付鑫焱 高珊仙 張曉強(qiáng) 衡琳玲 屠文河 銀力 傅前杰

直接音頻輸入技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于助聽(tīng)設(shè)備，可以使得助聽(tīng)器、人工耳蝸等與FM、MP3以及電腦等外接音頻輸入設(shè)備相連接。直接音頻輸入一般通過(guò)音頻轉(zhuǎn)接線、轉(zhuǎn)接頭、音靴等輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)，使用者可以通過(guò)助聽(tīng)設(shè)備清晰地聆聽(tīng)外接輸入聲，當(dāng)僅啟用直接音頻輸入模式而不啟用麥克風(fēng)時(shí)，聆聽(tīng)者可專心聆聽(tīng)外接輸入聲，完全不受外界聲音干擾。助聽(tīng)效果評(píng)估是通過(guò)觀察、記錄和分析對(duì)聲刺激的反應(yīng)了解聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)功能的檢查技術(shù)，是臨床聽(tīng)力學(xué)檢查中最基本和最重要的測(cè)試手段，可用于評(píng)價(jià)人工耳蝸植入者術(shù)后的聽(tīng)覺(jué)和言語(yǔ)能力。純音測(cè)聽(tīng)檢查聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)不同頻率的聽(tīng)敏度，可以反映整個(gè)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的聽(tīng)敏度；言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)檢查言語(yǔ)察覺(jué)閾和言語(yǔ)識(shí)別能力，可以反映言語(yǔ)辨別率和日常生活交流能力[1]。然而助聽(tīng)效果評(píng)估一般需要在隔聲室內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)聲場(chǎng)中進(jìn)行，但很多醫(yī)療和康復(fù)機(jī)構(gòu)并不具備聲場(chǎng)條件，這給人工耳蝸術(shù)后的康復(fù)評(píng)價(jià)帶來(lái)諸多不便。隨著測(cè)試技術(shù)的不斷改進(jìn)，更加精細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)字化信息技術(shù)介入言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)已成為助聽(tīng)效果評(píng)估技術(shù)的發(fā)展方向[2]，經(jīng)過(guò)聽(tīng)力言語(yǔ)康復(fù)工作者的不懈努力，目前已有多個(gè)版本的中文言語(yǔ)評(píng)估軟件可供使用[3]。通過(guò)電腦軟件直接音頻輸入的方式實(shí)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)能力評(píng)估將為評(píng)價(jià)人工耳蝸、助聽(tīng)器使用者的干預(yù)效果提供極大便利，使得測(cè)試不再需要依賴于造價(jià)昂貴、占地面積大的聲場(chǎng)測(cè)試條件，且不受外界噪聲干擾。本研究的目的為探討直接音頻輸入技術(shù)用于人工耳蝸植入者的術(shù)后聽(tīng)力和言語(yǔ)能力評(píng)估的可行性。

1　對(duì)象及方法

1.1　研究對(duì)象

征集10例植入諾爾康晨星人工耳蝸系統(tǒng)（CS-10A植入體，NSP-60C言語(yǔ)處理器），術(shù)后言語(yǔ)康復(fù)效果良好（安靜環(huán)境下短句識(shí)別率＞70%），并且愿意參加測(cè)試的成人語(yǔ)后聾植入者，其中男性5例，女性5例，右耳植入7例，左耳植入3例，年齡25～60歲，平均年齡41.5±10.4歲，聽(tīng)力障礙時(shí)長(zhǎng)1～30年，平均5.9±9.0年，開(kāi)機(jī)時(shí)間1.1～7.7年，平均4.5±1.8年，所有植入者言語(yǔ)狀況良好。

1.2　研究方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與材料 測(cè)試場(chǎng)地：隔聲室標(biāo)準(zhǔn)聲場(chǎng)；測(cè)試設(shè)備：音箱、聲級(jí)計(jì)、聽(tīng)力計(jì)、人工耳蝸調(diào)試設(shè)備、直接音頻輸入設(shè)備（含筆記本電腦、音頻轉(zhuǎn)接線、人工耳蝸設(shè)備）；測(cè)試軟件：美國(guó)加州大學(xué)傅前杰教授等開(kāi)發(fā)的Angel HearTM（Version 1.05.01）測(cè)試軟件和MSPTM中文言語(yǔ)評(píng)估測(cè)試軟件（MSP中文言語(yǔ)識(shí)別軟件Version 5.04.01，開(kāi)放式中文聽(tīng)能綜合評(píng)估系統(tǒng)）[2]。

1.2.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.2.1聲場(chǎng)設(shè)置 采用0°角聲場(chǎng)，揚(yáng)聲器中心與參考測(cè)試點(diǎn)等高且距離1 m，安靜環(huán)境下單音節(jié)詞識(shí)別率測(cè)試聲音信號(hào)、穩(wěn)態(tài)噪聲下短句識(shí)別閾值測(cè)試時(shí)信號(hào)聲和噪聲均來(lái)自正前方同一喇叭。

1.2.2.2測(cè)試前計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)音量校準(zhǔn) 將計(jì)算機(jī)音量調(diào)至最大，在聲場(chǎng)下播放系統(tǒng)校準(zhǔn)音，在距離外界喇叭平行1 m遠(yuǎn)（測(cè)試者聆聽(tīng)位置）放置聲級(jí)計(jì)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)音量輸出進(jìn)行輸出音量校準(zhǔn)（聲級(jí)計(jì)讀數(shù)顯示65 dB SPL），測(cè)試過(guò)程中保持相同的音量。

1.2.2.3直接音頻輸入設(shè)置 通過(guò)音頻轉(zhuǎn)接線將計(jì)算機(jī)與人工耳蝸設(shè)備相連接，僅啟用直接音頻輸入而不啟用麥克風(fēng)，使得受試者能夠清晰地聽(tīng)到直接輸入的音頻聲，并且不受外界聲音干擾。在該模式下測(cè)試助聽(tīng)聽(tīng)閾時(shí)，將計(jì)算機(jī)與人工耳蝸設(shè)備音量均調(diào)至最大；進(jìn)行言語(yǔ)測(cè)試時(shí)，將計(jì)算機(jī)音量調(diào)至最大，而人工耳蝸言語(yǔ)處理器的音量調(diào)至患者主觀感受與聲場(chǎng)下65 dB SPL的響度相差不多。

1.2.2.4測(cè)試方法 測(cè)試前告知受試者需要測(cè)試及配合的內(nèi)容。進(jìn)行聲場(chǎng)測(cè)試時(shí)，通過(guò)連接電腦的音箱播放刺激聲；進(jìn)行音頻測(cè)試時(shí)，通過(guò)音頻轉(zhuǎn)接線連接電腦和人工耳蝸言語(yǔ)處理器給聲。在聲場(chǎng)和直接音頻輸入兩種條件下分別進(jìn)行的助聽(tīng)聽(tīng)閾測(cè)試、安靜環(huán)境下MSP單音節(jié)詞識(shí)別測(cè)試、穩(wěn)態(tài)噪聲下短句識(shí)別閾值測(cè)試，具體內(nèi)容如下：①助聽(tīng)聽(tīng)閾測(cè)試 聲場(chǎng)下進(jìn)行純音測(cè)聽(tīng)時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)聽(tīng)力計(jì)進(jìn)行測(cè)試，并記錄4個(gè)頻率（0.5、1、2、4 kHz）的助聽(tīng)聽(tīng)閾。直接音頻輸入條件下進(jìn)行聽(tīng)閾測(cè)試時(shí)，插入音頻設(shè)備，使用Angel HearTM軟件進(jìn)行純音測(cè)聽(tīng)，同樣測(cè)以上4個(gè)頻率，測(cè)試前設(shè)置軟件的測(cè)試參數(shù)（測(cè)試頻率、測(cè)試耳（左、右）），測(cè)試時(shí)根據(jù)受試者是否聽(tīng)到聲音在軟件上作出應(yīng)答并得到直接音頻輸入下的助聽(tīng)聽(tīng)閾。②安靜環(huán)境下MSP單音節(jié)詞識(shí)別率測(cè)試聲場(chǎng)和直接音頻輸入兩種條件下的單音節(jié)詞識(shí)別測(cè)試均采用MSPTM中文言語(yǔ)識(shí)別測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試。本研究選擇安靜環(huán)境下MSP單音節(jié)詞識(shí)別率進(jìn)行測(cè)試，中文單字詞測(cè)試包括10組，每組50個(gè)單字詞，任選一組進(jìn)行測(cè)試。③穩(wěn)態(tài)噪聲下的短句識(shí)別閾值測(cè)試聲場(chǎng)和直接音頻輸入兩種條件下的短句識(shí)別閾值測(cè)試均采用MSPTM中文言語(yǔ)識(shí)別測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試材料包含5組短句，測(cè)試時(shí)任選一組進(jìn)行測(cè)試，每組包含20個(gè)常用句子，每個(gè)句子包含7個(gè)漢字[2]。選擇穩(wěn)態(tài)噪聲下的短句識(shí)別閾值進(jìn)行測(cè)試（測(cè)試時(shí)維持語(yǔ)音輸出響度不變，噪聲自適應(yīng)調(diào)整），以聆聽(tīng)者能聽(tīng)懂50%言語(yǔ)信號(hào)所需的最低的信噪比作為閾值，測(cè)試進(jìn)行兩次，若兩次測(cè)試信噪比差值≤3 dB則測(cè)試終止；若兩次測(cè)試差值＞3 dB則進(jìn)行第3次測(cè)試，最后以平均值計(jì)信噪比。

1.3　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，兩組間相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)，所有檢驗(yàn)均為雙尾檢驗(yàn)，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1　聽(tīng)力言語(yǔ)測(cè)試結(jié)果的比較

直接音頻輸入和聲場(chǎng)情況下的平均助聽(tīng)聽(tīng)閾、單音節(jié)詞識(shí)別率、短句識(shí)別閾測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖1。在0.5 kHz和1 kHz處，直接音頻輸入條件下的助聽(tīng)聽(tīng)閾（39.5±7.3 dB HL、34.0±5.2 dB HL）和聲場(chǎng)下的助聽(tīng)聽(tīng)閾（42.0±6.8 dB HL、36.5±5.3 dB HL）無(wú)顯著性差異（t=-1.168，P=0.273；t=-1.861，P=0.096，見(jiàn)圖1A）；在2 kHz和4 kHz處，直接音頻輸入條件下的助聽(tīng)聽(tīng)閾（29.0±8.1 dB HL、32.0±7.2 dB HL）與聲場(chǎng)下的助聽(tīng)聽(tīng)閾（38.5±3.4 dB HL、44.5±2.8 dB HL）相比具有極顯著性差異（t=-4.670，P=0.001；t=-7.319，P＜0.001，見(jiàn)圖1A）；直接音頻輸入條件下4個(gè)頻率的平均助聽(tīng)聽(tīng)閾（33.6±6.0 dB HL）極顯著好于聲場(chǎng)平均聽(tīng)閾（40.4±4.2 dB HL，t=-6.106，P＜0.01）。安靜環(huán)境下直接音頻輸入的單音x節(jié)詞識(shí)別率（68.2±7.4%）和聲場(chǎng)的單音節(jié)詞識(shí)別率（70.8±6.9%）無(wú)顯著性差異（t=-1.857，P=0.096，見(jiàn)圖1B）；穩(wěn)態(tài)噪聲環(huán)境下直接音頻輸入的短句識(shí)別閾（4.9±5.8 dB）和聲場(chǎng)的短句識(shí)別閾（3.5±4.5 dB）無(wú)顯著性差異（t=0.942，P=0.371，見(jiàn)圖1C）。以上結(jié)果表明兩種測(cè)試條件下的單音節(jié)詞識(shí)別率、短句識(shí)別閾測(cè)試結(jié)果基本一致，然而兩種條件下的助聽(tīng)聽(tīng)閾水平不完全一致。

2.2　聽(tīng)力言語(yǔ)測(cè)試結(jié)果的相關(guān)性及線性回歸分析

圖1　直接音頻輸入與聲場(chǎng)條件下的測(cè)試結(jié)果比較

相關(guān)性檢驗(yàn)表明，在0.5 kHz處，直接音頻輸入和聲場(chǎng)兩種情況下的助聽(tīng)聽(tīng)閾之間無(wú)顯著相關(guān)性（r=0.534，P=0.112，見(jiàn)圖2）；在1、2、4 kHz處，直接音頻輸入和聲場(chǎng)兩種情況下的助聽(tīng)聽(tīng)閾之間存在顯著相關(guān)性（r=0.670，P=0.034；r=0.651，P=0.042；r=0.739，P=0.015，見(jiàn)圖3）；直接音頻輸入和聲場(chǎng)兩種情況下的4個(gè)頻率的平均助聽(tīng)聽(tīng)閾之間也存在顯著性關(guān)性（r=0.821，P=0.004）。直接音頻輸入和聲場(chǎng)兩種情況下的安靜環(huán)境下單音節(jié)詞識(shí)別率之間具有極顯著相關(guān)性（r=0.811，P=0.004，見(jiàn)圖4），直接音頻輸入和聲場(chǎng)兩種情況下的穩(wěn)態(tài)噪聲環(huán)境下短句識(shí)別閾之間具有顯著相關(guān)性（r=0.647，P=0.043，見(jiàn)圖5）。結(jié)果表明兩種測(cè)試條件下的助聽(tīng)聽(tīng)閾（0.5 kHz除外）、單音節(jié)詞識(shí)別率、短句識(shí)別閾測(cè)試結(jié)果之間均具有顯著相關(guān)性。

圖2　直接音頻輸入與聲場(chǎng)條件下助聽(tīng)聽(tīng)閾測(cè)試結(jié)果（0.5 kHz）的相關(guān)性及線性回歸分析

圖4　直接音頻輸入與聲場(chǎng)條件下單音節(jié)詞識(shí)別率的相關(guān)性及線性回歸分析

圖3　直接音頻輸入與聲場(chǎng)條件下助聽(tīng)聽(tīng)閾測(cè)試結(jié)果（1 kHz、2 kHz、4 kHz）的相關(guān)性及線性回歸分析

圖5　直接音頻輸入與聲場(chǎng)條件下短句識(shí)別閾的相關(guān)性及線性回歸分析

3　討論

臨床上非常重視人工耳蝸植入者術(shù)后康復(fù)效果數(shù)據(jù)的收集[3]，由于受到時(shí)間、設(shè)備、場(chǎng)地等因素的限制，這項(xiàng)工作往往開(kāi)展得并不順利。測(cè)聽(tīng)是了解和評(píng)估聽(tīng)障患者聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)功能的主要方法，純音測(cè)聽(tīng)可以得到人工耳蝸植入者術(shù)后定期的、動(dòng)態(tài)的、不同時(shí)間的各頻率的聽(tīng)閾值，言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)可以檢查受試者的言語(yǔ)覺(jué)察閾和言語(yǔ)識(shí)別能力[1]。純音測(cè)聽(tīng)和言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)均是聽(tīng)力學(xué)基本的測(cè)聽(tīng)手段，對(duì)評(píng)估植入者的聽(tīng)覺(jué)及言語(yǔ)康復(fù)效果具有重要的臨床指導(dǎo)意義[3，4]。然而，測(cè)聽(tīng)需要設(shè)置獨(dú)立的隔聲室、具備聽(tīng)力計(jì)設(shè)備和言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)材料，測(cè)聽(tīng)方法的普及和推廣往往受到測(cè)聽(tīng)材料、場(chǎng)地和經(jīng)費(fèi)的限制。鑒于此，研究者不斷改進(jìn)和完善測(cè)聽(tīng)技術(shù)，推動(dòng)言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和智能化[5～8]：陳雪清等研發(fā)了用于成人聽(tīng)力康復(fù)的漢語(yǔ)計(jì)算機(jī)化訓(xùn)練及評(píng)價(jià)系統(tǒng)[9]；孫喜斌等報(bào)道計(jì)算機(jī)導(dǎo)航-聾兒聽(tīng)覺(jué)評(píng)估學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠真實(shí)地表達(dá)兒童聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)識(shí)別水平[10]；張華等建立了成人言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)材料和計(jì)算機(jī)言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)智能系統(tǒng)，可以對(duì)CD音頻進(jìn)行數(shù)字化分割并經(jīng)過(guò)聽(tīng)力計(jì)放大輸出[11，12]；洪夢(mèng)迪等報(bào)道使用頭戴式耳機(jī)可獲得可靠的人工耳蝸植入后助聽(tīng)聽(tīng)閾并且比聲場(chǎng)測(cè)試更加簡(jiǎn)便易行[13]；郗昕等建立了計(jì)算機(jī)輔助的中文言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)平臺(tái)，代替了傳統(tǒng)的CD以及聽(tīng)力計(jì)中自帶的單一固化的言語(yǔ)材料[4]；傅前杰等研發(fā)了Angel HearTM和MSPTM系統(tǒng)，系統(tǒng)依托于電腦軟件、手機(jī)APP等可以直接進(jìn)行準(zhǔn)確的聽(tīng)力、言語(yǔ)測(cè)試[2]。隨著直接音頻輸入技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得佩戴者能夠清晰地聽(tīng)到直接輸入的音頻聲；同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)輔助純音測(cè)聽(tīng)系統(tǒng)以及中文言語(yǔ)測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，使得依托于直接音頻輸入技術(shù)和軟件測(cè)試平臺(tái)對(duì)助聽(tīng)設(shè)備佩戴者進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)能力評(píng)估成為可能。也就是說(shuō)，任何以計(jì)算機(jī)或其他音頻輸入設(shè)備為載體的言語(yǔ)測(cè)試材料均可以通過(guò)人工耳蝸直接音頻輸入的方式播放給患者，從而達(dá)到效果評(píng)估的目的，并無(wú)需受到場(chǎng)地、音箱設(shè)備的限制以及環(huán)境噪聲的干擾。事實(shí)上，直接音頻輸入測(cè)聽(tīng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)外人工耳蝸植入者的術(shù)后效果評(píng)估[14～16]，然而國(guó)內(nèi)并未有采用該技術(shù)進(jìn)行測(cè)試的相關(guān)報(bào)道，目前國(guó)內(nèi)的人工耳蝸術(shù)后效果評(píng)估通常仍在聲場(chǎng)下或者安靜的房間中進(jìn)行。本研究采用了傅前杰等研發(fā)的Angel HearTM和MSPTM系統(tǒng)，利用直接音頻輸入技術(shù)對(duì)人工耳蝸植入者進(jìn)行助聽(tīng)聽(tīng)閾和言語(yǔ)評(píng)估。

本研究助聽(tīng)聽(tīng)閾測(cè)試結(jié)果表明：聲場(chǎng)下的助聽(tīng)聽(tīng)閾與其他文獻(xiàn)報(bào)道基本保持一致[17～19]。直接音頻輸入條件下與聲場(chǎng)條件下各個(gè)頻率的助聽(tīng)聽(tīng)閾水平并不完全一致。這可能是因?yàn)橹苯右纛l輸入測(cè)試的校準(zhǔn)方法復(fù)雜，其音頻信號(hào)先從電腦傳送至人工耳蝸言語(yǔ)處理器，然后以電刺激的形式刺激螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞從而形成聽(tīng)覺(jué)，電腦設(shè)備型號(hào)的差異、植入者自身的MAP（T/C值）不同、個(gè)體間對(duì)電刺激響度的感知差異等因素均可能對(duì)直接音頻輸入下的校準(zhǔn)造成阻礙。直接音頻輸入測(cè)試的音頻信號(hào)不經(jīng)過(guò)麥克風(fēng)處理，與聲場(chǎng)下人工耳蝸言語(yǔ)處理器通過(guò)麥克風(fēng)拾取到的聲音信號(hào)存在一定差異，只有聲場(chǎng)下的助聽(tīng)聽(tīng)閾才能夠準(zhǔn)確地反映人工耳蝸植入者通過(guò)麥克風(fēng)進(jìn)行日常聽(tīng)聲的狀態(tài)。因此，直接音頻輸入下的助聽(tīng)聽(tīng)閾雖然可以體現(xiàn)植入者的助聽(tīng)效果，但是測(cè)試結(jié)果受到校準(zhǔn)問(wèn)題的影響。

本研究中安靜環(huán)境下的單音節(jié)詞識(shí)別率測(cè)試以及穩(wěn)態(tài)噪聲環(huán)境下的言語(yǔ)識(shí)別閾測(cè)試在兩種條件下（聲場(chǎng)、直接音頻輸入）的言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)結(jié)果具有一致性。本研究中單音節(jié)詞識(shí)別率與之前報(bào)道的結(jié)果相匹配[19]。關(guān)于噪聲下的言語(yǔ)識(shí)別閾測(cè)試，本研究采用了自適應(yīng)算法進(jìn)行測(cè)試，即保持語(yǔ)音響度輸出不變而噪聲自適應(yīng)調(diào)節(jié)。根據(jù)之前的研究結(jié)果表明，正常聽(tīng)力成年人的噪聲下句子識(shí)別閾平均在-5 dB左右[20，21]，人工耳蝸植入者的言語(yǔ)識(shí)別閾一般較正常聽(tīng)力人群高。言語(yǔ)測(cè)試主要反映言語(yǔ)覺(jué)察和言語(yǔ)識(shí)別能力，聽(tīng)力師有時(shí)會(huì)將聲音調(diào)至受試者感覺(jué)舒適的響度進(jìn)行測(cè)試，因此直接音頻輸入下的言語(yǔ)測(cè)試雖然無(wú)法進(jìn)行精確校準(zhǔn)信號(hào)聲響度，但仍能夠很好地反映植入者的助聽(tīng)言語(yǔ)效果。此外，頭相關(guān)傳輸函數(shù)（head related transfer functions，HRTF）的應(yīng)用使得直接音頻輸入模式下可以模擬空間聽(tīng)覺(jué)，例如，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)聲來(lái)自正前方，而噪聲信號(hào)分別來(lái)自不同方位（-90°、0°和90°）的情況，因此直接音頻輸入結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件的模式可以滿足絕大部分的言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)場(chǎng)景[14]。

綜上，直接音頻輸入技術(shù)可以應(yīng)用于人工耳蝸植入者的術(shù)后言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)，且簡(jiǎn)便易行，對(duì)于人工耳蝸植入者的術(shù)后聽(tīng)覺(jué)能力評(píng)估具有一定的實(shí)際臨床意義；同時(shí)期望將來(lái)研發(fā)出可以對(duì)直接音頻輸入下的助聽(tīng)聽(tīng)閾測(cè)試進(jìn)行精確校準(zhǔn)的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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