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Effect of the ear canal occlusion on pure tone thresholds and its clinical applicability in validation of the contralateral occlusion test / Luis Miguel Roque dos Reis ; orient. Pedro Escada

Main Author Reis, Luis Miguel Roque dos Secondary Author Escada, Pedro Publication Lisboa : NOVA Medical School, 2021 Description xxiii, 173 p. : il. Abstract RESUMO: Introdução e objetivos: Os testes de cabeceira podem diminuir o tempo de resposta clínica, melhorar a tomada de decisões e permitir uma rápida avaliação qualitativa da perda auditiva. Este estudo descreve o desenho e a validação dum novo teste de cabeceira com diapasão que permite quantificar a perda auditiva, na presença de surdez de condução unilateral. O estudo considerou três fases distintas: a primeira fase avaliou os efeitos da oclusão completa do canal auditivo externo sobre a audição, a fim de decidir qual a frequência de diapasão mais adequada para quantificar a hipoacusia com o teste de oclusão contralateral (TOC). A reprodutibilidade do método de oclusão entre examinadores também foi estudada nesta fase. A segunda fase avaliou o efeito da oclusão nos limiares auditivos de acordo com a idade, em indivíduos de idades distintas, para apurar qual o diapasão mais adequado na realização do TOC. A terceira fase avaliou a precisão do teste na previsão do grau de perda auditiva. Métodos: Nas três fases distintas do estudo consideraram-se populações com idade e tamanho da amostra diferentes. Na primeira fase do estudo, 20 adultos (40 ouvidos) com audição normal (21-30 anos de idade) foram submetidos a uma audiometria tonal em campo livre, com e sem oclusão do canal auditivo externo. Cada ouvido foi testado com as frequências standard (250, 500, 1000, e 2000 Hz) em tons de warble. O ouvido contralateral foi suprimido por mascaramento. A oclusão do ouvido foi realizada independentemente por 2 examinadores. Na segunda fase, 42 adultos (84 ouvidos) com audição normal (21-67 anos de idade) foram divididos em três grupos etários: 20-30, 40- 50, e 60-70 anos. Os participantes foram avaliados por audiometria tonal em campo livre, nas mesmas condições descritas para a primeira fase do estudo. Na terceira fase, 53 indivíduos com surdez de condução unilateral foram recrutados num departamento de otorrinolaringologia dum hospital terciário. O TOC foi realizado para determinar a lateralização com diapasões de 128 Hz, 256 Hz, 512 Hz, 1024 Hz e 2048 Hz e com a oclusão total do ouvido não afetado. A audiometria tonal foi então realizada, separadamente e cega em relação aos resultados do TOC, para determinar o gap aéreoósseo (ABG) e a o limiar auditivo médio (PTA). Por fim, as respostas do TOC foram comparadas com o ABG e o PTA para determinar a sua precisão na quantificação do grau da perda auditiva. Resultados: Na primeira fase do estudo, a oclusão do canal auditivo externo determinou uma elevação nos limiares auditivos com o aumento da frequência, desde 19.94 dB (250 Hz) até 39.25 dB (2000 Hz). A diferença dos limiares entre as condições de oclusão e não oclusão foi estatisticamente significativa, tendo aumentado de 10.69 dB (250 Hz) a 32.12 dB (2000 Hz). Não se verificaram diferenças estatisticamente significativas em relação ao género, ou entre examinadores. Na segunda fase do estudo, verificou-se uma elevação dos limiares auditivos com o aumento da frequência, de 20.85 dB (250 Hz, grupo 20–30 anos) a 48 dB (2000 Hz, grupo 60–70 anos). A diferença nos limiares auditivos entre as condições de oclusão e de não-oclusão foi estatisticamente significativa em todas as frequências; e aumentou de forma diretamente proporcional com a frequência, de 11.1 dB (250 Hz, grupo 20–30 anos) a 32 dB (2000 Hz, grupo 20–30 anos). Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas para os três grupos etários, em todos os parâmetros, exceto na diferença a 500 Hz e na diferença total média. A perda auditiva média resultante da oclusão aos 500 Hz foi de 19 dB. Não se encontraram diferenças estatisticamente significativas entre o ouvido direito e o esquerdo, e entre géneros. Na terceira fase do estudo o TOC mostrou uma forte associação entre surdez e lateralização utilizando o diapasão de 512 Hz (p = .001). A sensibilidade do diapasão de 512 Hz na deteção de um PTA igual ou maior do que 35.6 dB foi de 94.6% e a especificidade foi de 75% para um valor preditivo positivo de 89.7% e um valor preditivo negativo de 85.7%, assumindo uma prevalência pré-teste de 69.8%. Conclusão: O método de oclusão do canal auditivo externo utilizado demonstrou reprodutibilidade entre examinadores e com a idade. A oclusão elevou os limiares auditivos, sendo este efeito mais evidente nas frequências mais elevadas. O TOC permitiu predizer o grau de hipoacusia de condução unilateral. Se ocorrer lateralização para a ouvido afetado, é quase certa a evidência de hipoacusia de condução moderada ou grave. No TOC podem utilizar-se diapasões de 256 ou 512 Hz para o diagnóstico de hipoacusia ligeira, e o diapasão de 2018 Hz para a hipoacusia moderada. Contudo, no estudo do efeito da idade e com a validação do teste foi possível concluir que a utilização do diapasão de 512 Hz é a mais adequada para o TOC. A utilização deste teste pode permitir aos clínicos, em ambiente de consulta e de forma rápida, a distinção entre uma hipoacusia de condução de grau ligeiro e uma hipoacusia de condução de grau moderado ou superior.
ABSTRACT: Introduction and goals: Bedside testing may accelerate clinical decision by making a quick qualitative assessment of hearing loss. This study described the design and validation of a bedside test with tuning forks that allow some quantitative evaluation of hearing loss in the presence of unilateral conductive hearing loss. Three distinct phases were considered: the first phase of the study quantified the effects of complete external auditory canal occlusion on hearing, in order to decide which tuning fork frequency is more appropriate to use for quantifying the hearing loss with the novel contralateral occlusion test (COT). The reproducibility of occlusion between examiners was also explored in this phase of the study. The second phase of the study evaluated the effects of external auditory canal occlusion on hearing thresholds with aging, in order to decide which tuning fork is more appropriate to use for the COT in individuals of different ages. The third phase of this study evaluated the accuracy of the test in predicting the degree of hearing loss. Methods: Over the study period, the three distinct phases considered population numbers of different age/size classes. At the first phase, 20 normal-hearing adults (40 ears) between 21-30 years old underwent sound field pure tone audiometry with and without ear canal occlusion. Each ear was tested with the standard frequencies (250, 500, 1000, and 2000 Hz) with warble tones. The contralateral ear was suppressed with the use of masking. Ear occlusion was performed by two examiners. In the second phase, 42 normal hearing subjects (84 ears) between 21 and 67 years were divided into three age groups (20–30 years, 40–50 years, and 60–70 years). Participants underwent sound field audiometry tests as described to the first phase of the study. In the third phase, 53 subjects with unilateral conductive hearing loss were recruited from an otolaryngology department of a tertiary hospital. The COT was performed to determine lateralization using 128, 256, 512, 1024 and 2048 Hz tuning forks with the non-affected ear meatus totally occluded. Pure-tone audiometry was then performed, separately and blinded of the tuning fork test results, to establish the presence and degree of the air-bone gap (ABG) and the pure-tone average (PTA). The tuning fork responses were finally correlated with the ABG and the PTA to determine their accuracy in quantifying the degree of hearing loss. Results: In the first phase of the study, occlusion of the external auditory canal determined an increase in hearing thresholds with increasing frequencies, from 19.94 dB (250 Hz) to 39.25 dB (2000 Hz). The difference on hearing thresholds between occluded and unoccluded conditions was statistically significant and increased from 10.69 dB (250 Hz) to 32.12 dB (2000 Hz). There were no statistically significant differences according to gender or between examiners. The second phase of the study demonstrated that hearing thresholds increased with higher frequencies from 20.85 dB (250 Hz, 20–30 years group) to 48 dB (2000 Hz, 60–70 years group). The difference on hearing thresholds between occluded and unoccluded conditions were statistically significant and increased, ranging from 11.1 dB (250 Hz, 20–30 years group) to 32 dB (2000 Hz, 20–30 years group). Statistically significant differences were found for the three age groups and for all evaluations except to 500 Hz difference and average difference. The mean hearing loss produced by occlusion at 500 Hz was approximately 19 dB. No statistically significant differences were found between right and left ears and gender for all measurements. In the third phase of the study COT showed a stronger association between hearing loss and the lateralization response using the 512 Hz tuning fork (p = 0.001). The sensitivity of the 512 Hz fork in detecting a PTA equal or greater than 35.6 dB was 94.6% and the specificity was 75.0% for a positive predictive value of 89.7% and a negative predictive value of 85.7%, assuming a pretest prevalence of 69.8%.Conclusions: The occlusion method as performed demonstrated reproducibility between examiners and with aging. The occlusion effect increased the hearing thresholds and became more evident with higher frequencies. The COT was accurate in predicting the degree of unilateral conductive hearing loss. If lateralization to the affected ear occurred, it was almost certain that the affected ear has a moderate or severe conductive hearing loss. 256 Hz or 512 Hz tuning forks were the more appropriate for diagnosis of mild hearing loss, and the 2048 Hz tuning fork was the more appropriate for moderate hearing loss; but aging and accuracy studies demonstrated that the use of the 512 Hz tuning fork is the most suitable for COT. The use of this test may allow clinicians to distinguish mild from moderate or greater than moderate unilateral conductive hearing loss.
Topical name Hearing Loss Conductive
Occlusion
Academic Dissertation
Index terms Universidade NOVA de Lisboa
NOVA Medical School
Tese de Doutoramento
Saúde das Populações, Investigação Clínica
2021
CDU 616 Online Resources Click here to access the eletronic resource http://hdl.handle.net/10362/118400
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Documento Eletrónico Biblioteca NMS|FCM
online
RUN http://hdl.handle.net/10362/118400 Presencial/Restrito 20210311

RESUMO: Introdução e objetivos: Os testes de cabeceira podem diminuir o tempo de resposta clínica, melhorar a tomada de decisões e permitir uma rápida avaliação qualitativa da perda auditiva. Este estudo descreve o desenho e a validação dum novo teste de cabeceira com diapasão que permite quantificar a perda auditiva, na presença de surdez de condução unilateral. O estudo considerou três fases distintas: a primeira fase avaliou os efeitos da oclusão completa do canal auditivo externo sobre a audição, a fim de decidir qual a frequência de diapasão mais adequada para quantificar a hipoacusia com o teste de oclusão contralateral (TOC). A reprodutibilidade do método de oclusão entre examinadores também foi estudada nesta fase. A segunda fase avaliou o efeito da oclusão nos limiares auditivos de acordo com a idade, em indivíduos de idades distintas, para apurar qual o diapasão mais adequado na realização do TOC. A terceira fase avaliou a precisão do teste na previsão do grau de perda auditiva. Métodos: Nas três fases distintas do estudo consideraram-se populações com idade e tamanho da amostra diferentes. Na primeira fase do estudo, 20 adultos (40 ouvidos) com audição normal (21-30 anos de idade) foram submetidos a uma audiometria tonal em campo livre, com e sem oclusão do canal auditivo externo. Cada ouvido foi testado com as frequências standard (250, 500, 1000, e 2000 Hz) em tons de warble. O ouvido contralateral foi suprimido por mascaramento. A oclusão do ouvido foi realizada independentemente por 2 examinadores. Na segunda fase, 42 adultos (84 ouvidos) com audição normal (21-67 anos de idade) foram divididos em três grupos etários: 20-30, 40- 50, e 60-70 anos. Os participantes foram avaliados por audiometria tonal em campo livre, nas mesmas condições descritas para a primeira fase do estudo. Na terceira fase, 53 indivíduos com surdez de condução unilateral foram recrutados num departamento de otorrinolaringologia dum hospital terciário. O TOC foi realizado para determinar a lateralização com diapasões de 128 Hz, 256 Hz, 512 Hz, 1024 Hz e 2048 Hz e com a oclusão total do ouvido não afetado. A audiometria tonal foi então realizada, separadamente e cega em relação aos resultados do TOC, para determinar o gap aéreoósseo (ABG) e a o limiar auditivo médio (PTA). Por fim, as respostas do TOC foram comparadas com o ABG e o PTA para determinar a sua precisão na quantificação do grau da perda auditiva. Resultados: Na primeira fase do estudo, a oclusão do canal auditivo externo determinou uma elevação nos limiares auditivos com o aumento da frequência, desde 19.94 dB (250 Hz) até 39.25 dB (2000 Hz). A diferença dos limiares entre as condições de oclusão e não oclusão foi estatisticamente significativa, tendo aumentado de 10.69 dB (250 Hz) a 32.12 dB (2000 Hz). Não se verificaram diferenças estatisticamente significativas em relação ao género, ou entre examinadores. Na segunda fase do estudo, verificou-se uma elevação dos limiares auditivos com o aumento da frequência, de 20.85 dB (250 Hz, grupo 20–30 anos) a 48 dB (2000 Hz, grupo 60–70 anos). A diferença nos limiares auditivos entre as condições de oclusão e de não-oclusão foi estatisticamente significativa em todas as frequências; e aumentou de forma diretamente proporcional com a frequência, de 11.1 dB (250 Hz, grupo 20–30 anos) a 32 dB (2000 Hz, grupo 20–30 anos). Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas para os três grupos etários, em todos os parâmetros, exceto na diferença a 500 Hz e na diferença total média. A perda auditiva média resultante da oclusão aos 500 Hz foi de 19 dB. Não se encontraram diferenças estatisticamente significativas entre o ouvido direito e o esquerdo, e entre géneros. Na terceira fase do estudo o TOC mostrou uma forte associação entre surdez e lateralização utilizando o diapasão de 512 Hz (p = .001). A sensibilidade do diapasão de 512 Hz na deteção de um PTA igual ou maior do que 35.6 dB foi de 94.6% e a especificidade foi de 75% para um valor preditivo positivo de 89.7% e um valor preditivo negativo de 85.7%, assumindo uma prevalência pré-teste de 69.8%. Conclusão: O método de oclusão do canal auditivo externo utilizado demonstrou reprodutibilidade entre examinadores e com a idade. A oclusão elevou os limiares auditivos, sendo este efeito mais evidente nas frequências mais elevadas. O TOC permitiu predizer o grau de hipoacusia de condução unilateral. Se ocorrer lateralização para a ouvido afetado, é quase certa a evidência de hipoacusia de condução moderada ou grave. No TOC podem utilizar-se diapasões de 256 ou 512 Hz para o diagnóstico de hipoacusia ligeira, e o diapasão de 2018 Hz para a hipoacusia moderada. Contudo, no estudo do efeito da idade e com a validação do teste foi possível concluir que a utilização do diapasão de 512 Hz é a mais adequada para o TOC. A utilização deste teste pode permitir aos clínicos, em ambiente de consulta e de forma rápida, a distinção entre uma hipoacusia de condução de grau ligeiro e uma hipoacusia de condução de grau moderado ou superior.

ABSTRACT: Introduction and goals: Bedside testing may accelerate clinical decision by making a quick qualitative assessment of hearing loss. This study described the design and validation of a bedside test with tuning forks that allow some quantitative evaluation of hearing loss in the presence of unilateral conductive hearing loss. Three distinct phases were considered: the first phase of the study quantified the effects of complete external auditory canal occlusion on hearing, in order to decide which tuning fork frequency is more appropriate to use for quantifying the hearing loss with the novel contralateral occlusion test (COT). The reproducibility of occlusion between examiners was also explored in this phase of the study. The second phase of the study evaluated the effects of external auditory canal occlusion on hearing thresholds with aging, in order to decide which tuning fork is more appropriate to use for the COT in individuals of different ages. The third phase of this study evaluated the accuracy of the test in predicting the degree of hearing loss. Methods: Over the study period, the three distinct phases considered population numbers of different age/size classes. At the first phase, 20 normal-hearing adults (40 ears) between 21-30 years old underwent sound field pure tone audiometry with and without ear canal occlusion. Each ear was tested with the standard frequencies (250, 500, 1000, and 2000 Hz) with warble tones. The contralateral ear was suppressed with the use of masking. Ear occlusion was performed by two examiners. In the second phase, 42 normal hearing subjects (84 ears) between 21 and 67 years were divided into three age groups (20–30 years, 40–50 years, and 60–70 years). Participants underwent sound field audiometry tests as described to the first phase of the study. In the third phase, 53 subjects with unilateral conductive hearing loss were recruited from an otolaryngology department of a tertiary hospital. The COT was performed to determine lateralization using 128, 256, 512, 1024 and 2048 Hz tuning forks with the non-affected ear meatus totally occluded. Pure-tone audiometry was then performed, separately and blinded of the tuning fork test results, to establish the presence and degree of the air-bone gap (ABG) and the pure-tone average (PTA). The tuning fork responses were finally correlated with the ABG and the PTA to determine their accuracy in quantifying the degree of hearing loss. Results: In the first phase of the study, occlusion of the external auditory canal determined an increase in hearing thresholds with increasing frequencies, from 19.94 dB (250 Hz) to 39.25 dB (2000 Hz). The difference on hearing thresholds between occluded and unoccluded conditions was statistically significant and increased from 10.69 dB (250 Hz) to 32.12 dB (2000 Hz). There were no statistically significant differences according to gender or between examiners. The second phase of the study demonstrated that hearing thresholds increased with higher frequencies from 20.85 dB (250 Hz, 20–30 years group) to 48 dB (2000 Hz, 60–70 years group). The difference on hearing thresholds between occluded and unoccluded conditions were statistically significant and increased, ranging from 11.1 dB (250 Hz, 20–30 years group) to 32 dB (2000 Hz, 20–30 years group). Statistically significant differences were found for the three age groups and for all evaluations except to 500 Hz difference and average difference. The mean hearing loss produced by occlusion at 500 Hz was approximately 19 dB. No statistically significant differences were found between right and left ears and gender for all measurements. In the third phase of the study COT showed a stronger association between hearing loss and the lateralization response using the 512 Hz tuning fork (p = 0.001). The sensitivity of the 512 Hz fork in detecting a PTA equal or greater than 35.6 dB was 94.6% and the specificity was 75.0% for a positive predictive value of 89.7% and a negative predictive value of 85.7%, assuming a pretest prevalence of 69.8%.Conclusions: The occlusion method as performed demonstrated reproducibility between examiners and with aging. The occlusion effect increased the hearing thresholds and became more evident with higher frequencies. The COT was accurate in predicting the degree of unilateral conductive hearing loss. If lateralization to the affected ear occurred, it was almost certain that the affected ear has a moderate or severe conductive hearing loss. 256 Hz or 512 Hz tuning forks were the more appropriate for diagnosis of mild hearing loss, and the 2048 Hz tuning fork was the more appropriate for moderate hearing loss; but aging and accuracy studies demonstrated that the use of the 512 Hz tuning fork is the most suitable for COT. The use of this test may allow clinicians to distinguish mild from moderate or greater than moderate unilateral conductive hearing loss.

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