Field Study News

Field Study News
Roger i implanty ślimakowe
Znaczna poprawa rozumienia mowy przy wysokim poziomie hałasu
W czasie ostatnich badań przeprowadzonych przez dr Jace Wolfe z fundacji Hearts for Hearing Foundation w Oklahoma City
potwierdzono, że użycie systemów Roger w połączeniu z implantami ślimakowymi spowodowało znaczną poprawę rozpoznawania
mowy przy wysokich poziomach hałasu (70, 80 dB (A)) w porównaniu z technologiami tradycyjnymi i Dynamic FM.
Cel
Celem badania było porównanie działania bezprzewodowych
systemów Roger z tradycyjnymi systemami FM, platformą
Dynamic FM oraz brakiem systemu FM za pomocą obiektywnych
miar rozpoznawania mowy w cichym otoczeniu i przy różnych
poziomach hałasu.
Projekt
Pomiarów dokonano w sali lekcyjnej. Rozpoznawanie zdań w cichym otoczeniu i w hałasie oceniono za pomocą trzech typów
systemów bezprzewodowych mikrofonów i bez systemu FM.
Zapewniono losowość poziomów hałasu i typów technologii.
Uczestnicy i badający nie znali typu technologii używanej podczas badania. Szczegółową konfigurację testu przedstawia rys.1.
Próbka
W badaniu wzięło udział 37 uczestników używających różnych
typów implantów ślimakowych firm Advanced Bionics (AB)
i Cochlear. Średni wiek badanych osób to 46,4 lat, przy czym
rozpiętość wieku sięgała od 8 do 81 lat. Wszyscy uczestnicy korzystali z własnym implantów ślimakowych od co najmniej trzech
miesięcy. W badaniu wzięły udział osoby korzystające z jednego
implantu ślimakowego, jak i wykorzystujące implant obuusznie.
Jeśli uczestnicy wykorzystujący jeden implant ślimakowy używali
również aparatu słuchowego w uchu kontrlateralnym, wówczas
aparat ten był wyłączany, ale pozostawał w uchu podczas testów
(aby zapobiec wpływowi pochodzącemu z ucha z aparatem
słuchowym na główny cel, jakim była ocena różnych technologii
bezprzewodowych z implantami ślimakowymi). Wszyscy uczestnicy osiągnęli co najmniej 50% poprawnych odpowiedzi dla
słów jednosylabowych w teście rozpoznawania mowy dla zbioru
otwartego w cichym otoczeniu. Uczestnicy korzystający
z rozwiązań AB (N=16) używali procesorów mowy Harmony;
uczestnicy korzystający z rozwiązań Cochlear Nucleus (N=21)
używali procesora mowy Nucleus 5 (CP810). Odbiorniki zostały
połączone z rożkiem iConnect FM procesora mowy AB i adapterem EuroAdapter procesora mowy Nucleus. Współczynnik
miksowania audio procesorów został ustawiony na 50/50
i 1:1 dla badanych osób korzystających z rozwiązań odpowiednio AB i Cochlear. Wcześniejsze badania wykazały, że takie
współczynniki miksowania są najodpowiedniejsze dla osób
słuchających z użyciem implantów ślimakowych, ponieważ
dostęp do dźwięków środowiska nie jest ograniczony, gdy
mikrofon procesora nie jest tłumiony.
Wyniki
Średnie wyniki rozpoznawania mowy przedstawiono na rys. 2
(użytkownicy AB) i rys. 3 (użytkownicy Cochlear). Analiza statystyczna (analiza wariancji) wykazała brak istotnego efektu
głównego związanego z producentem implantu ślimakowego,
istotny efekt główny technologii urządzenia bezprzewodowego (p<0,00000) i istotny efekt główny poziomu hałasu
(p<0,00000). Najlepsze efekty uzyskano dla systemu Roger,
po którym uplasował się system Dynamic FM (MLxi) i tradycyjny system FM (MLxS). Przy najwyższym poziomie hałasu
wynoszącym 80 dB(A) tradycyjny system FM nie zapewnił
wystarczającej poprawy rozpoznawania mowy, która w sposób
istotny różniłaby się od wyników uzyskanych bez zastosowania
systemu FM.
Procent poprawnych odpowiedzi
w teście HINT
a. 120
100
W procesorach wszystkich uczestników używających rozwiązań
firmy Cochlear włączono ASC+ADRO. Uczestnicy używający rozwiązań AB, którzy używali strategii kodowania sygnału HIRES
Fidelity 120 (N=12), zostali poddani testowi z użyciem strategii
przetwarzania wejścia ClearVoice. Użytkownicy systemów AB,
którzy nie używali HIRES Fidelity 120, zostali poddani testowi
z użyciem typowej dla nich strategii kodowania sygnału, bez
ClearVoice. W badaniu użyto trzech różnych odbiorników radiowych: Phonak MicroMLxS ze stałym ustawieniem przewagi
sygnału FM na poziomie +10 dB, odbiornika Phonak MLxi Dynamic FM z adaptacyjną przewagą FM, która jest zwiększana automatycznie dla poziomów hałasu otoczenia powyżej 57 dB(SPL),
i odbiornika Phonak Roger ze wzmocnieniem adaptacyjnym,
sterowanym przez cyfrowe przetwarzanie sygnału. Phonak inspiro Dynamic FM i nadajnik Roger przechwytywały bodźce mowy
i przekazywały sygnał do wyżej wymienionych odbiorników.
Rozpoznawanie mowy oceniono za pomocą losowo wybieranych list zdań testu HINT generowanych na poziomie 64 dB(A)
w miejscu, w którym znajdowała się badana osoba. Hałas
pochodzący z wielu sal lekcyjnych został zarejestrowany
w salach lekcyjnych pierwszo-, drugo-, trzecio- i czwartoklasistów podczas niezależnych zajęć lekcyjnych, a następnie
został cyfrowo nałożony i pełnił rolę zagłuszającego sygnału
hałasu (Schafer i Thibodeau 2006). Ten sygnał zagłuszający był
generowany na poziomach 50, 55, 60, 65, 70, 75 i 80 dB(A)
zmierzonych na poziomie głowy badanej osoby. Drugi pomiar
poziomu hałasu wykonany przy mikrofonie nadajnika zapewniał,
że poziom hałasu w tej pozycji był taki sam. Pomiar przeprowadzono w ciszy i przy siedmiu różnych poziomach hałasu,
bez technologii bezprzewodowej i z trzema różnymi typami
systemów bezprzewodowych, co dało łącznie 32 warunki.
Roger
60
MLxi
MLxS
40
No FM
20
0
Cisza: 64
Hałas: 50
Hałas: 55
Poziom hałasu (dBA)
Hałas: 60
b. 120
Procent poprawnych odpowiedzi
w teście HINT
Rys. 1 Pomiary rozpoznawania mowy wykonano w sali lekcyjnej z czterema
głośnikami umieszczonymi w rogach, generującymi hałas panujący w sali
lekcyjnej i kolejnym głośniku z przodu, z którego dobiegała mowa.
80
100
80
Roger
60
MLxi
MLxS
40
No FM
20
0
Hałas: 65
Hałas: 70
Hałas: 75
Poziom hałasu (dBA)
*
**
Hałas: 80
Rys. 2 Wyniki rozpoznawania mowy dla użytkowników procesorów mowy AB Harmony
w cichym otoczeniu, przy niskich poziomach hałasu (a) i przy wyższych poziomach
hałasu (b). Sygnał mowy był generowany na poziomie 64 dB(A) w miejscu, w którym
znajdowała się badana osoba. Poziom hałasu jest wskazywany na rysunku na osi X. MLxi
oznacza technologię Dynamic FM, a MLxS — tradycyjną technologię FM. HINT (Hearing
in Noise Test) – Test słyszenia w hałasie.
Zgodnie z przewidywaniami, nie zaobserwowano żadnych różnic
w rozpoznawaniu zdań w cichym otoczeniu w różnych warunkach testowych, w tym w warunkach bez FM. Sygnał mowy
dobiegał do użytkownika na poziomie 64 dB(A), w wyniku
czego wydajność osiągnęła asymptotyczne poziomy także bez
systemu bezprzewodowego. Przy wszystkich wyższych poziomach hałasu (70, 75, 80) system Roger zapewnił istotnie lepsze
rozpoznawanie mowy w porównaniu do wyników uzyskanych
przy użyciu tradycyjnego systemu FM, a przy hałasie na poziomach 70 i 80 dB(A) — lepsze wyniki niż system Dynamic FM.
System Dynamic FM zapewnił jednak lepsze rozpoznawanie
mowy w głośnym otoczeniu niż tradycyjny system FM przy
hałasie na poziomie 75 dB(A).
Podsumowując, różnica w rozpoznawaniu mowy w głośnym
otoczeniu między systemami Roger i Dynamic FM w porównaniu do tradycyjnego systemu FM wzrastała, zasadniczo, wraz
ze wzrostem poziomu hałasu zagłuszającego (70 do 80 dB(A)).
Field Study News | Roger i implanty ślimakowe
2
Wnioski
Literatura
Bezprzewodowa technologia Roger powoduje znaczny wzrost
rozpoznawania mowy w głośnym otoczeniu w porównaniu do
technologii Dynamic FM przy wysokich poziomach hałasu.
Różnica w wynikach uzyskanych dla systemów analogowych
i bezprzewodowych systemów Roger jest prawdopodobnie
związana z wieloma czynnikami. Po pierwsze, cyfrowe przetwarzanie sygnału potencjalnie umożliwia lepszą analizę
hałasu zagłuszającego i dobranie bardziej odpowiedniego
wzmocnienia w odbiorniku w porównaniu do przetwarzania
analogowego. Możliwe, że poprawa precyzji z jaką wzrasta
wzmocnienie w przypadku cyfrowego przetwarzania sygnału
spowodowała lepsze działanie w głośnym otoczeniu.
Erin Schafer, Linda Thibodeau. Speech recognition in noise
in children with cochlear implants while listening in bilateral,
bimodal, and FM-system arrangements. 2006. American
Journal of Audiology, 15(2): 114-126.
Jace Wolfe, Erin C. Schafer, Benjamin Heldner, Hans
Mülder, Emily Ward, Brandon Vincent. Evaluation of speech
recognition in noise with cochlear implants and Dynamic FM.
2009. J Am Acad Audiol 20: 409–421.
Procent poprawnych odpowiedzi
w teście HINT
a. 120
100
80
Roger
60
MLxi
MLxS
40
No FM
20
0
Cisza: 64
Hałas: 50
Hałas: 55
Poziom hałasu (dBA)
Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z Hansem
Mülderem, wysyłając e-mail na adres:
[email protected]
Hałas: 60
b. 120
Procent poprawnych odpowiedzi
w teście HINT
Jace Wolfe, Mila Morais, Erin Schafer, Emily Mills, Hans
E. Mülder, Felix Goldbeck, Francois Marquis, Andrew John,
Mary Hudson, B. Robert Peters. Evaluation of speech
recognition of cochlear implant recipients using a personal
digital adaptive radio frequency system. 2013. Journal of the
American Academy of Audiology.
100
80
Roger
60
MLxi
MLxS
40
No FM
20
0
Hałas: 65
Hałas: 70
Hałas: 75
Poziom hałasu (dBA)
*
**
Hałas: 80
Rys. 3 Wyniki rozpoznawania mowy dla użytkowników procesorów mowy
Cochlear Nucleus 5 w cichym otoczeniu, przy niskich poziomach hałasu (a) i przy
wyższych poziomach hałasu (b). Sygnał mowy był generowany na poziomie 64 dB(A)
w miejscu, w którym znajdowała się badana osoba. Poziom hałasu jest wskazywany
na rysunku na osi X. MLxi oznacza technologię Dynamic FM, a MLxS - tradycyjną
technologię FM. HINT (Hearing in Noise Test) - Test słyszenia w hałasie.
Po drugie system Roger zapewnia sygnał audio o szerszym
paśmie. Wcześniejsze badania pokazały, że słyszenie szerszego
pasma może być powiązane z lepszymi możliwościami słyszenia
szczególnie w hałaśliwym otoczeniu. Wreszcie, rozwiązanie
przeskakiwania częstotliwości (frequency-hopping) używane
w systemie Roger mogło zredukować prawdopodobieństwo
zakłóceń między sygnałem przesyłanym z osobistego systemu
bezprzewodowego i sygnałem przesyłanym z cewki indukcyjnej
zewnętrznego procesora mowy do odbiorczej cewki implantu
wewnętrznego. Nie zostało to jeszcze potwierdzone żadnymi
badaniami, ale niektórzy użytkownicy implantów ślimakowych
skarżą się na hałas statyczny lub zakłócający podczas używania
osobistych systemów FM z implantami ślimakowymi.
Powszechnie wiadomo, że cyfrowe sy stemy radiowe
używające adaptacyjnego przeskakiwania częstotliwości
zmniejszają prawdopodobieństwo zakłóceń.
Field Study News | Roger i implanty ślimakowe
3
Field Study News | Roger i implanty ślimakowe
Drukowano w Polsce © Phonak AG Wszystkie prawa zastrzeżone
4