주파수별 ABR(청성뇌간반응) 역치를 정확히 측정하려면 측정주파수와 측정강도 각각에 대한 가중치 N값 보정이 필요하다.
기존의 dBnHL 보정에서는 정상인의 청성유발전위 발생강도를 기준으로 각 주파수별 N값을 설정한다. 그러나 정확한 dBnHL 보정은 측정주파수와 더불어 각 측정강도 별로도 각각 차별적인 N값 보정이 요구된다. 이는 청력소실 정도에 따라 누가현상(recruitment) 정도가 다르기 때문이다. 강도별로 N값이 보정되지 않으면 PTA 역치와 ABR 역치 간 격차가 고도 난청으로 갈수록 심해진다. dBHL과 dBnHL 보정을 위한 N값은 경도난청인을 대상으로 한 ABR 검사에서보다 고도난청인을 대상으로 한 ABR 검사에서 N 수치가 더 작아야 한다. 주파수별 ABR 검사 시에는 각 강도별로 N값을 설정해야 하는 관계로, 이를 위해 Earlogic에서 개발한 AMA-ERA 뇌유발전위검사기에는 컴퓨터 알고리듬에 의해 N값이 각 주파수와 강도 별로 자동 설정되도록 기능이 구현되어 있다.
 
 

청성유발전위 검출 및 분석에 부정적인 영향을 미치는 잡파 유형을 크게 주기성 잡파(Periodic Artifact)와 비주기성 잡파 (Non-Periodic Artifact)로 구분할 때, 주기성 잡파에는 전기잡파, 자극잡파, 근전도잡파가 있으며 비주기성 잡파에는 눈깜박거림, 신체움직임, 침삼킴 등에서 비롯되는 잡파들이 있다.
전기잡파, 자극잡파, 근전도잡파 등과 같은 주기성 잡파는 FFT 필터로 쉽게 해결되며, 눈깜박거림과 신체움직임 등에서 비롯되는 큰 진폭의 낮은 주파수 특성을 갖는 비주기성 잡파들은 주파수별 ABR 검사에선 그다지 큰 영향을 주지 않는다.
가장 문제가 되는 잡파 유형은 침삼킴에 의한 고주파성 잡파나 가끔씩 돌발적으로 발생하는 미세잡파들이다.
침삼킴잡파는 피검자에게 침삼키지 말라고 충고하면 되지만
다양한 미세요인들에 의해 발생하는 돌발성 미세잡파들은 별도의
필터링 과정이 필요하다.

돌발성 미세잡파 (non-periodic Fine artifact) 제거 기능이란 자극

   위의 그래프는 2000Hz tone-pip(10ms)을 40회/sec 빈도수로
   30초간 제시하면서 얻은 raw data에서 10sec ~ 10.060sec 구간을
   발췌한 것임
이후 특정 시간구간에서의 최대 positive peak와 최소 negative peak 간의 차이가 특정 uV 이상일 경우 해당 epoch(window)를
가산평균 시 제외시키는 기능이다. 통제 조건들은 다음과 같다.

Period ( )ms ~ ( )ms / Amplitude ( )uV

Period는 각각의 자극이 제시된 시점으로부터의 시구간(ms)이며, amplitude는 해당구간의 최대 positive peak에서 최소 negative peak를 뺀 값(uV)이다. 할당된 조건이 다음과 같다면,

Period (5)ms ~ (15)ms / Amplitude (20)uV

위의 그래프에서 두 번째 epoch는 가산평균 시 제외될 것이다. 첫번째 epoch의 경우 자극 시점 이후 5 ~ 15ms 구간에서의
최대 positive peak는 -11.5uV정도이며 최소 negative peak는 -27uV 정도이다. (-11.5uV) - (-27uV) = 15.5uV이고 할당된 20uV보다작으므로 가산평균시 제외되지 않는다. 두번째 epoch의 경우 자극 시점 이후 5 ~ 15ms 구간에서의 최대 positive peak는 19uV
정도이며 최소 negative peak는 -7.5uV 정도 된다. (19uV) - (-7.5uV) = 26.5uV이고 할당된 20uV보다 크므로 가산평균시 제외된다.

 
 
최적의 검사음 시작강도를 설정한 후 최소한의 검사음 제시로도 정확한 청력도를 검출하기 위해
고안된 것이 “랜덤베케시추적알고리듬”이다. 우선 1000Hz의 기준 검사음이 50dBHL의 강도부
터 10dB step으로 제시되면서 피검자의 좌우 청각역(auditory threshold)을 대략적으로 추정한다.
추정된 1000Hz 청각역을 기준으로 이보다 0~15dB 큰 강도에서부터 나머지 검사음 제시가 5dB
step으로 이루어진다. 피검자가 검사음을 지각하였을 경우 해당 검사음의 다음 순번 때 5dB 작은
검사음이 제시된다. 피검자가 검사음을 지각하지 못했을 경우 다음 순번 때 해당 검사음은 5dB
커진다. 이 모든 경과는 모니터 상의 청각검사 좌표에 실시간 표시된다. 랜덤베케시추적알고리듬과
고전적인 베케시측정법 간의 가장 큰 차이점이 있다면 자극이 랜덤으로 제시되어 피검자의
불필요한 주의집중에서 비롯되는 청력도 왜곡을 방지할 수 있다는 점이다.
랜덤베케시추적알고리듬이 최종적으로 청각역을 판별하는 기준은 6 가지이며, 역치 부근에서
최소3회 최대5회 이상 반복 검사를 시행한다. 상향역(ascending threshold) 지점과 하향역
(descending threshold) 지점의 2.5 dB 또는 5 dB 간격 평균값을 최종청력역치로 간주한다.
 
유발전위를 추출하여 청력도를 검출하는 데 있어 가장 중요한 문제는 뇌전위에 대한 우수한 신호대잡음비를 구현해야 한다는
점이다. 유발전위 추출 시 대뇌피질에서 유입되는 각종 잡파를 제거하는 기술은 ABR 청력도 검출에 소요되는 총 측정시간에
직접적인 영향을 미친다. 국제 의학계의 권장사항인 1000회 이상의 가산평균법을 그대로 적용할 경우 굳이 삼중잡파제거기술을
적용할 필요가 없다. 그러나 측정소요시간 단축을 위해 최소 40~300회 정도의 가산평균만으로 수 uV 이하의 청성유발전위를
추출해 내는 것이 가능하려면 기존의 상식적인 잡파제거기술로는 우수한 신호대잡음비 구현이 불가능하다. 최소 40~300회라는
열악한 가산평균 환경에서 우수한 신호대잡음비를 구현하고 성공적으로 유발전위를 추출해 내기 위해 삼중잡파제거메커니즘의
적용은 필수적인 것이라 하겠다. 아래와 같은 1단계, 2단계, 3단계의 삼중 잡파제거 절차를 거치면 최소한의 가산평균만으로도
유발전위 신호를 성공적으로 추출할 수 있으며 그로 인해 검사소요시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
 

1단계 대뇌피질로부터 유입되는 잡파성 자발전위를 실시간 FFT 분석한 후 IIR 필터를 이용해 제거
2단계 검사음을 랜덤으로 제시하여 각 종의 주기성 잡파 제거
3단계 검사 시 피검자의 신체적 변수에 의해 비주기적으로 발생하는 돌발성 미세잡파 제거
 
 
미세 청력도 검출을 위한 유발반응검사 시 관찰대상을 고전적인 Wave I, III, V 파형에서 Wave V와 SN10 파형으로 바꾸면 정확
한 청력도 검출에 보다 효과적이다. SN10이란 Wave V파 발생 이후 보여지는 완만한 negative 경사를 의미하며 자극 발생시점
으로부터 대략 10ms 전후에 나타난다. 삼중잡파제거메커니즘을 사용하지 않은 예비실험에서도 이들 모두 30Hz ~ 500Hz의 대역통
과필터를 적용한 300회 정도의 가산평균만으로도 다음과 같이 명확한 Wave V 피크와 SN10을 보여주는 유발반응파형 검출이 가
능했다 (삼중잡파제거메커니즘이 적용될 경우 수십 회의 가산평균만으로도 아래와 같은 파형 검출이 가능하다)
피검자에 따라 Wave V가 발생하는 시점은 약간씩 다를 수
있으며, 검사음으로 사용되는 tone pip 자극의 주파수와
강도, 자극 유형에 따라 미세한 차이를 보이기도 한다.
평균적으로 Wave V의 피크가 위치하는 지점은 6.5~8.5ms
전후이며, Wave V가 발생했다는 전제하에 10ms 전후로는
반드시 negative 기울기가 존재한다. 일반적으로 Wave V가
위치한 period A는 7ms ~ 9ms로, SN10이 위치한 period B는
9ms ~ 11ms로 설정 가능하다. 청성뇌간반응의 발생 유무는
period A와 B의 차이를 근거로 판단한다. 본 기술에선
정확한 period A, B값을 설정하고 자극제시강도의 경제적인
시작 지점을 알아내기 위해 “Automatic Chase Algorithm for
identifying Wave V and SN10” 방식이 적용된다. 기준주파수
및 강도로는 2000Hz, 90dBHL(ppe)이 사용되며, Wave V의
정확한 피크발생 시점을 추적해 피크로부터 0.5ms 이전부터
1.5ms 이후까지를 period A, 1.5ms 이후부터 3.5ms
이후까지를 period B로 자동 설정한다. Period A, B 간 차이가
특정 uV 이하일 경우 청성뇌간반응의 최종역치로 간주하여
나머지 검사 자극들의 경제적인 제시시작강도를 정한다