高娜 閔世堯 張煒徇 遲放魯

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院耳鼻喉科 上海 200031)

人工耳蝸植入是極重度耳聾患者重獲聽力的唯一途徑，通過人工耳蝸植入，極重度耳聾患者可獲得安靜環(huán)境下55%的言語識別能力[1]。既往極重度耳聾患者采用單側(cè)耳蝸植入，隨著1996 年德國為成人植入雙側(cè)人工耳蝸[2]，越來越多的患者重獲了雙耳聽覺，雙側(cè)人工耳蝸植入也逐漸在臨床應(yīng)用推廣。雖然人工耳蝸在安靜環(huán)境下有非常滿意的表現(xiàn)，但在噪聲環(huán)境中卻難以將言語的目標(biāo)信號從噪聲中分離出來。隨著越來越多的雙側(cè)耳蝸植入，使用者建立了雙耳聽覺，提高了聲源定位能力及一定信噪比下的言語識別率[3-4]；然而，雙耳蝸使用者仍普遍存在噪聲下言語識別困難的問題[5]。如何評估人工耳蝸使用者在實際生活中噪聲下的言語識別能力，目前尚未達(dá)成共識。目前國內(nèi)對噪聲的研究多集中在固定信噪比下的言語識別率，對于非穩(wěn)態(tài)噪聲下人工耳蝸的效果研究相對較少。本研究比較研究正常聽力者、單側(cè)耳聾者、語后聾雙側(cè)CI 使用者的音樂欣賞能力及在噪聲環(huán)境下的言語識別能力。

1 資料與方法

1.1 研究對象與分組

收集2017 年1 月—2021 年2 月收治的不同聽覺條件的受試者，分為3 組。

雙側(cè)耳蝸使用組：8 例語后聾雙側(cè)人工耳蝸使用者(bilateral cochlear implant，BCI)，其中男性5 例、女性3 例；年齡9 ～55 歲，平均30.6 歲，均為雙側(cè)極重度感音神經(jīng)性語后聾。雙側(cè)均植入澳大利亞Cochlear 公司CI24RE 型人工耳蝸，雙側(cè)人工耳蝸使用時間為6 ～35 個月。詳見表1。

表1 BCI 的基本資料

正常聽力組：26 例，雙耳平均聽閾＜20 dB，其中男性15 例、女性21 例；年齡22 ～34 歲，中位年齡28 歲。

單側(cè)耳聾組：40 例，均為極重度耳聾，耳聾側(cè)的平均聽閾＞80 dB,單側(cè)正常耳的平均聽閾＜20 dB，其中男性23 例、女性17 例；年齡6 ～62 歲，中位年齡為17 歲。

1.2 測試方法

測試在復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院隔音室(長4.5 m × 寬3.5 m × 高2.5 m)進(jìn)行，本底噪聲＜30 dB SPL。校準(zhǔn)聲場后，受試者以舒服的姿勢坐于椅子上，在患者正前方置音箱，揚聲器與受試者頭部水平高度一致，測試材料通過揚聲器給聲，聲壓級控制在65 dB SPL。測試材料選用開放式普通話言語識別(Mandarin speech perception，MSP)。MSP 的短句測試包含10 組，每組10 個句子，每個句子7 個單音節(jié)詞，系統(tǒng)根據(jù)患者對句子的識別率，改變噪聲信號，調(diào)整信噪比，獲得MSP 中文短句穩(wěn)態(tài)噪聲下基于反轉(zhuǎn)的言語識別閾(speech recognition threshold，SRT)[6]。

音樂感知能力測試：選用閉合式的單音符測試和旋律輪廓識別測試[7]。在單音符測試中，受試者辨認(rèn)鋼琴聲的音調(diào)(黑鍵白鍵均包含)，給予3 個65 dB SPL 音符聲音信號，其中2 個音符相同，1 個音符不同，受試者需辨認(rèn)出其中不同的音符，通過多次測試得到單音符的識別率。旋律輪廓識別測試(melodic contour identification，MCI)用以了解患者對音樂旋律的感知能力。測試材料包括5 個音樂音符組成的9 種旋律，每個受試者共進(jìn)行2 輪測試，最終測試結(jié)果取2 次測試得分的平均值?；颊咴?種音符旋律輪廓中選擇所聽到的旋律。

測試人員位于隔音室，通過監(jiān)控對講進(jìn)行交流，測試前先對患者進(jìn)行培訓(xùn)，待受試者完全理解和熟悉后開始正式測試。同時，BCI 受試者分別在人工耳蝸雙耳佩戴、右耳佩戴、左耳佩戴下，進(jìn)行噪聲和音樂的識別測試。測試完成情況詳見表2。

表2 測試完成情況

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

研究使用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，BCI 組、正常聽力組、單側(cè)耳聾組的SRT 為非正態(tài)分布數(shù)據(jù)，采用Kruskal-Wallist檢驗。以P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 噪聲下言語識別閾

聽力正常組和單側(cè)耳聾組噪聲下SRT 分別為-7.22(-7.74～-6.7775)dB、-5.42(-6～-4.4) dB。BCI組雙耳、右耳和左耳佩戴時SRT 分別為3(1.245～11.63) dB、8.4(2.55～13.14) dB、5.04(0.75～15.82) dB。

如圖1 所示，Kruskal-Wallist檢驗顯示，正常聽力組噪聲下的SRT 值顯著優(yōu)于單側(cè)耳聾組(P=0.001)，單側(cè)耳聾組顯著優(yōu)于雙側(cè)耳蝸組(P=0.002)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。雙耳蝸佩戴時噪聲下SRT 雖然平均值低于單耳佩戴，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1 不同聽覺條件受試者噪聲下的SRT 比較

圖2 為噪聲狀態(tài)下8 例BCI 在雙耳佩戴、右耳單耳佩戴、左耳單耳佩戴時的噪聲下SRT。其中E、F、G、H 受試者在雙耳佩戴時SRT 低于單耳佩戴時，其余受試者在雙耳佩戴時SRT 高于單耳佩戴時，個體差異大。非參數(shù)配對檢驗顯示，雙耳佩戴與單耳佩戴時差異無統(tǒng)計學(xué)意義(右側(cè)vs雙側(cè)：P=0.208；左側(cè)vs雙側(cè)：P=0.484；右側(cè)vs左側(cè)：P=0.575)。

2.2 音樂音符識別

圖3 顯示，正常聽力組、單側(cè)耳聾組和6 例雙側(cè)耳蝸組的音樂音符識別率分別為100%(96%～100%)，92% (76%～96%)，82% (80%～87%)。正常聽力組顯著優(yōu)于單側(cè)耳聾組(P=0.001)和雙側(cè)耳蝸組(P＜0.001),單側(cè)耳聾組與雙側(cè)耳蝸組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.834)。

圖3 不同聽覺條件下受試者音樂音符識別

圖4 顯示 6 例BCI 完成了音樂音符測試，其中3 例在雙耳佩戴時的音樂音符識別優(yōu)于單耳佩戴。

圖4 BCI 的音樂音符識別

2.3 音樂旋律輪廓識別

圖5 顯示，4 例BCI 完成音樂輪廓的測試。這4例BCI 既往均有音樂欣賞經(jīng)驗，其中3 例在雙耳佩戴時的音樂輪廓識別優(yōu)于單耳佩戴。

圖5 BCI 的音樂輪廓識別

3 討論

近年來，國內(nèi)外研究[8-10]表明雙側(cè)人工耳蝸植入不僅能提高聲源定位能力，同時也能提高噪聲下的言語識別能力。隨著耳蝸植入者對生活質(zhì)量的要求不斷提高，噪聲下的言語識別能力及音樂欣賞能力逐漸受到重視。背景噪聲形式包括穩(wěn)態(tài)噪聲和非穩(wěn)態(tài)噪聲，非穩(wěn)態(tài)噪聲包含多人言語及音樂背景噪聲。

3.1 噪聲下的言語識別能力比較

針對普通話，國內(nèi)研究顯示雙側(cè)人工耳蝸植入能提高在安靜和噪聲條件下的雙音節(jié)識別率、廣東話聲調(diào)識別，噪聲環(huán)境下的單音節(jié)詞、雙音節(jié)詞及短句的識別率等，但大多集中在固定信噪比的穩(wěn)態(tài)噪聲[3,11-12]，比如在信噪比(+8dB)噪聲環(huán)境下，雙側(cè)耳蝸植入者的SRT 明顯優(yōu)于單側(cè)植入者，信噪比越高，言語識別率得分越高[13-14]。

為了模擬生活中常見的非穩(wěn)態(tài)噪聲環(huán)境，本研究采用MSP 材料測試，通過SRT 以更好地體現(xiàn)噪聲變化時日常生活中的實用聽力情況。結(jié)果顯示，噪聲下BCI 的噪聲識別能力弱于單側(cè)耳聾者和正常聽力者。雖然噪聲環(huán)境下人工耳蝸雙耳佩戴時SRT均值低于單耳佩戴，但本研究樣本量較少，人工耳蝸存在較大個體差異，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

Wolfe等[15]開發(fā)了濾波程序以降低環(huán)境噪聲對人工耳蝸使用者的影響，這種主動降噪方式對使用者的言語分辨率有一定益處，但并沒有解決全部問題。提示除了噪聲對信號的干擾以外，還存在其他機制導(dǎo)致SRT 的降低。

對人工耳蝸植入者語音識別能力的薈萃研究表明，工作記憶、視覺記憶的能力與訓(xùn)練后的語音識別能力呈正相關(guān)，而年齡與這兩者均有一定關(guān)聯(lián)[16]。本研究所涉及的樣本年齡分布方差較大，是評估言語識別的潛在混雜因素，大型多中心的樣本可能對減少該偏倚有幫助。

3.2 音樂識別能力比較

音樂的辨識主要集中在音調(diào)、節(jié)奏、音色及旋律者4 個要素。研究發(fā)現(xiàn)，雖然患者進(jìn)行了雙側(cè)人工耳蝸植入，但是部分患者仍無法辨別音樂音符和旋律，8 例BCI 患者中只有6 例能配合完成音樂音符測試，4 例完成音樂旋律測試，且4 例患者在耳聾前均有一定的音樂欣賞基礎(chǔ)，提示語后聾BCI 的音樂感知能力仍比較差[17-18]，這與既往研究[17]相似，只有大約1/3 的植入者能辨識出封閉環(huán)境中的音樂旋律。

本研究中語后聾BCI 的MCI 平均值為23.61%，范圍11.1%～52.80%，與既往研究中兒童單側(cè)耳蝸植入者的MCI 測試比較，MCI 平均值為33.3%，范圍9.3%～98.1%[19]，雖然個體差異很大，但雙側(cè)耳蝸佩戴并未提高音樂的欣賞能力。既往對語前聾及語后聾的BCI 使用差異研究，語前聾的語言訓(xùn)練結(jié)果顯著優(yōu)于語后聾者。Walia等[20]認(rèn)為這可能是對電刺激和聲刺激的編碼在皮質(zhì)中的差異導(dǎo)致，語后聾者習(xí)得BCI 聲信號的過程也與電刺激誘導(dǎo)的突觸重塑相關(guān)，這種重塑在幼年時期較高效，而在成年后相對緩慢?；谝陨显颍狙芯坑邢薜匮芯苛讼鄬Ψ€(wěn)定的語后聾BCI 的識別能力，對于語前聾及相關(guān)的突觸重塑和編碼，仍然需要進(jìn)一步的探索。

本研究中僅有音樂基礎(chǔ)的BCI 可完成相關(guān)的音樂測試，可見音樂基礎(chǔ)更有助于人工耳蝸植入后的音樂欣賞，這也與既往研究相似，對音樂的熟悉程度在一定程度上會影響試驗結(jié)果[21]，音樂訓(xùn)練可提高音樂感知能力[22]，這也為耳蝸使用者提高音樂欣賞提供參考。

由于人工耳蝸電極數(shù)量的限制，以及電流在外淋巴液中的彌散，電刺激產(chǎn)生的聲音信息頻譜分辨率是較低的。因此復(fù)雜的音樂環(huán)境，BCI 可能無法準(zhǔn)確提取信息。Thompson等[23]的研究指出，音樂鑒賞能力除了對聲學(xué)信息的識別外，還與個人的心理社會因素有關(guān)。其他對于語前聾患者與語后聾患者音樂鑒賞能力的研究也提示生命早期的訓(xùn)練可能對高級中樞整合信號的能力有益處[24]，具備音樂基礎(chǔ)者在植入后會具備更好的鑒賞能力。這也與我們的研究結(jié)果相符。

綜上所述，語后聾BCI 雙耳佩戴耳蝸與單耳佩戴時的噪聲下言語識別能力相似，均弱于單側(cè)耳聾者及正常聽力者。語后聾BCI 對音樂感知能力與既往音樂基礎(chǔ)有關(guān)，BCI 雙耳佩戴時音樂感知能力優(yōu)于單耳佩戴時，與單側(cè)耳聾組相似，遠(yuǎn)低于正常聽覺人群。