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26=64 Möglichkeiten, 23 werden z.Z. genutzt
Akustisch evozierte Potentiale FAEP, AABR, BIC, ASSR, SAEP (, MMN, P300…)
transiente vs. steady-state-Auswertung Klick vs. Tonpips, Chirps, AM-Sinustöne ohne vs. mit Rauschmaskierung Luftleitung vs. Knochenleitung Erfahrung vs. automatisch Screening vs. Diagnostisch/therapeutisch
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Ableitung akustisch evozierter Potentiale
A/D
~
oder FFT
Vorverstärker, Biosignalfilter, Berechnungen, Anzeige
Schallwandler, Pegelsteller, Stimulusgenerator, Synchronisation
Oder Statistik
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Latenzen akustisch evozierter Potentiale
FAEP, BERA: Frühe akustisch evozierte Potentiale; Jewett I-VII, SN10, BIC, ASSR
MAEP, MERA: Mittellatente akustisch evozierte Potentiale; Pa-Pc, Na-Nc
SAEP: Späte akustisch evozierte Potentiale, CERA: kortikal evozierte Potentiale; P1, N1, P2, N2, MMN
SSAEP: Sehr späte akustisch evozierte Potentiale, EKP/ERP: ereigniskorrelierte Potentiale; P300, P400, N400; CNV (Erwartungspotential, Contingent Negative Variation)
Latenz (ms)
, ASSR
, MMN
„Hirnstammpotentiale“
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Berechnungen aus dem Biosignal Averaging „transiente Potentiale“
+ + + +...
=
Stimuli
(Klicks)
EEG-
Biosignal
Averaging
evoziertes Potential mit charakteristischer „Latenz“
u.s.w. ...
Epoche ≤ ISI
ISI
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Berechnungen aus dem Biosignal Averaging „Zeitgang-BERA“
+ + + +...
=
Stimuli
(Klicks)
EEG-
Biosignal
Averaging
u.s.w. ...
ISI ISI
Epoche ≥ ISI
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Berechnungen aus dem Biosignal Averaging „Zeitgang-BERA“
Epoche ≥ ISI
ISI
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Berechnungen aus dem Biosignal Averaging „transiente Potentiale“
+ + + +...
=
Stimuli
(Tonpips)
EEG-
Biosignal
Averaging
evoziertes Potential mit charakteristischer „Latenz“
u.s.w. ...
ISI
Epoche ≤ ISI
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Berechnungen aus dem Biosignal Averaging „transiente Potentiale“
+ + + +...
=
Stimuli
(Tonpips)
EEG-
Biosignal
Averaging
evoziertes Potential mit charakteristischer „Latenz“
u.s.w. ...
ISI=25 ms
Reizrate=40/s
Epoche ≤ ISI
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Berechnungen aus dem Biosignal Averaging „transiente Potentiale“
+ + + +...
=
Stimuli
(Tonpips)
EEG-
Biosignal
Averaging
evoziertes Potential mit charakteristischer „Latenz“
u.s.w. ...
ISI=25 ms
V V
V
V V 25 ms
Latenz des Potentials V
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Berechnungen aus dem Biosignal FFT „steady state Potentiale“
Stimuli
EEG-
Biosignal
u.s.w. ...
ISI=25 ms
Hz bzw. 1/s
25 ms
fo=1/25 ms = 40 Hz (AABR)
V V V V
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Berechnungen aus dem Biosignal FFT „steady state Auswertung“
Stimuli
EEG-
Biosignal
u.s.w. ...
ISI=25 ms
Hz bzw. 1/s
25 ms
fo=1/25 ms = 40 Hz (AABR)
V V V V
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Berechnungen aus dem Biosignal FFT „steady state Auswertung“
Stimuli
EEG-
Biosignal
u.s.w. ...
ISI=25 ms
Hz bzw. 1/s
25 ms V V V V
oder fo=1/12 ms = 85 Hz (ASSR, AMFR) u.v.m.
fo=1/25 ms = 40 Hz (ASSR, AMFR)
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Berechnungen aus dem Biosignal FFT „steady state Auswertung“
Stimuli
EEG-
Biosignal
u.s.w. ...
ISI=25 ms
Hz bzw. 1/s
Zeitverzögerung bis zur Antwort Phasenwinkel (~Latenz!)
Immer gleich? Dann plausible Reizantwort! Statistisch Testen mit „q-Sample Uniforms Scores Test“
fo=1/25 ms = 40 Hz
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Berechnungen aus dem Biosignal FFT „steady state Auswertung“
Stimuli
EEG-
Biosignal
u.s.w. ...
ISI=25 ms
Hz bzw. 1/s
Zeitverzögerung bis zur Antwort Phasenwinkel (~Latenz!)
Immer gleich? Plus Amplitude der Antwort
Immer gleich? Statistisch testen mit „Modified
q-Sample Uniforms Scores Test“
fo=1/25 ms = 40 Hz
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Beispiel: Evoflash (Alternativen: Natus Algo, BERAPhon u.a.)
AABR = Automatic Auditory Brainstem Responses
Automatische steady-state-Auswertung für Hörscreening (AABR) mit Modified q-Sample Uniform Scores Test: Prüfung auf Übereinstimmung der Phasenwinkel und der spektralen Amplituden
Klick-Reize
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BERAPhon, MB 11 mit Erfassungssoftware für SH, HH, Nds. (Weser-Ems, Stade) und RP
Automatische steady-state-Auswertung für Hörscreening (AABR)
Chirp- Reize
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Neue Erfassungs-Software „NHS-Client“ Eingabe „händisch“ oder mit Handscanner
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Stimuli für FAEP (trans./steady-state)
„Notch
500 1000 2000 4000 Hz
0 5 10 ms
0
500
1000
1500
2000
50
60
70
80
90
100
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
-2
-1
0
1
2
Zeit (s)
Am
plit
ude
Frequenz (Hz)
Klick Tonpip (mit Gauss-Umhüllenden)
Tonpip mit Notched Noise
Amplitudenmodulierter Ton
Chirp
FFT Low-Chirp
FFT Klick
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Besonders schmalbandige Stimuli
0
500
1000
1500
2000
50
60
70
80
90
100
Sp
ek
tra
le A
mp
litu
de (
dB)
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
-2
-1
0
1
2
Zeit (s)
Am
plit
ude
Frequenz (Hz)
„Notch
500 1000 2000 4000 Frequenz Hz
Tonepip
0 5 10 ms Zeit
NN-BERA ASSR/AMFR Einfaches amplitudenmoduliertes Signal
Ca. 1 Oktave effektiv
<<1 Oktave
-Bandbreite „2 Oktaven“
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„Notch
500 1000 2000 4000 Frequenz Hz
Tonepip
0 5 10 ms Zeit
Besonders schmalbandige Stimuli
NN-BERA ASSR/AFMFR Signal mit mehreren Trägerfrequenzen
(nach Stürzbecher)
Ca. 1 Oktave effektiv
¼- ½ Oktave
-Bandbreite „2 Oktaven“
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Schallwandler
Einsteckkopfhörer, z.B. AudioSystems E.a.r.tone 3A
Lautsprecher für Freifeldmessungen, z.B. Canton Plus XC
Standard-LL- kopfhörer, z.B. Beyerdynamik TD 48 (Foto) oder Telephonics TDH 39
Knochenleitungshörer, z.B. Pilot-Blankenfelde 1250-94
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Ruhigstellung 0-3 Jahre
Spontanschlaf, postprandialer Schlaf, Chloralhydrat 50 mg/kg Körpergewicht; neu: Melatonin 5-20 mg
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Ruhigstellung >4 Jahre
“Videosedierung”
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Frühlatente klick-evozierte Potentiale (FAEP/BERA)
Klicks = Nadelimpulse 100 µs bis 200 µs ca. 0,5 ms am Kopfhörer
Cochleäre Stimulation ca. 1-3 kHz
Elektrodenlage Cz, RM, LM, Fpz=Erde (2-kanalig)
Indikationen
Prüfung der Interpeaklatenzen I-III und III-V Nur im Zeitbereich, d.h. transient, auswertbar!
Akustikusneurinom, Tinnitus
Reifungsverzögerung beim Säugling und Kleinkind
Auditorische Neuropathie
Prüfung der Schwelle der Welle V transient und nach Frequ.transformation (FFT) auswertbar
Schätzung von Hörschwellen um etwa 1-3 kHz herum
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Klick-BERA, Normalbefund
(10 J., w.)
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Klick-BERA, Innenohr-SH
(2 J., m.)
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(2 J., m.)
Klick-BERA, hochgradige Innenohr-SH
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(3 J., w.)
Klick-BERA, Schalleitungs-SH
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Reifung der FAEP/BERA-Potentiale bei Kindern
Latenz des Potentiale Jewett V in Bezug auf Normen für Erwachsene: Unreife Neugeborene: + 4 ms Reife Neugeborene: + 1 ms 10 Monate: + 0,5 ms ab 4 Jahre: fast keine Verlängerung ab 5 Jahre: Binaurales Interaktionspotential (BIC)
Jewett V (~1,5 ms)
0 3040 100 200 300
Conceptional age [weeks]
4 ms
3
2
1
0
Eggermont JJ: J Speech Lang Pathol Audiol 13 (1989)
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?
?
10 10
Epochenlänge muss die Reifung berücksichtigen!
Hörschwellenschätzungen: Reife Neugeb.: dB HL= dB peSPL - 50 dB 4 Monate: dB HL= dB peSPL - 40 dB ab 12 Monate: dB HL= dB peSPL - 30 dB
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Knochenleitungs-Messungen
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Knochenleitungs-FAEP/BERA
50 dB
LL KL 60 dB
40 dB
20 dB
10 dB
15 dB
Knochenleitung rechts
Mädchen
mit bilateraler AAC
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Frequenzspezifische Ableitungen Mittelgradige IOS (2 J., m.)
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Frequenzspezifische Ableitungen Hochgradige IOS (2 J., m.)
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Frequenzspezifische Ableitungen IOS mit Schrägabfall (9 J., m.)
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Frequenzspezifische Ableitungen Schalleitungs- SH (3 J.,w.)
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NN-BERA im OP 3 ½ Jahre altes Mädchen
Versteht oft falsch
Spricht nur 20 verschiedene Wörter, meist Einwortsätze, selten Zweiwortsätze
Beidseits Paukenergüsse
Impedanzmessung mit flacher Kurve
Abschwellende Nasen-tropfen (10 Tage) erfolglos
Indikation zur AT, PC und PR
Nur wegen des Sprachent-wicklungsrückstandes: intraoperative BERA zum Ausschluss einer IOS
im Störgeräusch
15-25 dB 15-25 dB
15 dB
Alters-
norm
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Nach Absaugen seromukösen Sekrets und Einlage von PR
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Entscheidung: Verzicht auf die Messung weiterer Frequenzen
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Fazit: eher keine IOS, keine Reifungsverzögerung Rat: Kinderaudiometrie und OAE-Kontrolle nach Abheilung der Mittelohren, z.B. nach 6 Wochen
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Zeitbedarf und Tipps für Messungen im OP
31 abgeleitete Potentiale à 2x1000 Mittelungen, Zeitbedarf 21 min, mit Rüstzeit ca. ½ h
Ausprobieren, in welchem Saal es möglich ist
50 Hz-Filter im Biosignalverstärker einschalten
Klimaanlage ausschalten, ggf. Lüftungsklappen schließen
Alle Gebläse und Lüfter ausschalten
Ggf. Handbeatmung
Gespräche vermeiden
Reduktion der Umgebungsgeräusche von z.B. 55 dB(A) auf 40 dB(A) im Bereich des Möglichen
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Multifrequenz-ASSR/AMFR
• • • •
• • • •
• • • • 960-1040 Hz
20 dB
10 dB
0 dB
1000 Hz mit 40 Hz moduliert 500~80Hz, 1000~85Hz, 2000~95Hz, 4000~110Hz
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NN-BERA oder ASSR oder beides?
Messzeit incl. Klick-FAEP ca. 50 min Messzeit ohne Klick-FAEP ca. 20 min Visuelle/erfahrungsbasierte automatische
Potentialschwellenbestimmung
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Schwellendifferenzen
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Alle 0,5 1 2 4
Δ >10dB
Δ 0-10 dB
24 24 24 24 24 24 24 24 96 96 gesamt gesamt
Anzahl Anzahl
4 4 2 2 1 1 0,5 0,5 Alle Alle Frequenz [kHz] Frequenz [kHz]
Δ >10dB Δ >10dB Δ 0 Δ 0 - - 10 dB 10 dB
10 10 2 2 5 5 6 6 23 23
14 14 22 22 19 19 18 18 73 73
gesamt
10 dB 14 22
24 24 24 24 96
Anzahl
4 2 1 0,5 Alle Frequenz [kHz]
Δ >10dB
Δ 0 -
10 2 5 6 23
19 18 73
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Alle 0,5 1 2 4
Δ >10dB
Δ 0 - 10 dB
20 20 22 22 22 22 22 22 86 86 gesamt gesamt
Anzahl Anzahl
4 4 2 2 1 1 0,5 0,5 Alle Alle Frequenz [kHz] Frequenz [kHz]
Δ >10dB Δ > 10dB
Δ 0 Δ 0 - - 10 dB 10 dB
7 7 2 2 5 5 9 9 23 23
13 13 20 20 17 17 13 13 63 63
9
17
22 86 gesamt
4 2 1
Δ 0 - 10 dB
7 2
20 22 22
Anzahl
0,5 Alle Frequenz [kHz]
Δ >10dB 5 23
13 20 13 63
Alle Prüffrequenzen
|(LL - NN-BERA)| |(LL – ASSR)| n=24 n=22
Unterschiede zwischen |(LL - NN-BERA)| und |(LL – ASSR)| für „Alle“, 0,5 1, 2 und 4 kHz nicht signifikant ( -Test)
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
LL Hörschwelle [dB]
(r=0,816)(r=0,816)y=0,74•x+6,42y=0,74•x+6,42
(r=0,908)(r=0,908)y=0,87•x+3,12y=0,87•x+3,12
(r=0,841)(r=0,841)y=0,86•x+3,88y=0,86•x+3,88
(r=0,728)(r=0,728)y=0,72•x+8,15y=0,72•x+8,15
(r=0,837)(r=0,837)y=0,77•x+6,23y=0,77•x+6,23
LinLin.Reg.Reg4 kHz4 kHz
LinLin.Reg.Reg1 kHz1 kHz
LinLin.Reg.Reg2 kHz2 kHz
LinLin.Reg.Reg0,5kHz0,5kHz
LinLin.Reg.RegAlleAlle
(r=0,816)(r=0,816)y=0,74•x+6,42y=0,74•x+6,42
(r=0,908)(r=0,908)y=0,87•x+3,12y=0,87•x+3,12
(r=0,841)(r=0,841)y=0,86•x+3,88y=0,86•x+3,88
(r=0,728)(r=0,728)y=0,72•x+8,15y=0,72•x+8,15
(r=0,837)(r=0,837)y=0,77•x+6,23y=0,77•x+6,23
LinLin.Reg.Reg4 kHz4 kHz
LinLin.Reg.Reg1 kHz1 kHz
LinLin.Reg.Reg2 kHz2 kHz
LinLin.Reg.Reg0,5kHz0,5kHz
LinLin.Reg.RegAlleAlle
NN-BERA ASSR n=24 n=22
+/- 10 dB
Potentialschwelle
[dB]
Potentialschwelle
[dB]
Schwellendifferenzen
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Schwellendifferenzen (m+/-SD)
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
alle Re 500 Li 500 Re 1k Li 1k Re 2k Li 2k Re 4k Li 4k
Schw
ellendif
fere
nz [
dB]
Rechtes / Linkes Ohr, Prüffrequenz [ Hz ]
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
alle Re 500 Li 500 Re 1k Li 1k Re 2k Li 2k Re 4k Li 4k
Schw
ellendif
fere
nz [
dB]
Rechtes / Linkes Ohr, Prüffrequenz [ Hz ]
Alle Prüffrequenzen
(LL - NN-BERA) (LL – ASSR) n=24 n=22
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Schwellendifferenzen
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Alle 0,5 1 2 4
Δ >10dB
Δ 0-10 dB
24 24 24 24 24 24 24 24 96 96 gesamt gesamt
Anzahl Anzahl
4 4 2 2 1 1 0,5 0,5 Alle Alle Frequenz [kHz] Frequenz [kHz]
Δ >10dB Δ >10dB Δ 0 Δ 0 - - 10 dB 10 dB
10 10 2 2 5 5 6 6 23 23
14 14 22 22 19 19 18 18 73 73
gesamt
10 dB 14 22
24 24 24 24 96
Anzahl
4 2 1 0,5 Alle Frequenz [kHz]
Δ >10dB
Δ 0 -
10 2 5 6 23
19 18 73
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Alle 0,5 1 2 4
Δ >10dB
Δ 0 - 10 dB
20 20 22 22 22 22 22 22 86 86 gesamt gesamt
Anzahl Anzahl
4 4 2 2 1 1 0,5 0,5 Alle Alle Frequenz [kHz] Frequenz [kHz]
Δ >10dB Δ > 10dB
Δ 0 Δ 0 - - 10 dB 10 dB
7 7 2 2 5 5 9 9 23 23
13 13 20 20 17 17 13 13 63 63
9
17
22 86 gesamt
4 2 1
Δ 0 - 10 dB
7 2
20 22 22
Anzahl
0,5 Alle Frequenz [kHz]
Δ >10dB 5 23
13 20 13 63
Alle Prüffrequenzen
|(LL - NN-BERA)| |(LL – ASSR)| n=24 n=22
Unterschiede zwischen |(LL - NN-BERA)| und |(LL – ASSR)| für „Alle“, 0,5 1, 2 und 4 kHz nicht signifikant ( -Test)
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Messung einer Funktionsverstärkung mit FAEP (z.B. NN-BERA oder ASSR)
Idee NN-BERA: Patent DE 101 21 914 A1, Fa. Böckhoff, Steinmeier G (2002)
Idee ASSR: Wesarg T, Mühler R, Ziese M, Stützel A, von Specht H (DGA 2004)
Eigene Ergebnisse ASSR: Wolter T, Meier S, Pötzl A-L, Rohweder R, Schönweiler R: GSI Audera 40 Hz-ASSR über GSI TIP-50 oder B&W-Lautsprecher, ACAM in situ, Siemens Signia HdO (DGA 2005)
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
alle 500 Hz 1kHz 2kHz 4kHz
Differenz zwischen ASSR-Aufblähkurve
und Insertion-Gain (HV/2), m+/-SD
80% der Messungen (n=40) innerhalb einer Abweichung von 0-15 dB
dB
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Spätlatente frequenzspezifische Potentiale (SAEP/CERA)
Tonebursts, z.B. 1000 Hz, 320 ms (10-300-10 ms)
Epochenlänge 500 ms
ISI 1 bis 5 s
Elektrodenlage Cz, RM/LM, Fpz=Erde (einkanalig)
Indikationen
Objektivierung einer AVWS
Objektivierung von Hörschwellen bei zentraler Schwerhörigkeit (d.h. bei normalen OAE und BERA-Schwellen)
Entlarvung einer Aggravation oder Simulation
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P2 P1
“Normalbefund”
ISI 0.9s
ISI 1.4s
ISI 5.0s
Burst 320 ms Cz-RM/LM, 1-30 Hz, 80 sweeps
N2
“patholog.”
5 µV
50 ms
N2 N1
N1 - N2 > 5 µV
Esser G et al. Sprache Stimme Gehör, 11 (1987), 10-16 R. Schönweiler et al. Audiology & Neurootology 5 (2000), 69-82
SAEP/CERA zur Objektivierung einer AVWS
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SAEP/CERA zur Objektivierung einer Hörschwelle
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SAEP/CERA zur Objektivierung einer Hörschwelle
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SAEP/CERA zur Objektivierung einer Hörschwelle
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Fehlerquellen bei AEP Bedienung
Elektrodenwiderstand zu hoch (>5 k ) akzeptabel ist 1-2 k , realisierbar ist <1 k !
Noch schlimmer: Elektrodenwiderstand ungleichmäßig
Nicht ausreichende Ruhigstellung
Kopfhörer oder Sonden nicht korrekt platziert
Gehörgangskollaps durch Kopfhörer (bei Säuglingen Einsteckkopfhörer!)
Kontinuierliche Störgeräusche in der Umgebung >40 dB (A), gepulste Geräusche stören nicht!
Seiten verwechselt
Epochen zu kurz gewählt (z.B. 10 statt 15 od. 20 ms)
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Fehlerquellen bei AEP Technik
Einstrahlung von elektrischen Störfeldern
Bildschirm (70-80 Hz)
Aus dem Stromnetz betriebene Elektrogeräte in der Nähe der Elektrodenkabel (50 Hz)
Elektrodenkabel gebrochen (unsichtbar in der Kunststoffisolierung)
Steckverbindungen defekt
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Fehlerquellen bei AEP Interpretation
Diagnosen nur mit AEP (z.B. FAEP/ASSR)
Überbewertung der AEP (z.B. FAEP/ASSR)
Missachtung der physiologischen Streuung der Ergebnisse (SD meist 5-7 dB!)
Fehlende Doppelmessungen oder Korrelationsberechnungen (fehlende Plausibilität)
Ignorieren festgestellter Fehler, Verzicht auf Wiederholung der Messung
Verzicht auf Information an die Überweiser über die Aussagekraft der durchgeführten Messungen
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* * *
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Leiter der Abt. für Phoniatrie und Pädaudiologie
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