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双耳双模式调试策略研究进展
作者:陶仁霞 卫仁涛 李永勤 赵航 日期:2020年02月10日 来源:中华耳科学杂志   录入:admin

中华耳科学杂志, 2019176

双耳双模式调试策略研究进展

作者:陶仁霞 卫仁涛 李永勤 赵航

 

人工耳蜗植入是双侧重度、极重度感音神经性听力损失,且使用助听器无效或效果不佳时最主要的干预方式,近年来,随着人工耳蜗适应证不断扩大,大部分单侧人工耳蜗植入的儿童,非植入耳还具有部分残余听力,因此这类儿童可以在非植入耳佩戴助听器进行听力补偿,就形成了双耳双模式助听。研究表明,双耳双模式助听相比于单侧耳蜗助听,具有噪声下言语感知更好,声源定位更佳,预防听觉剥夺等优势[1-3]。尽管大部分研究已经发现双耳双模式助听相比于单侧人工耳蜗具有组间优势,但被试个体间差异较大,有的双模式助听儿童定位能力和正常儿童相近,有的完全没有定位能力,对于言语识别也是同样的结果,组间优势明显,但是个别儿童却没有表现出双模式优势[4,5]。究其原因,部分研究认为人工耳蜗术前的听觉经验欠缺,非植入侧残余听力少等因素可能会导致患者双耳双模式助听优势的未能体现[6,7],部分研究认为是双模式未进行精细调节的问题[8]。目前国内外临床工作者对双模式配戴者助听器验配的步骤及策略还未达成共识,每个双模式助听的儿童助听器验配策略具有较大差异。因此,为了使双模式优势发挥到最大化,双模式患者的助听器验配应该具有详细的调试流程及策略从而使患者的听觉潜能完全发挥,本文旨在系统分析双模式助听主要的验配策略及其效果验证,以促进双模式助听器验配的发展。

 

双耳双模式的调试时间

助听器和人工耳蜗的工作机制完全不同,人工耳蜗是电极直接刺激螺旋神经节细胞产生的听觉,而助听器通过放大声学信号,使用传统的听觉通路,让耳蜗毛细胞感知声音后,将神经冲动传递给听神经产生听觉。那么,电信号和声信号是否会相互干扰?关于人工耳蜗术后儿童何时开始双耳双模式聆听,不同临床机构认识不尽相同。患者人工耳蜗开机以后也不会马上重新调试助听器,大多数在术后 2 个月到 1 年才去重新调试助听器[9,10]。然而,一些对人工耳蜗植入者术后3年的双模式效果跟踪研究表明[11,12],术后6个月内,双模式优势逐渐显现,在术后18个月时,双模式优势达到最大值,在术后36月内,患者的各项听觉能力持续增长,说明双模式优势会随着适应时间的增加而不断优化。因此,当人工耳蜗刺激量稳定下来时,就应该重新进行助听器调试,使双模式优势达到最优化[13]


调试策略

2.1 频率响应

频率响应方面主要有两种策略,一种是使用全频段放大,使患者的可听度最大化;另一种是增益互补策略,助听器一侧仅对患者残余听力较多的低频段进行放大,中高频信息利用人工耳蜗进行感知。那么,哪种策略更有利于双模式优势的发挥?此外,移频技术也会影响助听器的频响调试,开启移频是否影响双模式助听优势的发挥也值得探讨。


2.1.1 全频段放大策略

一般而言,和常规的助听器验配一样,双耳双模式初始验配都会采用宽频段放大的调适策略。这种验配方法使得患者的可听度达到最大化,助听器既可以提供高频信息形成耳间相位差线索,也可以提供人工耳蜗言语处理器不能精确处理的低频声信号。这些精细的低频信息的利用使得双模式可以获得声源定位、音乐感知和噪声下言语识别优势。Neuman等人[14]的研究在助听器验配公式中分别将放大截止频率设置为 500,1000,2000Hz,结果发现,放大的频率范围较广的时候,双模式优势最显著,仅放大低频段时,其言语识别率和单侧耳蜗无显著差异。有研究表明[8,15,16],相比于高频放大限制和移频,使用全频段放大进行验配后得到了显著的双耳双模式优势。2004  Ching 的研究表明[17]67%的双耳双模式助听患者更偏好使用NAL-NL1national acoustic laboratoriesnonlinear)公式进行全频段放大,且均体现出双耳双模式优势,因此建议,NAL-NL1 公式对于双模式首次验配可作为一个起点,然后根据患者的反馈进行精细调节。


2.1.2 频率互补策略

然而全频段放大策略并不适用于每个患者,许多人工耳蜗植入者的非植入耳一侧具有重度高频听力损失且有可能存在耳蜗死区。对于这类患者来说,如果继续进行中高频放大,能够提供的帮助有限,因此可以放弃或降低高频增益,仅进行低频放大。研究表明[18,19]言语感知的双模式优势主要来自于低频的贡献,Mok 等人的研究发现[20],助听器一侧中高频听力较差的人,双模式优势更明显,推测助听器侧的中高频声信号和人工耳蜗一侧的电信号产生了干扰。2014Zhang22例双耳双模式助听儿童进行研究发现[21],对于助听器侧具有耳蜗死区的听力损失患者来说,降低死区频率范围的增益将会有助于双模式优势的发挥,采用此策略的患者在音乐感知、言语感知还有音质方面都体现出了双模式优势;反之,如果将耳蜗死区的频率也按照尽量保存最大化可听度的参数进行放大,那么放大后产生的失真、高频过度放大造成对低频的掩蔽、声反馈等问题,都将会抵消声电联合双模式的优势。2015Messersmith6个在双耳双模式配戴后反而言语识别得分低于单侧耳蜗的患者进行了研究[22],发现相比于全频段放大,如果降低2000Hz 以后的增益,可以使没有获得双模式助听优势的人重新获得双模式优势。2015  Davidson[23]的研究也表明对于双耳双模式患者,可以考虑降低高频增益。耳蜗死区的截止频率由扫描心理物理学    线(SweepingPsychophysical TuningCurveSWPTC)测试或阈值均衡噪声(the Threshold-Equalizing Noise ,TEN)测试决定,仅在耳蜗死区的截止频率以下提供增益[21,24]。但这两个测试很多病人并不能配合,根据 2014  Zhang 的研究[21],推荐的方法为,当纯音听阈差于80 dB HL时,就不再提供放大。


2.1.3 双模式调试中的移频策略

对于高频陡降型的极重度感音神经性听力损失患者来说,仅通过调高助听器增益很难保证高频言语声的可听度,放大过多反而会导致言语理解困难。使用移频功能将高频言语声信息压缩到低频使其能够被患者感知到是近年来对于高频陡降型听力损失的常见解决办法。尽管使用移频功能后,患者可以感知到高频段的声音,但大部分研究[25]表明移频后,双模式的言语识别并不会提高,反而会出现言语识别变差或者无显著差异的结果。2012 Park[26]的研究发现移频对于双模式的优势无显著影响。Perreau 等人 2013 的研究表明[27],和传统的验配公式验配相比较,开启移频功能适应 2 月后,声源定位能力和安静情境下辅音识别成绩无显著差异,但噪声下言语识别显著低于传统验配公式,因此认为,移频后虽然高频声音能够被感知,但是因为过度压缩,所以声音识别具有很大的困难。2012Hua对于双模式配戴成年人非植入耳的研究表明[28],是否开启移频功能对于他们安静和噪声下的言语识别并没有显著作用,但是经过2个月移频功能的开启后,被试者报告声音会更清楚,且实验后他们愿意持续开启移频功能。因此分析可能由于受试者太少,适应时间太短,造成结果未能体现显著差异。其他研究者也得出类似结果[29,30],移频功能开启后,刚开始声音的失真让患者会觉得特别容易混淆,但是经过一段时间的适应或康复训练,安静情境下的言语识别会提升,但此功能并无降噪作用,因此噪声下的言语识别并不会相应的提升。

综上,存在耳蜗死区的双模式使用者,最好限制其高频声增益,以免过高的增益引起失真、掩蔽等现象;其他双耳双模式患者验配可使用全频段放大作为初始策略,使患者的可听度达到最大化状态。目前对于移频功能的使用,争议较大,大多数患者反映移频后使高频声能够重新被患者感知到,但是由于压缩引起的失真,患者对声音的辨识仍具有很大的困难。部分专家认为[25],需要2个月或更长的适应时间,患者才能更好的利用移频带来的优势。关于双模式使用移频策略的效果还有待进一步研究进行验证。


2.2 响度平衡策略

响度平衡是指对于一个输入的声音,患者助听器侧和耳蜗一侧接收到的声音响度是一致的,如果其中一侧助听设备的响度过大可能会造成两耳之间的差异而使得言语识别困难。此外,目前助听器的默认验配公式的增益算法中单侧验配都会补充丢失的双耳累加效应,因此如果两侧设备分开验配,分别使单侧达到最佳状态,当双耳双模式融合时形成双耳累加效应,就会导致响度过大。只有响度平衡,患者才可以获得双耳强度差,从而进行声源定位。

目前两种主要的响度平衡调试方法,一种是整体增益响度平衡调整,即使用强度为65 dB SPL的标准化的言语声材料,让患者先使用人工耳蜗一侧进行响度平衡感受,然后使用助听器,根据患者反馈,将其响度增益整体上升或下降至和人工耳蜗一侧同等的水平;另一种为分频率增益调整方法,分别使用中心频率为500 Hz1000Hz2000Hz的啭音在65 dB SPL播放,让患者先使用人工耳耳蜗一侧去听并记住响度感受,然后使用助听器听,并将其响度感受调整为和耳蜗一致。2016Veugen[31]的研究探讨了两种响度平衡调试方法的差异,结果发现安静和噪声下言语识别率两种方法并无差异。研究表明[6,32],使用响度平衡策略验配助听器以后,除了无意义音节的测试,其他言语测试普遍显示出双模式优势。2014Dorman的研究表明[33,34],只有双耳响度平衡,双模式言语感知优势才能得到最大化发挥,助听器一侧声音过轻或过响,都会影响双模式优势的最大化发挥,必要时可以调低人工耳蜗一侧的整体增益,以此来满足响度平衡。2016 English的研究[35]也得出类似的结果,先使用NAL默认公式,然后根据患者的反馈进行响度平衡精细调节,患者体现出双耳双模式优势。结合我国国情,大部分人工耳蜗植入者均为双侧重度、极重度感音神经性听力损失,非植入侧耳朵的听力损失较为严重,调整助听器增益很难实现双耳响度匹配,针对这类患者,建议采用分频段增益调节的方法,仅针对可补偿的频率点进行响度平衡调节。


助听器与人工耳蜗联动技术进展

除了科研工作者对双模式调试策略的有效性验证外,Sonova集团尝试将旗下领先仿生人工耳蜗和峰力助听器进行整合,并开发出峰力自适应数字双模式验配公式(Adaptive Phonak Digital Bimodal,APDB[36],同时使用了高频增益限制、响度平衡和自动增益控制三个策略,为特定型号的双耳双模式产品进行调试。Vroegop 等人的研究[37]发现,使用峰力APDB公式能够达到和NAL-NL2公式在精细调节状态下同样的效果。此外,峰力助听器和领先仿生人工耳蜗在自动增益控制和双耳方向性技术中采用匹配的参数,也可以提升双耳双模式的优势[38,39]Sonova集团特定型号的峰力助听器和领先仿生人工耳蜗也可以进行语音互传,通过无线联通的方式将助听器一侧收到的声音信息传送到人工耳蜗的言语处理器,从而能够接收来自助听器一侧的声音信息。瑞声达助听器和科利耳人工耳蜗也开展合作,其特定产品可以共享同一无线附件进行调整和连接外部音源。此外,对于单侧耳道闭锁的患者,可以使用骨导助听器和对侧气导助听器共同佩戴形成双耳聆听,科利尔骨导系列 Baha5/Baha5Power,可以与瑞声达MFi(made for iphone)助听器连接,共享苹果设备双耳同步听声。


双耳双模式验配后效果验证

关于双耳双模式优势验证,通常测试单侧耳蜗、单侧助听器和双耳双模式三种助听状态下被试的听觉表现。单侧助听器状态结果通常很差,因此,目前的研究中,如果双模式助听的听觉表现优于或者不差于单侧人工耳蜗状态,那么就认为某种验配策略有效,但还缺少不同验配策略及参数之间的差异比较,例如默认的验配参数和使用特定策略进行精细调节后的听觉表现对比。常见的用于双模式效果验证的测试有双耳声场听阈测试、安静或噪声下言语识别测试、声源定位测试、主观音质感受问卷,个别研究会采用音乐感知测试、情绪语调识别和事件相关电位测试等。

双耳双模式助听在噪声下言语识别,声源定位和主观音质方面的提升会比较明显[40],对于安静情况下的言语识别,研究发现单侧耳蜗和双模式无显著差异[41],因为单侧人工耳蜗可以在安静环境中提供良好的言语识别。此外,双模式在声调识别、音乐感知和情绪语调识别中也会一定优势[42,43],因为助听器一侧提供更好的低频信息能够促进对基频、音调和音色的感知。2018Gifford的研究表明[44],临床使用的单麦克风言语测听并不能评估双耳聆听优势,需要使用多麦克风的复杂环境测试来评估双模式优势。受到人工耳蜗放电伪迹的限制,相关事件电位开展的研究较少,钟志茹等人的研究表明[40]电声双模式的P300的潜伏期比单侧耳蜗状态要提前,能够更快速的对声音做出反应。因此,在验证双模式优势时,需要选择敏感度高的测试进行,这样能够更佳明显的观察到双耳双模式的优势所在。


小结

综上,人工耳蜗术后应该立即佩戴助听器,进行双耳双模式刺激,等患者人工耳蜗刺激量稳定后,患者应该重新进行助听器的调试。在验配策略的使用上,如果患者非植入耳残余听力较多,尽量进行全频段的放大,使可听度最大化;如果患者是高频陡降或存在耳蜗死区,那么可以将此范围内的增益降低,仅提供低频的放大;响度平衡也要根据患者的残余听力多少来进行,对于听损较重的患者,仅针对患者可听的频段分别进行响度平衡调整;如果患者对于这两个策略都不满意,可以进行综合评估,分析患者未获得双模式优势的原因,根据患者的具体反馈针对性的尝试移频等个性化调整。对于尝试精细调节后仍然无效的双模式患者建议在另一侧植入耳蜗,形成双耳聆听[9]

虽然目前还没有确切的双模式调试流程,但是大多数研究表明,精细调节后,双耳双模式效果会更好[32,45]。未来需要更多的实证研究来验证不同验配策略在普通话感知中的有效性。关于双耳双模式调试的国际调查表明[910],临床工作中仅有 36%的患者助听器和人工耳蜗是同一个听力学家调试,且调试策略和流程具有较大差异,大部分人工耳蜗植入者在植入后并不会立即重新验配助听器。目前国内助听器和人工耳蜗都是在不同的软件和平台进行调试,且大多数患者助听器和耳蜗是由不同的听力师进行调试的,很少协同考虑双耳双模式效果,并进行精细调节。考虑到助听器的精细调节对于双模式优势的体现具有重要作用,因此,需要助听器验配师和人工耳蜗调机师协同进行双模式调试,或者开设双模式验配服务,让同一个听力师同时承担助听器和人工耳蜗的调试,使用精细调节策略,使得双模式优势能够最大化发挥。

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