振動させると、外耳の骨と軟骨がエネルギーを受け取りますが、そのほとんどは耳を塞いでいない耳から逃げていきます。このエネルギーの一部が鼓膜に到達し、慣性骨伝導と組み合わさって内耳を刺激します。例えば、耳を塞いで話すと、声がずっと低い周波数に聞こえることがあります。
骨伝導聴性脳幹反応(BCABR)は気伝導聴性脳幹反応と似ていますが、主な違いは信号が空気ではなく骨伝導で伝達されることです。骨伝導ABRの目的は、蝸牛の機能を推定し、存在する難聴の種類を特定することです。[ 2 ]気伝導ABRと骨伝導ABRの反応が(同じ強度と刺激に対して)比較されます。
骨伝導聴性脳幹反応の技術と結果については、Stapellsによるレビューの章[ 3 ]、およびブリティッシュコロンビア早期聴覚プログラム(BCEHP)による詳細な評価プロトコル[ 4 ]で紹介されている。
気導刺激に対するABR閾値の上昇が認められる乳児は、骨導刺激を用いた検査を受けるべきです。耳閉鎖症、小耳症、中耳炎、その他の外耳・中耳異常、および感音性難聴の乳児は、骨導ABR検査を受ける必要があります。中耳腔に多量の羊水が貯留している乳児は、BCABR検査を受ける必要がある場合があります。この羊水は通常、出生後48時間以内に消失します。
骨伝導ABRを使用する際、アーチファクトが大量に発生することはよくあります。これは特に高強度(約50 dB nHL)および初期波(すなわち波I)で顕著です。刺激アーチファクトを避けるため、骨発振器は側頭骨の高い位置に配置し、反転電極は耳たぶ、乳様突起、または首の後ろに配置することが推奨されます。アーチファクトを低減するために、交互位相刺激を使用する必要があります。ほとんどの骨発振器の出力は45~55 dB nHL程度であるため、骨による損失がこの値を超えると、感音性難聴と混合性難聴を区別することが難しくなります。骨発振器のこの出力制限は欠点です。
骨伝導聴性脳幹反応(Bone ABR)では、波形は従来の聴性脳幹反応よりも丸みを帯びています。骨伝導の最大出力は約50 dB nHLで、正常聴力または軽度の感音難聴(SNHL)の人の気導聴力による 50 dB HLの反応と似た波形になります。伝音性難聴の場合、気導の潜時は骨伝導の潜時と比べてずれが生じます。
Mauldin & Jerger (1979)は、成人では骨伝導 ABR から得られるWave Vの潜時が、同じ強度レベルの気導よりも約0.5 ms長いことを発見しました。 [ 5 ]乳児では、骨伝導クリックの Wave V 潜時は気導クリックよりも短くなります。[ 6 ]これらの違いは、加齢による頭蓋骨の変化に起因する可能性があります。
気導刺激と同様に、骨導刺激の閾値はトーンバースト刺激を使用して取得する必要があります。Stapells は、BC ABR でトーンバーストを使用して蝸牛の聴覚感度を推定する精度について報告した研究者の 1 人です。Stapells と Ruben は 1989 年に、伝音性難聴の乳児で骨導トーンバースト ABR を実証しました。[ 7 ] Hatton、Janssen、および Stapells (2012) は、正常な骨導閾値または感音性難聴の乳児で骨導トーンバースト ABR の結果を発表しました。[ 8 ] BC ABR 法は、Stapells による 2010 年のレビューの章で説明されています。[ 9 ]
ウェーゲルとレーンは、低周波が高周波をマスキングする方が、高周波が低周波をマスキングするよりも効果的であることを発見した。これは、フォン・ベケシーの発見、すなわち蝸牛が非対称なフィルタ機能効果を持つという発見によって説明される。この非対称性と基底部における進行波速度の高さが、ABRが高周波に偏る理由を説明する。低周波トーンバーストの場合、進行波速度は基底部の方が頂部よりも大きい。低周波トーンバーストの場合、変位は頂部で最大となる。神経応答は頂部のごく短い距離でのみ同期する。神経同期の欠如により、応答はより広範囲に及ぶ。高強度トーンバーストは基底部のより広い領域を刺激する。このマスキングの上方への広がりを克服するために、トーンバーストマスキング技術が開発されてきた。
クリック音刺激には周波数特異性がないため、どの周波数がクリック閾値に具体的に寄与するかを知ることはできません。周波数特異的な閾値を得るには、音刺激が必要です。理想的な音バーストは、 強度に関係なく、純音周波数(例えば2000Hz)にエネルギーを持ちます。この音バーストは、基底膜上の対応する領域を刺激します。しかし、音バーストの持続時間が短すぎると、スペクトル散乱を引き起こし、周波数選択性を失う可能性があります。持続時間が約5サイクルの音バーストが適切であると考えられます。
しかしながら、正常な蝸牛機能により、高強度レベルで提示されたあらゆる音刺激(たとえ連続した長時間の音であっても)は、蝸牛の高周波領域を刺激する結果となる(「興奮の上方伝播」)。
ステープルズは、特にトーンバースト刺激の場合、刺激アーチファクトを減らすために交互極性を使用することを推奨しています。(一部の提案とは異なり、単一極性トーンバースト(希薄化など)の閾値が交互極性の閾値よりも優れているという証拠はありません。[ 10 ]
特に500~1000Hzの高強度トーンバーストの場合 、単一極性(例えば希薄化)では刺激アーチファクトの振幅が非常に大きくなり、波形とアーチファクトの区別が困難になります。極性を交互に変化させることで、ABR波形を通常の波形に戻すことができます。
クリック音には希薄極性が推奨されます。