Artikel in TBV magazine: Otoakoestische emissies (OAE’s), Een nieuwe ‘gouden standaard’ voor...

6
T IJDSCHRIFT VOOR B EDRIJFS- EN V ERZEKERINGSGENEESKUNDE Stichting tot Bevordering der Bedrijfs- en Verzekeringsgeneeskunde Bohn Stafleu van Loghum | Zin in het Vak | Frank van Dijk met emeritaat | Vijfstappenplan: en nu stap zes | Otoakoestische emissies als gouden standaard? | Spiraalmodel helpt bij mentale problemen www.tbv-online.nl 5 jaargang 21 mei 2013

Transcript of Artikel in TBV magazine: Otoakoestische emissies (OAE’s), Een nieuwe ‘gouden standaard’ voor...

T IJDSCHRIFT VOOR BEDRIJFS- EN VERZEKERINGSGENEESKUNDE

Stichting tot Bevordering derBedrijfs- en VerzekeringsgeneeskundeBohn Sta�eu van Loghum

| Zin in het Vak

| Frank van Dijk met emeritaat

| Vijfstappenplan: en nu stap zes

| Otoakoestische emissies als gouden standaard?

| Spiraalmodel helpt bij mentale problemen

www.tbv-online.nl

5jaargang 21 mei 2013

205TBV 21 / nr 5 / mei 2013

Een rechtstreeks en permanent gevolg van lang-durige lawaaiblootstelling is de ontwikkelingvan lawaai-traumatisch gehoorverlies dat in deAngelsaksische literatuur beschreven wordt alsnoise-induced hearing loss(NIHL). Dit wordt gety-peerd door een blijvende beschadiging van de uit-wendige haarcellen (UHC) in de cochlea, met alsresultaat een verminderde werking van de ‘coch-leaire versterking’ 2 en een dip bij 4 kHz op hetconventioneel zuivere toonaudiogram.Traditioneel gebruikt men zuivere toonaudiome-trie voor het opsporen van dergelijk gehoorver-lies. Met de ontdekking van otoakoestische emis-sies (OAE’s) door David Kemp 1 in 1978 krijgenonderzoekers en clinici een nieuw instrument inhanden om de integriteit en functie van de UHCop een objectievere en accuratere manier te eva-lueren.3,4 Verder onderzoek uit dezelfde periodesuggereert dat de OAE-techniek gehoorschadeook veel vroeger aan het licht brengt. Veel vroe-ger dan het klassieke zuivere toonaudiogram.4-7

Deze bevindingen zijn nog steeds onderwerp vandiscussie. Daardoor is verwarring ontstaan op hetniveau van de eerstelijnsgezondheidszorg, meerbepaald in het kader van het voeren van een pre-ventief georiënteerd gehoorzorgbeleid. In dit artikel trachten de auteurs op een kritischemanier de mogelijke rol van OAE’s te evaluerenin de context van een arbeidsgeneeskundigedienst. De argumenten pro en contra die gefor-muleerd worden, zijn ook van toepassing bij eenbeleid ter voorkoming van gehoorschade doorrecreatief geluid bij jongeren.

H E T F Y S I O L O G I S C H E D I F F E R E N T I Ë L EE F F E C T VA N L A WA A I O P D ES E N S O R I Ë L E S T R U C T U R E N VA N D E C O C H L E A De inwendige haarcellen (IHC) en uitwendigehaarcellen (UHC) in het slakkenhuis zijn verant-woordelijk voor de omzetting van de mechani-sche stimulus, aangestuurd door de lopende golf,in een receptorpotentiaal, die op zijn beurt zorgtvoor een verdere activatie van de neurale vezelsvan de nervus acusticus (n. VIII).De drie rijen UHC en de enkele rij IHC (�guur 1)zijn parallel aan elkaar gelegen op hun hele ver-loop van het slakkenhuis (van de basale tot aande apicale winding).

Lawaai veroorzaakt systematisch meer schadeaan de cellulaire structuur van de UHC dan vande IHC. De belangrijkste reden voor dit verschilin impact door lawaai op UHC en IHC, is dat deverplaatsende kracht van de membrana tectoriain de eerste plaats opgevangen wordt door deUHC. Ten tweede zijn UHC, in tegenstelling totde IHC, niet omgeven door steuncellen, waar-door ze ‘onbeschermd’ zijn tegen mechanischestress. Ten slotte ligt de inplanting van de UHCop de basilaire membraan veel dichter bij hetmaximale uitwijkingspunt van de lopende golfdan de inplanting van de IHC, waardoor de UHCsystematisch aan een grotere externe krachtonderhevig zijn. Het gevolg is dat de UHC bijoverdreven en/of langdurige lawaaiblootstel-ling sneller structurele schade oplopen dan deIHC. Figuur 2 illustreert het verschil in impactvan lawaai op deze twee types sensoriële struc-turen.

Dit inzicht maakt duidelijk dat bij screening opgehoorschade (door industrieel of recreatieflawaai) het accent veel meer op de integriteit engoede werking van de UHC moet liggen en nietzozeer op het registreren van de gehoordrempelvoor zuivere tonen. Zeker wanneer de screeningdeel uitmaakt van een preventief georiënteerdgehoorzorgbeleid voor bedrijven.

VO O R D E P R A K T I J K

Prof. dr. B.H.M.E. Vinck is werkzaam bij

de vakgroep Neus-, Keel- en

Oorheelkunde van de Universiteit Gent

en de afdeling Communicatie Pathologie

van de Universiteit Pretoria.

D. Bervoet heeft een MSc in de audiologie

en in de gezondheidsvoorlichting en

-bevordering.

CORRESPONDENTIEADRES

E-mail: [email protected]

OTOAKOESTISCHE

EMISSIES,

LAWAAITRAUMA,

OBJECTIEVE

ONDERZOEKS-

TECHNIEK,

AUDIOMETRIE

Otoakoestische emissies (OAE’s) Een nieuwe ‘gouden standaard’ voor vroegtijdige detectie vangehoorschadeBar t Vinck , Del�en Bervoet

G E VO L G E N VA N S C H A D E A A N D ES E N S O R I Ë L E S T R U C T U R E N VA N D EC O C H L E A O P D E G E H O O R F U N C T I EOok de gevolgen voor het ‘spraakverstaan’ ver-schillen duidelijk naargelang de IHC meer be-schadigd zijn of de UHC. Uit een studie van

Liberman et al. blijkt dat bij schade van de UHChet e�ect op het spraakverstaan beduidend gro-ter is dan bij schade aan de IHC.8 Het screenenvan de UHC-functie is daarom belangrijk, nietalleen vanuit een anatomisch-fysiologisch stand-punt, maar ook en vooral vanuit een functioneelstandpunt.

D E OA E -T E C H N I E K A L S M O G E L I J KA LT E R N AT I E F VO O R E N / O F A A N V U L L I N G O P D E C O N V E N T I O N E L EZ U I V E R E TO O N A U D I O M E T R I EOAE’s zijn laagniveaugeluiden die ontstaan doorde speci�eke niet-lineaire eigenschappen van decochlea. Door ‘retrograde propagatie’ lekt eendeel van de akoestische energie, die in de cochleaomgezet is in trillingsenergie, via het middenoorterug naar de uitwendige gehoorgang. Dit ‘terug-gekaatste’ geluid kan met een gevoelige minia-tuurmicrofoon in het uitwendig oor wordengeregistreerd; dit noemt men een OAE. Met ande-re woorden: OAE’s zijn een bijproduct (emissie)van de elektromotiliteit (samentrekking) van deUHC.

De twee meest gebruikte vormen zijn ‘transiënt’geëvokeerde OAE’s (TEOAE’s) en ‘distorsiepro-duct’ otoakoestische emissies (DPOAE’s) die uit-gelokt worden door verschillende types van sti-muli: TEOAE’s door een ‘click’-stimulus waarbijnagenoeg alle UHC worden getriggerd enDPOAE’s door twee primaire zuivere tonen, aan-geboden met een gering frequentieverschil waar-door een beperkte groep UHC gestimuleerdwordt. Beide geven op een verschillende manierfeedback over de integriteit van de cochlea.

Experimenteel onderzoek in de laatste tweedecennia, zowel op dieren als op mensen, heeftonomstotelijk bewezen dat de morfologische ver-anderingen van de UHC door lawaai een afnamevan de OAE’s veroorzaken.9-19 Op dit vlak bestaater geen enkele twijfel en is er een algemene con-sensus dat de OAE-techniek het rechtstreekse�ect van lawaai en andere ototoxische agentiaop de UHC-functie van de cochlea registreert.

OA E ’ S Z I J N G E K E N M E R K TD O O R E E N H O G E S E N S I T I V I T E I T E N S P E C I F I C I T E I TVanuit de neurofysiologie is het nodige bewijs-materiaal geleverd dat audiometrie gehoorscha-de pas in een laat stadium zichtbaar maakt en datdeze achterloopt op de realiteit. Figuur 3 toont deresultaten van een studie van Altschuler et al.waarbij de di�erentiële impact van een chemisch

206 TBV 21 / nr 5 / mei 2013

| Uitwendige haarcellen lopen eerder structurele schade op bij overdreven en/of langdurige lawaaiblootstelling dan inwendige haarcellen.

| Met otoakoestische emissie (OAE)-techniek kan beschadiging van deuitwendige haarcellen in cochlea vroegtijdig vastgesteld worden. Het isdus een goed instrument voor preventieve screening op gehoorschade.

| OAE’s zijn een bijproduct (emissie) van de elektromotiliteit (samentrekking) van de uitwendige haarcellen.

| Toonaudiometrie is niet gevoelig genoeg om gehoorschade in eenvroegtijdig stadium op te sporen.

Figuur 1. Stereocilia van een rij IHC en drie rijenUHC gescheiden door pijlercellen.

Figuur 2. Scanning elektronenmicroscopie van hetsensorieel epitheel van een door lawaai beschadigdecochlea. De meeste uitwendige haarcellen in de eerste,tweede, en derde rij zijn ernstig beschadigd of verdwe-nen. De inwendige haarcellen zijn nog allemaalintact.

207TBV 21 / nr 5 / mei 2013

ototoxisch agens (kanamycine) op de UHC enIHC werd aangetoond.20

Uit de �guur blijkt dat ondanks belangrijke scha-de aan de UHC er geen signi�cante achteruitgangis op het audiogram. Hieruit kan afgeleid wordendat ototoxische agentia (zoals lawaai) de UHCeerder beschadigen dan de IHC en dat het metenvan een drempelverschuiving (lees: audiometrie)niet gevoelig genoeg is om deze schade op te spo-ren. Dit doet twijfels rijzen over de validiteit vantoonaudiometrie in het kader van detectie vanototoxische agentia en bevestigt dat deze tech-niek niet gevoelig genoeg is om gehoorschade ineen vroegtijdig stadium op te sporen.

Dit werpt twee vragen op. 1. Is de OAE-techniek meer of minder geschikt

dan de klassiek gehanteerde toonaudiometrieom ‘vroegtijdig’ gehoorschade op te sporen?

2. Welke van beide technieken is het meestgeschikt voor toepassing in een arbeidsge-neeskundige context en in een preventiefkader?

Deze vragen werden onlangs door de Health &Safety Executive (HSE) voorgelegd aan een groepvan internationale experts.21 In hun rapport vin-den we onderstaande bevindingen en conclusies:| Toonaudiometrie detecteert gehoorschade

pas vanaf het moment dat er aantasting is vanhet vermogen om zuivere tonen te horen. Opdat moment is de schade reeds aanzienlijk,permanent en onomkeerbaar. Dergelijkeschade is veelal het gevolg van langdurige enherhaalde blootstelling.

| Bij toonaudiometrie is er een zekere tijds-spanne (time lag)tussen de blootstelling enhet moment dat de schade geconstateerdwordt. Dit verklaart waarom maatregelen omschade te voorkomen systematisch te laatkomen.

| Toonaudiometrie vereist strikte meetcondi-ties. Niet opvolgen ervan (metingen buitenaudiometrische cabine, niet uitvoeren vancontralaterale maskering enzovoort) leidt totvermindering van de reproduceerbaarheid enbetrouwbaarheid, twee parameters die cruci-aal zijn in een preventiecyclus waarbij metin-gen met elkaar vergeleken worden (follow-upstrategie).

| Toonaudiometrie is een subjectieve methodeen vereist een actieve en positieve medewer-king van de persoon; zonder die medewer-king is zo’n meting niet bruikbaar.

Op basis van deze conclusies kunnen we ons

terecht afvragen in hoeverre toonaudiometrie de‘gouden standaard’ kan blijven voor de ‘vroegtij-dige’ detectie van gehoorschade. Zeker in eenarbeidsgeneeskundige context, waar door tijds-druk de meetcondities vaak minder strikt opge-volgd worden, is de e�ectiviteit van toonaudio-metrie discutabel.

Wat OAE’s betreft, stelt het rapport dat:| er sterk bewijs is om OAE’s in te zetten voor

de opsporing en longitudinale monitoringvan risicogroepen;

| er voldoende bewijs is om personen op indi-viduele basis te monitoren met OAE’s opvoorwaarde dat bij die persoon OAE’s geme-ten kunnen worden bij de start van de pre-ventiecyclus;

| het samen gebruiken van DPOAE’s enTEOAE’s de meest veelbelovende combinatieis;

| het een objectieve techniek betreft, waarbijmedewerking van de persoon geen rol speelt;

| metingen bij voorkeur uitgevoerd worden ineen stille ruimte, maar dat ze heel goed moge-lijk zijn buiten een audiometrische cabine,zonder dat dit afbreuk doet aan de betrouw-baarheid en kwaliteit van het meetresultaat.

Wat de reproduceerbaarheid en betrouwbaarheidvan de OAE-techniek betreft, willen de auteursopmerken dat er, met name bij toepassing in eenarbeidsgeneeskundige context, nog andere facto-

Figuur 3. Impact van Kanamycin op de IHC enUHC. 20

ren een rol spelen, zoals het al of niet aanwezigzijn van een temporary emission shift(TES), hetopleidingspro�el en de technische vaardigheidvan de onderzoeker, de aanwezigheid van inter-fererende pathologie (bijv. middenoorpathologie).Het zou binnen de scope van dit artikel te ver lei-den om deze in detail te bespreken, maar we wil-len hiermee duidelijk maken dat, net zoals voorandere technieken, ook de OAE-techniek alleenin handen van een ‘professional’ zijn nut bewijst.

H U I D I G E B E P E R K I N G E N VA N D E OA E -T E C H N I E K I N E E N P R E V E N T I E V E S E T T I N GDe introductie van een nieuwe techniek gaatmeestal gepaard met beperkingen en things to do.Op dit moment ontbreken nog speci�eke leef-tijdsafhankelijke normen om tot een ISO-1999-model te komen, zoals we dat kennen voor audio-metrie. Hiervoor moeten er nog veel meer klini-sche data verzameld worden. Deze beperking isechter geen belemmering voor een follow-upstra-tegie, zoals een gehoorzorgprogramma, waarmen een e�ectevaluatie uitvoert door resultatenvan een persoon (of een groep personen) te ver-gelijken met een vorige meting. Een tweede aspect is reeds aangehaald, namelijkde vereiste kennis en kunde van de onderzoekerom kwalitatief correcte metingen uit te voeren.In het geval van de OAE-techniek zijn een correc-te plaatsing van de meetmicrofoon in het gehoor-kanaal, ervaring met otoscopie en zogenoemdear-canal managementvan groot belang. Bij voor-keur doet men hiervoor beroep op degelijk opge-leide professionals, zoals audiologen. Een laatste beperking is dat er op dit moment noggeen consensus is over de terminologie, en overwelke testparameters bij voorkeur gehanteerdmoeten worden, bijvoorbeeld de sterkte van destimulus.

B E S L U I TOtoakoestische emissies werden ontdekt in 1978.Sinds hun ontdekking hebben ze een enorme ver-andering in en aanpassing van het diagnostischbeleid van vele klinische centra tot gevolg gehad,met name op het gebied van neonatale gehoor-screening en de di�erentiaaldiagnostiek vanziektebeelden, zoals auditieve neuropathie. Het objectief, niet-invasief en fysiologisch pre-ventief karakter van de OAE-techniek is weten-schappelijk sterk onderbouwd. Daarnaast zijnOAE’s in de praktijk zeer goed toepasbaar alsscreeningstechniek, vanwege: | hoge test-hertestbetrouwbaarheid;| hoge sensitiviteit om kleine veranderingen in

UHC-schade te detecteren (meet op de plaatswaar de schade ontstaat);

| snelheid (snelle meting en dus kostenbespa-rend);

| eenvoud (patiënt hoeft zelf niets te doen);| geen speciale infrastructuur (audiocabine)

vereist;| economisch verantwoord (vergelijkbaar met

audioapparatuur).

De OAE-techniek is echter geen gehoortest! Hetevalueert de integriteit en functie van de UHCvan de cochlea en monitort dus een heel anderdeel van het auditieve systeem dan de zuiveretoonaudiometrie (corticale respons op zuiveretoonstimulatie). Vanuit deze optiek spreekt hetvoor zich dat de OAE-techniek:| uitermate betrouwbaar (hoge sensitiviteit) is

om gehoorschade door lawaai vroegtijdig opte sporen;

| het toonaudiogram niet vervangt, maar zijneigen plaats verdient als ‘gouden standaard’voor ‘vroegtijdige detectie’ van ototoxischegehoorschade;

| in een preventief georiënteerd gehoorzorgbe-leid complementair is aan het audiogram.

Een gehoorzorgbeleid met beide technieken ineen getrapte benadering lijkt de meest aangewe-zen route. Een mogelijk model dat hierbij kanworden gehanteerd, is een jaarlijkse monitoringen follow-up met OAE. Bij signi�cante achteruit-gang van de UHC-functie wordt de werknemerdoorverwezen voor een diagnostischaudiogram(is niet gelijk aan een screening audiogram).

Het is evident dat de huidige beperkingen van deOAE-techniek dienen te worden aangepakt, zoalshet bepalen van leeftijdsafhankelijke normen inrelatie tot blootstellingsniveau en blootstellings-duur.

Het, omwille van deze beperking, niet implemen-teren van deze methode zou een historische foutzijn in de preventieve audiologie.

LITERATUUR1. Kemp DT. Stimulated acoustic emissions from within

the human auditory system. J Acoust Soc Am 1978; 64:1386-1391.

2. Reshef I, Attias J, Furst M. Characteristics of click evoked otoacoustic emissions in ears with normalhearing and with noise-induced hearing loss. Br JAudiol 1993; 27: 387-395.

3. Lonsbury-Martin BL, McCoy MJ, et al. Otoacousticemissions: Future directions for research and clinicalapplications. Hear J 1992; 45(11): 47-52.

4. Hall JW III. Handbook of otoacoustic emissions. SanFrancisco, CA: Singular Publishing, 2000.

208 TBV 21 / nr 5 / mei 2013

5. Kvaerner KJ, Engdahl B, Arnesen AR, Mair IWS.Temporary threshold shift and otoacoustic emissionsafter industrial noise exposure. Scand Audiol 1995; 24:137-141.

6. Attias J, Furst M, Furman V, et al. Noise- induced oto-acoustic emission loss with or without hearing loss.Ear Hearing 1995; 16: 612-618.

7. Kowalska S, Sulkowski W. Measurements of click-evoked otoacoustic emission in industrial workerswith noise-induced hearing loss. Int J Occup MedEnviron Health 1997; 10(4): 441-459.

8. Liberman MC, Dodds LW. Acute ultrastructural changes in acoustic trauma: serial-section reconstruc-tion of stereocilia and cuticular plates. Hear Res 1987;26(1): 45-64.

9. Avan P, Elbez M, Bon�ls P. Click-evoked otoacousticemissions and the in�uence of high-frequencyhearing losses in humans. J Acoust Soc Am 1997; 101:2771-2777.

10. Emmerich E, Richter F, Reinhold U, et al. E�ects ofindustrial noise exposure on distortion product oto-acoustic emissions (DPOAEs) and hair cell loss of thecochlea ? long term experiments in awake guinea pigs.Hear Res 2000; 148: 9-17.

11. Davis RI, Ahroon WA, Hamernik RP. 1989. The rela-tion among hearing loss, sensory cell loss and tuningcharacteristics in the chinchilla. Hear Res 41: 1-14.

12. Vinck BM, Cauwenberge PB van, Leroy L, Corthals P.Sensitivity of transient evoked and distortion productotoacoustic emissions to the direct e�ects of noise onthe human cochlear. Audiology 1999; 38: 44-52.

13. Eddins AC, Zuskov M, Salvi RJ. Changes in distortionproduct otoacoustic emissions during prolonged

noise exposure. Hear Res 1999; 127: 119-128.14. Lucertini M, Moleti A, Sisto R. On the detection of

early cochlear damage by otoacoustic emission analy-sis. J Acoust Soc Am 2002; 111: 972-978.

15. Sliwinska-Kowalska M, Kotylo P. Occupational expo-sure to noise decreases otoacoustic emission e�erentsuppression. Int J Audiol 2002; 41: 113-119.

16. Hall AJ, Lutman ME. Methods for early identi�cationof noise-induced hearing loss. Audiology 1999; 38:277-80.

17. Xu ZM, Vinck B, Vel E de, Cauwenberge P van.Sensitive detection of noise-induced damage inhuman subjects using transiently evoked otoacousticemissions. Acta Otolaryngologica 1998; 52: 19-24.

18. Plinkert PK, Hemmert W, Wagner W, et al. Monitoringnoise susceptibility: sensitivity of otoacoustic emis-sions and subjective audiometry. Br J Audiol 1999; 33:367-382.

19. Balatsouras DG. The evaluation of noise-inducedhearing loss with distortion product otoacoustic emis-sions. Med Sci Monit 2004; 10: CR218-22.

20. Altschuler RA, Yehoash R, Prosen CA, et al. Acousticstimulation and overstimulation in the cochlea: Acomparison between basal and apical turns of thecochlea. In: Dancer AL, Henderson D, Salvi RJ,Hamernik RP. (Eds), Noise-induced hearing loss. St.Louis: Mosby-Year Book. 1992, 60-72.

21. Forshaw C. Report of an International Expert Sym-posium on the usefulness of Otoacoustic Emissions(OAE) Testing in Occupational Health Surveillance 8-9th February 2011. Manchester: Corporate MedicalUnit, Health & Safety Executive, 2011. www.hse.gov.uk/noise/OAE-expert-symposium-paper-jan-2012.pdf.

209TBV 21 / nr 5 / mei 2013