Audiometr dynamiczny

Założycielski tekst Alfreda Tomatisa opublikowany we wrześniu 1953 roku w Biuletynie Centrum Badań i Studiów Medycznych S.F.E.C.M.A.S. (Société Française d’Étude et de Construction de Matériel Aéronautique Spécial), w którym kieruje Laboratorium badań medycznych. Tomatis wykłada tu zasadę audiometru dynamicznego: instrumentu zdolnego mierzyć rzeczywistą wartość słuchu osoby w obecności hałasu tła — w odróżnieniu od klasycznego audiometru, który sztucznie izoluje ucho od dźwiękowego świata. Poważny przełom metodologiczny: audiologia przestaje uważać ucho za narząd abstrakcyjny i przywraca je do normalnych warunków funkcjonowania.

BIULETYN CENTRUM BADAŃ I STUDIÓW MEDYCZNYCH S.F.E.C.M.A.S. — Wrzesień 1953

autor: dr TOMATIS
Wicedyrektor Laboratorium badań
S.F.E.C.M.A.S.

Audiologia, jak wskazuje jej nazwa, ma za główny cel wyznaczanie z jak największym rygorem i precyzją słuchowego zachowania osób.

Jeśli chodzi o jej pole zastosowania w terapii, jawi się ona jako bardzo cenny środek badawczy.

Procedury statystyczne stosowane w ramach audiologii pozwoliły bowiem ustanowić pewną liczbę reguł ogólnych, które najczęściej pozwalają praktykowi sklasyfikować audiogram badanego głuchego w wyraźnie określonej kategorii i wyciągnąć z niego użyteczne wnioski co do przepisywanego leczenia lub interwencji chirurgicznych do rozważenia.

Z drugiej strony, dzięki audiometrii, możliwe jest dziś przewidywanie głuchoty jeszcze nieujawnionej i zapobieganie jej przez naprawę w odpowiednim czasie niedoborów, które są jej przyczyną.

Tym samym rozwój technik audiologii (audiometria klasyczna i coraz liczniejsze testy) stanowi bardzo ważny postęp w wykrywaniu zaburzeń słuchu.

Lecz w tej dziedzinie, której możliwości każdego dnia coraz wyraźniej się zarysowują, wiele badań pozostaje do wykonania.

Niewątpliwe jest, że od kilku lat podjęto wielkie wysiłki i uzyskano więcej niż zachęcające wyniki.

Jesteśmy jednak zmuszeni stwierdzić, że obecnie nauka ta dopiero zaczyna się wyzwalać z ram konieczności, które ją powołały do życia.

Dotąd zajmowano się po prostu podejmowaniem badań anatomicznych nad uchem, kalibrowaniem tego ucha w mniej lub bardziej arbitralnych okolicznościach, próbowano ustanawiać związki między zmianą takiego pasma spektrum dźwiękowego a taką zmianą układu słuchowego — i ostatecznie postawiono problem słuchania w o wiele za wąskich ramach (co zresztą jest doskonale normalne na tym wstępnym etapie).

Lecz audiologia musi teraz przekroczyć granice, jakie dotąd jej narzucano i które ograniczają jej pole zastosowania do samego ucha, izolowanego od zewnętrznego klimatu dźwiękowego. Nie zapominajmy, że pierwotnym przeznaczeniem ucha jest zapewnianie łączności między światem zewnętrznym a osobą.

W konsekwencji audiologia, taka jaką sobie ją wyobrażamy, dotyczy nie tylko przekazu drgań dźwiękowych, lecz także okoliczności, w których owe drgania są chwytane, ich przekazu w całości ich oddziaływania na osobę i wreszcie ich wykrywania przez mózg.

Otóż uważamy, że audiometria, taka jaką ją obecnie pojmuje się i praktykuje, to znaczy przez wyznaczanie minimalnych progów percepcji, nie pozwala uzyskać rzeczywistej wartości słuchu osoby — innymi słowy, prawdziwej krzywej odpowiedzi jego obwodu słuchowego w normalnych warunkach percepcji, do których jest przyzwyczajony.

Gdy badamy audiogram, wnioskujemy z niego, że osoba — odizolowana od wszelkiego hałasu — odbiera taką częstotliwość normalnie, że ma normalny niedobór dla innej, lecz w żaden sposób nie możemy sobie zdać sprawy ze sposobu, w jaki zachowuje się jej ucho w życiu codziennym.

Uzyskujemy po prostu szczególną krzywą odpowiedzi w okolicznościach, które praktycznie nie istnieją w normalnych czasach — z wyjątkiem niektórych przypadków dość zaakcentowanej głuchoty.

W istocie podczas ustalania audiogramu badana osoba zanurzona jest w głębokiej ciszy. Notuje się na wykresie, przy jakim natężeniu odbiera różne częstotliwości, jakie są jej posyłane do jednego lub drugiego ucha.

Lecz to badanie czysto ilościowe, niepozwalające na żaden precyzyjny wniosek o jej normalnym zachowaniu słuchowym.

Pragniemy powtórzyć to, co wyraziliśmy już na początku tego artykułu, mianowicie że bynajmniej nie kwestionujemy obecnie ważności audiometrii tonalnej w postaci, w jakiej obecnie jest praktykowana.

By móc wyciągać prawa statystyczne z badania audiogramów, niezbędne jest, by te ostatnie były ustalone w okolicznościach ściśle identycznych — i jest jasne, że wśród tych okoliczności cisza stanowi tę, która jest najprostsza do zrealizowania i która oferuje minimum ryzyka błędów.

Dlatego ta metoda jako pierwsza ujrzała światło dzienne. Jej prostota i absolutny charakter pozwalające na badania porównawcze sprawiły, że było normalne, by się narzuciła — i jest u podstaw obecnego rozwoju otologii.

Sądzimy jednak, że ten aspekt audiometrii jest jedynie środkiem rozpoznania, skutecznym procesem wykrywania i poszukiwania opartym na solidnych — choć arbitralnych — podstawach, na terenie pozwalającym ustanowić wartościowe wnioski o stanie słuchu, ponieważ izoluje ucho od jego rzeczywistych ram.

Toteż naszym celem będzie próba wyznaczenia słuchowego zachowania osoby w normalnych warunkach jej egzystencji.

Optyka fizjologiczna mając pewną przewagę nad audiologią, posłużymy się porównaniem między ich elementami, które wykazują wspólne cechy, by lepiej sprecyzować naszą myśl.

Gdy okulista bada ostrość wzroku osoby, stara się dowiedzieć, jak reaguje oko tej osoby umieszczone w normalnych warunkach widzialności. A klimat świetlny sali badań tworzony będzie raczej przez światło białe — to znaczy mieszankę wszystkich częstotliwości spektrum wzrokowego — o natężeniu, do którego osoba jest przyzwyczajona.

W takich warunkach badanie pozwoli okuliście wyciągnąć ważne wnioski o codziennym wzrokowym zachowaniu badanego.

Wyobraźmy sobie teraz, że osoba zostaje umieszczona w ciemnym pomieszczeniu (brak wszelkiej częstotliwości wzrokowej) i że notuje się, od jakiego natężenia świetlnego staje się zdolna postrzegać świetliste plamy o różnych barwach — to znaczy częstotliwości zmieniających się wewnątrz spektrum wzrokowego — które przedstawia się jej kolejno. Otrzymamy w ten sposób „krzywą wrażliwości oka" na różne częstotliwości, lecz krzywa ta w żaden sposób nie da nam możliwości przewidywania wzrokowego zachowania osoby w życiu codziennym, jego astygmatyzmu lub nadwzroczności czy jakiejkolwiek innej anomalii wzroku.

Tak samo jest dokładnie z audiometrią.

Klasyczny audiogram jest tylko krzywą wrażliwości ucha na różne częstotliwości dźwiękowe przy braku jakiegokolwiek hałasu tła.

Te różne stwierdzenia skłoniły nas do opracowania aparatu zdolnego dostarczyć informacji o bardziej rzeczywistej, bardziej konkretnej wartości słuchu, i który pozwala podczas badania stworzyć dźwiękowe okoliczności zmierzające do przywrócenia ucha jego normalnemu polu działania.

Schemat audiometru dynamicznego

[Ryc. 1 — Front audiometru dynamicznego: dwie symetryczne tory (A — regulacja częstotliwości kanału C1 / a — regulacja częstotliwości kanału C2; B — kalibracja na częstotliwość 0 dla C1 / b — kalibracja na częstotliwość 0 dla C2; C — regulacja zmienna natężenia C1 / c — regulacja zmienna natężenia C2 + wyłącznik główny; D — regulacja stałymi punktami natężenia C1 / d — regulacja stałymi punktami natężenia C2; E — przełącznik C1 (C2 lub Masking) / e — przełącznik C1—C2 Masking; F — przełącznik dociskowy C1 / f — przełącznik dociskowy C2 lub Masking; K — przełącznik 90/110 dB; L1 — sygnał świetlny 110 dB; L2 — sygnał świetlny 110 dB; μA — mikroamperomierz centralny].

Nazwaliśmy nasz aparat AUDIOMETREM DYNAMICZNYM, gdyż pozwala on uzyskać poniekąd wartość słuchu — i ponieważ nie pomija się już wszystkich zewnętrznych zakłóceń, a pobudzenie wynikające z czystej częstotliwości nakłada się na te wynikające z hałasu tła, ucho reaguje w tym wypadku tak, jak ma to w zwyczaju w życiu codziennym.

Wiadomo, że obecnie używane audiometry składają się głównie z generatora niskiej częstotliwości skalibrowanego, dającego sinusoidalne drgania akustyczne rozkładające się od 128 c/s do 12 000 c/s, oraz z zestawu doskonale skalibrowanych tłumików, pozwalających przekazywać każdą częstotliwość przy poziomie dźwięku zmieniającym się w znany sposób od –10 do +100 dB dla przewodnictwa powietrznego.

Jeśli chodzi o przewodnictwo kostne, gama częstotliwości rozkłada się od 128 c/s do 4096 c/s, a margines natężenia od –10 do +60 dB (zerowy decybel umownie wskazuje poziom, przy którym normalne ucho odbiera każdą częstotliwość przy braku jakiegokolwiek hałasu tła).

Bardziej dopracowany audiometr, który zrealizowaliśmy, składa się zasadniczo z następujących elementów.

Dwóch generatorów BF z dudnieniem G1 i G2. Przypomnijmy zasadę działania takiego generatora. Oscylator HF stały o częstotliwości NA i oscylator HF zmienny o częstotliwości NB są sprzężone z mieszaczem detektorem C. Wewnątrz C będziemy więc mieli częstotliwości:

NA, NB, NA + NB, NA – NB

NA, NB, NA + NB są HF, a w konsekwencji bez znaczenia — wyeliminuje się je na wyjściu C za pomocą filtru dolnoprzepustowego. Można natomiast tak nastawić oscylatory A i B, by częstotliwość różnicowa NA – NB była BF, którą filtr odpowiednio nastrojony przepuści. Jeśli oscylator B obejmuje regulowany kondensator strojeniowy, możliwe staje się dzięki samej manewrowi C1 zmienianie częstotliwości NA – NB i pokrywanie nim całego pasma częstotliwości słyszalnych.

[Ryc. 2 — Schemat zasady: Oscylator HF stały (NA) → mieszacz detektor C ← Oscylator HF zmienny (NB); wyjście C → filtr dolnoprzepustowy → BF (NA – NB)].

Generatory G1 i G2 są niezależne od siebie. Każdy z nich może dostarczyć sinusoidalnego napięcia o częstotliwości regulowanej między 32 c/s a 17 000 c/s.

Dla każdego z nich przewidziano urządzenie kalibracji, które pozwala — przez działanie niezależne od kondensatora strojeniowego — tak dostroić oscylator zmienny, by usłyszana częstotliwość odpowiadała dokładnie częstotliwości wskazanej na tarczy. Wystarczy w tym celu wykonać regulację przy częstotliwości zerowej. Maksymalne odchylenie ku zeru mikroamperomierza oznacza, że BF jest pomijalna i że przechodzimy na częstotliwość zerową.

Generator hałasu tła G3 dostarcza dźwięku złożonego, składającego się z licznych częstotliwości słyszalnych, zwanego często „białym szumem" w analogii do białego światła. W większości aparatów odwołuje się do białego światła wewnątrz lampy neonowej, by wytworzyć szum. My woleliśmy zastosować inną metodę.

G3 składa się ze wzmacniacza o dużym wzmocnieniu, którego napięcie wejściowe sprowadza się do szumu rezystora o dużej wartości, umieszczonego w siatce pierwszej lampy wzmacniającej. Wytworzony w ten sposób szum jest normalnie wzmacniany i dostarcza poszukiwanego hałasu tła.

Przełącznik pozwala dowolnie wybierać jeden lub drugi z generatorów albo grupować je dwa po dwa lub wszystkie trzy razem.

Wzmocnienie częstotliwości pochodzących z każdego z generatorów jest niezależne, a mieszacz dodaje prądy generujące na poziomie słuchawek doskonale określone dźwięki lub doskonale identyfikowalne szumy (przypadek dźwięków czystych pochodzących z G1 i G2; natomiast dla G3, gdzie wytwarzane drganie ma postać złożoną, wskazanie dostarczane przez mikroamperomierz nie jest w pełni ścisłe i daje jedynie przybliżoną wartość emitowanej mocy).

Przyjrzyjmy się teraz możliwościom tego aparatu.

Przede wszystkim pozwala uzyskać zmianę natężenia po decybelu od –5 dB do +90 dB w przypadku normalnego użytkowania.

Każdemu generatorowi odpowiada bowiem przełącznik o stałych punktach pozwalający dokonywać zmian co 5 dB i co 6 dB między zerem a 90 dB.

Z drugiej strony z każdym z tych przełączników skojarzony jest potencjometr pozwalający na progresywne zmiany od –5 dB do +5 dB, by realizować rozważane zmiany natężenia — zmiany odczytywane wszystkie na tarczy uprzednio skalibrowanego mikroamperomierza.

W przypadku dużej głuchoty przełącznik pozwala uzyskać silniejsze natężenie i sięgnąć aż do 110 dB. W tym wypadku, dla częstotliwości wymagających tego, posługuje się 4 stałymi punktami: 72 dB, 78 dB, 84 dB i 90 dB, które zwiększają się każdy o 20 dB.

Dzięki tej możliwości progresywnej i ciągłej zmiany natężenia mogliśmy zauważyć — wbrew dość rozpowszechnionej opinii — że ucho jest w stanie postrzegać zmiany natężenia równe ułamkowi decybela, i że taka różnica wystarczała do ustanowienia progu słyszenia z pewnością.

Badanie audiometryczne rozpocznie się od zdjęcia klasycznego audiogramu tonalnego, który dostarczy nam tego, co odtąd zgodzimy się nazywać liniową wartością ucha. Do tego zdjęcia użyjemy samego generatora G1. Następnie postaramy się uzyskać sam audiogram dynamiczny, posyłając jednocześnie do ucha hałas tła i czystą częstotliwość emitowaną przez G1.

Doświadczenie pokazało nam, że istnieje korzyść w jednoczesnym ustanawianiu obu audiogramów, notując na tym samym wykresie próg liniowy, a następnie próg dynamiczny dotyczący danej częstotliwości.

Hałas konwersacji ogólnie ma natężenie 35 dB, co odpowiada powszechnemu klimatowi dźwiękowemu.

Lecz można wykreślić kilka krzywych odpowiadających różnym natężeniom hałasu tła, co da nam dynamiczną wartość ucha dla każdego z owych natężeń.

Szczególnie interesujące będzie wykreślenie krzywej dynamicznej ucha osoby, wstrzykując jej hałas tła o natężeniu, do którego jest przyzwyczajona z powodu zawodu na przykład.

Te audiogramy korzystają ze zmniejszonego marginesu błędu z racji precyzji w ustanawianiu progów.

Z drugiej strony łatwość ciągłej zmiany częstotliwości pozwala „sondować" pewne pasma wzbudzające ciekawość badającego jakąś anomalią.

Dzięki temu aparatowi — wciąż posługując się G1 lub G3 — staje się łatwe wyznaczenie progów nasycenia ucha.

Ograniczona liczba audiogramów dynamicznych, jakimi obecnie dysponujemy, niestety nie pozwoliła nam jeszcze ustanowić precyzyjnych hipotez o zachowaniu ucha w hałasie. Niemniej pierwsze przeprowadzone porównania zmierzają do wykazania, do jakiego stopnia ucho reaguje całkowicie inaczej, gdy nie jest już doskonale odizolowane od zewnętrza.

Posługując się samym generatorem G1, łatwo jest wyznaczać krzywe selektywności ucha przy różnych natężeniach.

Wreszcie dzięki temu zespołowi wartości fizjologicznych staje się możliwe zrewidowanie wielu testów zmęczenia słuchowego i stworzenie nowych.

Studium, jakie przeprowadziliśmy nad tym nowym aparatem, pozwala nam przewidywać bardzo liczne usługi, jakie będzie mógł oddać w dziedzinie audiometrii. Zamierzamy wnieść do niego kilka modyfikacji, by uczynić go jeszcze lepiej przystosowanym do roli, która będzie polegać przede wszystkim na przywracaniu ucha podczas badania normalnych warunków funkcjonowania.

Sądzimy zatem o uzupełnieniu urządzenia przekazu poprzez dołożenie wibratora kostnego, który będzie pobudzał kortę kostną jednocześnie ze słuchawką przekazującą drgania do błony bębenkowej, gdyż w dziedzinie audiometrii dynamicznej zasadnicze jest, by nie oddzielać obu trybów przewodnictwa.

Stała regulacja pozwoli nam rozdzielać natężenie dźwiękowe dostarczane przez każdy z tych generatorów drgań zgodnie z rzeczywistością. Tym samym uzyskamy globalną wartość dynamiczną ucha.

Sądzimy również o dołączeniu do tego aparatu głowicy odczytu magnetycznego, która pozwoli prowadzić o wiele bardziej zaawansowane badania nad związkami ujawniającymi się między częstotliwościami podstawowymi złożonego hałasu (kuźnia, kotlarstwo, silnik samolotu na przykład) a audiogramami klasycznym i dynamicznym osób regularnie poddawanych takim hałasom.

Audiogram klasyczny będzie sporządzany normalnie.

Audiogram dynamiczny zaś zostanie ustalony jak zwykle, lecz zastępując dostarczany zwykle przez G3 hałas tła odtwarzaniem nagrania zarejestrowanego w klimacie dźwiękowym identycznym pod względem natury i natężenia z tym, do którego badana osoba jest przyzwyczajona.

Mieć będziemy w ten sposób trzy źródła elementów porównawczych: audiogram klasyczny, audiogram dynamiczny zdjęty w okolicznościach odpowiadających rzeczywistości i spektrum dźwiękowe przekazywanego hałasu (które prawdopodobnie poddaliśmy analizie).

Jesteśmy przekonani, że dzięki temu porównaniu uzyskamy interesujące wyniki w dziedzinie głuchot zawodowych oraz cenne wskazania co do ewentualnych środków zaradczych.

Mamy nadzieję, że daliśmy tu pojęcie o tym, czego można się spodziewać po tym nowym aparacie i po zasadzie, która go uczyniła koniecznym. I sądzimy, że już wkrótce będą one mogły wzbogacić o nowe rozdziały tę zupełnie nową naukę, jaką jest audiologia.

Źródło: Tomatis A., „L’audiomètre dynamique", Biuletyn Centrum Badań i Studiów Medycznych S.F.E.C.M.A.S., wrzesień 1953, s. 76–86. Biuletyn pod kierownictwem dr. J.-R. Rounona. Dokument cyfrowy z osobistych archiwów Alfreda Tomatisa. Transkrypcja zachowuje paginację i swoiste cechy oryginału (typografia, schematy).

Dokument oryginalny — faksymile historycznego PDF (pobranie bezpośrednie).