Temporária do Limiar Auditivo Mudança em Voluntários Saudáveis, com Proteção Auditiva Causada por Ruído Acústico de Exposição durante 3-T Multisequence MR Neuroimagem

Veja também o editorial de Salvi e Sheppard neste problema.

introdução

o ruído acústico na ressonância magnética (RM) continua sendo uma questão bem reconhecida de preocupação para a pessoa que é fotografada (1), e a perda auditiva induzida por ruído também é um problema de saúde pública (2,3). Foi relatado (4) que o valor de pico do nível de pressão sonora (SPL) de um sistema de RM 3-T pode atingir 130,7 dBA. Para evitar a perda auditiva induzida por ruído, as Diretrizes de imagem de RM sugerem o uso de aparelhos de proteção (por exemplo, tampões de ouvido e protetores de ouvido) para atenuar o ruído acústico para o paciente fotografado (5-7). Apesar do uso de Proteção Auditiva, Radomskij et al (8) encontraram alteração da função coclear em pacientes submetidos a um exame de RM de 20 minutos. No entanto, não está claro se os pacientes experimentaram mudança de limiar auditivo após passar por imagem de RM. Outro relatório (9) mostrou que um paciente experimentou uma mudança temporária do limiar auditivo após um exame de RM 3-T de 41 minutos com tampão auditivo como proteção auditiva. No entanto, o histórico médico incompleto fornecido e as diferenças individuais podem confundir a avaliação dos efeitos reais do ruído acústico da imagem por RM no limiar auditivo. Recentemente, os exames cerebrais de RM que consistiam em múltiplas sequências de neuroimagem tornaram-se um pouco mais comuns (10). Apesar do uso de Proteção Auditiva, voluntários saudáveis que participam rotineiramente de pesquisas clínicas podem ter um risco aumentado de perda auditiva, potencialmente causando mudança permanente do limiar auditivo (11). Para investigar tal risco, realizamos um estudo prospectivo, longitudinal, de estudo de adultos jovens saudáveis para determinar se uma única 51 minutos de exposição ao ruído acústico durante 3-T multisequence MR neuroimagem pode afetar o limiar auditivo de adultos saudáveis com tampões de ouvido e esponja tapetes como proteção auditiva.

materiais e métodos

o conselho de revisão institucional do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade Xi’an Jiaotong aprovou este estudo prospectivo. O consentimento informado por escrito foi obtido de todos os participantes.

participantes

entre janeiro de 2016 e março de 2016, 29 adultos jovens saudáveis (12 homens e 17 Mulheres; Faixa etária, 18-30 anos) foram inscritos consecutivamente como voluntários no departamento de radiologia diagnóstica (Primeiro Hospital Afiliado da Universidade Xi’an Jiaotong). No total, 26 participantes elegíveis foram incluídos de acordo com os critérios de inclusão e exclusão.

critérios de inclusão.- Foram incluídos todos os participantes que passaram no teste auditivo por meio da resposta auditiva automatizada do tronco encefálico (ABR) (12). Para aqueles que passaram, os intervalos de onda ABR I-III, I–V e diferença de latência da onda v interaural estavam dentro dos intervalos de 1,23–2,85 mseg, 3,42-4,56 mseg e -0,59 a 0,42 mseg, respectivamente. Os pacientes não foram expostos ao nível de ruído acústico superior a 80 dBA SPL (3). Um exame otoscópico também foi realizado para verificar se o canal auditivo externo de cada participante não estava ocluído.

critérios de exclusão.- Foram excluídos participantes com risco de perda auditiva, como histórico familiar de perda auditiva, histórico de infecção auditiva, medicamentos ou substâncias ototóxicas (por exemplo, aminoglicosídeo ou cisplatina) (13) e tabagismo (>20 cigarros por dia) (14). Os participantes com um exame de RM incompleto ou teste de ABR automatizado também foram excluídos.

exame de RM

os exames de RM foram realizados com um imager de corpo inteiro 3-T (Signa HDxt; GE Medical Systems, Milwaukee, Wis) equipado com uma bobina de cabeça de oito canais. Os jovens participantes do estudo foram instruídos a abster-se de ouvir música por 24 horas antes do exame de RM (15). Tampões de espuma (3m1100; 3m China, Xangai, China) foram fixados no canal auditivo dos participantes e tapetes de esponja foram embalados no espaço entre a cabeça e a bobina para abster-se de movimentos da cabeça. Tampões de ouvido e tapetes de esponja foram usados para reduzir o ruído acústico conduzido por ar e osso para proteção auditiva (1).

os participantes foram treinados pela primeira vez por técnicos com 3 anos de experiência em proteção auditiva em exames de RM. O procedimento para usar tampões de ouvido foi o seguinte: primeiro, os tampões de ouvido foram espremidos em uma forma cilíndrica livre de vincos com um diâmetro o menor possível usando mãos limpas; em seguida, o canal auditivo foi aberto alcançando a cabeça e puxando o pavilhão auricular e, mantendo a orelha aberta, o tampão de ouvido foi rapidamente empurrado para o canal auditivo. Notavelmente, pelo menos metade a três quartos do tampão auditivo deve ser colocado dentro do canal auditivo. O uso de tapetes de esponja também foi especificado da seguinte forma: primeiro, Tapetes de esponja foram colocados no espaço entre a cabeça e a bobina, e dois tapetes de esponja com tamanho de 10 × 10 × 2 cm foram usados para cobrir as orelhas externas esquerda e direita. As esteiras de esponja formam outra camada de atenuação acústica para o ruído acústico conduzido pelo Osso Da Cabeça (16).

neste estudo, seis sequências de neuroimagem de pesquisa clínica foram realizadas na neuroimagem de RM (Tabela 1). Todo o exame de RM durou cerca de 60 minutos, enquanto as sequências de RM foram de 51 minutos e 18 segundos com tempo extra de preparação e intervalos de imagem.

Tabela 1 SPLs de Ruído Acústico Gerado a partir de Sequências de Imagens por MR

Nota.- Para imagem de curtose por difusão, houve 113 direções e valores de b de 0 e 2500 seg/mm2. Para a imagem tensorial de difusão, houve 30 direções e valores de b de 0 e 1000 seg/mm2. Para imagens de sequência de gradiente-eco multiecho, havia oito números de eco (tempo de eco 1, 3,1 mseg; tempo de eco 2, 39,4 mseg). No-load refere-se a nenhum paciente no furo do imager MR. 3D = tridimensional, negrito = imagem dependente do nível de oxigenação do sangue, DKI = imagem de curtose de difusão, DTI = imagem de tensor de difusão, FSPGR = eco de recordação de gradiente estragado rápido, Leq = SPL equivalente, Lpeak = pico SPL, MEGRE = sequência de pulso de gradiente-eco multiecho, hélice = linhas paralelas sobrepostas periodicamente giradas com reconstrução aprimorada.

*os dados são média ± desvio padrão.

nível de Ruído Acústico gerado por sequências de imagens de RM

duas medidas de níveis de ruído acústico incluíram uma medida basal sem paciente e uma medida com um paciente. Os níveis de ruído acústico foram medidos por um microfone não magnético (MP 201; Beijing Shengwang Acoustic and Electromagnetic Technology, Beijing, China) e medidor de nível de som (Bswa 801; Beijing Shengwang Acoustic and Electromagnetic Technology). O microfone foi montado na bobina da cabeça, o que garantiu que o diafragma fosse paralelo ao campo magnético estático. O microfone foi conectado ao medidor de nível de som com um cabo de 1800 cm para que o nível de ruído acústico fosse gravado distante do campo magnético. Antes do exame de RM, o microfone foi posicionado primeiro no isocentro do furo magnético e, em seguida, gravações consecutivas do ruído acústico foram feitas e os espectros de pressão sonora foram calculados com uma resolução de banda de um terço de oitava. Aqui, a pressão sonora refere–se ao desvio de pressão local induzido por ruído acústico da pressão atmosférica ambiente. Devido à sensibilidade variável em humanos a diferentes faixas de frequências sonoras (ou seja, nível de sensibilidade reduzido à frequência sonora inferior a 1 kHz ou superior a 6 kHz) (1), a intensidade sonora foi medida como decibel ponderado a. No sistema ponderado a, os valores de decibéis de intensidade sonora em baixas frequências foram reduzidos. Para cada sequência de imagem de RM, o SPL (expresso como SPL de pico linear e SPL equivalente contínuo) foi medido pelo menos três vezes e as médias foram calculadas.

testes de limiar auditivo

como uma ferramenta conveniente e não invasiva para detectar a função auditiva, usamos a ABR automatizada para avaliar o limiar auditivo. O ABR é um potencial evocado auditivo extraído da atividade elétrica contínua no cérebro e captado por eletrodos colocados no couro cabeludo. A saída resultante é uma onda ABR com vários picos rotulados I-VII que ocorrem dentro de 10 ms da apresentação do estímulo. Ele fornece informações sobre o estado funcional das vias da cóclea e do tronco cerebral para a audição. Com base nos registros da ABR, o limiar auditivo poderia ser estimado e utilizado para avaliação e diagnóstico clínico (17). Neste estudo, uma plataforma aliada ao módulo de software ABR comercial (Eclipse EP25; Interacoustics A/S, Assens, Dinamarca) foi usada para realizar os testes ABR automatizados para avaliação do limiar auditivo dentro de 24 horas antes da RM imaging (teste 1) e dentro de 20 minutos após a RM imaging (teste 2). No dia 25 após a imagem de RM, foi realizado um teste de ABR automatizado para determinar a alteração a longo prazo no limiar auditivo (teste 3) (18).

no teste ABR automatizado, o participante com os microfones ficava deitado na cama em decúbito dorsal. Os eletrodos de pele com impedância de 5 kΩ ou menor foram colocados na testa, raiz do nariz e mastóides bilaterais. Estímulos sonoros curtos foram administrados com uma pilha de dobra de 1100, filtro de passagem de banda de 100-3000 Hz e taxa de imagem de 19,9 Hz. A plataforma (Eclipse EP 25; Interacoustics A / S) ajudou a detectar os ABRs adquiridos pelos eletrodos de pele que foram amplificados por um pré-amplificador. As gravações digitais adquiridas foram transmitidas para o laptop com software comercial ABR e, em seguida, submetidas ao processamento de dados e exibição para avaliação auditiva. Em detalhes, a intensidade da estimulação começou a partir de 80 dB (nível de audição normal) e caiu em intervalos de decréscimo de 20 dB. O nível auditivo mínimo que gerou o limiar de Resposta da onda V ABR foi considerado como o limiar auditivo. Nesta etapa, o nível auditivo mínimo foi medido duas vezes e a média foi registrada como o limiar auditivo estimado (ou seja, decibel SPL). Cada teste ABR durou aproximadamente 60 minutos. Os limiares auditivos das orelhas esquerda e direita foram mensurados separadamente devido à especialização hemisférica (19).

análise estatística

os dados automatizados da ABR (ou seja, o limiar auditivo) foram analisados separadamente para as orelhas esquerda e direita do participante. A análise de variância de medida repetida unidirecional com ajuste de Bonferroni foi usada para comparar os níveis de limiar auditivo unilateral entre os testes da seguinte forma: teste 1 versus teste 2, Teste 1 versus teste 3 e teste 2 versus teste 3. Um nível de significância α De .017 (encontrado pelo cálculo 0.05/3) foi determinado pelo ajuste de Bonferroni (20). Η2 parcial (np2) foi relatado como uma medida do tamanho do efeito. O teste U de Mann-Whitney foi utilizado para comparar as diferenças entre os limiares auditivos esquerdo e Direito e entre homens e mulheres em termos de função auditiva unilateral (ie, orelha esquerda ou direita). A análise estatística foi realizada por meio de software estatístico (SPSS 17.0; SPSS, Chicago, Ill); um valor p menor que .Considerou-se que 05 indicava significância estatística para o teste U de Mann-Whitney. Os dados demográficos dos pacientes são apresentados como médias ± desvio padrão, e os dados categóricos são apresentados como frequências; os dados automatizados de ABR são apresentados como medianas e intervalos interquartis (IE, percentis 25–75).

Resultados

Participantes

neste estudo, 26, de 29 de adultos jovens saudáveis (idade média, 22.15 anos ± 1.49; faixa etária, 18-26 anos) foram incluídos (Fig 1). Três participantes foram excluídos devido à ausência do teste ABR 3 (ou seja, o exame de acompanhamento). Entre os participantes, havia 11 homens (Idade Média, 22,27 anos ± 1,49; faixa etária, 18-26 anos) e 15 mulheres (Idade Média, 22,07 anos ± 1,53; faixa etária, 18-24 anos).

Figura 1:

níveis de ruído acústico das sequências de imagens de RM

durante os exames de RM, o pico medido de SPLs no isocentro do furo do imageador variou de 118,2 a 123,2 dBA. Os SPLs equivalentes variaram de 103,5 a 111,3 dBA (Tabela 1). O SPLs mais forte (equivalente SPL, 111,3 dBA; pico SPL, 123.2 dBA) foram medidos na sequência tridimensional de gradiente-eco-pulso multi-eco ponderada em T2*. Além disso, os SPLs sem um paciente no furo foram obviamente menores do que aqueles com um paciente (Tabela 1).

alterações no limiar auditivo induzidas pela RM Ruído Acústico por imagem

os resultados automatizados da ABR indicaram que houve diferença significativa entre os três testes para limiares auditivos bilaterais (ambos em geral P < .001). Em comparação com os limiares auditivos do teste 1, os limiares do teste 2 apresentaram elevação estatisticamente significativa de 5,0 dB ± 8.1 (orelha esquerda: 4,8 dB ± 9,2, np2 = 0,221, P=.013; orelha direita: 5,2 dB ± 6,9, np2 = 0,364, P=.001). Em detalhes, 32 orelhas (61,5%) e 23 orelhas (44,2%) em 26 participantes apresentaram elevação de limiar de 5 dB ou maior e 10 dB ou maior, respectivamente. No entanto , os limiares auditivos no teste 3 mostraram uma redução estatisticamente significativa de 6,3 dB ± 4,0 em comparação com os do teste 2 (orelha esquerda: 7,1 dB ± 3,8, np2 = 0,786, p < .001; orelha direita: 5,6 dB ± 4,1, np2 = 0,660, P <.001), enquanto os limiares auditivos no teste 3 não apresentaram diferença significativa em relação aos do teste 1 (orelha esquerda: -2,3 dB ± 8,6, np2 = 0,069, P = .185; orelha direita: 0,4 dB ± 7,3, np2 = 0,003, P=.791) (Fig. 2).

Figura 2:

não foram observadas diferenças significativas entre os limiares auditivos esquerdo e Direito Ou entre homens e mulheres nos limiares auditivos unilaterais nos testes de VRA (Tabela 2).

Tabela 2 Comparação da Automatizado ABR Resultados em Termos de Localização Orelha e Sexo em Cada Teste

Nota.- Salvo indicação em contrário, os dados são medianas; os dados entre parênteses são intervalos interquartis (ou seja, percentis 25 a 75). O teste 1 foi um teste ABR automatizado dentro de 24 horas antes do exame de RM, o teste 2 foi um teste ABR automatizado dentro de 20 minutos após o exame de RM e o teste 3 foi um teste ABR automatizado no 25º dia após o exame de RM.

Discussão

Nosso estudo indicou que, com a proteção auditiva de tampões de ouvido e esponja tapetes, exposição 3-T MR imaging ruído acústico equivalentes SPLs de 103.5–111.3 dBA que durou 51 minutos causou um aumento médio do limiar auditivo de 5,0 dB ± 8,1 em adultos jovens saudáveis. Trinta e duas orelhas (61,5%) e 23 orelhas (44,2%) apresentaram aumentos limiares de 5 dB ou mais e 10 dB ou mais, respectivamente. O limiar auditivo foi restaurado ao nível normal no dia 25 após o exame de RM indicar um turno de limiar temporário. Essa descoberta apóia ainda mais a importância da proteção auditiva apropriada na prática clínica. Além disso, o desenvolvimento de aparelhos de proteção com maior nível de atenuação de ruído é desejado para reduzir o risco potencial de perda auditiva.

estudos anteriores apresentaram inconsistência em relação aos efeitos da imagem de RM ruído acústico nas funções auditivas de pacientes que usavam tampões para proteção auditiva, incluindo função coclear alterada (8) e sem alteração no limiar auditivo de tom puro (21,22). No entanto, as condições patológicas e a história da doença desses pacientes não foram bem documentadas. Dessa forma, não podemos identificar as contribuições da RM ruído acústico e/ou fatores de adoecimento relacionados à perda auditiva para a função auditiva alterada. Para eliminar os fatores associados à doença, adultos jovens saudáveis foram recrutados como participantes do nosso estudo. Além disso, o critério de exclusão foi definido para eliminar outros fatores de risco potenciais de perda auditiva, como história de infecção no ouvido, drogas ou substâncias ototóxicas (por exemplo, aminoglicosídeo ou cisplatina) (13) e histórico de tabagismo (14).

os dados em nosso estudo indicaram que, com pacientes no furo, o pico SPLs variou de 118.2 DBA (com imagem de curtose de difusão) para 123,2 DBA (sequência de pulso de gradiente de eco multi-eco tridimensional ponderada em T2*) e excedeu o limite regulatório de 115 DBA (23) em neuroimagem de MR 3-T. O SPLs equivalente variou de 103,5 dBA a 111,3 dBA, que fica próximo ao SPLs de trabalhar com uma britadeira (24). Isso é consistente com um estudo anterior (4) que relatou o pico SPLs de um 3-T Mr imager (Bruker Biospin, Karlsruhe, Alemanha) variou de 125,7 dBA (usando angiografia RM tridimensional em tempo de voo) a 130.7 dBA (usando imagem ponderada por difusão de eco-planar de tiro único) para pacientes no furo, e o SPLs equivalente variou de 110,0 dBA (usando sequência de recuperação de inversão atenuada por fluido rápida) a 115,8 dBA (usando imagem ponderada por T1 de recuperação de inversão rápida). As medições também mostraram que o pico e SPLs equivalentes com o paciente no furo foram ligeiramente maiores do que aqueles sem pacientes no furo. Esses resultados também foram consistentes com o pico de diferença de SPL de aproximadamente 1,2 dBA com e sem carga do paciente no estudo anterior (25). O nível de ruído acústico esteve intimamente ligado ao protocolo de pulso utilizado no estudo de Shellock et al (26). Além disso, os parâmetros de sequência de pulso (por exemplo, campo de visão, espessura da seção e tempo de repetição) também afetaram seu SPL (25). Por exemplo, a configuração de tempo de repetição curto, pequeno campo de visão e espessura resultaria no nível mais alto de SPL (ou seja, uma chamada sequência de pior caso) (27). Em nosso estudo, seis sequências de neuroimagem que incluíram tipos de sequências rápidas de spin-echo, echo-planar e gradiente-echo foram usadas para detalhar os SPLs do ruído acústico no cenário de pesquisa clínica. Com os parâmetros convencionais de imagem, os SPLs de pico gerados ainda foram observados excedendo o limite regulatório de 115 dBA e apresentando riscos potenciais para a função auditiva. Esses achados sugeriram a necessidade de proteção auditiva adequada para pacientes e voluntários que se submetem a sequências de imagens com SPL alto e/ou configurações de imagem que levariam a SPL alto.

em nosso estudo, a ABR automatizada foi utilizada para avaliar o limiar auditivo. Embora carecesse de especificidade espectral, o ABR automatizado poderia fornecer limiar auditivo na faixa espectral de 2-4 kHz. Além disso, sabe-se que a ABR automatizada está altamente correlacionada com a resposta auditiva no estado estacionário a 4 kHz (coeficiente de correlação, 0,91) (28). Além disso, regiões da cóclea que correspondem à faixa sonora de alta frequência são mais propensas a lesões do que aquelas que correspondem à faixa de baixa frequência; A maior perda auditiva sempre ocorre na faixa de frequência de 4 kHz (29). Esses estudos apoiam a viabilidade do uso de ABR automatizado para detecção das alterações do limiar auditivo relacionadas à perda auditiva induzida por ruído. No entanto, alterações específicas da faixa espectral (ou seja, 500, 1000, 2000 e 4000 Hz) no limiar auditivo ainda precisam ser esclarecidas em estudos futuros.

com proteção auditiva, observou-se mudança temporária de limiar em adultos jovens submetidos a imagem de neuroimagem de RM 3-T, o que pode ser atribuído à função alterada da célula ciliada externa (8). No entanto, a relação específica entre a função coclear alterada e a mudança do limiar auditivo permanece incerta e precisa ser determinada. Estudos anteriores em animais (30,31) sugeriram que os danos induzidos pelo ruído no ouvido podem ter consequências mais generalizadas do que o deslocamento temporário do limiar sozinho. Elevações temporárias graves do limiar (ou seja, acima de 40-50 dB) seriam acompanhadas de alterações neurais da cóclea (por exemplo, mudança sináptica) e podem ter efeitos a longo prazo nas funções auditivas (30,31). Embora o limiar auditivo elevação da cóclea de 5,0 dB ± 8.1 em uma faixa de 2-4 kHz foi menor do que o 40-50 dB necessário para causar alterações nervosas relevantes, estudos detalhados são necessários para esclarecer completamente o efeito dos riscos acústicos induzidos pelo ruído na audição. Além do deslocamento temporário do limiar, o ruído acústico na imagem de RM foi mostrado (32) para desencadear a ativação relacionada à atenção em áreas corticais e impor vários efeitos na imagem de RM funcional auditiva (por exemplo, diminuição da percepção coclear para os estímulos auditivos). Portanto, a presença de ruído acústico durante a imagem de RM sugere a clara necessidade de controle de ruído passivo usando um aparelho de proteção ou controle de Ruído ativo usando uma sequência modificada (ou seja, imagem de RM silenciosa) ou projeto de bobina de gradiente (33). Outra necessidade apoiada por achados em nosso estudo é o monitoramento em tempo real do SPL durante o exame de RM, o que seria benéfico para o bem-estar dos pacientes (34) e poderia ser realizado como um dispositivo de microescala de baixo custo embutido no tampão Auricular (35).

existem várias limitações em nosso estudo. Primeiro, os resultados são limitados pelo tamanho populacional relativamente pequeno dos participantes adultos. Uma coorte maior é preferencialmente necessária para verificar ainda mais os efeitos específicos do ruído acústico induzido por imagem RM na função auditiva. Em segundo lugar, a estrutura metodológica pode ser melhorada. Os SPLs medidos atenuados pelo aparelho protetor (IE, tampão de espuma e tapete de esponja) e limiar auditivo nas regiões da cóclea com frequência especificada (ie, 500, 1000, 2000 e 4000 Hz) não foram estudados. O estudo futuro idealmente usaria dados SPL em tempo real, estimativa de ruído e limiar auditivo em regiões de frequência especificadas para fornecer informações mais detalhadas. Por fim, a distribuição demográfica dos participantes foi limitada. Os participantes adultos incluíram apenas adultos jovens saudáveis. Populações idosas e pacientes psiquiátricos são mais sensíveis aos níveis de ruído, e o efeito do ruído acústico nessas populações precisa ser investigado separadamente.

para concluir, com proteção auditiva, um exame de neuroimagem de RM 3-T com o ruído acústico em SPL equivalente a 103.5-111. 3 dBA por uma duração de 51 minutos causou uma mudança de limiar temporária em adultos mais jovens saudáveis. Este resultado sugere que a proteção auditiva adequada é crucial na imagem clínica de RM, e identifica a necessidade de dispositivos de proteção auditiva mais eficazes e técnicas de imagem com ruído acústico reduzido e melhor monitoramento do ruído em tempo real durante o exame de RM.

divulgações de Conflitos de interesse: C. J. não revelou relações relevantes. H. L. não revelou relações relevantes. X. L. não revelou relações relevantes. M. W. não revelou relações relevantes. C. L. não revelou relações relevantes. J. G. não revelou relações relevantes. J. Y. não revelou relacionamentos relevantes.

Autor Contribuições

Autor contribuições: Garantes da integridade de todo o estudo, todos os autores; estudo de conceitos/projeto de estudo ou de aquisição de dados ou de análise de dados/interpretação, todos os autores; manuscrito elaboração ou revisão do manuscrito relevante do conteúdo intelectual, todos os autores; aprovação da versão final do manuscrito submetido, todos os autores; concorda para garantir a quaisquer perguntas relacionadas com o trabalho são devidamente resolvido, todos os autores; literatura de investigação, todos os autores; estudos clínicos, H. L., M. W., C. L., J. G., J. Y.; estudos experimentais, H. L., M. W., C. L., J. G., J. Y.; análise estatística, todos os autores; e manuscritos de edição, C. J., H. L., M. W., C. L., J. G., J. Y.