Application of Phase Spectral Analysis for Brain Stem Auditory Evoked Potential Detection in Normal Subjects and Patients with Posterior Fossa Tumors

Abstract

A statistical test of the brain stem auditory-evoked potential (BAEP) detection is presented. The data were collected by averaging groups of 200 sweeps in order to obtain a set of group averages. The synchrony measure (SM), which represents the degree of reproducibility for group averages, is used as a statistical measure and is calculated from the phase variance for selected Fourier components of the group averages. The sensitivity of the test was demonstrated on 375 normal BAEPs with different stimulus intensities (45,60,75 dB SL) from both the ipsilateral and contralateral recordings, and on 82 BAEP recordings in the absence of stimulus. In all 375 cases of normal BAEPs the SM exceeds the threshold level while in the absence of stimulation the SM was below the threshold level. The clinical usefulness of the test was demonstrated on 22 patients with tumors of the posterior fossa. The absence of the BAEP was detected in 21 patients. In 12 out of 13 patients with lateralized tumors (acoustic neuromas), absence of the BAEP was noted for stimulation of the affected ear.

Un test statistique de détection des potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (PEATC) est présenté. Les données ont été recueillies en moyennant des groupes de 200 passages afin d'obtenir un ensemble de moyennes de groupe. La mesure de synchronie, qui représente le degré de reproductibilité pour les moyennes de groupe, sert de mesure statistique et est calculée à partir de la variance de la phase pour des composants de Fourier sélectionnés des moyennes de groupe. La sensibilité du test a été démontrée sur 375 PEATC normaux à différentes intensités de stimulation (45,60,75 dB SL) dans des enregistrements ipsi-et controlatéraux, et sur 82 enregistrements en l'absence de stimulation. Dans tous les 375 cas de PEATC normaux la mesure de synchronie a dépassé le niveau du seuil tandis qu'en l'absence de stimulation elle était sous le niveau de seuil. L'utilité clinique de ce test a été démontrée chez 22 patients présentant une tumeur dans la fosse postérieure. L'absence de PEATC a été décelée dans 21 cas. Dans 12 sur 13 patients présentant des tumeurs unilatérales (neurinomes de l'acoustique), l'absence de PEATC était observée lors de la stimulation de l'oreille affectée.

Key Words:

• Brain stem auditory-evoked potential
• Spectral analysis
• Posterior fossa tumors
• Synchrony measure
• Phase variance
• Fourier transform