Эффективность модифицированной низкочастотной настройки усиления в слуховых аппаратах типа RIC у лиц с расстройством спектра слуховой нейропатии (ANSD)

Нарушение слуховой нервной проводимости (ANSD) – это ретрокохлеарное расстройство, при котором отоакустические эмиссии в норме, а слуховые вызванные потенциалы ствола мозга аномальны или отсутствуют. По имеющимся данным, распространенность ANSD в западных странах варьируется от 0,5% до 11%. Среди населения Индии распространенность ANSD на уровне 1 случая на 183 человека среди лиц с диагностированной сенсоневральной тугоухостью. Распространенность ANSD среди школьников с нарушениями слуха составляет около 2,47%.

Аудиологический профиль лиц с нарушением слуховой нервной проводимости (ANSD) вариабелен. Потеря слуха у пациентов с ANSD может варьироваться от нормы до глубокой степени, преимущественно с двусторонней симметричной потерей слуха. У большинства пациентов с ANSD наблюдается обратный наклон или пикообразный тип аудиограмм. Нарушения распознавания речи у лиц с ANSD непропорциональны их порогам слышимости по чистым тонам.

Стратегии реабилитации для пациентов с ANSD включают:

Большинство исследований показывают, что слуховые аппараты приносят ограниченную пользу пациентам с ANSD, которая может быть связана с некорректной настройкой устройства. Ученые предполагают, что пациентам с ANSD требуется уникальная обработка речи в слуховых аппаратах, которая должна компенсировать нарушения спектральной и временной обработки помимо простого усиления звука и повышения его слышимости.

Результаты некоторых исследований предоставили крайне низкие показатели распознавания речи при использовании низкочастотной фильтрации, но меньшем снижении показателей при высокочастотной фильтрации у пациентов с ANSD. Их авторы предположили, что пациенты с ANSD в основном используют высокочастотную информацию для восприятия речи. Однако при традиционной настройке слуховых аппаратов низкочастотные звуки усиливаются сильнее поскольку у большинства пациентов наблюдается обратный наклон или пикообразный тип аудиограм. Таким образом, традиционное усиление может излишне усиливать низкие частоты, которые пациенты с ANSD фактически не используют.

На основании этих данных ученые попытались изучить эффективность частотно‑специфического усиления только на высоких частотах у пациентов с ANSD. Они показали, что частотно‑специфическое усиление более эффективно по сравнению с традиционной настройкой слухового аппарата у пациентов с ANSD. В исследовании использовались только заушные аппараты (BTE) с 4 и 16 каналами и индивидуальным ушным вкладышем.

С развитием технологий слуховые аппараты претерпели ряд модификаций, и их потенциал у пациентов с ANSD требует дальнейшего изучения. Слуховые аппараты типа «ресивер в ухе» (RIC), по имеющимся данным, улучшают четкость речи по сравнению с традиционными заушными аппаратами (BTE). При открытом ушном канале пользователи слуховых аппаратов обычно отмечают более естественное и четкое звучание. Большее расстояние между ресивером и микрофоном снижает вероятность возникновения обратной связи (свиста) и позволяет использовать акустику отрытого уха, что уменьшает эффект окклюзии (ощущение «заложенности» уха) у пользователей слуховых аппаратов. Таким образом, аппарат RIC с выносным ресивером обеспечивает достаточную вентиляцию и ослабление низких частот.

Уже имеющиеся преимущества акустики открытого ужа в аппаратах RIC в сочетании с модифицированной низкочастотной настройкой могут повышать четкость звука, что потенциально полезно для пациентов с ANSD, но требует дальнейшего изучения.

Существуют исследования, показывающие, что восприятие речи также зависит от исходных показателей распознавания речи (без вспомогательных средств). 
Авторы одного из исследований предложили разделять пациентов с ANSD на две группы:

Показатели восприятия речи в шуме и результаты оценки функции передачи временной модуляции у участников с высокими результатами оказались относительно лучше по сравнению с участниками с низкими результатами. Учитывая эти различия в восприятии, исследователи попытались определить пользу от применения модифицированной низкочастотной настройки усиления с использованием заушных аппаратов (BTE) и аппаратов типа «ресивер в ухе» (RIC) у пациентов с ANSD, отдельно для групп с высокими и низкими результатами.

Таким образом, в рамках описываемого исследования была предпринята попытка оценить влияние традиционного полнополосного усиления и модифицированной низкочастотной настройки на показатели распознавания речи с использованием вспомогательных средств для заушных аппаратов (BTE) и слуховых аппаратов RIC с выносным ресивером.

Кроме того, авторы исследования стремились определить эффект от применения модифицированной низкочастотной настройки усиления отдельно для групп пациентов с ANSD с высокими и низкими результатами выполнения тестов.

Метод исследования

Участники – 20 человек (10 мужчин и 10 женщин) с нарушением слуховой нервной проводимости (ANSD). Возраст – от 15 до 40 лет (средний возраст – 25 лет). Все имеют средние пороги слышимости по чистым тонам (PTA, среднее значение порогов слышимости на частотах 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц и 4 кГц) варьировались в диапазоне от:

Диагноз ANSD был установлен на основании наличия транзиторных вызванных отоакустических эмиссий при отсутствии слуховых вызванных потенциалов ствола мозга. Диагноз подтвержден неврологом. Кроме того, у участников отсутствовали в анамнезе и на момент исследования патологии среднего уха: регистрировалась тимпанограмма типа А и отсутствовали акустические рефлексы.

Участники, показавшие менее 50% показателей распознавания речи (SIS) при уровне 40 дБ над порогом слышимости (SL) в тишине, были отнесены к группе с низкими результатами, а участники с показателями выше 50% – к группе с высокими результатами.

Демографические данные и аудиологические результаты всех участников представлены в таблице 1.

Таблица 1. Демографические данные и аудиологические результаты участников

Процедура

Исследователи оценили пороги воздушной проводимости (AC) и костной проводимости (BC) с использованием модифицированной методики Хьюсона и Уэстлейка (стандартного метода определения порогов слышимости при аудиометрии). Далее были получены пороги воздушной проводимости для чистых тонов в диапазоне от 250 Гц до 8 кГц и пороги костной проводимости в диапазоне от 250 Гц до 4 кГц с октавными интервалами. Для определения порогов слышимости по воздушной и костной проводимости чистым тоном, а также показателей распознавания речи Исследователи использовали двухканальный диагностический аудиометр. Были получены показатели распознавания речи без использования вспомогательных средств для фонетически сбалансированных слов на языке каннада (официальный язык индийского штата Карнатака). Списки записанных слов подавались с персонального компьютера через двухканальный диагностический аудиометр на уровне 40 дБ SL (относительно SRT).

Проводилось также и тестирование каждого уха участника для получения тимпанограмм и акустических рефлексов с частотой тестового тона 226 Гц. Также измерялись акустические рефлексы с использованием чистых тонов частотой 500, 1000, 2000 и 4000 Гц, подаваемых как на ипсилатеральное, так и на контралатеральное ухо.

Далее участникам измерили TEOAE для нелинейных последовательностей щелчков, подаваемых на уровне 80 дБ pe SPL. Воспроизводимость сигнала более 50% и общее соотношение сигнал‑шум более 3 дБ SPL как минимум в двух частотных диапазонах требовалось для подтверждения наличия TEOAEs.

Кроме того, проводилась регистрация слуховых вызванных потенциалов ствола мозга (ABR). Этот показатель регистрировали, когда участники сидели в откидном кресле. Перед началом записи участникам рекомендовали расслабиться и воздержаться от лишних движений тела для минимизации артефактов. Таким образом исследователям удалось получить одноканальные записи со следующими расположениями электродов:

Зарегистрировали вызванный щелчками ABR дважды и повторили процедуру для стимулов в виде щелчков длительностью 100 мкс, подаваемых с частотой повторения 11,1 щелчков в секунду при уровне 90 дБ. Запись выполнялась в общей сложности за 1500 разверток (sweeps), с настройкой фильтра от 100 Гц до 3000 Гц.

Был использован 4‑канальный цифровой заушный аппарат (BTE) и 4‑канальный цифровой аппарат типа «ресивер в ухе» (RIC) с выносным ресивером – с аналогичными характеристиками и от одного производителя – для оценки эффективности полного полосного и селективного полосного усиления у пациентов с ANSD.

Оба слуховых аппарата имели четыре частотных диапазона с возможностью отдельной настройки частоты среза для каждого диапазона. В аппаратах было предусмотрено три программы, в которых можно было сохранить три режима усиления:

Параметры компрессии, алгоритмы шумоподавления, параметры подавления обратной связи и направленность оставались неизменными. Оба слуховых аппарата поддерживали программирование для пациентов с нарушениями слуха различной степени. Технические характеристики слуховых аппаратов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Основные технические характеристики слуховых аппаратов

Ученые ввели пороги слышимости по чистым тонам (от 250 Гц до 8 кГц для воздушной проводимости и от 250 Гц до 4 кГц для костной проводимости) тестируемого уха участников в программное обеспечение для настройки слуховых аппаратов NOAH. Слуховой аппарат подключили к интерфейсу HI‑PRO/NOAH link, который, в свою очередь, был соединен с компьютером с установленным программным обеспечением для программирования. Программное обеспечение для программирования слухового аппарата обнаружило устройство, после чего ученые выбрали стандартную предписывающую формулу NAL‑NL1. Они запрограммировали 4‑канальный заушный аппарат (BTE) и 4‑канальный аппарат типа «ресивер в ухе» (RIC) для традиционного метода усиления и модифицированного низкочастотного усиления. Слуховой аппарат был установлен в режим первой настройки, а усиление, предоставляемое на всех частотах с использованием традиционного метода, было сохранено в первой программе (P1). Вторая программа (P2) предусматривала модифицированное низкочастотное усиление: в низкочастотном канале с центральной частотой 250 Гц усиление было снижено на 15 дБ по сравнению с программой P1. Показатели распознавания речи тестировались без использования вспомогательных средств и с их применением (SIS) для обоих типов аппаратов (BTE и RIC) с использованием традиционного метода усиления и стратегии модифицированного низкочастотного усиления. Для тестирования были использованы фонетически сбалансированные двусложные слова – 25 списков по 25 слов в каждом.

Ученые определили показатели распознавания речи с применением вспомогательных средств на уровне 40 дБ HL для лиц со степенью потери слуха выше легкой и на уровне 30 дБ HL для лиц с легкой степенью потери слуха. Тестирование проводилось в шумоизоляционной кабине с двумя помещениями, участник находится на расстоянии одного метра от громкоговорителя. Записанные списки слов подавались через громкоговоритель, размещенный под углом 0° по азимуту относительно участника.

Сначала ученые получили показатели распознавания речи без использования вспомогательных средств. Тестирование с использованием вспомогательных средств проводилось с применением двух слуховых аппаратов в условиях традиционного и модифицированного низкочастотного усиления для обоих ушей, с использованием заушных аппаратов (BTE) и аппаратов типа «ресивер в ухе» (RIC). Чтобы избежать эффекта порядка (влияния последовательности тестирования на результаты), порядок тестирования слуховых аппаратов, а также программ P1 и P2 рандомизировали для каждого участника.

Участникам дали инструкцию повторять услышанные стимулы. Ученые оценивали правильные ответы путем подсчета количества верно повторенных слов и преобразовывали этот показатель в процентное значение с использованием следующей формулы:

Результаты

Ученые получили показатели распознавания речи как в условиях без использования вспомогательных средств, так и в четырех условиях с использованием вспомогательных средств.

Пользу от использования слуховых аппаратов рассчитывали путем вычитания показателей распознавания речи без вспомогательных средств из показателей с их использованием, после чего сравнили все четыре условия. На рис. 1 показана польза от использования вспомогательных средств во всех четырех условиях усиления по сравнению с показателями распознавания речи без них.

График демонстрирует, что:

Рис. 1 Среднее значение и стандартное отклонение (SD) пользы от слуховых аппаратов в разных условиях

Рис. 2 Среднее значение и стандартное отклонение (SD) пользы от слуховых аппаратов в разных условиях у «хороших» и «плохих» исполнителей с ANSD

Показатели без использования вспомогательных средств были очень низкими у всех участников исследования. Таким образом, для получения более достоверных результатов ученые преобразовали показатели распознавания речи (SIS) с использованием рационализированного дугосинусоидального преобразования перед применением методов статистического вывода. Был проведен смешанный дисперсионный анализ, где условия (4 условия с использованием вспомогательных средств) выступали в качестве внутрисубъектного фактора, а «хорошие»/«плохие» исполнители в качестве межсубъектного фактора. Результаты исследования показали значимый основной эффект условий тестирования на показатели распознавания речи (SIS): [F(3, 114) = 54,84, p < 0,01] и значимый основной эффект [F(1, 38) = 54,20, p < 0,01] между «хорошими» и «плохими» исполнителями.

Также был выявлен значимый взаимодействующий эффект [F(3, 114) = 44,34, p < 0,01] между условиями и двумя группами. Показатели, полученные во всех четырех условиях, были значительно выше (p<0,01) у «хороших» исполнителей по сравнению с «плохими» исполнителями с ANSD. Дальнейший анализ с использованием постхок‑теста Сидака показал, что польза от применения вспомогательных средств была значительно выше (p<0,01) в условиях модифицированного низкочастотного усиления по сравнению с традиционным усилением как для заушных аппаратов (BTE), так и для аппаратов типа «ресивер в ухе» (RIC). Кроме того, польза от применения вспомогательных средств при модифицированном низкочастотном усилении была значительно выше (p < 0,01) для RIC по сравнению с BTE.

При этом не было выявлено значимого различия (p>0,05) в пользе от применения вспомогательных средств при традиционном усилении между BTE и RIC. Аналогичные результаты были получены для «хороших» исполнителей с ANSD на основании постхок‑тестов Сидака. Однако у «плохих» исполнителей с ANSD Исследователи не обнаружили значимого различия (p > 0,05) в пользе от использования вспомогательных средств между BTE и RIC в условиях модифицированного низкочастотного усиления. Подробные результаты постхок‑теста Сидака представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты постхок‑теста Сидака и уровни значимости для всех участников, а также для «хороших» и «плохих» исполнителей с ANSD

Результаты исследования показали, что эффективность использования слуховых аппаратов улучшилась при применении модифицированного низкочастотного усиления как для заушных аппаратов (BTE), так и для аппаратов типа «ресивер в ухе» (RIC) (см. таблицу 3). Полученные результаты согласуются с данными более ранних исследований, в которых сообщалось, что модифицированное низкочастотное усиление полезно для людей с ANSD. Авторы пришли к выводу, что усиленная низкочастотная речь может маскировать относительно сохранную высокочастотную информацию. У людей с ANSD поражены волокна слухового нерва I типа, которые важны для фазовой синхронизации низкочастотной информации.

Низкочастотное усиление у таких пациентов может не способствовать улучшению восприятия речи и даже приводить к ухудшению показателей распознавания речи. Усиленная низкочастотная речь способна маскировать относительно сохранную высокочастотную информацию. Таким образом, ограничение доступа к низкочастотному диапазону может предотвратить нежелательное распространение маскировки вверх сохранной высокочастотной информации.

Однако реальные преимущества стратегии модифицированной настройки требуют более детального изучения. В настоящем исследовании авторы также наблюдали улучшение показателей восприятия речи с использованием вспомогательных средств для аппаратов RIC по сравнению с BTE у большинства участников, что отражено на рисунке 1.

Улучшенная четкость и естественность звука, обеспечиваемые аппаратом RIC, могли привести к повышению показателей восприятия речи у людей с ANSD. В модели RIC ресивер размещается на конце тонкого акустического провода, что позволяет применять аппарат при более широком диапазоне потерь слуха. Разделение ресивера также приводит к снижению обратной связи. Открытый вкладыш, используемый в аппаратах RIC, уменьшает эффект окклюзии и улучшает четкость речи.

Многие исследования при кохлеарной потере слуха продемонстрировали преимущества аппаратов RIC перед BTE.

Улучшение, отмеченное при использовании модифицированной настройки с подавлением низких частот с аппаратами RIC, было значительным у «хороших» исполнителей по сравнению с «плохими» исполнителями, как показано в ►таблице 3 и ►на рисунке 2. Другие исследователи рекомендовали разделять людей с ANSD на «хороших» и «плохих» исполнителей на основе показателей распознавания речи (SIS) в тишине. Участники исследования считались «плохими» исполнителями, если показатели распознавания речи без вспомогательных средств в тишине составляли менее 50%, и «хорошими» исполнителями, если показатели SIS были более 50%. Они сообщили, что показатели распознавания речи в шуме были значительно ниже у «плохих» исполнителей по сравнению с «хорошими». Предполагается, что это расхождение связано с тем, что степень временной дисторсии различается в двух группах, что определяет способности к восприятию речи у людей с ANSD. Кроме этого, результаты оценки функции передачи временной модуляции оказались хуже у участников с SIS ниже 30%, а показатели были значительно лучше у детей с SIS более 30%, что указывает на меньшую временную дисторсию у «хороших» исполнителей.

В настоящем исследовании улучшение было более значительным при использовании аппаратов RIC, особенно у «хороших» исполнителей с ANSD. Таким образом, меньшая степень временной дисторсии у «хороших» исполнителей могла привести к большей пользе от использования слуховых аппаратов. Следовательно, польза может зависеть от SIS показателей распознавания речи пациента.

Ограничения исследования

Усиление, обеспечиваемое традиционным и модифицированным низкочастотным режимами, не было проверено с помощью измерений в реальном ухе. Для уточнения результатов необходимо проведение аналогичных исследований с верификацией посредством измерений с использованием измерительного микрофона. Кроме того, ученые сначала определяли показатели, полученные при измерении без вспомогательных средств, а затем проводили измерения с использованием слуховых аппаратов. На достоверность результатов мог повлиять эффект тренировки. Также важно определить реальную пользу от применения данных модификаций в повседневной жизни до того, как обобщать полученные результаты.

Заключение

Результаты настоящего исследования показывают, что модифицированное низкочастотное усиление – эффективный альтернативный метод по сравнению с традиционным усилением при подборе слуховых аппаратов для людей с ANSD. Результаты указывают на то, что при традиционном усилении по причине чрезмерного усиления низких частот может возникать распространение маскировки вверх, что может приводить к низким показателям распознавания речи.

Кроме того, улучшение при использовании модифицированного низкочастотного усиления было более значительным для аппаратов RIC по сравнению с BTE. Повышенная четкость и естественность звука, обеспечиваемая аппаратами RIC, могла способствовать более высоким показателям распознавания речи с использованием слухового аппарата и лучшему принятию самого аппарата пациентами.

Результаты исследования также показали большее улучшение при использовании модифицированного низкочастотного усиления с RIC у «хороших» исполнителей по сравнению с «плохими» исполнителями. Это говорит о том, что улучшение показателей при использовании RIC может зависеть от показателей распознавания речи без вспомогательных средств в тишине.

Таким образом, при подборе слуховых аппаратов людям с ANSD следует предлагать модифицированное низкочастотное усиление, предпочтительно с использованием аппаратов RIC с выносным ресивером. Это особенно актуально, поскольку большинство пациентов не получают достаточной пользы от традиционных стратегий усиления, в особенности те, кто имеет высокие показатели распознавания речи без использования вспомогательных средств в тишине.