[Assessment of levels of otoacoustic emission response in neonates with perinatal asphyxia].

OBJECTIVE: To evaluate the effects of perinatal asphyxia on the level of the response to transient otoacoustic emissions in infants.
METHODS: Otoacoustic emissions in 154 neonates were performed: 54 infants who suffered asphyxia at birth, measured by Apgar score and medical diagnosis, and 100 infants without risk were compared. Scores less than 4 in the first minute and/or less than 6 in the fifth minute were considered as "low Apgar". Statistical analysis of the data was performed using the Kruskal, Wilcoxon, and Mann-Whitney nonparametric tests.
RESULTS: Lower levels of response were observed in transient otoacoustic emission in the group that suffered perinatal asphyxia, with significant values for the frequencies 2,000, 3,000, and 4,000Hz in the right ear, and 2,000 and 4,000Hz in the left ear.
CONCLUSIONS: The analysis of the intrinsic characteristics of the otoacoustic emissions evidenced low performance of outer hair cells in neonates who had perinatal asphyxia, which may affect the development of listening skills in this population.

Introduction

The Apgar score allows for the evaluation of newborn clinical status and identification of those in need of assistance, assessing the risks of perinatal asphyxia.1 It consists of five criteria: heart rate, breathing effort, muscle tone, reflex irritability, and skin color. Each item is given values ranging from 0 to 2; the higher the score, the better the conditions at birth.2 , 3

This evaluation is performed by the neonatologist in the first, fifth, and tenth minute of life. However, perinatal develops when there is significant tissue hypoperfusion and decreased oxygen supply, resulting from several etiologies in the peripartum period, which can cause neurological lesions and damage cochlear hair cells.2 Apgar scores lower than 4 in the first minute and/or less than 6 in the fifth minute are considered risk factors for hearing loss and deserve attention.4

The first hearing assessment should be performed in the hospital nursery, using the otoacoustic emissions test for assessing the integrity of outer hair cells.5 , 6 In most studies on hearing screening with otoacoustic emissions, the criterion used to characterize a normal exam is based on the presence of response.7 However, for Aidan et al,8 one of the criteria to assess the actual status of the inner ear is the analysis of the intrinsic characteristics of this examination, such as the response magnitude of these emissions.

According to Basseto et al,9 full-term newborns have higher response amplitudes when compared to preterm newborns. The female gender and the right ear often have larger amplitudes.9 , 10 The use of ototoxic drugs can cause lower amplitude response for otoacoustic emissions.11

From the perspective that analysis of the signal/noise ratio can provide additional information on the operation of outer hair cells, this study aimed to evaluate the levels of response to otoacoustic emissions evoked by transient stimuli in infants who had perinatal asphyxia.

Methods

This study was approved by the Research Ethics committee of Faculdade de Medicina de Botucatu (FMB) - Universidade Estadual Paulista (UNESP), process No. 4156/2012. Data were collected at the Center for Rehabilitation of Hearing and Communication Disorders (Centro de Reabilitação dos Distúrbios da Audição e Comunicação - CERDAC), Hospital das Clínicas (HC) FMB-UNESP, from April 2012 to April 2013.

The study consisted of a non-concurrent cohort with a fixed population. Inclusion criteria were: a) having being born in the HC, b) presence of response in the otoacoustic emissions test, c) informed consent signed by the parents/ guardians of the neonate. The exclusion criteria were: a) middle ear disorders diagnosed by the otorhinolaryngologist, b) presence of genetic syndromes, c) history of congenital infections, and d) use of ototoxic drugs.

For exposed individuals, an Apgar score of less than 4 in the first minute and/or less than 6 in the fifth minute was considered, as they are at risk for hearing loss, and this score was deemed "low Apgar". The medical diagnosis of perinatal asphyxia for this group was also taken into account. The diagnosis of perinatal asphyxia was considered by the physician according to the clinical manifestations of the newborn, and was classified as neurological, cardiovascular, respiratory, metabolic, renal, gastrointestinal, or hematological. For those not exposed, only neonates with Apgar scores >7 in the first minute were selected for comparison.

There was no criterion for sample pairing, but potential confounders, gestational age, birth weight, and gender were tested (Tables 2, 3, and 4, respectively). As there was no evidence of significant probable associations with the outcome, the association between asphyxia and responses to otoacoustic emissions was analyzed without the need for correction.

Table 2

Association between gestational age and amplitude per frequency

Table 3

Association between birth weight (BW) and amplitude of transient otoacoustic emissions

Table 4

Association between gender and amplitude

Regarding the sample size calculation, since this was a non-concurrent cohort with a fixed population, no sampling dimension was required in the planning phase, but an estimate of test power, which ranged from 60% to 85%, depending on the frequency/ear. The power estimates considered a simple random sample, normality of outcomes, type I error of 0.05, and equal standard deviation between individuals with and without low Apgar.

The assessment of transient otoacoustic emissions was performed by a speech therapist specialized in audiology. Responses from both ears were recorded, with the infant in a state of post-prandial natural sleep, in their mothers' arms, after 48 hours of life, in a silent room. If the infant awoke during the examination, the mother or guardian was advised to make the infant sleep again. The equipment used in all assessments was OtoRead/Interacoustics (Interacoustics do Brasil, RJ, Brazil), which allows for the recording of responses by introducing a probe, coupled with a microphone, in the ear canal.

The parameter PASS/FAIL was used as a criterion of analysis, described in the equipment protocol, with click stimuli, at an intensity of 83 dB peSPL, and six bands of frequencies (from 1,500Hz to 4,000Hz) were evaluated. Values that were considered PASS were emissions present in a signal/noise ratio of 6 dB in at least three consecutive frequency bands, including the 4,000 Hz band. The examination lasted 64 seconds, at most.

The signal/noise ratios considered for the analysis were frequencies 2,000; 3,000 and 4,000 Hz in both ears.12 The values obtained at each frequency were compared between groups. Statistical analysis of the data set was performed using the nonparametric Kruskal-Wallis test, Spearman's correlation, and the Mann-Whitney test. The nonparametric test was used because the probabilistic distribution of the outcome was not identified. The descriptive level was highlighted in all tests and a significance level of 0.05 (5%) was used to reject the null hypothesis.

Results

The study included 154 infants; sample characterization Regarding gender, mean gestational age, and birth weight is shown in Table 1.

Table 1

Sample characterization

Before the analysis of perinatal asphyxia effect on the response level of otoacoustic emissions, the effect of gestational age and birth weight as potential confounders was investigated, but no statistical significance was observed (Tables 2 and 3).

However, when investigating gender, higher response amplitudes were observed for females at 2,000Hz, 3,000Hz, and 4,000Hz in the right ear, and 3,000Hz in the left ear (Table 4).

When comparing infants who suffered perinatal asphyxia with those who were healthy, lower response amplitudes were observed in individuals exposed to the risk indicator for hearing loss in all frequencies, except at 3,000Hz in the left ear (Table 5). In this case, the analysis was adjusted in relation to gender, as it was a potential confounding factor.

Table 5

Comparison between newborns with and without perinatal asphyxia (in relation to amplitude of response)

Discussion

One of the current methods to diagnose early hearing loss is hearing screening by otoacoustic emissions, which aims at identifying infants with possible hearing impairment. Its analysis is based on the categorization of responses as present or absent,13 but only those considered absent are candidates for diagnostic hearing evaluation by other methods, except in cases with suspected auditory neuropathy.

In the study of the amplitude of otoacoustic emissions in relation to gender, significantly higher mean amplitudes were observed in newborn females, with a predominance of the right ear, as reported by other studies.8 , 14 According to cassidy & Ditty,14 higher amplitudes in the examination of transient otoacoustic emissions in females when compared to males can be attributed to increased sensitivity of the outer hair cells in females. The analysis of the signal/noise ratio was also studied by other authors, such as Jiang et al,15 who observed significantly lower amplitudes at frequencies of 1 kHz and 10 kHz in otoacoustic emission testing by distortion products in neonates with low Apgar scores, suggesting cochlear impairment, even with the presence of response. The magnitude of the response was also shown to be influenced by other risk factors, such as hyperbilirubinemia, prematurity, and exposure to ototoxic drugs.16 - 18

These findings demonstrate that it is necessary to better investigate the criteria of normal cochlear function, especially the pass/fail criterion of emissions, as studies in adult individuals have shown loss of cochlear function in those exposed to noise and ototoxic medication19 - 21 long before the decrease in psychoacoustic thresholds, a factor that is not possible to investigate in the neonatal stage.

Literature shows that perinatal asphyxia is a major cause of failure in the neonatal hearing screening examination.22 , 23 However, when analyzing the amplitude of otoacoustic emissions, this study observed lower values than those found in newborns with no risk indicators for hearing loss at birth. This indicates the possibility of damage to cochlear cells caused by tissue hypoxia, an information not taken into account for the criteria of normal otoacoustic emissions. Therefore, these infants should undergo clinical follow-up, as proper development of auditory skills depends on the integrity of the peripheral auditory system, and thus, parents should be informed. It is believed that other tests, such as brainstem auditory evoked potentials (BAEPs), already used in the clinical routine in neonates with low Apgar scores and electrocochleography, could assist in interpreting these findings.

It can be concluded that the analysis of the intrinsic characteristics of the transient evoked otoacoustic emission test showed lower amplitude values, suggesting lower performance of outer hair cells in neonates who suffered perinatal asphyxia at the frequency bands of 2,000, 3,000, and 4,000 Hz for the right ear, and 2,000 and 4,000 Hz for the left ear. Newborns that suffered asphyxia require clinical monitoring and electrophysiological and electroacoustic assessment to identify possible damage to the cochlea and auditory nerve cells, as well as to the development of auditory processing.

Introdução

A escala de Apgar permite verificar o estado clínico do recém-nascido e identificar aqueles que necessitam de assistência, avaliando os riscos de uma asfixia perinatal.1 Ela consta de cinco critérios: frequência cardíaca, respiração, tônus muscular, irritabilidade reflexa e coloração da pele. Cada item recebe valores que variam de 0 a 2, sendo que, quanto maior a pontuação, melhores são as condições ao nascimento.2 , 3 Essa avaliação é realizada no primeiro, no quinto e no décimo minutos de vida, pelo médico neonatologista. No entanto, a asfixia perinatal desenvolve-se quando há hipoperfusão tecidual significativa e diminuição da oferta de oxigênio decorrente das mais diversas etiologias durante o período periparto, que podem causar lesões neurológicas e nas células ciliadas da cóclea.2 Índices menores que 4 no primeiro minuto e/ou menores do que 6 no quinto minuto, na escala de Apgar, são considerados indicadores de risco para deficiência auditiva e merecem atenção.4

A primeira avaliação auditiva deve ocorrer ainda no berçário por meio do exame de emissões otoacústicas que permite avaliar a integridade das células ciliadas externas.5 , 6 Na maioria dos estudos sobre triagem auditiva com emissões otoacústicas, o critério usado para caracterizar um exame normal é baseado na "presença" de resposta.7 Entretanto, para Aidan et al,8 um dos critérios para verificar o real status da orelha interna é a análise das características intrínsecas desse exame, como a amplitude das respostas dessas emissões.

Segundo Basseto et al,9 recém-nascidos a termo apresentam maiores amplitudes de resposta quando comparados a recém-nascidos pré-termo. O sexo feminino e a orelha direita costumam apresentar amplitudes maiores.9 , 10 Já o uso de drogas ototóxicas pode levar à resposta de menor amplitude nas emissões otoacústicas.11 Sob o ponto de vista de que a análise da relação sinal/ruído pode trazer informações adicionais sobre o funcionamento das células ciliadas externas, o objetivo deste estudo foi avaliar os níveis de resposta das emissões otoacústicas evocadas por estímulo transiente em lactentes que tiveram asfixia perinatal.

Métodos

Este trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina de Botucatu (FMB - Universidade Estadual Paulista (UNESP), processo nº 4156/2012. Os dados foram coletados no Centro de Reabilitação dos Distúrbios da Audição e Comunicação (CERDAC) do Hospital das Clínicas (HC) da FMB-UNESP, no período de abril de 2012 a abril de 2013.

O estudo foi de uma coorte não concorrente de população fixa. Os critérios de inclusão foram: a) Ter nascido nesse HC, b) Ter presença de resposta no exame de emissões otoacústicas transientes, c) Termo de Consentimento Livre e Esclarecido assinado pelos responsáveis do neonato. Como critérios de exclusão, consideraram-se: alterações de orelha média diagnosticadas pelo médico otorrinolaringologista, presença de síndromes genéticas, histórico de infecções congênitas e uso de drogas ototóxicas.

Para os indivíduos expostos, considerou-se o escore de Apgar menor que 4 no primeiro minuto e/ou menor que 6 no quinto minuto, por serem considerados risco para deficiência auditiva, e denominou-se tal escore de "Apgar baixo". Considerou-se também o diagnóstico médico de asfixia perinatal para esse grupo. O diagnóstico de asfixia perinatal foi considerado, pelo médico, de acordo com as manifestações clínicas do neonato, que podiam ser de natureza neurológica, cardiovascular, respiratória, metabólica, renal, gastrointestinal e hematológica. Para os não expostos, somente os neonatos com escore de Apgar maior que 7 no primeiro minuto foram selecionados para comparação.

Não houve critério para pareamento da amostra, mas os potenciais confundidores, idade gestacional, peso ao nascimento e sexo foram testados (tabelas 2, 3 e 4, respectivamente). Como não houve indício de relações plausíveis significativas com o desfecho, a relação entre asfixia e respostas das emissões foi analisada sem necessidade de correção.

Tabela 2

Relação entre idade gestacional e amplitude por frequência

Tabela 3

Relação entre peso ao nascer (PN) e amplitude das emissões otoacústicas transientes

Tabela 4

Relação entre sexo e amplitude

Quanto ao cálculo amostral, por se tratar de uma coorte não concorrente, de casuística fixa, não houve dimensionamento amostral na fase de planejamento, mas uma estimativa de poder de teste, e os poderes estimados variaram de 60 a 85%, dependendo da frequência/orelha. Para esses poderes estimados, considerava-se a amostragem aleatória simples, de normalidade dos desfechos, erro tipo I igual a 0,05 e desvio padrão igual entre as pessoas com ou sem Apgar baixo.

O exame de emissões otoacústicas transientes foi executado por uma fonoaudióloga especialista em audiologia. Foram registradas as respostas de ambas as orelhas, com o lactente em estado de sono natural, pós-prandial, no colo da mãe, após 48 horas de vida, em sala silenciosa. Caso o lactente acordasse durante o exame, a responsável era orientada a fazê-lo dormir novamente. O equipamento utilizado, em todas as avaliações foi o OtoRead/ Interacoustics, que permite a captação das respostas por meio da introdução de uma sonda, com microfone acoplado, no meato acústico externo.

Utilizou-se, como critério de análise, o parâmetro de PASSA/FALHA descrito no protocolo do próprio equipamento, com estímulo clique, intensidade de 83dBpeSPL, e foram avaliadas 6 bandas de frequências (de 1500Hz a 4000Hz). Os valores considerados PASSA foram: emissões presentes numa relação sinal/ruído de 6 dB em pelo menos três bandas de frequências consecutivas, inclusive a de 4000Hz. O tempo de realização do exame foi de, no máximo, 64 segundos.

Foi considerada para análise a relação sinal/ruído das frequências de 2, 3 e 4kHz, de ambas as orelhas.12 os valores obtidos em cada frequência foram comparados entre os grupos. A análise estatística do conjunto de dados foi efetuada utilizando os testes não paramétricos Kruskal Wallis, Correlação de Sperman e Mann-Whitney. O teste não paramétrico foi utilizado porque a distribuição probabilística do desfecho não foi identificada. Em todos os testes, foi destacado o nível descritivo, sendo utilizado o nível de significância de 0,05 (ou 5%) para rejeição da hipótese de nulidade.

Resultados

Participaram do estudo 154 lactentes, e a caracterização da amostra, com relação a sexo, idade gestacional média e peso ao nascimento, está representada na tabela 1.

Tabela 1

Caracterização da amostra

Antes da análise do efeito da asfixia perinatal sobre o nível de resposta das emissões otoacústicas transientes, investigaram-se o efeito da idade gestacional e o peso ao nascimento como possíveis variáveis de confundimento, porém não observamos significância estatística (tabelas 2 e 3).

Entretanto, na investigação da variável sexo, observamos maiores amplitudes de resposta para o sexo feminino nas frequências de 2kHz, 3kHz e 4kHz à direita, e 3kHz à esquerda (tabela 4).

Na comparação entre indivíduos que apresentaram asfixia perinatal e saudáveis, observaram-se menores amplitudes de respostas nos indivíduos expostos ao indicador de risco para deficiência auditiva, em todas as frequências, exceto em 3kHz na orelha esquerda (tabela 5). Nesse caso, houve ajuste da análise em relação ao sexo por ser um possível fator de confundimento.

Tabela 5

Comparação entre recém-nascidos com e sem asfixia perinatal (em relação a amplitude de resposta)

Discussão

Um dos métodos utilizados atualmente para diagnosticar de forma precoce a deficiência auditiva é a triagem auditiva por meio das emissões otoacústicas, que tem como objetivo identificar neonatos com possíveis alterações auditivas. Sua análise é baseada na categorização de respostas "presentes" ou "ausentes",13 sendo somente os "ausentes" candidatos à avaliação diagnóstica da audição por outros métodos, exceto os casos com suspeita de neuropatia auditiva.

No estudo da amplitude das emissões otoacústicas transientes em função do sexo, observaram-se amplitudes médias significantemente maiores nos neonatos do sexo feminino com predomínio da orelha direita, como foi relatado por outros estudos.8 , 14 Segundo Cassidy & Ditty 2001,14 amplitudes maiores no exame de emissões otoacústicas transientes no sexo feminino em relação ao masculino podem ser atribuídas a maior sensibilidade das células ciliadas externas no sexo feminino. Porém, esse achado tem pouca relevância clínica, bem como a assimetria, o que sugere investigações para esclarecimentos desses fenômenos.8 A análise da relação sinal/ruído também foi motivo de estudo para outros autores, como Jiang et al,15 que verificaram amplitudes significantemente menores nas frequências de 1kHz e 10kHz no exame de emissões otoacústicas por produto de distorção em neonatos com baixo índice de Apgar, sugerindo comprometimento coclear, mesmo com presença de resposta. A magnitude da resposta também mostrou ser influenciada por outros indicadores de risco, como a hiperbilirrubinemia, a prematuridade e a exposição a ototóxicos.16 - 18 Esses achados mostram que ainda é necessário investigar melhor os critérios de normalidade da função coclear, principalmente o critério de "passa/falha" das emissões, pois estudos em indivíduos adultos mostram prejuízo da função coclear naqueles expostos a ruídos e que usam medicamentos ototóxicos muito antes da queda nos limiares psicoacústicos,19 - 21 fator que não é possível investigar na fase neonatal.

Na literatura, observa-se que a asfixia perinatal é uma das principais causas de falha no exame de triagem auditiva neonatal.22 , 23 Entretanto, este estudo observou, ao analisar a amplitude das emissões otoacústicas transientes, valores inferiores aos encontrados em neonatos sem indicadores de risco para deficiência auditiva ao nascimento. Isso indica a possibilidade de danos às células cocleares ocasionados pela hipóxia tecidual, dado não valorizado pelos critérios de normalidade das emissões otoacústicas. Portanto, esses lactentes devem ter seguimento clínico, pois o desenvolvimento adequado das habilidades auditivas depende da integridade do sistema auditivo periférico; os pais devem estar atentos. Acredita-se que outros exames, como o potencial evocado auditivo de tronco encefálico, já utilizado na rotina clínica em neonatos com boletim de Apgar baixo, e a eletrococleografia, poderiam auxiliar na interpretação desses achados.

Pode-se concluir que a análise das características intrínsecas do exame de emissões otoacústicas evocadas transientes mostrou valores de amplitude inferiores, sugerindo menor desempenho das células ciliadas externas em neonatos que tiveram asfixia perinatal nas bandas de frequências de 2000, 3000 e 4000Hz para a orelha direita e de 2000 e 4000Hz para a orelha esquerda. Recém-nascidos que tiveram asfixia necessitam de acompanhamento clínico e de exames eletrofisiológicos e eletroacústicos para identificar possíveis danos das células cocleares e nervo auditivo, bem como o desenvolvimento do processamento auditivo.