Comparison of NB Chirp ABR and 40 Hz AERP in Normal Hearing Adults

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2024.240709

Abstract

Abstract:

Objective To investigate the relationship between the narrow band Chirp auditory brainstem response （NB Chirp ABR） response thresholds, 40 Hz auditory event related potential （40 Hz AERP） response thresholds and pure-tone audiometry （PTA） thresholds in normal hearing adults under sound stimulation of different frequencies. Methods A total of 100 ears of 50 normal-hearing adult subjects were selected as the experimental group. PTA, NB Chirp ABR and 40 Hz AERP tests were conducted at the frequencies of 0.5, 1, 2, and 4 kHz. The relationship between the NB Chirp ABR, 40 Hz AERP response thresholds and the PTA thresholds were analyzed using paired samples t-tests, Pearson correlation coefficients, and scatter plots. The mean differences between the response thresholds and the PTA thresholds at each frequency were calculated as the calibration values for our laboratory. Additionally, 22 ears of 11 normal-hearing adult subjects were selected as the validation group to evaluate the accuracy of predicting behavioral hearing thresholds using NB Chirp ABR, 40 Hz AERP, and their combined application, respectively. Mean absolute error （MAE）, mean square error （MSE）, root mean square error （RMSE）, and correlation coefficients were used as evaluation metrics. Results At the frequencies of 0.5, 1, 2, and 4 kHz, the correlation coefficients between the NB Chirp ABR response threshold and the PTA threshold were 0.601, 0.672, 0.805, 0.931, and the correlation coefficients between the 40 Hz AERP response threshold and the PTA threshold were 0.763, 0.737, 0.643, 0.580, respectively. The combined application of NB Chirp ABR and 40 Hz AERP, using laboratory calibration values established in this study, demonstrated the accuracy of predicting behavioral hearing thresholds with MAE, MSE, RMSE, and the correlation coefficient values of 2.216 dB nHL, 7.509 dB nHL, 2.740 dB nHL and 0.906, respectively. Conclusion NB Chirp ABR has application value in the assessment of hearing function. When combined with 40 Hz AERP, with 40 Hz AERP used at 0.5 and 1 kHz, and NB Chirp ABR used at 2 and 4 kHz, it can improve the accuracy of auditory function assessment.

Key words: forensic medicine, narrow band Chirp auditory brainstem response （NB Chirp ABR）, 40 Hz auditory event related potential （40 Hz AERP）, pure-tone audiometry （PTA）, auditory function assessment

CLC Number:

Yan GAO, Xia LIU, Fang CHEN, Xiao-ping YANG, Ze-yu WANG, Ya-ning SUN, Yan-liang SHENG, Wen-tao XIA. Comparison of NB Chirp ABR and 40 Hz AERP in Normal Hearing Adults[J]. Journal of Forensic Medicine, 2025, 41(6): 559-565.

Figures/Tables 3

Tab. 1 Comparison of NB Chirp ABR response thresholds， 40 Hz AERP response thresholds，and the mean differences of each with PTA thresholds at different frequencies

频率	NB Chirp ABR反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	40 Hz AERP反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	PTA阈值/（ $x ¯$ ±s，dB HL）	平均差值/［ $x ¯$ （95%CI），dB nHL］
频率	NB Chirp ABR反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	40 Hz AERP反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	PTA阈值/（ $x ¯$ ±s，dB HL）	NB Chirp ABR反应阈与PTA阈值	40 Hz AERP反应阈与PTA阈值
0.5 kHz	15.45±5.99^1）	18.55±5.65^1）	6.00±5.55	9.45（8.42，10.48）	12.55（11.78，13.32）
1 kHz	16.55±6.92^1）	26.75±6.87^1）	7.65±6.61	8.90（7.81，9.99）	19.10（18.13，20.07）
2 kHz	11.55±6.84^1）	27.90±6.82^1）	8.20±7.30	3.35（2.47，4.23）	19.70（18.51，20.89）
4 kHz	13.90±11.16^1）	37.35±9.78^1）	10.90±11.16	3.00（2.18，3.82）	26.45（24.53，28.37）

Tab. 1 Comparison of NB Chirp ABR response thresholds， 40 Hz AERP response thresholds，and the mean differences of each with PTA thresholds at different frequencies

频率	NB Chirp ABR反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	40 Hz AERP反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	PTA阈值/（ $x ¯$ ±s，dB HL）	平均差值/［ $x ¯$ （95%CI），dB nHL］
频率	NB Chirp ABR反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	40 Hz AERP反应阈/（ $x ¯$ ±s，dB nHL）	PTA阈值/（ $x ¯$ ±s，dB HL）	NB Chirp ABR反应阈与PTA阈值	40 Hz AERP反应阈与PTA阈值
0.5 kHz	15.45±5.99^1）	18.55±5.65^1）	6.00±5.55	9.45（8.42，10.48）	12.55（11.78，13.32）
1 kHz	16.55±6.92^1）	26.75±6.87^1）	7.65±6.61	8.90（7.81，9.99）	19.10（18.13，20.07）
2 kHz	11.55±6.84^1）	27.90±6.82^1）	8.20±7.30	3.35（2.47，4.23）	19.70（18.51，20.89）
4 kHz	13.90±11.16^1）	37.35±9.78^1）	10.90±11.16	3.00（2.18，3.82）	26.45（24.53，28.37）

Tab. 2 The correlation coefficients （ r ） between theresponse thresholds of NB Chirp ABR， 40 Hz AERP，and the PTA thresholds at different frequencies

频率	NB Chirp ABR	40 Hz AERP
0.5 kHz	0.601	0.763
1 kHz	0.672	0.737
2 kHz	0.805	0.643
4 kHz	0.931	0.580

Fig. 1 The correlation between the response thresholds of NB Chirp ABR， 40 Hz AERP，and the PTA thresholds at different frequencies

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