助听器验配中的真耳分析

2019-01-03 09:12冀飞陈艾婷
中国听力语言康复科学杂志 2019年5期
关键词:验配传声器耳道

冀飞 陈艾婷

真耳分析(real ear measurements,REM)是将测量传声器的探管插入外耳道近鼓膜处,客观行声学测量的过程,也称为探管传声器测试(probe microphone measurements,PMM)。在助听器验配领域,真耳分析特指在近鼓膜处获得助听器实际补偿增益的客观检测,是验证助听器补偿是否合适的方法之一,也是验配服务中的重要技术手段。真耳分析在助听器验配中主要用于助听器验配的验证(verification),包括验证助听器在个体耳上是否与目标增益匹配,按照处方公式目标值选配会带来更多的舒适度,并显著提升言语质量和可懂度;对于儿童来说,与目标良好匹配的验配可为患儿带来持续的可听度。此外,真耳分析还可用于验证助听器的数字特性,如指向性、噪声抑制和移频技术等。美国言语听力协会(the American speech-language-hearing association,ASHA)、美国听力学协会(the American academy of audiology,AAA)以及英国听力协会(the british society of audiology,BSA)等行业组织都建议为患者配戴助听器时,使用真耳分析来验证所测量的助听器输出、增益是否符合有效的规定目标。通常,在各频率上真耳分析得到的响应曲线应尽可能调至处方公式目标曲线的±5 dB内方可认为与目标曲线实现了较好的吻合。

1 用于真耳测试的硬件

市场上有许多制造商提供各种真耳测试系统,其中既包括具有相对较少功能的基本型设备,也有用于高端的包含额外测试、信号和硬件的全功能产品。尽管在功能和价格方面有所差异,各种REM系统都包含下列核心组件。

1.1 扬声器

REM需要生成各种测试信号以支持不同的评估方法,因此需要扬声器来产生这些信号。扬声器的功能可以有所不同,REM系统可以将计算机扬声器集成到一台独立的计算机中,也可以使用集成在REM系统中的专用扬声器。临床医生应确认所使用的扬声器可提供平滑的频率响应,并提供足够的输出,以支持信号测试。

1.2 探管模块

为了便于在耳道中进行测量,REM设备包括一个探管模块,该模块包含参与测试的参考传声器和探管传声器,以及将设备连接到患者的部件,其核心在于提供一个外壳,可以方便地固定探管传声器和连接到它的任何探管,以及靠近耳道的参考传声器。探管模块通常还提供将设备连接到患者的支持部件,如紧固件、耳钩、尼龙搭扣等。探管模块及其相关传声器与测量系统也可通过无线方式连接。

1.3 探管传声器

探管传声器通过连接在其上的探管测量耳道内的声音。虽然理论上希望将传声器放置在鼓膜处或鼓膜附近,但实际上,会遇到传声器被耵聍堵塞的和感染控制等问题。因此,探管被设计为向内移动到耳道深部的虚拟测量传声器,需要进行探管校准以便消除探管引入的声学影响。

1.4 参考传声器

参考传声器的作用是确保适当的声场校准,以便在测量点提供所需的信号声压级或频谱。参考传声器是扬声器信号比较的标准,通常置于耳垂下方,靠近耳道开口。这个位置对于大多数应用情况来说工作良好,但是在验证开放耳选配的助听器时可能会产生问题,需要进行不同方式的声场校准。

1.5 探管

探管有助于测量信号,不需要将传声器放入耳道中。探管通常由硅树脂材料制成,具有专为特定制造商设计的专用尺寸。探管还可提供可调节的测量标记环,可用于帮助根据该标记换与解剖标志(例如耳屏间切迹)或预先放置的耳塞、耳模或助听器的相对位置将探管准确放置在耳道中。在使用过程中,探管一端连接到探管传声器,另一端插入耳道。如果探管被耵聍堵塞,可以剪短后对同一患者重复使用,此时必须重新校准探管/传声器,以排除缩短的探管声学特性的改变。

1.6 测试信号

真耳分析可以使用扫频音、语频噪声等作为测试信号。为保证重复性、一致性和准确性,通常推荐使用校准后的言语声测试信号评估许多感兴趣的临床问题,特别是当与特定输入信号级和频谱的处方验配的目标匹配相关时。最新的国际和国家标准(BS EN 60118-15,GB/T 25102.15)推荐使用国际言语测试声信号(the international speech test signal,ISTS)进行测试。ISTS由阿拉伯语、英语、法语、德语、汉语普通话和西班牙语的女性发音人录制,将录音分割成短片段(500 ms),并以随机顺序重新组合,产生一个模拟正常语音但有没有实际语义的测试信号。

2 真耳测试的主要测试指标

相关国际和国家标准[1~3]规定了在实践中长期用于描述助听器真耳特性的主要指标,包括真耳无助听响应(real-ear unaided response,REUR)、真耳无助听增益(real-ear unaided gain,REUG)、真耳助听响应(realear aided response,REAR)、真耳助听增益(real-ear aided gain,REAG)、真耳堵塞响应(real-ear occluded response,REOR)、真耳堵塞增益(real-ear occluded gain,REOG)和真耳插入增益(real-ear insertion gain,REIG)等。

2.1 REUR与REUG

测试声信号从扬声器发出,在耳道近鼓膜处记录到各频率的声压级响应即为REUR,测试点声压级与耳道口处信号参考声压级的差值即为REUG。

2.2 REAR与REAG

在声场中测试信号由扬声器播放,使用探管传声器系统测试戴上助听器后鼓膜处增加的声压级与频率的函数即为REAR。测试点声压级与参考传声器记录到的信号声压级的差值,即为REAG。

2.3 REOR与REOG

将助听器或者耳模放入外耳道,不改变探管的位置和形状,避免助听器或者耳模与外耳道之间形成缝隙。将助听器静音或关闭。参考点、测试信号的类型和强度以及测试时的位置与REUR测试中的相同,探管传声器测得的结果即为REOR,该值与参考传声器声压级的差值为REOG。

2.4 REIG

打开助听器,并且调整增益到所需的设置,关闭助听器降噪功能,在近鼓膜测试点测得声压级的增加值即为真耳插入增益,可通过REAR减去REUR或者REAG减去REUG得到。

2.5 最大输出声压级(maximum output sound pressure level,MOSPL)

ANSI最新标准称为REAR 85/REAR 90 MOSPL定义了助听器放大后的上限,并与患者的主观不舒适响度相关。采用足够高的信号级(如85 dB SPL)进行原位MOSPL测试。为保证患者安全,应把输出信号声级限制在预设的安全限值以下,即不舒适响度级(uncomfortable loudness level,ULL)-10 dB。

3 真耳耦合腔差值测试(real-ear coupler difference,RECD)

婴幼儿以及复杂需求的患者,包括重度和极重度听损患者或学习障碍人群,不适合进行探管传声器测试。此类情况下可使用真耳耦合腔差值(RECD)+耦合腔验配的方法。耦合腔测试降低了常规真耳测试患者的参与度,另外,亦可解决真耳测试时探管放置导致的声反馈现象。从严格意义上讲,耦合腔测试不能代替真耳测试,但却具有良好的重测信度和预测的准确性。建议无法进行真耳测试时选择耦合腔测试。RECD是对于同一个测试声,真耳响应与耦合腔响应的差值。分别在患者耳内和耦合腔内播放同一宽带测试信号,得到某一频率范围内的频率响应的差值(以dB表示)。一旦得到RECD,即可在耦合腔内进行所有相关测试(如助听增益计算),而无需患者一直参与。RECD准确度会受到耦合腔类型、声管长度以及传感器阻抗的影响。有些设备可提供之前测试的结果和保存的耦合腔响应值,但由于测试结果也会受到温度和气压的因素影响,故推荐每次都要重新测试耦合腔响应。

4 有关助听器特性的真耳测量标准

关于助听器真耳分析的最新国际标准是ANSI S3.46(2013) 和 IEC 61669(2015),这两个标准的一致性非常好,并且定义了在实践中长期用于描述助听器真耳特性的术语,包括REIG、REUR、REUG、REAR、REAG、REOR、REOG等。ANSI S3.46(2013)定义了关于声场、受试者、测试信号和测量分析相关的55个术语和IEC 61669-2015则给出了43个术语和定义。我国的相关国家标准是GB/T 20242-2006,但其等同采用的国际标准ISO 12124-2001已经废止,因此,需要更新相关的国家标准以与国际标准同步。

ANSI S3.46 2013年的最新版本中增加了真耳-耦合腔差值(RECD),输入声级为85或90 dB SPL的真耳助听响应(REAR 85或REAR 90)[1]。在最近的ANSI S3.46修订版和IEC 61669中增加了真耳测试中使用ISTS信号的内容。在2013年修订的ANSI S3.46中增加了一个扩展性附录C,其中包含RECD测量操作中的潜在误差来源,并澄清了RECD的定义。对于RECD计算,ANSI S3.46(2013)规定在真耳部分的测量中,使用HA-1耦合腔与用于测量的实际声管和耳模或耳塞进行连接,耦合腔和真耳测量均使用相同的高阻抗声源。

5 真耳分析在助听器验配中的其他应用

利用真耳分析设备自带的声音信号或采用实时声音或录制声音,可以对助听器的特殊功能,如降噪、移频、方向性等进行验证。如果患者抱怨吸尘器或吹风机声音过吵,可以播放真耳分析设备自带声音库中的相应噪声信号,从而指导验配师调节噪声程序中相关参数。如患者抱怨家人声音听得不好,可以采用实时声监测并调节助听器参数,验证患者自声或他人说话声。使用真实声的另一个用途可以更好地为音乐家和声学工程师用户调试音乐程序,患者播放乐声,目标是将声音控制在动态范围内,并调节压缩使之处于可听范围,同时不超过不舒适阈。对于声学工程师,可使用患者自带的混音CD进行验证和调试。

除了使用ISTS信号,采用其他声信号进行验证的应用场景主要有:观察不同降噪策略的效果;观察声反馈;利用设备的两个扬声器播放不同方向的言语或噪声信号,评估指向性;增强患者自信度。患者参与验配流程中,患者和家人可以“看到”助听器技术为其带来的效果和好处。降低复诊率和退机率。

使用各种不同的声音信号进行验证,对解决患者抱怨非常有效,同时对于评估调试不同助听器性能,解决验配后的疑难问题发挥着重要作用。此外,将测试过程和结果展示并分享给患者及家属,是有效的咨询过程。

此外,还可根据REAR结果计算得到助听器在特定的频率范围中可听到且可用的言语信息占比,即言语可懂度指数(speech intelligibility index,SII)。虽然SII目前研究有限,但其用于估算可听度的整体效用是很强的。建议将SII用于助听器验配,以便判断放大是否足够,确保达到最大可听度,尤其适用于无法进行言语识别率测试的情形,如无言语基础的婴幼儿。

本期测试题

一 选择题

1.测试声信号从扬声器发出,在耳道近鼓膜处记录到各频率的声压级响应即为_________,测试点声压级与耳道口处信号参考声压级的差值即为_________。

A.REOR B.REAR C.REUR DREUG

2.将助听器或者耳模放入外耳道,将助听器静音或关闭,探管传声器测得的结果为_________,该值与参考传声器声压级的差值为_________。

A.REOR B.REAR C.REOG D.REUG

3.婴幼儿以及复杂需求的患者,包括重度和极重度听损患者或学习障碍的人群,不适合进行探管传声器测试。此类情况下可使用_________的方法辅助验配。

A.RECD B.REOR C.REAR D.REAG

二 简答题

为什么在进行真耳测量之前要进行探管校准?

上期答案

1.答:语言行为或称为语言功能包括了三个侧面分别是语言的构造形式(form);辨别、记忆、产生以及范畴化等认知内容和交流关系的建立(content);维持以及展开等使用内容(use)。语言行为通过三个方面来实现,语言的表达(express)、语言的接受(reception)以及实现语言功能的认知过程(包括注意、记忆、定位、定向、交流态度和交流欲望)(cognition)。

2.答:语言发育迟缓(LD)是指儿童在语言发展阶段落后于同龄儿童相应语言水平的现象,造成的原因包括多种原发障碍(如精神发育迟滞、听力障碍、构音器官疾病、中枢神经系统疾病),以及不良的语言环境。

3.答:在新版ICD-11中儿童语言发育迟缓存在于“发育性言语或语言障碍,6A01”的中“发育性语言障碍,6A01.2”中,根据其语言障碍表现,进一步将“发育性语言障碍”细分为“发育性语言障碍伴感受性和表达性语言受损,6A01.20;发育性语言障碍主要伴表达性语言受损,6A01.21;发育性语言障碍主要伴语用语言受损,6A01.22;以及发育性语言障碍伴其他特指的语言受损,6A01.23。

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