Верификация слышимости при протезировании детей. Часть 2

Введение в проблему

Как максимально точно измерить слышимость в процессе верификации настройки слуховых аппаратов? Вначале необходимо получить некоторую предварительную информацию о порогах слышимости. Так как оценка субъективных порогов слышимости при раннем протезировании опирается на объективные данные измерений BERA (КСВП) и часто состоит лишь из немногих частотно-специфичных значений, то в обязательном порядке нужно провести контроль достоверности с помощью субъективной реакционной аудиометрии в свободном звуковом поле ВОА (поведенческая аудиометрия наблюдения) или VRA (аудиометрия с визуальным подкреплением). Если эти реакции подтверждают результаты диагностики, то из значений BERA в единицах eHL получается так называемая рабочая диаграмма, которая и вводится в NOAH.

Все преобразователи звука, используемые для измерения слуха, калиброваны для уха взрослого человека согласно данным RETSPL (справочный эквивалентный порог в УЗД). При протезировании детей значения, введенные в единицах дБ (HL)/дБ (eHL), необходимо корректировать, поскольку они измерены в значительно меньших объемах слухового прохода. По этой причине запись об использованном преобразователе звука является обязательным условием для последующей точности пересчета значений дБ (HL) в дБ (УЗД) у барабанной перепонки. Например, если при измерении BERA использовался внутриушной телефон, то мы применяем корректировочные значения на основе RECD либо в виде среднего значения для конкретного возраста, либо индивидуально измеренные, и в этом случае точность порогов слышимости в УЗД повысится. Если использовались наушники, то применяется REDD. Его нельзя измерить для детей, однако посредством калибровки наушников и внутриушных телефонов он получает математическую взаимосвязь с RECD (Рис. 1).

Рис. 1. Взаимосвязь RETSPL, RECD и REDD.

 
Для порогов слышимости, измеренных в свободном звуковом поле, REUG (резонанс открытого уха) используется в качестве корректирующей величины между значениями дБ (HL) и дБ (УЗД). Поэтому указание преобразователей звука, которые использовались для измерений порогов слышимости, существенно влияет на точность порогов слышимости в дБ (УЗД), рассчитанные значения целевого усиления и оценку слышимости. Если преобразователь звука, который использовали в клинике для регистрации BERA, определить невозможно, то для небольших лечебных заведений принято считать, что они применяют наушники. Что же касается детских отделений крупных лечебных заведений, то они чаще используют внутриушные телефоны.

Шаги, которые необходимо выполнить перед верификацией слышимости:

1. Выбор предписанного метода настройки для детей (DSL v5 или NAL-NL2) в измерительной системе и в программе настройки.
   
   
2. Определение всех деталей, которые запрашиваются в расширенном режиме настройки в измерительной системе (Рис. 2/ NAL-NL2), а также соответствующих деталей в программе настройки.
   
   
3. Измерение индивидуальных RECD с помощью стандартных методов (НА-2, НА-1 или метода системы измерений производителя слуховых аппаратов) или использование средних значений RECD в зависимости от возраста.
   
   
4. Предварительная настройка выбранного слухового аппарата в программе настройки.

Рис. 2. Меню для ввода подробной информации на примере DSL v5.

Немецкое общество фониатрии и педагогической аудиологии и некоторые другие профессиональные общества рекомендуют обязательно проводить верификацию настройки слуховых аппаратов с помощью технических измерений и оценки слышимости тихой, нормальной и громкой речи, а также предоставлять максимальный ВУЗД ниже UCL (порога дискомфортной громкости), рассчитанного на основе потери слуха по методу Паско. Для детей постарше пороги дискомфорта можно измерять и учитывать в индивидуальном порядке.

Приведем процедуру технических измерений для взрослых из руководства EUHA «Настройка слуховых аппаратов при помощи анализа перцентилей» за исключением измерения RECD. Итак, измерения REAR в тестовом боксе, имитирующие измерения insitu, следует проводить следующим образом:

1. Измерение максимального выходного уровня звукового давления при помощи сигнала EUHA-MPO (МРО – максимальное выходное давление) или при помощи тональных всплесков при 90 дБ. Максимальный ВУЗД слухового аппарата не должен превышать целевые кривые UCL (в случае NAL-NL2) или BOLT (ограничивающий порог широкополосного выходного сигнала – для DSL v5).
   
   
2. Измерение выходных уровней слухового аппарата с помощью международного сигнала для проведения речевых тестов ISTS при 65 дБ для нормальной речи: точная настройка LTASS на соответствие целевым значениям выбранного предписанного метода посредством частотно-специфичного общего усиления слухового аппарата. 30-я перцентиль для частоты примерно 1000 Гц должна находиться выше порогов слышимости.
   
   
3. Измерение с помощью сигнала ISTS при 50 дБ: точная настройка усиления слухового аппарата для тихого входного уровня.
   
   
4. Измерение с помощью сигнала ISTS при 80 (или 75) дБ и точная настройка усиления слухового аппарата для громкого уровня – так, чтобы LTASS соответствовал целевой кривой.
   
   
5. Еще один контроль слышимости для нормальной речи с помощью сигнала ISTS при 65 дБ.

Так как слышимость всех речевых частот имеет большое значение для развития речи и эмоционального развития ребенка, в конце точной настройки следует решить, насколько хорошо слышимыми можно сделать также низкие и высокие частоты (Рис. 3). Низкие частоты важны для восприятия просодии и не вызывают у младенцев и малышей эффекта окклюзии (закупорки) как у взрослых. Высокие частоты в диапазоне от 8 до 10 кГц отвечают за высокочастотные компоненты речи, так называемые фрикативные звуки или щелевые согласные. Причины недостаточной передачи звуков в той или иной области нужно выяснять в обязательном порядке. Сделать это можно с помощью окна результатов теста на самовозбуждение в программе настройки.

Рис. 3. Измерение REAR в тестовом боксе, имитирующее измерение insitu, с помощью камеры связи и с использованием измерения RECD.
Слева: результаты недостаточного уплотнения ушного вкладыша, когда тест на самовозбуждение влияет на ограничение усиления, а вместе с ним и на передачу в высокочастотном диапазоне.
Справа: наилучшая передача, которую можно получить при хорошей посадке внутриушного вкладыша.

 
Если ушной вкладыш сидит в ухе не слишком хорошо, то происходит утечка (а в некоторых случаях – недостаточная передача в низкочастотной области). Однако более важным следствием становится то, что даже максимально эффективная функция нейтрализации самовозбуждения не доходит до физических границ и усиление на частотах выше 2 кГц приходится ограничивать, чтобы не возникал свист обратной связи. У младенцев слуховой проход пока еще короткий и прямой, стабильность посадки ушного вкладыша в мягких тканях уха невысокая, а расстояние до микрофона слухового аппарата слишком маленькое. Поэтому можно ожидать, что, несмотря на высокие запросы, передача в высокочастотном диапазоне будет ограниченной. Все это следует оценивать и обосновывать в индивидуальном порядке. Если никакое другое решение невозможно, остается обеспечить слышимость за счет метода частотного сдвига.

Верификация слышимости для малышей до 12,5 кГц с помощью WRECD и камеры связи объемом 0,4 куб. см для внутриушных слуховых аппаратов

При помощи системы Verifit2 Audioscan удалось в очередной раз повысить для детей точность верификации в тестовом боксе, имитирующей измерения in situ, и сделать ее новым ориентиром на рынке. Audioscan – первый производитель, который предлагает для внутриушных слуховых аппаратов камеру связи с гораздо более меньшим объемом – 0,4 куб. см – вместе с простыми в эксплуатации адаптерами для заушных слуховых аппаратов, слуховых аппаратов с внутриушным телефоном и тонкой трубочкой для верификации в тестовом боксе, имитирующей измерение in situ. Таким образом, Audioscan отходит от стандартного использования камеры связи объемом 2 куб. см для измерений любого вида в процессе настройки. Большой плюс заключается в том, что объем величиной 0,4 куб. см гораздо ближе к естественному остаточному объему слухового прохода у детей с вложенным ушным вкладышем. Одновременно с этим камера связи генерирует импеданс, сравнимый с импедансом человеческого уха, в качестве нагрузки для выходящего из слухового аппарата звука, который нужно измерить. Все это позволяет правильно и без проблем измерять при помощи новой камеры связи частоты до 16 кГц.
 
Внедрение WRECD (широкополосного RECD), которое измеряется с помощью этой новой камеры связи для внутриушных слуховых аппаратов и сегодня может предоставлять значения RECD до 12,5 кГц, за счет усиления до 12,5 кГц расширяет частотный диапазон измерений слухового аппарата, имитирующих измерения in situ, и верификацию слышимости звуковых сигналов.
 
Для слухопротезирования детей это означает колоссальный выигрыш в точности. При помощи этой камеры связи и WRECD можно точнее измерить слышимость высокочастотных составляющих речи, которые в детских и женских голосах имеют распределение энергии до 10 кГц. Здесь снова возникает один из важнейших вопросов: можно ли добиться передачи высокочастотных речевых компонентов с помощью прямого усиления или необходимо использовать метод частотного сдвига, который гарантирует восприятие при минимальном изменении естественной речи?

Способ измерения WRECD в принципе тот же самый, который используется для измерения RECD. Вначале внутриушной телефон крепится с помощью маленького резинового адаптера к камере связи объемом 0,4 куб. см для внутриушных слуховых аппаратов (камеры связи для заушных аппаратов не существует). После этого камера связи насаживается на левый (синий) измерительный микрофон двустороннего модуля камеры связи (Рис. 4), измеряется ответ камеры связи, который используется для подсчета WRECD обоих ушей. После этого долю звука в реальном ухе можно измерить в ухе клиента при помощи микрофона in situ. В результате получается кривая RECD, которая доходит до 12,5 кГц и предоставляет соответствующие значения.

Рис. 4. Широкополосное значение RECD/WRECD, измеренное с помощью новой камеры связи объемом 0,4 куб. см для внутриушного слухового аппарата.

Так как применяемая камера связи (НА-1) для внутриушных слуховых аппаратов отличается от камеры связи для внутриушных слуховых аппаратов объемом 2 куб. см не по конструктивному виду, а только по объему, измеренное значение WRECD с помощью стандартных корректирующих коэффициентов можно пересчитать в стандартное значение RECD для камеры НА-1. Система Verifit2 для использования RECD в программе настройки или в других измерительных устройствах передает вместо значений WRECD рассчитанные на их основе значения RECD для камеры НА-1 в качестве «общих данных» в NOAH4. Если они импортируются в программу настройки производителя, то важно, чтобы они измерялись с ушным вкладышем как RECD для камеры НА-1 или чтобы их можно было классифицировать как RECD с ушным вкладышем для камеры НА-1 – так программа настройки сможет правильно их обрабатывать.
 
Измерение REAR (измерение характеристики слухового аппарата в реальном ухе), имитирующее измерение in situ, в тестовом боксе с камерой связи объемом 0,4 куб. см проводится с использованием WRECD. Слуховые аппараты при помощи соответствующих адаптеров прикрепляются к бинауральным измерительным камерам связи справа и слева. Для заушных аппаратов применяется адаптер со стандартной трубочкой или адаптер TRIC для заушных слуховых аппаратов с внутриушным телефоном или тонкой трубочкой. Помимо этого существуют два других крепления, которые обеспечивают вертикальное расположение слуховых аппаратов в тестовом боксе перед динамиком, как это происходит при их обычном ношении. Простая и быстрая, эта сборка обеспечивает чрезвычайно высокую точность при повторном проведении теста. Все измерения в тестовом боксе системы Verifit2 можно проводить одновременно с двух сторон, что экономит драгоценное время при подготовке настройки слуховых аппаратов для детей.
 
В частотном диапазоне 125-4000 Гц результаты измерений, имитирующие измерения in situ, сравнимы с результатами измерений для классической камеры связи, имитирующими измерения in situ. Однако на частотах выше 4 кГц отчетливо видна разница. По сравнению с камерой связи объемом 2 куб. см для заушных слуховых аппаратов передачу речи (сигнал ISTS, живая речь) с помощью соответствующего усиления аппаратов можно сделать по-настоящему видимой по сравнению с тем, как это было раньше для реальных измерений in situ (не выше 8 кГц).

Настройка и верификация частотного сдвига

Производители предоставляют возможность активировать алгоритм частотного сдвига, если передача высокочастотных речевых звуков с помощью прямого усиления оказывается недостаточной. Хотя предлагаемые методы отличаются друг от друга, они имеют одну цель: воспроизведение высокочастотной информации в более низком частотном диапазоне, где она становится слышимой. Особая ответственность при применении такого метода для детей заключается в том, что такой сдвиг с чисто технической точки зрения рассматривается как «искажение» речевого сигнала. Поэтому он должен быть одновременно и максимально небольшим, но при этом достаточно существенным для того, чтобы алгоритм мог проявить свое реальное действие с минимальным эффектом искажения.
 
 Измерительная техника в этой ситуации предлагает специальные сигналы. Они помогают визуализировать функцию частотного сдвига и тем самым адаптировать его действие к индивидуальной потребности в слышимости. Эту верификацию следует постоянно обновлять по мере роста органов слуха с каждым новым ушным вкладышем, так как при этом изменяется RECD, а также с возрастанием точности субъективной аудиометрии, определяющей необходимое усиление. Усиление и настройка частотного сдвига при этом должны быть скорректированы, чтобы по мере роста ребенка была возможность достоверно обеспечивать слышимость высокочастотных речевых звуков.
 
В качестве сигналов используются соответствующим образом отфильтрованные по частоте речевые сигналы (Audioscan: Речь 6300, Речь 5000, Речь 4000, Речь 3150), которые, начиная с 1000 Гц и входного уровня 35 дБ, приглушаются. Эти сигналы не приглушаются только в выбранной высокочастотной полосе шириной 1/3 октавы с центром 6300, 5000, 4000 или 3150 Гц. С помощью этих сигналов слышимость речевых звуков, которые действительно находятся в этом диапазоне, вместе с естественным уровнем звука внутри речи можно было верифицировать в процессе частотного сдвига и усиления. Наряду с ними для верификации частотного сдвига используются звуки Ling6-s и Ling6-sh, а также /s/ и /sh/. Необходимо  помнить, что эти звуки не встречаются в нормальной громкой речи с уровнем 65 дБ, так как их уровень значительно тише. Увидеть это можно при сравнении результатов измерений с использованием сигнала Речь 6300/65 дБ и звука /s/ при 65 дБ, а также сигнала Речь 3150/65 дБ и звука /sh/ при 65 дБ (Рис. 5).

Рис. 5. Использование звука Ling6-s по сравнению с отфильтрованным речевым сигналом Речь 6300, при котором содержащая звук /s/ в беглой речи терциевая полоса с центральной частотой 6300 Гц благодаря приглушению речевых компонентов делается видимой ниже. В примере показана настройка заушного слухового аппарата Sensei-Pro-SP (Oticon) с функцией «Защита речи» в качестве метода частотного сдвига. Функция активирована на правом ухе и отключена на левом.

Адаптивная обработка сигнала в детском возрасте

Принимая во внимание возраст протезируемого ребенка, необходимо решить, целесообразно ли деактивировать такие функции, как подавление шума, адаптивный микрофон с направленной характеристикой, автоматическое переключение программ прослушивания, снижение шума ветра и многое другое, если их можно использовать без ухудшения постоянной слышимости. Для детей младше полутора лет не рекомендуется применять какие-либо адаптивные функции, кроме нейтрализации самовозбуждения и частотного сдвига, чтобы слуховая кора головного мозга пациента могла развиваться под действием всех акустических сигналов окружающей среды. Об использовании эффекта ушной раковины в направленном режиме следует задуматься, если ребенок большую часть времени бодрствует (сидит или бегает), поскольку эффект ушной раковины способствует лучшему различению звуков спереди или сзади. При активации такой функции важно иметь возможность верифицировать и ее, чтобы она соответствовала естественному понижению уровня звука сзади в высокочастотном диапазоне и приближалась к действию ушной раковины.
 
Характеристику приема звука системой из нескольких микрофонов в слуховом аппарате, так называемую направленность, также можно проверить с помощью технических измерений. Но хотя верификация и показывает действие основной функции, она не позволяет сделать достоверный вывод о качественной разнице алгоритмов направленности разных производителей (Рис. 6).

Рис. 6. Результаты измерений направленных микрофонов с разной характеристикой действия по сравнению с всенаправленным приемом звука.

Показанный здесь метод измерений высоты выходного уровня сигнала, принятого передним микрофоном, и сигнала, принятого задним микрофоном, после усиления в слуховом аппарате изобрела компания Audioscan. Для проверки, какая функция микрофона должна быть выбрана для ребенка при настройке, этот метод используют многие немецкие клиники и сурдопедагогические кабинеты. Почти все современные слуховые аппараты оснащены системами нескольких микрофонов, и по внешнему виду нельзя определить, имеет ли эта система в данный момент всенаправленную или направленную функцию.

Для определения эффективности систем подавления шума также используются свои методы измерений: или максимальное снижение усиления при озвучивании только шумом, или использование анализа перцентилей со смешанными сигналами, состоящими из речи и шума. Поскольку пока не существует достаточного опыта в интерпретации результатов технических измерений относительно качества субъективного восприятия, принято считать, что адаптивное подавление шума можно использовать только для детей более старшего возраста, контролируя эту функцию при помощи анкет и информации от пользователя слухового аппарата.
 
У детей, которые способны описать словами собственные слуховые ощущения и таким образом дать полноценную обратную связь, можно и нужно измерять все описанные выше функции при помощи измерения REAR in situ.

Заключение

Представленные в статье методы отвечают договоренностям между специалистами,  принимающими участие в протезировании детей: слухопротезистами, фониатрами и аудиологами. Они также соответствуют рекомендациям EUHA и международным руководствам ААА. Естественно, здесь описана лишь малая часть общего процесса слухопротезирования детей, а потому нельзя слепо следовать результатам технических измерений слуховых аппаратов в ходе верификации. В обязательном порядке нужны субъективный контроль эффективности протезирования посредством аудиометрических методов и анкет, получение обратной связи от родителей и консультации со всеми специалистами, участвующими в протезировании ребенка и его последующей слухоречевой реабилитации.
 

Моника Бауман 

Работает в компании Auritec (Гамбург).
Ее деятельность связана с медицинской техникой.
Активно участвует в разработке новых продуктов
и выступает в роли инструктора по измерительной технике,
аудиометрии, BERA и слухопротезированию детей.
Имеет опыт преподавания в Любекской академии акустики,
неоднократно выступала с докладами на конгрессах
и мероприятиях EUHA.

Специальный выпуск журнала «Hörakustik»
за 2016 год «Слухопротезирование детей»