Широкополосная тимпанометрия — это современный метод оценки функции среднего уха, который приходит на смену традиционной одноканальной тимпанометрии. В отличие от классического подхода, использующего один зондирующий тон, широкополосная тимпанометрия одновременно оценивает отклик среднего уха на множество частот. Это дает клиницисту значительно более полную картину механических свойств системы. В статье разберем два ключевых понятия метода — широкополосную абсорбцию и резонансную частоту — и покажем, как они связаны между собой.

Часть «широкополосная» в названии «широкополосная абсорбция» (Wideband Absorbance, WBA) относится к типу стимула — это щелчок, то есть широкополосный звук. Часть «абсорбция» описывает, насколько эффективно энергия звукового щелчка передается через систему среднего уха.

WBA измеряется по шкале от 0 до 1, где 0 означает, что падающая звуковая энергия совсем не поглощается, а 1 — что поглощается полностью. Таким образом, WBA представляет собой меру эффективности работы среднего уха по поглощению звука в зависимости от частоты.

Исследования показали, что измерение функции среднего уха в широком диапазоне частот — в отличие от традиционной тимпанометрии, которая работает на одной или нескольких частотах, — дает клиницистам более глубокое понимание того, как те или иные патологические процессы влияют на состояние среднего уха.

В контексте широкополосной тимпанометрии резонансная частота — это та частота, на которой система среднего уха вибрирует наиболее эффективно. В этой точке масса и жесткость структур среднего уха уравновешивают друг друга, благодаря чему передача звуковой энергии достигает своего максимума.

У здорового среднего уха резонансная частота обычно находится в диапазоне от 800 до 1200 Гц — этот ориентир часто упоминается в литературе (Shanks, 1984). Более точные оценки можно найти в ряде популяционных исследований. Так, Valvik и соавторы (1994) по данным 100 здоровых ушей определили среднюю резонансную частоту на уровне 1049 Гц со стандартным отклонением 261 Гц. В более поздней работе Polat и коллег (2015) с применением широкополосной тимпанометрии у 110 нормально слышащих человек среднее значение составило 965 Гц (SD = 234). Эти данные показывают, что индивидуальные различия могут быть весьма значительными, и на показатель влияют в том числе анатомические особенности и возраст пациента.

Когда мы говорим об адмиттансе (или, проще, акустической проводимости) системы наружного и среднего уха — то есть о ее способности проводить звуковую энергию, — необходимо учитывать два типа элементов. Во-первых, это упругие компоненты, которые сжимаются и расширяются подобно пружине: к ним относятся некоторые мягкие ткани, а также воздух в слуховом проходе и барабанной полости. Во-вторых, это компоненты, которые движутся, почти не сжимаясь, — прежде всего косточки оссикулярной цепи.

В зависимости от частоты зондирующего тона (или частотных составляющих щелчкового стимула, используемого в широкополосной тимпанометрии) среднее ухо ведет себя либо как система с преобладанием упругости (иногда говорят «с преобладанием жесткости»), либо как система с преобладанием массы. Масса сопротивляется высокочастотным колебаниям, а жесткость легче пропускает именно высокие частоты — и наоборот. Это означает, что на низких частотах адмиттанс среднего уха определяется в основном противодействием упругих элементов (жесткостно-доминирующий режим), тогда как на высоких частотах адмиттанс ограничивается преимущественно массовыми элементами (массово-доминирующий режим).

Та частота, на которой вклад упругих и массовых элементов в адмиттанс становится равным, и называется резонансной частотой.

Измерение резонансной частоты дает клиницисту важную диагностическую информацию о механическом состоянии среднего уха. Изменение этого показателя может указывать на конкретный тип патологии.

Резонансная частота смещается вверх или вниз под влиянием патологий наружного и среднего уха, которые по-разному затрагивают массу и жесткость системы. Увеличение жесткости повышает резонансную частоту, а увеличение массы — понижает ее.

Если резонансная частота смещена вниз, это говорит о том, что система среднего уха стала более массивной. Такая картина характерна для состояний, при которых на цепи слуховых косточек появляется дополнительная масса, — например, при наличии жидкости в барабанной полости или при некоторых видах оссикулярной патологии.

Если резонансная частота смещена вверх, это свидетельствует об увеличении жесткости системы. Подобный сдвиг типичен для отосклероза, при котором происходит фиксация стремени, что делает всю цепь слуховых косточек менее подвижной и более жесткой.

Таким образом, оценка резонансной частоты помогает провести дифференциальную диагностику между кондуктивными нарушениями слуха, вызванными увеличением массы среднего уха, и теми, которые связаны с повышением его жесткости.

Существует несколько способов расчета резонансной частоты. В терминологии адмиттанса (компоненты Y, B и G тимпанограммы) метод, используемый в тимпанометре Titan, основан на анализе сассептанса (B) при пиковом давлении — то есть при том давлении, при котором абсорбция максимальна. Компонент B тимпанограммы должен быть равен нулю, когда упругие элементы (дающие положительные значения) и массовые элементы (дающие отрицательные значения) уравновешивают друг друга. Следовательно, самая низкая частота, на которой B проходит через ноль при пиковом давлении, и является резонансной частотой.

Традиционная тимпанометрия, использующая один зондирующий тон (обычно 226 Гц у взрослых и 1000 Гц у младенцев), не позволяет оценить резонансную частоту. Она дает информацию о подвижности барабанной перепонки и давлении в среднем ухе, но не раскрывает полной картины механических свойств системы.

Широкополосная тимпанометрия, напротив, одновременно оценивает отклик среднего уха на множество частот. Это позволяет не только измерить резонансную частоту, но и получить кривую широкополосной абсорбции. Такой комплексный подход особенно полезен при обследовании пациентов со сложными или смешанными патологиями, когда данные традиционной тимпанометрии могут оказаться недостаточно информативными.

Еще одно значительное преимущество широкополосной тимпанометрии заключается в том, что адмиттансная тимпанограмма на резонансной частоте получается легко и быстро. При использовании одноканальной тимпанометрии для получения аналогичного результата потребовалось бы значительно больше времени. Следует отметить, что тимпанограмма на резонансной частоте обладает особой клинической ценностью, поскольку она чувствительна к нарушениям среднего уха, затрагивающим как массу, так и жесткость системы.

Использованная литература:
Polat, Z. et al (2015). Wideband Tympanometry Normative Data for Turkish Young Adult Population. The Journal of International Advanced Otology, 11 (2), 157-162.
Shanks, J.E. (1984). Tympanometry. Ear and Hearing, 5, 268-280.
Valvik, B-R. et al (1994). Multifrequency tympanometry. Audiology, 33, 245-253.