msha 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 c. g. marx, au. d., ccc‐a edward goshorn, ph.d.,...

14
2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCCA Edward Goshorn, Ph.D., CCCA/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction y This study is about agreement between an electrophysiological measure of brain activity (P1) and behavioral measures of language capability in children y i.e. do they measure the same things? y This study is not about whether or not a language treatment method is effective Early (ABR) Middle Late

Upload: others

Post on 25-Jul-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

1

C. G. Marx, Au. D., CCC‐AEdward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP

Alaina Simmons, B.S.

IntroductionThis study is about agreement between an electrophysiological measure of brain activity (P1) and behavioral measures of language capability in children

i.e. do they measure the same things?This study is not about whether or not a language treatment method is effective

Early (ABR) Middle

Late

Page 2: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

2

Maturation of Human Cortical Auditory Function

• Ponton, et al:Investigated maturation of cortical auditory function in normal‐hearing and children with CICollected P1, N1, P2 from different age groups of normal‐hearing  and CI to evaluate morphological changesFinding:  Normal hearing evolution‐‐‐‐P1, N1, P2  (adult‐like configuration) gradually appears  during adolescence

Morphology changes from dominant P1 to adult‐ like appearance

…MaturationNormals and CI

P1 latency decreases with ageCI

P1 latency reaches adult values some 4.5 years later than normal hearingthe typical N1/P2 components were missing in all but the children implanted youngest in the studyThe delay in reaching adult‐like values may correspond to the average delay in receiving the implant  or period of deafness prior to implantation

Abnormalities in central auditory maturation

Abnormalities in central auditory maturation in children with language‐based learning problems (LBLP)Gilley, et al  

Compared AEPs of 26 children (6 to 13 yrs) with LBLP to 38 children without LBLP (5 to 12 yrs)17 of 26 LBLP subjects had abnormal CAEPs

compared to matched normals3 abnormal categories:  

1. Delayed P1 latencies and absent N1/P22. Typical P1 but delayed N1 and P23. Generally low amplitude responses

Page 3: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

3

Research at USMThe Use of Late Auditory Evoked Potentials as a Physiological Marker for Improvement Following Therapeutic Intervention in Children with Language Disorders7 subjects ranging from 6 to 9 years of age (in 2010)

Each has hearing within normal limits from 500 – 4000 Hz. 

…Research at USM: Late AEP Protocol

Channel 1: Cz – Right Mastoid with ground at FpzChannel 2: monitor eye movementStimulus: 40 msec /da/ at 60 dB nHL

Presented to right ear onlyAt least 200 samples per replicated trial

Obtained two trials with stimulus and two withoutSubtract channel 2 info (no stimulus) from stimulus trials to remove eye movement artifact

Page 4: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

4

…Research at USMChild watched video cartoons with no sound 

to ensure attentiveness and minimize eye movementUsed Sharma  et al. regression analysis to determine 95% confidence levels of P1 latency per age groupCompared changes in language assessment tools (TOLD‐P :4 & CELF‐4)  with changes in P1 latency/amplitude following one year of therapeutic intervention

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

P1 L

aten

cy (m

sec)

Age (years)

y = 155.6 + (-32.746 X LN(Age))Sharma (2002) RegressionEquation: 

Rating Scales for Language TestsTOLD:P‐4Standard Score Rating>130 Very Superior121‐130 Superior111‐120 Above Average90‐110 Average80‐89 Below Average70‐79 Poor>70 Very Poor

Page 5: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

5

Rating Scales for Language Tests• CELF‐4• Standard Score Rating• 115 and above                       Above  Average• 86‐114                                   Average• 78‐85                                    Marginal/Borderline/Mild• 71‐77                                     Low Range/Moderate• 70 and below                       Very Low Range/Severe

SUBJECTDAILY 

MEDICATIONS

APRAXIA/ ARTIC 

DISORDER

EXPRESSIVE LANGUAGE DISORDER

RECEPTIVE LANGUAGE DISORDER

AUTISM/ ASPERGER

ADHD/ DISRUPTIVE/ ANXIETY/ 

OCD

DYSLEXIA/ WRITTEN LANGUAGE DISORDER

AUDITORY PROCESSING DISORDER LOW IQ

ALLERGIES/ASTHMA

SENSORY IMPAIRED

FLOATING HARBOR SYNDR

HYPOTONIA/ BRAIN DE‐

MYELINATIONSWALLOW DISORDER

1 None X X X

2 None X X X X

3 Concerta X X X X X

4 Nasonex X X X

5 Hydroxyzine X X X

6 Strattera X X X X

7 Focalin XR X X X X X X

ResultsFirst, 2010 – 2011 data for each subject

AEP raw dataGraph: AEP P1 latency and amplitudeGraph: TOLD or CELF Composite Scores

Finally, a summary of the changes observed from 2010 –2011 for AEP and behavioral testing (TOLD & Self)

Page 6: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

6

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

p1Lat_2010 p1Lat_2011 p1Amp_2010 p1Amp_2011

Num

erical Value fo

r Units Sh

own Abo

ve Eac

h Bar

Subject 1:  P1 Latency and Amplitude in 2010 and 2011

msecmsec

uVolts uVolts

NORMAL LATENCY

‐5

15

35

55

75

95

115

spokenLang 2010

SpokenLang 2011

Listening2010

Listening2011

Organizing2010

Organizing2011

Speaking2010

Speaking2011

Grammar2010

Grammar2011

Semantics2010

Semantics2011

Com

posite Sco

re 

SUBJECT 1: TOLD‐P‐4 Composite Scores on Each Sub‐Test in 2010 and 2011

Page 7: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

7

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

p1Lat_2010 p1Lat_2011 p1Amp_2010 p1Amp_2011

Num

erical Value fo

r Units Rep

rese

nted by Bar 

Subject 2:  P1 Latency and Amplitude for 2010 (no waveform in 2011)

Normal Latency

No DataFor 2011

No Data For 2011

‐5

15

35

55

75

95

115

Com

posite Sco

re

SUBJECT 2: TOLD‐P‐4 Composite Scores on Each Subtest in 2010 and 2011  

Page 8: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

8

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

p1Lat_2010 p1Lat_2011 p1Amp_2010 p1Amp_2011

Num

erical Value fo

r Units Display

ed Abo

ve 

Bar

Subject 3: P1 Latency and Amplitude for 2010 and 2011

msec

msec

uVolts uVolts

NORMAL LATENCY

‐5

15

35

55

75

95

115

Com

posite Sco

re 

SUBJECT 3:  CELF‐4 Composite Scores on Each Subtest in 2010 and 2011  

Page 9: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

9

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

p1Lat_2010 p1Lat_2011 p1Amp_2010 p1Amp_2011

Num

erical Value fo

r units Sh

own Abo

ve Bar

Interval

Subject 4:  P1 Latency and Amplitude for 2010 and 2011

msecmsec

uVoltsuVolts

NORMAL LATENCY

‐5

15

35

55

75

95

115

Com

posite Sco

re 

SUBJECT 4:  TOLD‐P‐4 Composite Scores on Each Subtest in 2010 and 2011

Page 10: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

10

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

p1Lat_2010 p1Lat_2011 p1Amp_2010 p1Amp_2011

Num

erical Value fo

r Units Display

ed Abo

ve 

Bar

Subject 5:  P1 Latency and Amplitude for 2010 and 2011

msec msec

uVolts

uVolts

NORMAL LATENCY

‐5

15

35

55

75

95

115

Com

posite Sco

re

SUBJECT 5: TOLD‐P‐4 Composite Scores on Each Subtest in 2010 and 2011

Page 11: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3 4

Num

erical Value

s for Units Sh

own Abo

ve Eac

h Bar

Subject 6: P1 Latency and Amplitude in 2010 and 2011 

NORMAL LATENCY

‐5

15

35

55

75

95

115

Com

posite Sco

re

SUBJECT 6:  TOLD‐P‐4 Composite Scores on Each Subtest in 2010 and 2011

Page 12: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

12

0

20

40

60

80

100

120

p1Lat_2010 p1Lat_2011 p1Amp_2010 p1Amp_2011

Num

erical Value

s for Units Sh

own Abo

ve Eac

h Bar

Subject 7:  P1 Latency and Amplitude for 2010 and 2011

‐5

15

35

55

75

95

115

Com

posite Sco

re

SUBJECT 7:  TOLD‐P‐4 Composite Scores on Each Subtest in 2010 and 2011

Page 13: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

13

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1 2 3 4 5 6 7

Latency (m

sec)

Subject Number

Latency and Amplitde for P1 in 2010 and 2011 for Each Subject

p1Lat_2010

p1Lat_2011

p1Amp_2010

p1Amp_2011

No Responsein 2011

‐25

‐20

‐15

‐10

‐5

0

5

10

15

1 2 3 4 5 6 7

Num

erical Value fo

r Units Rep

rese

nted by 

Each Bar

Subject Number

Change from 2010 to 2011 in P1 Latency, P1 Amplitude, and Behavioral Average Composite Scores on Standardized Tests

Δ P1LAT 

Δ P1AMPL

Δ BEHAV AVG COMPOSNR  for P1 in 2011

Lat Criterion

Ampl Criterion

Behav Criterion

Agreement Between P1 & Behavioral Tests

SIG CHNG LAT SIG CHNG AMPL SIG CHNG BEHAVEITHER P1 MEAS AGREE w BEHAV

BOTH P1 MEAS AGREE WITH 

BEHAV

NO NO NO YES YESYES YES NO NO NO

YES NO YES YES NO

NO NO NO YES YESNO YES YES YES NO

NO NO NO YES YES

NO NO NO YES YES# AGREE 6 4

Δ criteria: Lat > 15 ms PERCENT 86% 57%Ampl > 5uVBehav > 9 pts

Page 14: MSHA 2012 presentation-6€¦ · 2/10/2012 1 C. G. Marx, Au. D., CCC‐A Edward Goshorn, Ph.D., CCC‐A/SLP Alaina Simmons, B.S. Introduction yThis study is about agreement between

2/10/2012

14

ConclusionsP1 measures and standard behavioral measures were in “good” agreement P1 shows promise as a marker of change associated with therapeutic interventionMore  research is needed.  What is the…

Optimum stimulusOptimum measure of a component (latency, amplitude, width, area, etc.)Optimum response (p1 or other)Optimum protocol

ReferencesGilley, P., Sharma, A., Dorman, M., & Martin, K. (2006). Abnormalities in central auditory maturation in children with language‐based learning problems. Clinical Neurophysiology , 1949‐1956.Hall, J. W. (2006). New Handbook of Auditory Evoked Responses. Boston: Pearson Education, Inc.Ponton, C., Don, M., Eggermont, J., Waring, M., & Masuda, A. (1996). Maturation of Human Cortical Auditory Function: Differences Between Normal‐Hearing Children and Children with Cochlear Implants. Ear and Hearing , 430‐437.Sharma, A., Dorman, M., & Spahr, A. (2002). A Sensitive Period for the Development of the Central Auditory System in Children with Cochlear Implants: Implications for Age of Implantation. Ear and Hearing , 532‐539.Sharma, A., Kraus, N., McGee, T., & Nicol, T. (1997). Developmental changes in P1 and N1 central auditory responses elicited by consonant‐vowel syllables. Electroencephalography and clinical Neurophysiology , 540‐545.Sharma, A., Martin, K., Roland, P., Bauer, P., Sweeney, M., Gilley, P., et al. (2005). P1 Latency as a Biomarker for Central Auditory Development in Children with Hearing Impairment. Journal of American Academy Audiology , 564‐573