Введение
С 2020 г. мир охвачен пандемией новой коронавирусной инфекции (COVID-19), клинические проявления, патофизиология и последствия которой активно изучаются учеными во всем мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, на 2 декабря 2022 г. зарегистрировано более 640 млн подтвержденных случаев заболевания и более 6,6 млн летальных исходов по всему миру [1]. Вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, поражает различные системы и органы, в том числе головной мозг [2, 3], и может приводить к нарушениям слуха, как и ряд других вирусных инфекций [4]. Результаты научных исследований, посвященных изучению состояния слуха после COVID-19, весьма разрозненны. Среди кохлеовестибулярных расстройств у пациентов во время или после COVID-19 описаны тугоухость, головокружение и шум в ушах. В целом нарушение слуховой функции считается относительно редким осложнением заболевания. Однако с начала пандемии случаи острой сенсоневральной тугоухости на фоне COVID-19 зарегистрированы и у мужчин, и у женщин разных возрастных групп, как при тяжелом, так и при легком течении инфекции [5]. Иногда снижение слуха сопровождалось возникновением субъективного ушного шума [6]. В ряде случаев инфекция COVID-19 стала причиной глухоты, что в дальнейшем послужило показанием к выполнению кохлеарной имплантации [7].
Для комплексной оценки влияния COVID-19 на слуховую функцию в разных работах использовалась тональная пороговая аудиометрия в стандартном и расширенном диапазоне частот, акустическая импедансометрия; в некоторых случаях исследование дополнялось регистрацией отоакустической эмиссии (ОАЭ) и коротколатентных слуховых вызванных потенциалов [8—10], значительно реже — речевой аудиометрией [11, 12].
По данным многих авторов, у пациентов, не имевших жалоб на снижение слуха после COVID-19, не обнаружены значительные изменения результатов тональной пороговой аудиометрии по сравнению с контрольной группой или по сравнению с порогами слуха, зарегистрированными до заболевания [8, 13]. Однако в некоторых работах описано повышение порогов слуха и снижение амплитуды ОАЭ у пациентов после перенесенной инфекции COVID-19 при сопоставлении с показателями у пациентов контрольной группы (особенно в высокочастотном диапазоне), что может быть расценено как повреждающее воздействие вируса SARS-CoV-2 на структуры внутреннего уха [9, 10, 14]. Патогенез COVID-19-ассоциированных нарушений слуха включает вирусное воспаление внутреннего уха, аутоиммунные нарушения, вызванные перекрестной реакцией антител или Т-клеток на антигены внутреннего уха, кохлеовестибулярное повреждение, возникающее вследствие цитокинового шторма поражение свертывающей системы крови, которое может привести к тромбоэмболическим осложнениям слухового и вестибулярного анализаторов и ишемии [15, 16]. Предполагается, что SARS-CoV-2, обладающий нейроинвазивными свойствами, может вызывать поражение центральной нервной системы с последующим нарушением высших психических функций, ухудшением памяти и возникновением нейрокогнитивных проблем [17—19]. При этом влияние COVID-19 на центральную часть слуховой системы практически не оценено, лишь небольшое число исследователей выполняли речевое тестирование пациентам после COVID-19 [11, 12].
Цель исследования — оценить разборчивость речи у взрослых пациентов после новой коронавирусной инфекции (COVID-19) в рамках комплексного изучения состояния периферических и центральных отделов слуховой системы и когнитивных функций.
Материал и методы
Обследованы 26 человек (52 уха) с жалобами на снижение слуха, нарушение разборчивости речи и/или шум в ушах после перенесенной инфекции COVID-19 различной степени тяжести: 7 мужчин (27%) и 19 женщин (73%) в возрасте от 22 до 85 лет (средний возраст 54±3,8 года). Критерии включения в исследование: 1) возраст старше 18 лет; 2) перенесенная инфекция COVID-19 в период от 2 до 12 нед до аудиологического обследования; 3) наличие жалоб на нарушение слуха и/или шум в ушах после перенесенной инфекции COVID-19; 4) предыдущее аудиологическое обследование не ранее чем за 12 мес до COVID-19. Критерии исключения: 1) возраст до 18 лет; 2) отсутствие жалоб на нарушение слуха; 3) отсутствие результатов аудиологических исследований, выполненных в течение года до заболевания COVID-19; 4) коморбидность (тяжелая соматическая и неврологическая патология).
Проведено сравнение жалоб и результатов базового аудиологического обследования (тональная пороговая аудиометрия, импедансометрия) до и после COVID-19. Кроме того, в период до 3 мес после перенесенного заболевания выполнено расширенное тестирование центральных отделов слуховой системы [20, 21], которое включало тест обнаружения паузы, определение разборчивости односложных слов в тишине и в шуме, тест чередующейся бинаурально речью (ЧБР), дихотический числовой тест, русский матриксный фразовый тест (Russian matrix sentence test — RuMatrix).
В тесте обнаружения паузы бинаурально на комфортном уровне громкости подавали чистые тоны (0,5 кГц, 1 кГц, 2 кГц и 4 кГц) длительностью 15 мс, в которые вставлены паузы от 0 до 40 мс. Задача слушателя состоит в том, чтобы ответить, воспринимает ли он сигнал как один звук или как два. На каждой частоте предъявляли по 9 сигналов с разной длительностью паузы, после чего оценивали минимальную паузу, воспринимаемую испытуемым на данной частоте. Рассчитывали средний порог обнаружения паузы на трех частотах, который в норме составляет менее 20 мс.
Тест ЧБР выполняли после оценки монауральной разборчивости односложных слов в тишине на комфортном уровне громкости: предъявляли по 20 слов на каждое ухо и определяли долю (%) правильно воспроизведенных пациентом слов (в норме этот показатель должен быть более 90%). Затем оценивали бинауральную разборчивость в условиях, когда односложные слова делились пополам и одна половина слова подавалась в одно ухо, а вторая половина сразу вслед за этим подавалась в другое ухо. Задача пациента состоит в том, чтобы повторить услышанное слово целиком (в норме разборчивость слов при этом должна быть не менее 80%). Рассчитывали разность между монауральной разборчивостью и разборчивостю в условиях чередующегося бинаурально предъявления (ΔЧБР), которая в норме не должна превышать 20%. При оценке разборчивости односложных слов в шуме на комфортном уровне громкости предъявляли записи из 20 односложных слов на фоне белого шума при соотношении сигнал/шум (signal-to-noise ratio — SNR) 0 дБ, сначала на одно, а затем на другое ухо; нормативный показатель составляет 70% и более.
В дихотическом числовом тесте одновременно на каждое ухо на комфортной громкости предъявляли по 20 разных двузначных чисел, задача пациента — повторить оба числа в любом порядке. Результат рассчитывали как долю правильно воспроизведенных пар чисел (%). В норме результат должен быть не менее 90%.
Перечисленные выше исследования выполняли в головных телефонах посредством следующего оборудования: клинический аудиометр MA 42 («MAICO Diagnostic GmbH», Германия), наушники TDH39 (ООО «Нейрософт», Россия), портативный MP3-CD-плеер («AEG», Германия), CD с записями RGDT и речевого материала.
В тесте RuMatrix речевой материал представлен синтаксически фиксированными, но семантически непредсказуемыми фразами из 5 слов: 1-е слово — имя собственное, 2-е — глагол, 3-е — числительное, 4-е — прилагательное, 5-е — существительное [22, 23]. Монаурально предъявляли 20 фраз в адаптивном режиме (интенсивность речевого сигнала менялась автоматически, уменьшаясь при верном ответе испытуемого и увеличиваясь при неправильном). На первом этапе оценивали порог распознавания фраз в тишине (уровень интенсивности, при котором пациент правильно воспроизводил 50% фраз) в дБ УЗД (количество децибел относительно исходного уровня звукового давления). Затем определяли порог распознавания фраз на фоне шума (уровень отношения сигнал/шум, при котором пациент правильно воспроизводил 50% фраз) в дБ SNR для каждого уха в отдельности. Нормативные показатели теста RuMatrix зависят от возраста испытуемых: средний порог разборчивости фраз в тишине в молодом возрасте составляет 19,4±3,8 дБ УЗД, а в пожилом возрасте не превышает 27 дБ УЗД; нормальный порог разборчивости фраз в шуме в молодом возрасте равен –8,7±0,9 дБ SNR, а в пожилом возрасте не превышает –6,9 дБ SNR [23]. Тест RuMatrix выполняли с помощью ноутбука, снабженного программным обеспечением Oldenburg Measurement Application («HörTech GmbH», Германия), звуковой картой EarBox («Auritec Medizindiagnostische Systeme Gmbh», Германия) и наушниками Sennheiser HDA200 («Sennheiser Electronic GmbH & Co. KG», Германия).
Оценку когнитивного статуса проводили посредством Монреальской когнитивной шкалы Montreal Cognitive Assessment (МоСА), позволяющей быстро проверить состояние внимания, концентрации, исполнительных функций, памяти, зрительно-конструктивных навыков, абстрактного мышления, ориентации. Нормальным результатом по шкале МоСА считается 26—30 баллов [24].
Для статистического анализа параметров распределения использовали стандартные показатели: объем выборки, среднее значение, стандартную ошибку среднего. Для оценки статистической значимости различий использовали T-тест Уилкоксона для связанных выборок и U-критерий Манна—Уитни, для оценки взаимосвязи между данными в группе — коэффициент ранговой корреляции Спирмена.
Результаты
Жалобы пациентов после выздоровления сопоставлялись с таковыми до перенесенной инфекции COVID-19 на основании анализа амбулаторных карт. У 12 (46%) человек отмечено появление новых жалоб или усугубление старых, превалирующей жалобой было нарушение разборчивости речи. Кроме того, 10 (38%) человек активно жаловались на ухудшение концентрации внимания и снижение памяти после перенесенной инфекции COVID-19.
По данным тональной пороговой аудиометрии, до COVID-19 у 10 (38%) человек имели место нормальные пороги слуха на оба уха в соответствии с международной классификацией, принятой в Российской Федерации [20], а у 16 пациентов диагностирована односторонняя или двусторонняя тугоухость: у 14 человек это была сенсоневральная тугоухость, а у 2 человек — смешанная. После перенесенной инфекции COVID-19 число пациентов с тугоухостью увеличилось до 19 (73%) за счет дополнительно выявленных случаев сенсоневральной тугоухости (рис. 1); ни у кого из них не отмечалось выраженной асимметрии слуха. У 10 пациентов имела место тугоухость I степени, у 7 пациентов — II степени и у 2 пациентов — III степени. Средний возраст пациентов с нормальным слухом составил 53,5±4,2 года, а средний возраст пациентов с потерей слуха — 61,7±2,6 года. При сопоставлении средних значений порогов слуха по воздушной проводимости в зоне речевых частот (0,5 кГц, 1 кГц, 2 кГц и 4 кГц) до и после COVID-19 выявлены статистически значимые изменения как для правого, так и для левого уха (p<0,05, Т-критерий Уилкоксона для связанных выборок). В среднем у пациентов группы увеличение порога слуха после COVID-19 составило 4,1±0,9 дБ (правое ухо) и 3,5±1,02 дБ (левое ухо).
Рис. 1. Распределение испытуемых (%) по состоянию порогов слуха до и после COVID-19.
После заболевания на 12% уменьшилось число бинаурально зарегистрированных тимпанограмм типа «А», так как у 4 пациентов с исходной тимпанограммой типа «А» после COVID-19 зарегистрирована тимпанограмма типа «С» (у 2 пациентов — бинаурально, у 2 пациентов — монаурально). Эти проявления указывают на тубарную дисфункцию, которая может являться следствием перенесенной инфекции COVID-19. Ухудшились результаты акустической рефлексометрии: отмечено сужение диапазона регистрируемых частот из-за отсутствия акустического рефлекса на частотах 2 кГц и 4 кГц (15% случаев для правого уха, 12% случаев для левого уха). При нормальной остроте слуха (14 ушей) акустический рефлекс зарегистрирован на всех частотах в 64% случаев (9 ушей) и не зарегистрирован ни на одной частоте в одном ухе. У пациентов со сниженным слухом (38 ушей) акустический рефлекс зарегистрирован на всех частотах в 16% случаев (6 ушей) и не зарегистрирован ни на одной частоте в 37% случаев (14 ушей).
Тест обнаружения паузы успешно прошли только 11 (42%) из 26 пациентов (7 пациентов с нормальным слухом и 4 пациента с тугоухостью I степени); остальные 15 (58%) человек не справились с ним.
Результаты расширенного речевого тестирования пациентов после перенесенной инфекции COVID-19 представлены на рис. 2. Разборчивость односложных слов в тишине в среднем составила 89,5±2,4% при нормальном слухе и 75,5±5,5% при тугоухости (у 5 из 19 пациентов с тугоухостью она не превышала 60%); в шуме эти показатели соответственно были равны 74,1±2,7% и 52,4±3,7% (см. рис. 2, а). Низкая разборчивость односложных слов в шуме (≤60%) по крайней мере на одно ухо выявлена у 42% пациентов.
Рис. 2. Результаты расширенного речевого тестирования пациентов с нормальным слухом и тугоухостью после COVID-19 (n=26; 52 уха).
а — разборчивость односложных слов в тишине и в шуме; б — результаты дихотического числового теста; в — разборчивость односложных слов в условиях чередующегося бинаурально предъявления (тест ЧБР); г — порог разборчивости фраз в тишине (дБ УЗД) и в шуме (дБ SNR) по результатам теста RuMatrix. Стрелками обозначены диапазоны нормативных показателей в направлении их улучшения. * — p<0,05; ** — p<0,01.
Дихотический числовой тест (см. рис. 2, б) оказался самым трудным для выполнения, поскольку требовал высокой концентрации внимания. Его результаты у пациентов с нормальным слухом в среднем составили 70,9±6,4%, а при тугоухости были хуже (p<0,05), составив 50,8±7,3%; у 11 (58%) пациентов с тугоухостью этот показатель был менее 60%.
В тесте ЧБР (см. рис. 2, в) получен широкий разброс результатов (от 0% до 100%); среднее значение разборчивости односложных слов в условиях бинаурального предъявления у пациентов с нормальным слухом составляло 87,7±3,4%, а с тугоухостью — 65,0±8,9%; ΔЧБР равнялась соответственно 4,0±2,2% и 8,4±6,1%.
Тест RuMatrix как в тишине, так и в шуме с высокой степенью статистической значимости (p<0,01) показал ухудшение разборчивости по сравнению с возрастными нормативами (см. рис. 2, г). Порог разборчивости фраз в тишине у пациентов с нормальным слухом в среднем составлял 25,8±2,7 дБ УЗД, а с тугоухостью — 60,2±5,1 дБ УЗД; показатель в шуме соответственно составлял –6,8±0,42 дБ SNR и 2,7±2,5 дБ SNR. У одного пациента с двусторонней тугоухостью III степени порог разборчивости фраз в шуме достиг +11,6 дБ SNR на правое ухо и +2,2 дБ SNR на левое ухо (результат теста RuMatrix в тишине у этого пациента составил 78,4 дБ УЗД и 62,8 дБ УЗД соответственно). Наблюдалась высоко значимая корреляция (p<0,01) между порогами разборчивости фраз в тишине и средними порогами слуха в речевом диапазоне, а также сильная отрицательная корреляция между результатами разборчивости односложных слов в шуме и результатами RuMatrix как в шуме (p<0,01), так и в тишине (p<0,05).
У пациентов с нормальным слухом или тугоухостью I степени с порогами слуха, не превышающими 30 дБ (9 человек), проведен анализ совокупности речевых тестов. Критерием наличия центральных слуховых расстройств считалось отклонение от нормы более чем на два стандартных отклонения в двух или более тестах, а критерием подозрения на нарушение центральной слуховой обработки — отклонение в одном тесте. В соответствии с данными критериями наличие центральных слуховых расстройств зафиксировано у 3 (33%) пациентов, подозрение на центральные расстройства с отклонением в одном тесте (дихотическом числовом) — у 4 (44%) человек; лишь два испытуемых успешно справились со всеми тестами.
Индивидуальные значения когнитивного теста MoCA варьировали от 15 до 29, в среднем составив 23,8±0,9 балла; у 16 (62%) человек они были ниже нормативных. У пациентов с нормальными порогами слуха результаты теста MoCA составили 25,5±0,8 балла, что приближается к нормативному значению, а у пациентов с тугоухостью они были ниже, а именно 21,5±1,7 (p<0,05, критерий Манна—Уитни).
Корреляционный анализ показал, что решающими факторами, которые в основном повлияли на результаты аудиологического обследования, являются продолжительность и тяжесть течения COVID-19. Обнаружено, что длительность заболевания умеренно коррелирует со средними значениями порогов слуха в зоне речевых частот и со средними порогами слуха в диапазоне 4—8 кГц (p<0,1). Выявлена умеренная отрицательная корреляция между показателем когнитивного теста MoCA и длительностью заболевания (p<0,1), а также слабая корреляция между показателем MoCA и тяжестью заболевания (p<0,2).
Наблюдались корреляции между результатами теста RuMatrix в шуме и длительностью заболевания (p<0,005), тяжестью заболевания (p<0,1). Для теста RuMatrix в тишине также установлена статистически значимая корреляция с длительностью заболевания (p<0,01) и умеренная корреляция с тяжестью течения COVID-19 (p<0,1). Кроме того, обнаружена умеренная отрицательная корреляция между результатами теста RuMatrix в тишине и оценкой в баллах по шкале MoCA (p<0,1). Для теста RuMatrix в шуме она была еще более выраженной и достигала уровня статистической значимости для правого уха (p<0,05). Выявлена умеренная корреляция между оценками MoCA и результатами дихотического числового теста (p<0,1).
Обсуждение
В отличие от других научных работ, посвященных оценке слуха после COVID-19, в которых проводился анализ результатов тональной пороговой аудиометрии слушателей без жалоб на снижение слуха [14], в данное исследование включены только пациенты с жалобами на нарушения слуха, ранее (до заболевания COVID-19) прошедшие базовое аудиологическое обследование. Анализ результатов тональной пороговой аудиометрии до и после COVID-19 выявил статистически значимое увеличение средних значений порогов слуха по воздушной проводимости в зоне речевых частот и умеренную корреляцию порогов слуха в зоне речевых и высоких частот с длительностью заболевания. Эти данные согласуются с результатами исследования Н.А. Дайхеса и соавт. (2020), которые отметили статистически значимое снижение амплитуды задержанной вызванной ОАЭ на высоких частотах у пациентов с тяжелым и среднетяжелым течением COVID-19, а также при бессимптомной форме заболевания по сравнению с контрольной группой; это расценено авторами как повреждающее воздействие вируса SARS-CoV-2 на структуры внутреннего уха — наружные волосковые клетки органа Корти [10]. Изменения, обнаруженные в нашей работе при импедансометрии после COVID-19, в частности уменьшение числа случаев регистрации акустического рефлекса, могут быть связаны как с дисфункцией среднего уха и повышением порогов слуха после болезни, так и с влиянием SARS-CoV-2 на центральную нервную систему.
Специальные тесты по оценке состояния центральных отделов слуховой системы также выявили отклонения, указывающие на возможность поражений разного уровня. Так, 58% пациентов не смогли успешно выполнить тест обнаружения паузы, который определяет способность к различению тонких временных аспектов звуковых сигналов, лежащую в основе понимания речи. Тест отличается высокой чувствительностью к нарушениям слуховой обработки в области коры головного мозга, особенно левого полушария [21]. Речевая аудиометрия в тишине не относится к тестам для выявления центральных нарушений, однако низкие показатели разборчивости как односложных слов, так и фраз в тишине, полученные в данном исследовании, должны быть приняты во внимание при анализе полученных результатов: у всех 5 пациентов с разборчивостью односложных слов в тишине 60% и менее обнаружены признаки центральных слуховых расстройств. Ранее показано, что разборчивость речи в тишине зависит главным образом от состояния периферического отдела слуховой системы [21, 23]; это подтверждается выявленной в нашем исследовании корреляцией между порогом разборчивости фраз в тишине и средним порогом слуха в речевом диапазоне. Вместе с тем ухудшение результатов теста RuMatrix в тишине по сравнению с нормативными показателями может отражать специфическое влияние вируса на память.
По данным ряда клинических исследований, речевая аудиометрия в шуме чувствительна к патологии слуховой коры [21]. В данной работе обнаружено ухудшение разборчивости как односложных слов, так и фраз на фоне шума у большинства пациентов после COVID-19. При этом выявленная корреляция между результатами теста RuMatrix в шуме и тяжестью течения COVID-19 позволяет предположить тропность вируса к слуховой коре.
Тест ЧБР, результаты которого у пациентов с тугоухостью были статистически значимо хуже по сравнению с нормативными показателями, относится к тестам бинаурального взаимодействия, оценивающим эффективность слияния акустической информации, полученной от каждого уха в отдельности. Считается, что такое слияние происходит в стволе мозга, на уровне верхнего оливарного комплекса; таким образом, эти тесты чувствительны к патологии ствола мозга, но по некоторым сведениям могут также быть маркером дисфункций высших слуховых центров [21, 25].
Плохие результаты дихотического числового теста у пациентов после COVID-19 как с нормой слуха, так и с тугоухостью могут свидетельствовать о нарушениях на уровне мозолистого тела и слуховой коры [21].
Известно, что на разборчивость речи влияют не только периферический слух и центральная слуховая обработка, но и когнитивные способности [21, 25]. Результаты по шкале MoCA были значительно хуже у обследованных пациентов по сравнению с нормативными результатами. Выявленные в данной работе корреляции между числом баллов по шкале МоСА и результатами теста RuMatrix в шуме и дихотического числового теста согласуются с данными литературы о взаимосвязи между когнитивными расстройствами и снижением разборчивости речи при наличии нарушений центральной слуховой обработки [26]. В рамках проведенного исследования тест MoCA не был выполнен до COVID-19, поэтому невозможно было сравнить когнитивный статус пациентов до и после COVID-19. Однако обнаруженные корреляции между результатами теста МоСА и продолжительностью COVID-19 и тяжестью его течения могут указывать на ассоциацию между COVID-19 и когнитивными нарушениями.
Возможные механизмы вирусиндуцированного повреждения центральных путей слухового анализатора недостаточно изучены. Доказано, что SARS-CoV-2, проникая через обонятельный эпителий и решетчатую кость к обонятельным луковицам и другим отделам центральной нервной системы, вызывает обонятельные расстройства, ухудшение памяти и когнитивные нарушения [17, 19, 27, 28]. Предполагается, что центральные слуховые пути могут вовлекаться в воспаление, что повлечет за собой развитие нарушений слуховой обработки. Другой возможный механизм развития центральных слуховых расстройств может быть связан с вирусиндуцированной коагулопатией и, как следствие, с высокой частотой тромбозов, ведущих к развитию транзиторной ишемии [15]. Такой механизм может лежать в основе и периферических, и центральных слуховых нарушений.
Заключение
Как у пациентов с тугоухостью, так и у испытуемых с нормальными порогами слуха выявлено ухудшение разборчивости речи, совпадающее с их жалобами, возникшими после COVID-19. Это может быть признаком нарушения центральной слуховой обработки, а также следствием ухудшения памяти и снижения когнитивных способностей. Выявленная корреляция между результатами теста RuMatrix в шуме и тяжестью течения COVID-19 позволяет предположить тропность вируса к слуховой коре. Необходимо дальнейшее аудиологическое наблюдение пациентов после COVID-19 для оценки потенциального влияния вируса на слуховую систему в долгосрочной перспективе.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.