潘慧 陳雪清 徐天秋 劉海紅 孔穎 吳燕君

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)聽(tīng)力殘疾人群數(shù)量龐大[1]，而助聽(tīng)器、人工耳蝸等助聽(tīng)設(shè)備在幫助聽(tīng)力殘疾者學(xué)習(xí)并使用言語(yǔ)進(jìn)行日常交流、回歸主流社會(huì)方面有重要作用[2～4]。如今，人工耳蝸和助聽(tīng)器等助聽(tīng)設(shè)備的使用越來(lái)越普遍[5，6]，評(píng)估使用群體使用助聽(tīng)設(shè)備后的聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)效果，對(duì)比不同助聽(tīng)器、人工耳蝸產(chǎn)品的功能都具有重大意義。

為了能全面地評(píng)估聾兒的聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)效果，目前臨床使用的量表有嬰幼兒有意義聽(tīng)覺(jué)整合量表(infant-toddler meaningful auditory integration Scale, IT-MAIS)、有意義聽(tīng)覺(jué)整合量表(meaningful auditory integration scale, MAIS)、有意義使用言語(yǔ)量表(meaningful use of speech scale, MUSS)、聽(tīng)覺(jué)行為分級(jí)(categories of auditory performance, CAP)問(wèn)卷、言語(yǔ)可懂度分級(jí)(speech intelligibility rating, SIR)問(wèn)卷[7～11]。而目前廣泛使用紙質(zhì)版本的聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)量表采集和存儲(chǔ)患者相關(guān)數(shù)據(jù)，造成大量紙張消耗、額外印刷成本支出和存儲(chǔ)空間占用，不利于后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)的查找及使用，嚴(yán)重浪費(fèi)物力、人力。為此，本研究針對(duì)兒童聽(tīng)力殘疾等級(jí)高、程度嚴(yán)重、處于言語(yǔ)學(xué)習(xí)關(guān)鍵期的這些特點(diǎn)，從兒童評(píng)估材料開(kāi)始，利用MATLAB圖形用戶(hù)界面(graphical user interface, GUI)編程開(kāi)發(fā)聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)效果評(píng)估系統(tǒng)，將以上量表做成了便于臨床使用的聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)評(píng)估軟件，設(shè)計(jì)了基本信息錄入界面、量表評(píng)估界面和患者數(shù)據(jù)查詢(xún)界面；使用本系統(tǒng)能夠有效提高聽(tīng)力言語(yǔ)康復(fù)效果評(píng)估效率、降低成本，促進(jìn)聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)服務(wù)信息化發(fā)展。

1 聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)評(píng)估軟件系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)主要分為三大功能模塊，分別為基本信息采集模塊、量表評(píng)估模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及查詢(xún)模塊。

1.1基本信息采集模塊功能 基本信息采集模塊的功能為采集評(píng)估對(duì)象及評(píng)估過(guò)程所必需的基本信息，用于后續(xù)建檔和識(shí)別評(píng)估對(duì)象身份以及評(píng)估結(jié)果的分析?；拘畔ㄔu(píng)估對(duì)象姓名、性別、出生日期、助聽(tīng)方式、測(cè)試者及測(cè)試日期、助聽(tīng)設(shè)備使用時(shí)間等。

1.2量表評(píng)估模塊功能 量表評(píng)估模塊的功能包括進(jìn)行量表評(píng)估和顯示評(píng)估結(jié)果兩部分。

1.2.1量表評(píng)估 進(jìn)入評(píng)估階段，測(cè)試人員可以在系統(tǒng)中選擇評(píng)估量表，包括：嬰幼兒有意義聽(tīng)覺(jué)整合量表(IT-MAIS)、有意義聽(tīng)覺(jué)整合量表(MAIS)、有意義使用言語(yǔ)量表(MUSS)、聽(tīng)覺(jué)行為分級(jí)(CAP)問(wèn)卷、言語(yǔ)可懂度分級(jí)(SIR)問(wèn)卷，選擇其中之一在系統(tǒng)上完成量表每一條目的評(píng)分，并進(jìn)行必要的文字記錄。

1.2.2顯示評(píng)估結(jié)果 量表每一條目評(píng)分完成后，系統(tǒng)會(huì)計(jì)算評(píng)估對(duì)象使用該量表評(píng)估的總得分以及各模塊得分，將結(jié)果以文字及圖表兩種方式顯示在界面上；同時(shí)，系統(tǒng)還可以將評(píng)估對(duì)象的總得分、各模塊得分與相同年齡的聽(tīng)力正常兒童、助聽(tīng)器佩戴患兒、人工耳蝸植入患兒所得到的分值進(jìn)行比較，并顯示在界面上。

1.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及查詢(xún)模塊功能 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及查詢(xún)模塊包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)查詢(xún)兩部分。

1.3.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 為了便于后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，本系統(tǒng)將每個(gè)評(píng)估對(duì)象的評(píng)估結(jié)果保存在一個(gè)命名為“姓名-性別-出生日期”的EXCEL文件中。

1.3.2數(shù)據(jù)查詢(xún) 數(shù)據(jù)查詢(xún)時(shí)，可以通過(guò)姓名、性別、出生日期的基本信息查詢(xún)某個(gè)評(píng)估對(duì)象的歷史數(shù)據(jù)，評(píng)估人員根據(jù)歷史數(shù)據(jù)能夠更好的最終評(píng)估對(duì)象的康復(fù)效果，對(duì)之給出更全面的評(píng)價(jià)。

2 MATLAB圖形用戶(hù)界面(GUI)設(shè)計(jì)

MATLAB-GUI 界面是一種包含多種圖形對(duì)象的界面，典型的圖形界面包括圖形(圖像)的顯示區(qū)域、功能控件空間和用戶(hù)自定義的功能菜單等等，GUI中所有圖形對(duì)象都可通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)不同功能，滿(mǎn)足客戶(hù)多種多樣的需求[12]。

MATLAB中，所有圖形對(duì)象都可以使用M文件進(jìn)行編寫(xiě)，對(duì)于作為MATLAB對(duì)象之一的GUI來(lái)說(shuō)，使用M文件創(chuàng)建GUI的方法也是最基礎(chǔ)的。除此之外，MATLAB同時(shí)為用戶(hù)提供一種更加方便高效的GUI集成開(kāi)發(fā)環(huán)境—— GUIDE。使用GUIDE創(chuàng)建GUI時(shí)，完成GUI界面的設(shè)計(jì)后，MATLAB會(huì)自動(dòng)生成為一個(gè)FIG資源文件及其對(duì)應(yīng)的M文件，該M文件包含了GUI初始化代碼和界面內(nèi)所有控件的控制代碼，用戶(hù)可以直接利用生成的M文件對(duì)GUI界面的圖形對(duì)象進(jìn)行編程。相對(duì)于第一種創(chuàng)建方法，第二種方法更為直觀，同時(shí)更易于管理文件和調(diào)整代碼，故而采用GUIDE方法實(shí)現(xiàn)MATLAB-GUI 的界面設(shè)計(jì)，詳細(xì)步驟如下：①確定設(shè)計(jì)任務(wù)；②從用戶(hù)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)圖形界面布置初始圖；③使用GUIDE根據(jù)初始圖構(gòu)建靜態(tài)界面，并完成相關(guān)控件屬性設(shè)定；④編寫(xiě)并測(cè)試各圖形對(duì)象的回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)界面動(dòng)態(tài)功能；⑤運(yùn)行界面，檢測(cè)界面整體功能。

整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，各步驟間需要交叉反復(fù)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

2.1主界面設(shè)計(jì) 為了系統(tǒng)美觀和向用戶(hù)簡(jiǎn)明介紹系統(tǒng)用途，設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)性化主界面，設(shè)計(jì)的GUI主界面見(jiàn)圖1。實(shí)現(xiàn)代碼如下：

BckGrd=axes('units','normalized','position',[0 0 1 1]);

I=imread('bgp.jpg');

image(I);

text(53,180, '聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)效果評(píng)估系統(tǒng)','FontName', '宋體', 'FontSize', 44, 'FontWeight', 'bold', 'color', 'b','SelectionHighlight','on');

......

圖1 聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)效果量表評(píng)估系統(tǒng)主界面

2.2基本信息錄入界面設(shè)計(jì) 基本信息錄入界面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本信息采集功能，通過(guò)get函數(shù)獲取評(píng)估對(duì)象的基本信息，并使用setappdata函數(shù)將其賦值到相應(yīng)變量中。圖2為信息獲取流程圖，基本信息錄入界面見(jiàn)圖3。

圖2 獲取患者信息流程圖

圖3 基本信息錄入界面

基本信息采集過(guò)程中系統(tǒng)會(huì)判斷信息是否完整，若輸入信息不完整則不允許進(jìn)入下一階段。界面中測(cè)試時(shí)間不需要測(cè)試人員填寫(xiě)，系統(tǒng)自動(dòng)獲取計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)間。信息輸入完成后，測(cè)試人員通過(guò)選擇界面下方相應(yīng)量表進(jìn)入量表評(píng)估界面。

2.3量表評(píng)估界面設(shè)計(jì) 量表評(píng)估界面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的量表評(píng)估功能，同時(shí)為了符合一般操作習(xí)慣將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能也放入此界面中，圖4為量表評(píng)估流程圖，量表評(píng)估界面見(jiàn)圖5。為了獲取量表評(píng)估所需的評(píng)估對(duì)象基本信息，采用getappdata函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)GUI界面之間的參數(shù)傳遞。評(píng)估結(jié)束后，使用xlswrite函數(shù)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入EXCEL文件中。

圖4 量表評(píng)估流程圖

另外，在界面中設(shè)計(jì)了“返回”按鍵，點(diǎn)擊會(huì)詢(xún)問(wèn)是否中斷評(píng)估過(guò)程，若是則回到基本信息錄入界面，在返回按鈕控件回調(diào)函數(shù)中通過(guò)questdlg函數(shù)創(chuàng)建詢(xún)問(wèn)對(duì)話框?qū)崿F(xiàn)。

2.4數(shù)據(jù)查詢(xún)界面設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)查詢(xún)界面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。在評(píng)估界面測(cè)試人員可以點(diǎn)擊“查詢(xún)”按鈕查詢(xún)?cè)u(píng)估對(duì)象的歷史成績(jī)。圖6為數(shù)據(jù)查詢(xún)流程圖，數(shù)據(jù)查詢(xún)界面見(jiàn)圖7。

圖5 IT-MAIS評(píng)估界面(二)

圖6 數(shù)據(jù)查詢(xún)流程圖

2.5GUI界面之間的相互調(diào)用 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及多個(gè)GUI界面，實(shí)現(xiàn)不同GUI之間的相互調(diào)用，是必須解決的問(wèn)題。本系統(tǒng)通過(guò)在相應(yīng)控件的回調(diào)函數(shù)內(nèi)使用run(‘m文件’)來(lái)實(shí)現(xiàn)各GUI界面之間的相互調(diào)用。

圖7 數(shù)據(jù)查詢(xún)界面

3 討論

當(dāng)代社會(huì)，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)蓬勃發(fā)展，在繼承傳統(tǒng)聽(tīng)力康復(fù)理論研究和技術(shù)基礎(chǔ)的同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)評(píng)估及康復(fù)系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于臨床及科研[13]。目前，國(guó)外針對(duì)人工耳蝸、助聽(tīng)器等助聽(tīng)設(shè)備應(yīng)用設(shè)計(jì)的聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)評(píng)估訓(xùn)練軟件有：計(jì)算機(jī)跟蹤模擬培訓(xùn)軟件(computer - assisted tracking simulation, CATS)[14]、聆聽(tīng)交流強(qiáng)化軟件(Listening and communication enhancement, LACE)[15]、計(jì)算機(jī)輔助言語(yǔ)訓(xùn)練(computer assisted speech training, CAST)[16]、計(jì)算機(jī)言語(yǔ)感知測(cè)試和訓(xùn)練(computer - assisted speech - perception testing and training, CASPERsent)[17]。這些軟件主要用于患者的康復(fù)訓(xùn)練，有的包含測(cè)試功能。

國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)輔助聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)評(píng)估及康復(fù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)研究近年來(lái)也逐漸增多。2001年，陳雪清等[18]開(kāi)發(fā)了一套成人聽(tīng)力康復(fù)漢語(yǔ)計(jì)算機(jī)化訓(xùn)練及評(píng)價(jià)系統(tǒng)。2003年，孫喜斌等[19]開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)導(dǎo)航-聾兒聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)評(píng)估學(xué)習(xí)系統(tǒng)；段家德[20]于同年開(kāi)發(fā)了漢語(yǔ)言語(yǔ)聽(tīng)力測(cè)試系統(tǒng)。2007年，劉海紅等[21]開(kāi)發(fā)了可實(shí)現(xiàn)練習(xí)、測(cè)試、訓(xùn)練等項(xiàng)目的兒童聽(tīng)力言語(yǔ)訓(xùn)練及評(píng)估康復(fù)漢語(yǔ)視聽(tīng)系統(tǒng)。郗昕等[22]于2010年開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助中文言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)平臺(tái)，用于漢語(yǔ)普通話的言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)。張華等[23]2013年開(kāi)發(fā)了普通話言語(yǔ)測(cè)聽(tīng)系統(tǒng)。2018年，武文芳等[24]開(kāi)發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的漢語(yǔ)聽(tīng)力康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的聽(tīng)力言語(yǔ)康復(fù)理念通過(guò)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠大大提高康復(fù)效率和效果，是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)的言語(yǔ)評(píng)估測(cè)試軟件在臨床上使用比較廣泛，而由于多方面原因，聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)訓(xùn)練效果評(píng)估類(lèi)系統(tǒng)在臨床上尚未很好的推廣及應(yīng)用，本研究基于MATLAB-GUI設(shè)計(jì)聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)康復(fù)效果評(píng)估系統(tǒng)與傳統(tǒng)評(píng)估模式相比更智能，更便捷。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠容納大量量表和評(píng)估對(duì)象資料，評(píng)估人員通過(guò)本系統(tǒng)可以方便的調(diào)用所需要的評(píng)估量表進(jìn)行評(píng)估，并且能夠更全面、更直觀地了解評(píng)估對(duì)象的動(dòng)態(tài)康復(fù)效果。該系統(tǒng)目前僅包含兒童評(píng)估量表，未來(lái)計(jì)劃擴(kuò)大評(píng)估系統(tǒng)內(nèi)容，將評(píng)估范圍擴(kuò)展至成人；該系統(tǒng)已初步投入臨床使用，有較好的適應(yīng)性，隨著未來(lái)在臨床中的不斷應(yīng)用，將根據(jù)臨床需求進(jìn)一步改進(jìn)。

本系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)聽(tīng)覺(jué)康復(fù)效果評(píng)估模式，實(shí)現(xiàn)了紙質(zhì)評(píng)估量表轉(zhuǎn)化為電子評(píng)估系統(tǒng)，人工轉(zhuǎn)化為智能，為評(píng)估人員提供了一種新的思路。與使用傳統(tǒng)評(píng)估方法相比，本系統(tǒng)評(píng)估對(duì)象的數(shù)據(jù)便于存取，大大節(jié)省了紙張、印刷成本以及存儲(chǔ)空間，避免了在查找數(shù)據(jù)上浪費(fèi)的大量人力。隨著科技飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，還可以考慮利用網(wǎng)路資源對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行拓展，將線下發(fā)展為線上，從PC端普及到手機(jī)端，進(jìn)一步提高評(píng)估效能和效率，讓評(píng)估工作更信息化、人性化、智能化。