Akoestische reflexen

Timothy C. Hain, MD – Pagina laatst gewijzigd: March 5, 2021 – Return to testing index

Akoestische reflexen meten de stapedius en de tensor tympani reflex opgewekte trommelvliesbeweging als reactie op intens geluid. Zij kunnen nuttig zijn bij de controle op bepaalde soorten gehoorverlies in situaties waarin de betrouwbaarheid van de patiënt twijfelachtig is. Zij wijzen ook nu en dan op pathologie van het centrale zenuwstelsel.

Geschiedenis

Volgens Margolis en Levine (1991), werden akoestische reflexen voor het eerst waargenomen bij honden door Hensen in 1878, die reacties van zowel de tensor tympani als de stapedius op geluid waarnam. Het eerste verslag van de akoestische reflex bij de mens werd gemaakt door Luscher in 1929. Het eerste apparaat dat voor klinische metingen werd gebruikt werd ontwikkeld door Metz in 1946. Routine klinische metingen werden haalbaar in de jaren 1960 toen de tympanometer commercieel beschikbaar werd.

Akoestische reflexen zijn uit de gratie geraakt.

Voor het grootste deel veroorzaakt AR-testen meer problemen dan het waard is. Misschien als reactie hierop schrapte de American Speech-Language-Hearing Association in 1990 in haar herziene richtlijnen, “Screening for Hearing Impairment and Middle Ear Disorders,” de Ipsilaterale AR als screeningsparameter. (Sells et al, 1997).

We zijn vaak gepresenteerd met een abnormale AR, zonder correlerende ziekte. We willen niet in de situatie komen dat we 100 routine-AR’s doen, 99 vals-positieve AR’s krijgen, een gewoonte ontwikkelen om AR’s te negeren, en dan “gebrand” worden wanneer een patiënt wel een correlerende ziekte heeft. Met andere woorden, AR hebben een zeer groot aantal valse positieven, vanwege deze overwegingen, naar onze mening, AR zijn het best bewaard voor bepaalde klinische situaties waar ze iets zeer nuttigs bij te dragen hebben (zie onderstaande secties).

In de jaren voorafgaand aan toen MRI beschikbaar was, had AR een grotere rol te spelen. Echter, in de huidige omgeving waar MRI van de IAC regelmatig wordt gebruikt, is er relatief weinig klinisch nut meer aan AR.

Methodologie van de akoestische reflex.

Een typische opstelling om de akoestische reflex te meten is een tympanometer die zowel een geluid aan een van beide oren afgeeft als in staat is de doorlaatbaarheid van het trommelvlies te meten. Er is hier veel terminologie om onder de knie te krijgen.

Admittantie is het reciproke van impedantie (dat was nuttig, niet?). Voor degenen die meer gewend zijn aan elektriciteit dan aan geluid, is impedantie een maatstaf voor de weerstand van een stroomkring tegen de stroom, waarbij rekening wordt gehouden met zowel statische effecten (weerstand genoemd) als dynamische effecten (reactantie genoemd). De reactantie kan afkomstig zijn van massa (inductoren) of veren (condensatoren).

Impedantie = weerstand+reactantie.

Admittantie = 1/Impedantie

Admittantie (Y) is de som van geleiding (G) en susceptantie (B). De geleiding is het statische of “echte” deel, en de susceptantie het dynamische of “denkbeeldige” deel. De susceptantie is de algebretische som van de massa susceptantie en de volgzame susceptantie. Het lijkt dus op wederkerige reactantie.

Y = G+jB

De eenheden van admittantie zijn mhos (of siemens).

Akoestische “immittantie” is een meer generieke term die verwijst naar ofwel impedantie, ofwel de admittantie, volgens de ASHA-werkgroep (2014). Met andere woorden, “immittantie” is een vage term die aangeeft hoe gemakkelijk of hoe moeilijk het is voor geluid om in het oor te komen.

Voor akoestische reflexen wordt een “probe” stimulus, zoals een enkele frequentie of breedbandige ruis, gecombineerd met een reflex-activerende stimulus. In de “klassieke” procedure levert een test veranderingen op in een enkele meting (b.v. de gevoeligheid) bij een enkele zuivere toon (b.v. 226 of 1000 hz). Bij zuigelingen worden hogere frequenties gebruikt. De reflex wordt gemeten bij de piek tympanometrische druk. De respons is gewoonlijk bilateraal, wat betekent dat het voorleggen van de activator (zie hieronder) gewoonlijk in beide oren een respons teweegbrengt.

De reflex wordt gedetecteerd door het detecteren van een verminderde admittantie van het testoor, meestal 0,02 mmho (Schairer et al, 2013). Aangezien de admittantie een maat is voor hoeveel geluid het oor binnenkomt, betekent dit dat er minder geluid doorkomt en meer wordt teruggekaatst.

Reflexen kunnen worden opgewekt bij 500, 1000, 2000, en 4000 Hz, met 110 dB HL. De amplitude van de reflex, de latentie en de timing (aanhoudend of snel afnemend) kunnen worden gekwantificeerd. Typische reflex latenties bij normale personen zijn 107 msec, variërend van 40-180 (Bosatra en Russolo, 1976).

ARD: Akoestisch reflexverval.

Normaal vervalt de reflex niet. Het klassieke teken van een 8e zenuwlaesie is een snel verval van de reflex voor frequenties van 1000 Hz en lager. Deze beperking tot lagere frequenties is te wijten aan het feit dat zelfs normale oren verval vertonen voor signalen met een hogere frequentie. (Cook et al, 1999)

ART: Acoustic reflex threshold

Wanneer drempels worden gemeten, wordt de test de “akoestische reflex drempel” of ART test genoemd. Het zou onvoorzichtig zijn om te zoeken naar drempels die hoger zijn dan normaal, aangezien de geluidsintensiteit voor de conventionele AR-test al hoog is (Hunter et al, 1999).

De normale drempelwaarde is 90 tot 75 dB SPL voor tonen en 70-75 dB SPL voor breedbandige ruis. (Margolis, 1993)

Tonale drempels kunnen worden gebruikt om functioneel gehoorverlies te identificeren wanneer de drempel hoger is dan 55 db. Met andere woorden, een voorgewend gehoorverlies kan worden opgespoord door op te merken dat het “dove” oor een akoestische reflex heeft. (Gelfand, 1994)

Reflexen die aanwezig zijn bij abnormaal lage geluidsingangsniveaus worden toegeschreven aan “rekrutering” met een cochleaire plaats van laesie. In werkelijkheid is dit slechts een veronderstelling van de tolk — alles wat hij werkelijk weet is dat de reflexen aanwezig zijn bij lage drempels, en niet de oorzaak van het verschijnsel.

Neuro-anatomie van de akoestische reflexen

Volgens de gangbare opvatting is de input van de AR het gehoor (8ste zenuw) en de output de musculus stapedius (7de zenuw), met een kleinere en latere bijdrage van de tensor tympani (5de zenuw). Er is een ipsilateraal en een contralateraal pad.

Over het algemeen wordt er weinig aandacht besteed aan de bijdrage van de tensor tympani aan de AR, hoewel het een vergelijkbare reflex is die echter bemiddeld wordt via de 5e hersenzenuw in plaats van de 7e hersenzenuw. Er zijn enkele rapporten die een bijdrage van de tensor tympani aan de AR aantonen (Stach et al, 1984; Jones et al, 2008), en het lijkt dus mogelijk dat deze neuroanatomie in de meeste discussies over het algemeen wordt genegeerd. De kwestie is regelmatig besproken, met de algemene conclusie dat bij de meeste individuen de reflex alleen afkomstig is van de stapedius (Margolis en Levine, 1991). Eén bewijs is dat bij otosclerose de reflex gewoonlijk afwezig is. Aangezien de tensor tympani over het algemeen niet aangetast is bij otosclerose, impliceert dit dat de AR de stapedius nodig heeft. Toch is “meestal” niet hetzelfde als “altijd”, en bij personen met klinische aandoeningen waarbij tinnitus door lage tonen optreedt, is het moeilijk een ander mechanisme voor te stellen dan geluidsgevoeligheid van de tensor tympani. Bovendien kunnen akoestische reflexen worden verkregen bij sommige patiënten met “Bells Palsy”, een aandoening van de 7e zenuw die de stapedius verlamt (Stach et al, 1984). Deze reacties zijn later en zwakker dan bij personen met een behouden functie van de 7e zenuw. Verder gaand …

De ipsilaterale weg voor de stapedius reflex gaat in de 8ste zenuw vanuit het binnenoor, synapses in de ipsilaterale cochleaire kern, gaat dan naar de ipsilaterale 7de zenuw kern, door de IAC, en dan naar de stapedius.

De contralaterale route gaat naar de 8e zenuw en synapt in de cochleaire kern, maar wordt dan overgebracht via het trapezium lichaam naar de superieure olijf, en vervolgens naar de 7e zenuw kern en de stapedius.

Dus de ipsilaterale AR vereist 8, ipsilaterale cochleaire nucleus en ipsilaterale 7 om aanwezig te zijn. De contralaterale AR vereist ipsilaterale 8, ipsilaterale cochleaire nucleus, midline hersenstam, superieure olijf, en contralaterale 7.

Er is een interessante anatomie betreffende het pad van de 7e (hersenzenuw). De weg van de 7e zenuw is zodanig dat hij van de hersenstam door de interne gehoorgang gaat, en door het gebied van het binnenoor gaat voordat hij naar de rest van het gezicht gaat. De meest voorkomende plaats voor verwonding van de 7e zenuw is ter hoogte van het foramen van stylomastoideus, dat volgt op de aanhechting van de stapedius in het oor. De meest voorkomende vorm van aangezichtsverlamming van de 7e zenuw (idiopathische perifere zenuwverlamming van de 7e zenuw wordt “Bell’s palsy” genoemd) heeft dus een normale AR. Anderzijds, de 7de zenuw verlamming die geassocieerd wordt met akoestische neuromen (en hun chirurgie) is pre-inner oor, en zou de AR moeten “uitschakelen”.

Patronen van akoestische reflexen

Schaling van reflexen. Reflexen zijn gewoonlijk aanwezig voor vrij luide geluiden, in verhouding tot het hoorvermogen.

• Normaal heeft men een geluid van 70-90 dB nodig om een AR te produceren bij een normaal horend persoon, of een persoon met een licht tot matig cochleair gehoorverlies.
• Reflexen kunnen zelfs afwezig zijn bij luidere inputs bij personen met
  • conductief gehoorverlies
    • Otosclerose, of een andere middenooraandoening. Reflexen kunnen ook geïnverteerd zijn (Ried et al, 2000)
    • Stembanden fixatie in sonde-oor
  • Zwaar zintuiglijk gehoorverlies
  • 8e zenuw gehoorverlies (zoals door een akoestisch neuroom)
  • 7e zenuw letsel aan de zijde die gemeten wordt.

Reflexen die aanwezig zijn bij abnormaal lage geluidsinputniveaus suggereren “rekrutering” met een cochleaire plaats van laesie. Natuurlijk is dit slechts een veronderstelling van de kant van de inprenter. Het enige wat ze echt weten is dat de reflex aanwezig is bij lage niveaus.

Men zou verwachten dat personen met tensor-tympani myoclonus, opgewekt door geluid, een lage drempel AR zouden kunnen hebben. Wij zijn niet op de hoogte van enig onderzoek naar dit idee, misschien omdat het dogma is dat de AR een stapedius reflex is.

CNS patronen van akoestische reflexen

Praktisch gezien zijn dit “verouderde” waarnemingen – – CNS laesies worden eenvoudigweg niet gediagnosticeerd met AR, omdat we veel betere methoden hebben (voornamelijk MRI scan). Toch zijn hier de klassieke patronen, ontwikkeld voor personen met gehoorverlies:

• Reflexen die snel afnemen suggereren een retrocochleaire laesie.
• Reflexen die contralateraal bilateraal afwezig zijn, suggereren een midline hersenstam laesie.

Motor neuron disease

Er is ook een kleine hoeveelheid akoestische reflexen bestudeerd bij motor neuron ziekten, bv. ALS. Aangezien patiënten met ALS over het algemeen geen gehoorproblemen hebben, zou men kunnen verwachten dat AR normaal zou zijn bij motorneuronziekten.

Shimazu et al. (1996) rapporteerden dat patiënten met ALS (van wie sommigen vermoedelijk zwakte van hun stapedius hebben) ten gevolge van verlies van motorneuronen van de hersenstam, niet gediagnosticeerd konden worden met AR. In het bijzonder: “Alle patiënten vertoonden normale reflexafbraaktestresultaten.” Echter, “de patiënten met bulbar type ALS vertoonden significant langere latentie, C50, en retractietijd (D50), en significant lagere amplitude dan controlepersonen. Drie types van abnormale reflexgolfvormen (polyfasisch, abnormaal vertraagde terugtrekking, en abnormaal vroege terugtrekking) werden waargenomen bij zes patiënten”. Deze algemene observatie is vrij redelijk — niet veel van een effect, maar enige tendens in de richting van een verminderde reactie van een verzwakte spier.

Yamane, M. en Y. Nomura (1984) rapporteerden over 17 patiënten met motor neuron disease (MND), 11 met myasthenia gravis (MG), en 3 myotone dystrofie (MD). “De MND groep vertoonde een verlengde gemiddelde reflexlatentie (L1). “Men zou niet denken dat ALS de timing van spierreacties zou beïnvloeden.

Canale et al. (2016) rapporteerden dat “Amplitude lager was in zowel de amyotrofische laterale sclerose-bulbar als de amyotrofische laterale sclerose-spinale patiënten dan in de controles (p < 0,05) en stijgtijd was langer in beide patiëntengroepen vergeleken met de controles (p < 0,05). “Dit is enigszins redelijk gezien de veronderstelling dat de spier verzwakt is.

Dus om samen te vatten, we hebben verschillende studies van stapedius reflexen in ALS, die allemaal verschillende dingen concluderen. Men zou verwachten dat de reflex een lagere amplitude zou hebben, en misschien sneller zou afnemen naarmate de spier zwakker is. Aangezien ALS gemakkelijk te herkennen is aan spierafbraak en atrofie in grotere spieren, hebben deze waarnemingen weinig belang,.

Enige voorbeelden:

De eenvoudigst mogelijke situaties zijn wanneer de ingang (8) of de uitgang (7) weg zijn. Een derde patroon doet zich voor wanneer de crossover weg is (geen contra’s). Dit is niet zo moeilijk, en we denken dat het het beste is om het “on the fly” uit te zoeken. Merk op dat de manier waarop de reflexen in een tabel worden georganiseerd idiosyncratisch kan zijn, en dat u een interpretatietabel moet samenstellen op basis van de manier waarop ze aan u worden gepresenteerd. Snel verval suggereert centraal.

De tabel hieronder toont een methode om de output te ordenen, gerangschikt naar contra en ipsi. Er zijn hier 20 getallen !

Voorbeeld 1 : Geen gehoor op L — alles van de linkse input is weg. Dit veroorzaakt een afwisseling tussen ipsi/contra patronen wanneer men een tabel vormt geordend per gemeten oor.

Linker oor gemeten		Rchter oor gemeten
Ipsi stimulus	Contra stimulus	Ipsi stimulus	Contra stimulus
Absent	Present	Present	Absent

Exemplaar 2 : Geen uitgang aan een kant (7e zenuw) vóór het binnenoor op L – -alles gemeten aan de linkerkant is verdwenen. Zie commentaar hierboven in anatomie sectie betreffende lokalisatie van laesies in 7de zenuw. Bij de meest voorkomende vorm van aangezichtsverlamming (Bells palsy) of bij de meeste “centrale” 7e zenuwen, zou AR normaal moeten zijn.

Linker oor gemeten		Rchter oor gemeten
Ipsi stimulus	Contra stimulus	Ipsi stimulus	Contra stimulus
Absent	Absent	Present	Present

Exemplaar 3: Midline hersenstam stoornis. Hierdoor zijn beide contra reflexen afwezig. Dit patroon is in wezen verouderd omdat we AR nooit zouden gebruiken om een hersenstamaandoening te diagnosticeren. Toch is het idee dat er een beschadiging is in de overdracht van het geluid van de ene kant naar de andere.

Linker oor gemeten		Rechter oor gemeten
Ipsi stimulus	Contra stimulus	Ipsi stimulus	Contra stimulus
Present	Absent	Present	Contra

De stapediusreflex op zichzelf

De stapediusreflex bestaat uit een contractie van de stapediusspier als reactie op een hard geluid. De eenvoudigste stapediusreflexboog met zo weinig mogelijk neuronen zou bestaan uit spiraalganglionneuronen, de gehoorzenuw, de nucleus cochlearis, de superieure olijf, de kern van de nervus facialis, de nervus facialis en de stapediusspier. In de hersenstam staan de commissuren in verbinding met de andere zijde, zodat een ipsilateraal geluid een contralaterale respons kan opwekken. Zoals hierboven vermeld, wordt de stapedius reflex soms ook de akoestische reflex genoemd, hoewel een deel van de reflex kan worden bijgedragen door de tensor tympani.

Omdat bij de stapedius reflex verschillende zenuwen en hersenstamverbindingen betrokken zijn, kan hij abnormaal zijn in een verscheidenheid van situaties die niet noodzakelijk het gehoor belemmeren. Cantrell en anderen rapporteerden afwijkingen bij neurologische aandoeningen (Cantrell, 1979).

Centraal gevalsvoorbeeld: Een 40-jarige man maakte het goed totdat hij betrokken raakte bij een auto-ongeluk. Twee dagen later ontwikkelde hij diplopie en een draaiduizeligheid. Bij lichamelijk onderzoek had hij een duidelijke spontane nystagmus, een verlamming van de vierde zenuw, en een licht verminderd gehoor aan de linkerzijde. Audiometrie toonde een licht verminderd gehoor aan de linkerkant, maar de akoestische reflexen waren abnormaal met een zeer snel verval aan de linkerkant. ABR-reacties waren ook zeer abnormaal aan de linkerkant. Een MRI-scan toonde een laesie die leek op een placque van MS in zijn linker cerebellaire pedunkel, net achter de 8e zenuw (zie afbeelding rechts). Zijn symptomen verdwenen spontaan en hij heeft geen verdere neurologische klachten gehad in de 5 jaar van opvolging. COMMENTAAR: Dit was hoogst waarschijnlijk een demyelinatieve laesie die lijkt op transverse myelitis. Het abnormale reflexverval wees in de richting van een centrale laesie.

Onderzoek:

De akoestische reflex is zeer goed bestudeerd, en vanaf 2014 waren er meer dan 600 papers in Pubmed met “akoestische reflex” in hun titel.

• https://www.asha.org/policy/RP1988-00027/, geraadpleegd op 2/2/2014
• Bosatra A, Rossolo M, Poli P. Modifications of the stapedius reflex under spontaneous and experimental brain stem impairment. Acta Otolaryngol 80:61-66, 1975
• Bosatra A, Russolo M, Poli P. Ossilographic analysis of the stapedius muscle reflex in brain stem lesions. Arch Otolaryngol 102, 1976, 284-
• Canale A, Albera R, Lacilla M, Canosa A, Albera A, Sacco F, Chiò A, Calvo A. Acoustic reflex patterns in amyotrophic lateral sclerosis. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2016 Aug 30.
• Cantrell RW e.a.. Stapedius spierfunctietesten in de diagnose van neuromusculaire aandoeningen. Otol Head and Neck Surg, 87:261-265, 1979
• Clemis JD, Sarno CN. De akoestische reflexlatentietest: klinische toepassing. Laryngoscope 90:601-611, 1980
• Cook, R. D., et al. (1999). “The effects of amplitude modulation on acoustic reflex decay. Audiol Neurootol 4(2): 104-113.
• Gelfand, S. A. (1994). “Akoestische reflex drempel tiende percentielen en functionele slechthorendheid.” J Am Acad Audiol 5(1): 10-16.
• Hunter, L. L., et al. (1999). “Veiligheid en klinische prestaties van akoestische reflex tests.” Ear Hear 20(6): 506-514.
• Jones SE, Mason MJ, Sunkaraneni VS, Baguley DM. The effect of auditory stimulation on the tensor tympani in patients following stapedectomy.Acta Otolaryngol. 2008 Mar;128(3):250-4.
• Lehrer JF, Poole DC. Abnormaliteiten van de stapediusreflex bij patiënten met vertigo. Am J. Otol, 3, 2, 1981
• Margolis, R. H. (1993). “Detection of hearing impairment with the acoustic stapedius reflex.” Ear Hear 14(1): 3-10.
• Margolis, R. H. and S. C. Levine (1991). “Acoustic reflex measures in audiologic evaluation.” Otolaryngol Clin North Am 24(2): 329-347.
• Mangham CA, Miller JM. A case for further quantification of the stapedius reflex. Acta Otolaryngol 105:593-596, 1979.
• Ried, E., Ojeda, J. P., Agurto, M., Ried, E. and Martinez, C. (2000). “.” Acta Otorrinolaringol Esp 51(6): 463-467.
• Sells, J. P., et al. (1997). “Validity of the ipsilateral acoustic reflex as a screening parameter.” J Am Acad Audiol 8(2): 132-136.
• Schairer, K. S., et al. (2013). “Akoestische reflexmeting.” Ear Hear 34 Suppl 1: 43S-47S.
• Shimizu, T., et al. (1996). “Stapediale reflex in amyotrofe laterale sclerose. J Neurol Neurosurg Psychiatry 60(5): 544-548.
• Stach, B. A., et al. (1984). “De menselijke akoestische tensor tympani reflex. A case report.” Scand Audiol 13(2): 93-99.
• Yamane, M. and Y. Nomura (1984). “Analyse van stapediale reflex in neuromusculaire ziekten.” ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec 46(2): 84-96.