Method Article

Systematischer Prozess zur Bewertung der Hörleistung bei Jugendlichen mit Cochlea-Implantation in jungen Jahren

DOI:

10.3791/64552

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March 24th, 2023

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1Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Shandong Provincial ENT Hospital, Shandong University,, 2Department of Auditory Implantation, Shandong Provincial ENT Hospital, 3Shandong Provincial Hearing and Language Rehabilitation Center

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In diesem Artikel wird eine Reihe von Tests beschrieben, die zur klinischen Beurteilung der Hörleistung von jugendlichen, Mandarin sprechenden, erfahrenen Cochlea-Implantat-Trägern verwendet werden, die auf eine neue Feinstrukturkodierungsstrategie umgestellt wurden. Zu den Tests gehören Sprache in ruhigen Umgebungen, Sprache in lauten Umgebungen, lexikalischer Ton und Musikwahrnehmung.

Abstract

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Die Versorgung mit einem Cochlea-Implantat (CI) ist die effektivste klinische Behandlung zur Wiederherstellung der Hörleistung bei Personen mit hochgradigem sensorineuralem Hörverlust (SNHL). Es hat sich als erfolgreich erwiesen, die Sprachwahrnehmung zu verbessern, insbesondere in ruhigen Umgebungen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich die Sprachwahrnehmungsleistung in komplexen Umgebungen, die lexikalische Tonerkennung und die Musikwahrnehmung nur mit neueren Feinstrukturcodierungsstrategien oder verwandten Techniken verbessern. Daher sind die Methoden zur Beurteilung der Hörleistung in lauten Umgebungen, der lexikalischen Tonerkennung und der Musikwahrnehmung von entscheidender Bedeutung. Diese Bewertungen müssen die postoperativen Ergebnisse widerspiegeln und auch eine Anleitung für die Programmierung, Rehabilitation und Anwendung neuer Kodierungsstrategien bieten. In dieser Studie wurde die Hörleistung in einfachen und komplexen Situationen vor und nach dem Upgrade auf eine Feinstrukturstrategie untersucht. Bei den Teilnehmern handelte es sich um eine Kohorte von Mandarin sprechenden Jugendlichen, bei denen es sich um erfahrene CI-Anwender handelte. Der umfassende klinische Arbeitsablauf umfasste die Beurteilung von Sprache unter ruhigen Bedingungen, Sprache in lauten Bedingungen, lexikalischer Tonerkennung und Musikwahrnehmung. Diese Testbatterie wird ausführlich erläutert, von der Codierungsstrategie bis zu den Testmethoden, einschließlich des Testprozesses, der Umgebung, des Geräts, des Materials und der Reihenfolge. Es werden die Details besprochen, die besondere Aufmerksamkeit erfordern, wie z. B. die Position der Teilnehmer, der Winkel des Lautsprechers, die Intensität des Schalls, die Art des Geräusches, der Übungstest und die Art und Weise, wie Fragen beantwortet werden. Jeder Testschritt, jede Methode und jedes Material für Sprache, lexikalischen Tonfall und Musikwahrnehmung wird detailliert vorgestellt. Abschließend werden die klinischen Ergebnisse diskutiert.

Introduction

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Technologische Verbesserungen bei Cochlea-Implantaten (CIs) haben den Anwendern immer größere Vorteile gebracht, insbesondere beim Sprachverstehen in ruhigen und lauten Umgebungen, aber auch durch die Reduzierung von Tinnitus und eine höhere Lebensqualität 1,2,3,4. Es ist üblich und notwendig zu bewerten, wie technologische Upgrades die postoperativen Ergebnisse möglicherweise verändern. Daher ist die Etablierung einer strengen Testbatterie von Vorteil, da sie einen direkten Vergleich der Ergebnisse verschiedener Arten von Hörimplantatträgern aus verschiedenen Kliniken ermöglichen kann. Dies kann die Bündelung von Daten ermöglichen und robustere Ergebnisse liefern, die Patienten und Gesundheitsdienstleister besser über den Entscheidungsprozess informieren können. Die Klangcodierungsstrategie eines CI-Audioprozessors ist eine der Kerntechnologien, die sich auf die Hörleistung eines CI-Benutzers auswirkt 5,6,7. Die Kodierungsstrategien haben sich von der bisherigen Hüllkurven-basierten CIS-Strategie (Continuous Interleaved Sampling) zur neueren FS4, einer temporalen Feinstrukturstrategie 8,9,10,11,12, weiterentwickelt.

Klangcodierungsstrategien sind für die Verarbeitung von Schallsignalen in elektrische Impulse verantwortlich, die an die Elektrodenkanäle des Implantats gesendet werden. In CIS werden alle Elektrodenkontakte auf dem Array mit hüllkurvenmodulierten Pulsstämmen mit einer konstanten Rate stimuliert (d. h. es gibt keine zeitliche Kodierung). Bei der Feinstrukturkodierung wird der apikale Bereich (tiefe Frequenzen) mit variabler Geschwindigkeit stimuliert, um die Phasenkopplung der inneren Haarzellen beim normalen (akustischen) Hören nachzuahmen und dadurch die Wahrnehmung des normalen Hörens so genau wie möglich nachzuahmen. Die Kanäle im basalen und mittleren Bereich werden mit einer konstanten Rate stimuliert, wie in CIS 8,9,10,11,12,13.

In dieser Studie wurde eine strenge Reihe von Tests verwendet, um die Leistung mit der FS4-Codierungsstrategie zu bewerten. Tonsprachen wie Mandarin und Kantonesisch verwenden Tonhöhenhinweise, um lexikalische Bedeutung zu vermitteln14. Abgesehen von den häufig verwendeten Sprachtests können die Testbatterien die Tonhöhenhinweise, die in den meisten Tonsprachen verwendet werden, sorgfältig berücksichtigen. Mandarin enthält vier lexikalische Töne, die durch Schwankungen in der Grundfrequenz (F0 oder Tonhöhe) in der Sprache gekennzeichnet sind. Daher ist es bei der Bewertung von Mandarinsprachigen CI-Anwendern von entscheidender Bedeutung, diese Unterschiede in der Häufigkeit und Sprache identifizieren zu können 15,16,17,18,19.

Im Laufe der Jahre gab es einen erheblichen Mangel an Tests, die die Musikwahrnehmung bei jungen Mandarin-sprechenden CI-Nutzern bewerten. Strategien zur Feinstrukturcodierung müssen jedoch tonalsprachigen CI-Benutzern helfen, Tonhöhenkonturen und lexikalische Töne zu unterscheiden20. Bisher haben nur zwei Studien Codierungsstrategien für die Sprach- und Tonwahrnehmung bei erwachsenen CI-Anwendern untersucht, die Mandarin sprechen21,22. Unseres Wissens nach gibt es keine Untersuchung, die die Hörleistung von jugendlichen Mandarin-sprechenden CI-Anwendern bei einem Upgrade auf die FS4-Codierungsstrategie bewertet hat. Daher zielte die aktuelle Studie darauf ab, eine Reihe von Tests zu etablieren, um die Leistung von jugendlichen Mandarin-sprechenden CI-Nutzern nach einem Upgrade von einem Audioprozessor mit der CIS+-Codierungsstrategie auf einen mit der FS4-Codierungsstrategie zu bewerten.

Protocol

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Diese Studie wurde von der medizinischen Ethikkommission des HNO-Krankenhauses der Provinz Shandong genehmigt (Zulassungs-Nr. XYK20211201). Die Einverständniserklärung wurde von allen Studienteilnehmern eingeholt.

1. Instrumentierung

  1. Verwenden Sie eine Standard-Tonkabine (≤30 dB [A]) mit einem kalibrierten Audiometer, einem Computer und zwei Lautsprechern. "A" bezeichnet die Reaktion des menschlichen Gehörs auf Schall durch eine gewichtete Filterung. Die Maßeinheit ist dB SPL (Schalldruckpegel). Führen Sie alle Tests mit dem Lautsprecher durch.
  2. Verwenden Sie eine Mapping-Software, um die Teilnehmer anzupassen. Bewerten Sie die Sprachleistung der einsilbigen Erkennung unter ruhigen Bedingungen, der spondee (disyllablen) Spracherkennung unter ruhigen Bedingungen, der Satzerkennung unter ruhigen Bedingungen und der Satzerkennung unter lauten Bedingungen. Für dieses Experiment wurden 20 einsilbige Wörter (d.h. cai, chu, fei, fen, feng, ge, mi, pi, qi, qiao, qing, sha, shen, shi, tao, tui, xiang, xie, xuan und zhe) in Kombination mit vier lexikalischen Tönen ausgewählt, die von einem männlichen Muttersprachler des Mandarin-Chinesisch gesprochen wurden.
  3. Bewerten Sie die Tonerkennung mit einer Tontestsoftware. Für dieses Experiment wurden vier Töne in jeder Einsilbe ausgewählt, die die natürliche Variation der Dauer beibehielten. Normalisieren Sie die Token auf das gleiche mittlere quadratische Niveau, um natürliche Schwankungen in der Amplitude zu eliminieren.
    1. Wählen Sie eine richtige Antwort aus vier Tönen in der Aufgabe zum lexikalischen Tonfall Mandarin. Für dieses Experiment wurden 25 einsilbige Wörter mit den vier lexikalischen Mandarin-Tönen gesprochen, für jeden Test wurden 80 Tontoken erstellt und die Wörter wurden in vereinfachtem Chinesisch geschrieben.
  4. Bewerten Sie die Wahrnehmung der Tonhöhe mit Musiksoftware. Verwenden Sie für das Protokoll hier eine Testbatterie, die aus sechs objektiven Subtests besteht, die verschiedene Bereiche der Musikwahrnehmung bewerten. Der Akku enthält ca. 2.800 Audiodateien.
    1. Verwenden Sie für das Tonhöhen-Ranking-Verfahren verschiedene Instrumente im Bereich von 27-4.186 Hz. Der Tonhöhen-Ranking-Test verwendete ein adaptives Verfahren mit zwei Intervallen, zwei Alternativen, um den Schwellenwert für die Unterscheidung von Tonhöhenvariationen zu bestimmen.
    2. Stellen Sie für dieses Experiment den Zielton auf den Sinuston von F4 (349 Hz) ein und beginnen Sie 32 Vierteltöne über dem Zielton. Stellen Sie die Intervallgröße der beiden Töne zwischen einem und 26 Vierteltönen ein. Das Vierteltonintervall wurde aus dem nächsten Halbton erzeugt.

2. Vorbereitung der Teilnehmer

HINWEIS: Insgesamt 10 Teilnehmer (sieben Männer, drei Frauen) meldeten sich freiwillig für diese Studie, von denen sich zwei freiwillig meldeten, um das Protokoll zu filmen. Bei den Teilnehmern handelte es sich um unilaterale CI-Anwender mit einem Durchschnittsalter von 10,4 ± 1,2 Jahren (Bereich: 9-14 Jahre), die im mittleren Alter von 2,8 ± 1,2 Jahren implantiert wurden (Bereich: 1-4 Jahre) und über mindestens 5 Jahre Erfahrung mit der CIS+-Kodierungsstrategie verfügten (Tabelle 1). Alle Teilnehmer sprachen fließend Mandarin und waren bereit, sich an alle geplanten Studienabläufe zu halten.

  1. Um aufgenommen zu werden, stellen Sie sicher, dass die potenziellen Teilnehmer mindestens 5 Jahre Erfahrung mit der CIS+-Codierungsstrategie mit einem TEMPO+-Audioprozessor haben, Mandarin sprechen und bereit sind, die geplanten Studienverfahren einzuhalten.
  2. Verwenden Sie die Ausschlusskriterien als mangelnde Bereitschaft oder Unfähigkeit, mit den Testverfahren zusammenzuarbeiten.
  3. Prüfen Sie die Teilnehmer gemäß den oben genannten Ein-/Ausschlusskriterien. Holen Sie die mündliche und schriftliche Einverständniserklärung aller Teilnehmer ein.
  4. Positionieren Sie die Teilnehmer beim Testen 1 m vom Lautsprecher entfernt, in einem 45°-Winkel zur CI-Seite in der Tonkabine.
  5. Entfernen Sie alle Hörgeräte, falls vorhanden, vom kontralateralen Ohr und stellen Sie sicher, dass die Maskierung (Ohrstöpsel und Ohrenschützer) für Teilnehmer mit Restgehör wirksam ist.
  6. Informieren Sie die Teilnehmer, dass Übungstests durchgeführt werden, bis sie die Aufgabe verstanden haben. Wenn die Aufgabe verstanden ist, können die formalen Tests beginnen. Informieren Sie die Teilnehmer, dass sie bei Bedarf Pausen einlegen können.

3. Versuchsprotokoll

  1. Führen Sie eine Reihe von Tests in jedem der folgenden vier Intervalle durch: (i) vor dem Upgrade (der alte Prozessor und die Codierungsstrategie), (ii) unmittelbar nach dem Upgrade (d. h. am selben Tag wie das Upgrade auf den neuen Prozessor und die neue Codierungsstrategie), (iii) 6 Wochen nach dem Upgrade und (iv) 3 Monate nach dem Upgrade.
  2. Testen Sie jeden Teilnehmer unmittelbar nach dem Upgrade mit beiden Codierungsstrategien. Randomisieren Sie die Reihenfolge, in der sie getestet werden, entweder CIS zuerst oder FS4. Machen Sie den Teilnehmern klar, mit welcher Codierungsstrategie sie getestet werden.
  3. Führen Sie das Mapping wie unten beschrieben durch.
    HINWEIS: Mapping bezieht sich auf die Programmierung der Stimulationspegel jedes der 12 Kanäle auf dem Array. In der vorliegenden Studie wurde dies entsprechend den Antworten der einzelnen CI-Benutzer durchgeführt und führte dazu, dass jeder Teilnehmer eine maßgeschneiderte Anpassungskarte erhielt.
    1. Bringen Sie die Teilnehmer und Betreuer in den Mapping-Raum (Tonkabine). Setzen Sie die Teilnehmer in den Mapping-Raum.
    2. Klicken Sie auf die Mapping-Software und geben Sie das Passwort ein. Nehmen Sie den Sprachprozessor ab und verbinden Sie ihn über das Programmierkabel mit der MAX-Box.
    3. Wählen Sie den Namen des Teilnehmers in der Software aus und wählen Sie die Impedanzoption. Testen Sie die Elektrodenimpedanz und stellen Sie sicher, dass die Elektrodenimpedanz normal ist (2,2-12 kOhm; typischer Wert). Eine abnormale Elektrodenimpedanz wird automatisch bei offenen Stromkreisen oder Kurzschlüssen angezeigt.
    4. Stellen Sie sicher, dass die Codierungsstrategie FS4 ist und eine Standardpulsfrequenz von 1.224 pps/Kanal verwendet wird. Stellen Sie die Stimulation mit einer einzelnen Elektrode auf drei Sweeps ein und lassen Sie die Teilnehmer die Lautstärke jeder Elektrode unterscheiden, indem sie auf das entsprechende Bild auf einer Laut-/Komfort-Bildskala zeigen. Verwenden Sie Auf- und Ab-Methoden für den Test und nehmen Sie die gleichen Ergebnisse, die zweimal wiederholt werden, als endgültiges Ergebnis der elektrischen Stimulation. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer diese Aufgabe verstehen und bewältigen können.
    5. Stellen Sie den maximalen Komfortpegel (MCL) aller Elektroden mit der oben genannten Methode (Schritt 3.3.4) ein. Der MCL gilt als der höchste (d. h. lauteste) Pegel, der nicht unangenehm ist. In der vorliegenden Studie geben die Teilnehmer dies auf einer Laut-/Komfort-Bildskala an.
      1. Um die Anwendung der MCL-Levels in der Praxis zu testen, aktivieren Sie die Karte, indem Sie die Live-Taste drücken. Dadurch können die Teilnehmer Umgebungsgeräusche hören. Kehren Sie die Teilnehmer in den Anpassungsmodus zurück. Passen Sie die MCLs basierend auf ihrem subjektiven Feedback beim Hören im Live-Modus bei Bedarf an.
    6. Stellen Sie andere Parameter mit den Standardeinstellungen ein: Die Stimulationsrate beträgt 1.288 pps; Der Kanal für kanalspezifische Sampling-Sequenzen (CSSS) beträgt vier. Der Impuls ist ein zweiphasiger Impuls; die Phasenlücke (IPG) beträgt 2,1 μs; Die Eingangs- und Ausgangssignale sind logarithmische Kompressionssignale, wobei der MCL-Standardwert auf 500 eingestellt ist. Das Verdichtungsverhältnis beträgt 3:1; Die Empfindlichkeit beträgt 75%; Die Schwelle (THR), d. h. der maximale Schallpegel, den der Teilnehmer nicht hören kann, beträgt in der Regel 10 % des MCL. Überprüfen Sie den THR für jeden Kanal durch erneute Tests, wie in der MCL. der Frequenzbereich beträgt 70-8.500 Hz.
  4. Führen Sie Sprachtests durch, wie unten beschrieben.
    1. Testen Sie die Sprachwahrnehmung in der folgenden Reihenfolge: spondee (disyllierbare) Spracherkennung unter ruhigen Bedingungen, einsilbige Erkennung in ruhigen Bedingungen, Satzerkennung in ruhigen Bedingungen und Satzerkennung in lauten Bedingungen.
    2. Setzen Sie die Teilnehmer 1 m neben dem Computer aus dem Lautsprecher in einem 45°-Winkel zur CI-Seite in eine weitere Tonkabine.
    3. Stellen Sie sicher, dass die Prozessoren eingeschaltet sind und das Programm korrekt ist. Klicken Sie auf die Sprachsoftware und interpretieren Sie die Antwortmethoden sorgfältig. Fordern Sie die Teilnehmer auf, die Inhalte, die sie gehört haben, deutlich zu wiederholen. Achten Sie darauf, dass das Übungstestverfahren korrekt ist.
    4. Öffnen Sie die Audiometrie und wählen Sie die Optionen für den Hörtest. Stellen Sie die Lautstärke des Klangs über die Audiometrie auf 30 dB HL (Hörpegel) über der durchschnittlichen Reintonschwelle von 500, 1.000, 2.000 und 4.000 Hz ein.
    5. Legen Sie die Übungslisten zum Zeitpunkt der formalen Testsvor 23. Bitten Sie die Teilnehmer, für jeden Test die Wörter/Sätze, die sie gehört haben, zu wiederholen. Halten Sie die Reihenfolge der Inhalte für jeden Test zufällig und spielen Sie die Wörter/Sätze einmal ab.
    6. Stellen Sie ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von +10 dB für den Test zur Satzerkennung in lauten Umgebungen ein und verwenden Sie Vier-Talker-Gebrabbel als Rauschsignal.
  5. Führen Sie den Tontest wie unten beschrieben durch.
    1. Klicken Sie auf die Tonsoftware und stellen Sie den Schalldruckpegel in derselben Tonkabine auf 65 dB ein. Interpretieren Sie die Antwortmethoden sorgfältig.
    2. Vergewissern Sie sich, dass die Teilnehmer mit allen getesteten Vokabeln vertraut sind. Legen Sie die Übungslisten gleichzeitig mit dem formalen Test21 vor.
    3. Weisen Sie die Teilnehmer an, das zu sagen, was sie einmal gehört haben. Wählen Sie den Tonfall, in dem die Teilnehmer den Inhalt wiederholen, und halten Sie die Reihenfolge der Inhalte für jeden Test zufällig.
  6. Führen Sie den Musiktest wie unten beschrieben durch.
    1. Klicken Sie auf die Musiksoftware und wählen Sie die Tonhöhenauswahl in derselben Kabine aus. Legen Sie die Übungslisten gleichzeitig mit dem formalen Test24 vor.
    2. Weisen Sie den Teilnehmer an, den beiden Reizen nacheinander zuzuhören, mit 1 s Stille dazwischen. Bitten Sie sie, zu bestimmen, welches der beiden Intervalle eine fallende oder steigende Tonhöhenkontur hat.
    3. Geben Sie die Antworten des Teilnehmers ein und wiederholen Sie den Vorgang. Halten Sie die Reihenfolge der Inhalte sowohl für Übungs- als auch für normale Tests zufällig. Wählen Sie die Antworten aus, die die Teilnehmer ausgewählt haben.

4. Datenanalyse

  1. Notieren Sie bei Sprach- und Tonfalltests den Prozentsatz der richtigen Antworten und vergleichen Sie sie für jeden Test. Für den musikalischen Tonhöhentest nehmen Sie die Vierteltöne auf und vergleichen sie.
  2. Wenden Sie je nach Datenverteilung die ANOVA mit wiederholten Messungen (RM) mit Zeit als Faktor oder den Friedman-Test an, um eine Änderung im Zeitverlauf zu untersuchen. Verwenden Sie paarweise Vergleiche, um die Leistung nach dem Upgrade im Vergleich zu vor dem Upgrade zu vergleichen, wobei entweder der t-Test für gepaarte Stichproben oder der Wilcoxon-Test mit Vorzeichen verwendet wird.
  3. Verwenden Sie den Kolmogorov-Smirnov-Test zusammen mit dem Shapiro-Wilk-Test, um die Datenverteilung zu überprüfen. Wenn beide Tests bestätigen, dass die Daten normalverteilt waren, wenden Sie parametrische statistische Methoden an. Andernfalls wenden Sie nichtparametrische statistische Methoden an. Legen Sie die statistische Signifikanz auf p ≤ 0,05 fest.
  4. Aufgrund mehrerer Vergleiche (drei paarweise Vergleiche: vor dem Upgrade vs. unmittelbar nach dem Upgrade, vor dem Upgrade vs. 6 Wochen nach dem Upgrade und vor dem Upgrade vs. 3 Monate nach dem Upgrade) verwenden Sie bei der Interpretation der erhaltenen p-Werte die Bonferroni-Korrekturmethode. Verwenden Sie daher p ≤ 0,017 anstelle von p ≤ 0,05 als signifikant.

Results

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Die Ergebnisse des Sprachtests deuten auf die Fähigkeit zur Spracherkennung sowohl in leisen als auch in lauten Umgebungen hin. Die Tontestergebnisse zeigen die lexikalische Tonunterscheidung für mandarin lexikalische Töne an. Die Tonhöhenergebnisse deuten auf die musikalische Unterscheidungsfähigkeit hin. Für die Ergebnisse von Sprach- und Tonfalltests werden alle Ergebnisse in Prozent angegeben. Eine höhere prozentuale Punktzahl deutet auf ein besseres Testergebnis hin. Bei Sprachtests werden die Ergebnisse für Wörter und Sätze getrennt dargestellt. So können die Ergebnisse getrennt analysiert und verglichen werden. Das Ergebnis für den Pitch-Test wird als visualisierter Auflösungsschwellenwert angezeigt. Niedrigere Limne deuten auf bessere Ergebnisse hin. Diese Daten sind leicht zu analysieren und zu vergleichen.

Spondee-Erkennung unter ruhigen Bedingungen
Die Spondee-Erkennung unter ruhigen Bedingungen verbesserte sich deutlich von vor dem Upgrade auf 3 Monate nach dem Upgrade (durchschnittlich 16,1 % besser; z = 2,497; p = 0,013). Die Verbesserung war von vor dem Upgrade bis 6 Wochen nach dem Upgrade nicht signifikant (durchschnittlich 9,4 % besser; z = 1,735; p = 0,083) oder von vor dem Upgrade bis unmittelbar nach dem Upgrade (durchschnittlich 5,8 % besser; z = 1,429; p = 0,153; Tabelle 2 und Abbildung 1).

Einsilbige Erkennung unter ruhigen Bedingungen
Die einsilbige Erkennung in ruhigen Umgebungen verbesserte sich von vor dem Upgrade bis unmittelbar nach dem Upgrade deutlich (durchschnittlich 8,2 % besser; z = 2,494; p = 0,013), von vor dem Upgrade bis 6 Wochen nach dem Upgrade (durchschnittlich 11,8 % besser; z = 2,570; p = 0,010) und von vor dem Upgrade bis 3 Monate nach dem Upgrade (durchschnittlich 22,5 % besser; z = 2,810; p = 0,005; Tabelle 2 und Abbildung 2).

Satzerkennung in ruhigen Umgebungen
Die Urteilserkennungsrate unter ruhigen Bedingungen verbesserte sich deutlich von vor dem Upgrade auf 3 Monate nach dem Upgrade (durchschnittlich 17,8 % besser; z = 2,670; p = 0,008). Von vor dem Upgrade bis 6 Wochen nach dem Upgrade wurde keine signifikante Verbesserung beobachtet (durchschnittlich 13,0 % besser; z = 2,314; p = 0,021) oder von vor dem Upgrade bis unmittelbar nach dem Upgrade (durchschnittlich 0,8 % besser; z = 0,255; p = 0,798; Tabelle 2 und Abbildung 3).

Satzerkennung in lauten Umgebungen
Die paarweisen Vergleiche von vor dem Upgrade bis zu den einzelnen Sitzungen nach dem Upgrade bestätigten die nicht signifikanten Unterschiede in der Satzerkennung unter verrauschten Bedingungen (Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test: z = 1,355; p = 0,176 bis z = 0,674; p = 0,500). Die Urteilserkennung unter lauten Bedingungen stieg jedoch von vor dem Upgrade bis 3 Monate nach dem Upgrade durchschnittlich um 26 % (Tabelle 2).

Tonerkennung
Die Tonerkennung verbesserte sich von vor dem Upgrade bis 6 Wochen nach dem Upgrade deutlich (durchschnittlich 5,0 % besser; t = 11,180; p < 0,001) und von vor dem Upgrade bis 3 Monate nach dem Upgrade (durchschnittlich 9 % besser; t = 4,803; p = 0,001). Es wurde keine signifikante Verbesserung von vor dem Upgrade bis unmittelbar nach dem Upgrade festgestellt (durchschnittlich 1,6 % besser; t = 1,652; p = 0,133; Tabelle 2 und Abbildung 4).

Wahrnehmung der musikalischen Tonhöhe
Die Wahrnehmung der musikalischen Tonhöhe verbesserte sich deutlich von vor dem Upgrade bis 4 Monate nach dem Upgrade (im Durchschnitt 12,7 Limen besser; z = 2,371; p = 0,018). Eine nicht signifikante Verbesserung wurde von vor dem Upgrade bis 6 Wochen nach dem Upgrade beobachtet (im Durchschnitt 5,5 Limen besser; z = 0,840; p = 0,401), und eine nicht signifikante Verschlechterung wurde von vor dem Upgrade bis unmittelbar nach dem Upgrade beobachtet (im Durchschnitt 7,2 Limen schlechter; z = 0,491; p = 0,623; Tabelle 2).

IDGeschlechtOhr implantiertAlter zum Zeitpunkt der Operation (Jahre)Alter zum Zeitpunkt der Bewertung (Jahre)Art des Implantats
Nr. S01MR2.014.2Kombi 40+
Nr. S02FL1.510.3Kombi 40+
Nr. S03ML4.412.2Kombi 40+
Nr. S04FR1.69.4Kombi 40+
Nr. S05MR3.810.6Kombi 40+
Nr. S06MR4.211.1Kombi 40+
Nr. S07FR4.211.7Kombi 40+
Nr. S08MR2.39.8Kombi 40+
Nr. S09MR4.39.4Kombi 40+
Nr. S10MR3.79.3Kombi 40+

Tabelle 1: Demografische Daten aller Teilnehmer. Abkürzungen: M = männlich; F = weiblich; R = rechts; L = links.

TestsVor dem UpgradeSofort posten6 Wochen nach der Veröffentlichung3 Monate nach der Veröffentlichung
Einsilbig (leise; %)59,6 (±14,3)67,8 (±17,6)71,4 (±13,3)82.1 (±12.2)
Spondees (ruhig; %)69,2 (±16,1)75,0 (±14,5)78,6 (±14,1)85,3 (±10,0)
Satz (ruhig; %)78,0 (±19,4)78,8 (±19,2)91,0 (±7,8)95,8 (±7,9)
Satz (Lärm; %)59,8 (±33,78)70,2 (±13,5)80,0 (±12,9)85,8 (±10,7)
Tonwerterkennung (%)75,4 (±13,3)77,0 (±14,8)80,4 (±13,1)84,4 (±12,3)
Musikalische Tonhöhe (Viertelton)16,5 (±11,5)23,7 (±20,4)11.0 (±13.2)3.8 (±3.4)

Tabelle 2: Hörleistung bei jedem Test in jedem Intervall. Alle Daten werden als Mittelwerte (± Standardabweichung) dargestellt. Es gibt signifikante Unterschiede in der Spondee-, Einsilben- und Satzerkennung unter ruhigen Bedingungen zugunsten der FS4-Codierungsstrategie (p ≤ 0,017). Im Test zur Satzerkennung in verrauschten Bedingungen (p > 0,05) lassen sich jedoch keine signifikanten Unterschiede feststellen.

figure-results-1
Abbildung 1: Ergebnisse der Spondee-Erkennung für jedes Intervall. Die Spondee-Erkennung unter ruhigen Bedingungen verbesserte sich signifikant von vor dem Upgrade auf 3 Monate nach dem Upgrade (p = 0,013). Die Daten werden als Mittelwerte (± Standardabweichung) dargestellt. *p < 0,05. Kreise, Quadrate und Dreiecke zeigen die Ergebnisse der einzelnen Teilnehmer an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

figure-results-2
Abbildung 2: Einsilbige Erkennungsergebnisse für jedes Intervall. Die einsilbige Erkennung unter ruhigen Bedingungen verbesserte sich signifikant von vor dem Upgrade auf unmittelbar nach dem Upgrade (p = 0,013), von vor dem Upgrade auf 6 Wochen nach dem Upgrade (p = 0,010) und von vor dem Upgrade auf 3 Monate nach dem Upgrade (p = 0,005). Die Daten werden als Mittelwerte (± Standardabweichung) dargestellt. *p < 0,05. Kreise, Quadrate und Dreiecke zeigen die Ergebnisse der einzelnen Teilnehmer an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 3: Ergebnisse der Satzerkennung in ruhigen Bedingungen für jedes Intervall. Die Satzerkennungsrate unter ruhigen Bedingungen verbesserte sich signifikant von vor dem Upgrade auf 3 Monate nach dem Upgrade (p = 0,008). Die Daten werden als Mittelwerte (± Standardabweichung) dargestellt. *p < 0,05. Kreise, Quadrate und Dreiecke zeigen die Ergebnisse der einzelnen Teilnehmer an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 4: Ergebnisse der Tonerkennung für jedes Intervall. Die Tonwerterkennung verbesserte sich deutlich von vor dem Upgrade auf 6 Wochen nach dem Upgrade (p < 0,001) und von vor dem Upgrade auf 3 Monate nach dem Upgrade (p = 0,001). Die Daten werden als Mittelwerte (± Standardabweichung) dargestellt. *p < 0,05. Kreise, Quadrate und Dreiecke zeigen die Ergebnisse der einzelnen Teilnehmer an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In der vorliegenden Studie wurde die Hörleistung von jugendlichen Mandarin-sprechenden CI-Trägern systematisch evaluiert. Die Ergebnisse zeigten signifikante Verbesserungen bei der Spracherkennung bei leisen Bedingungen, der Tonerkennung und der musikalischen Tonhöhenerkennung nach dem Upgrade von der CIS+- auf die FS4-Codierungsstrategie. Dieser Ansatz kann dazu beitragen, Leitlinien für die Erforschung klinischer Bewertungsinstrumente zu erstellen, um die umfassenden Wirkungen der neuen Feinstrukturcodierungsstrategie bei jungen Mandarin-sprechenden CI-Anwendern zu bewerten.

In der aktuellen Studie war der primäre Endpunkt die Sprachleistung, insbesondere die Sprachleistung in lauten Umgebungen. Aufgrund der Schwierigkeit der Testmaterialien für junge Teilnehmer wurden die Tests in der Reihenfolge von am einfachsten bis schwierigsten vorgestellt: Spondee-Spracherkennung unter ruhigen Bedingungen, einsilbige Erkennung unter ruhigen Bedingungen, Satzerkennung unter ruhigen Bedingungen und Satzerkennung in lauten Bedingungen. Während des gesamten Tests zur Satzerkennung in lauten Umgebungen wurden die Teilnehmer gebeten, sich auf die Sprache und nicht auf das Gebrabbelgeräusch zu konzentrieren. Alle Teilnehmer schnitten bei der Satzerkennung unter lauten Bedingungen angemessen ab. Die Erkennung von Einsilben unter ruhigen Bedingungen verbesserte sich in jeder der drei Sitzungen im Vergleich zu vor dem Upgrade erheblich. In ähnlicher Weise verbesserten sich die Spondee und die Satzerkennung unter ruhigen Bedingungen zwischen vor dem Upgrade und 3 Monate nach dem Upgrade signifikant. Diese Ergebnisse stimmen mit den früheren Ergebnissen bei erwachsenen Mandarin-sprechenden CI-Anwendern überein21,22. Obwohl die Ergebnisse in der vorliegenden Studie für den Test zur Satzerkennung unter lauten Bedingungen statistisch nicht signifikant waren, stiegen die Mittelwerte von 59,8 % vor dem Upgrade auf 85,8 % nach 3-monatiger Anwendung. Dies entsprach dem vorangegangenen Bericht21. Dieses Testverfahren und die hier gezeigten Ergebnisse verifizieren den effektiven Einsatz eines neueren Sprachprozessors für jugendliche Mandarin-sprechende CI-Benutzer und demonstrierten die Nützlichkeit der vorgeschlagenen Testmethode.

Nach den Sprachleistungstests wurde der Tontest durchgeführt. Im Gegensatz zur Spracherkennung in lauten Umgebungen schien der Tontest für die Teilnehmer interessanter zu sein als Sprachtests, mit kürzeren Testzeiten. Alle Teilnehmer haben die Testmethode nach einer Übungssitzung verstanden und gute Leistungen erbracht. Wie bereits erwähnt, ist die Erkennung von Tönen ein entscheidender Aspekt des Hörens und der Kommunikation für Mandarin-Sprecher. Normal hörende Kinder können lexikalische Töne bereits im Alter von 12 Monaten domänenübergreifend unterscheiden17; Dies ist jedoch bei Kindern mit vorsprachlicher beidseitiger Taubheit sicherlich nicht der Fall. Frühere Studien haben gezeigt, dass pädiatrische CI-Nutzer mit prälingualer Taubheit im Vergleich zu ihren normal hörenden Kollegen deutliche Defizite in der Tonerkennung aufweisen14,17. Studien an erwachsenen Mandarin-sprechenden CI-Anwendern haben gezeigt, dass sich die Tonwahrnehmung mit der FS4-Codierungsstrategie im Laufe der Zeit signifikant verbessert22. In ähnlicher Weise zeigte die vorliegende Studie, dass sich die Tonerkennung sowohl nach 6 Wochen als auch nach 3 Monaten der Anwendung von FS4 signifikant verbessert.

Die Musiksoftware wurde gewählt, weil sie weniger Zeit in Anspruch nimmt und somit dazu beiträgt, die gesamte Testzeit kurz zu halten. Wie bereits angedeutet, ist die Tonhöhenwahrnehmung, insbesondere die musikalische Tonhöhenwahrnehmung, neben der Tonerkennung für CI-Benutzer wichtig. Dies ist jedoch der schwierigste und langwierigste Teil der Testbatterie. Aufgrund der Schwierigkeit der Tests benötigten vier Teilnehmer mehr als eine Übungssitzung, sechs eine Übungsrunde, drei zwei Übungsrunden und einer mehrere Runden. Durch die Übungssitzungen hatten alle Teilnehmer ein klares Verständnis der Testprotokolle und waren in der Lage, die Tests durchzuführen. Die Ergebnisse zeigten signifikante Verbesserungen der Tonhöhenwahrnehmung nach 3-monatiger Anwendung von FS4. Diese Ergebnisse stimmten mit der bisherigen Literatur bei erwachsenen Mandarin-sprechenden CI-Anwendern überein9. Dies bestätigt die Bedeutung von Feinstrukturinformationen für die Musikerkennung bei pädiatrischen, Mandarin sprechenden CI-Trägern und die Eignung dieser Methode für die Bewertung junger, nicht Mandarin sprechender CI-Nutzer jeder Sprache.

In der vorliegenden Studie kann die Bewertung des Nutzens eines kurzfristigen Upgrades auf die neue Codierungsstrategie durch diese Testbatterie vollständig validiert und getestet werden. Mandarin sprechende CI-Nutzer zeigten in allen Tests signifikant bessere Ergebnisse, mit Ausnahme des Tests zur Satzerkennung in lauten Bedingungen. Abgesehen davon, dass die Testmethoden auf die Teilnehmer anwendbar waren, waren alle Tests bequem und intuitiv für die Bewertung der Wirkung. Abgesehen von den Ergebnissen der musikalischen Tonhöhenwahrnehmung werden alle Ergebnisse in Prozent dargestellt. Je höher die prozentuale Punktzahl, desto besser das Ergebnis. Für die musikalische Tonhöhe gilt: Je niedriger das Ergebnis, desto besser der Effekt. Forscher sollten sicherstellen, dass die gesamte Testsoftware über strenge präexperimentelle und formale Testtabellen verfügt und der Inhalt nicht wiederholt wird.

Daher wurde in der vorliegenden Studie zum ersten Mal eine Reihe von Tests untersucht, die zur klinischen Bewertung der Hörleistung bei jungen Mandarin-sprechenden CI-Trägern nach einem Upgrade auf die FS4-Kodierungsstrategie verwendet werden könnten. Der Ansatz besteht aus validem Testmaterial, einer angemessenen Vorbereitung, einem strengen Testablauf und einem strengen Testverfahren. Die aktuelle Studie war jedoch nicht ohne Einschränkungen. Erstens macht es die Stichprobengröße schwierig, diese Ergebnisse auf größere Populationen zu extrapolieren. Zukünftige Studien müssen von einer größeren Teilnehmerzahl profitieren. Zweitens müssen zukünftige Studien die Zeitpläne testen, um zu bestimmen, wie lange die Fertigstellung der einzelnen Teile der Testbatterie dauert, was für jüngere Bevölkerungsgruppen, insbesondere für solche mit einer begrenzten Aufmerksamkeitsspanne, nützlicher ist. Eine einfachere Methodik, die die Gesamttestzeit verkürzt, kann von klinischem Nutzen sein.

Insgesamt zeigt die vorliegende Studie, dass feinstrukturierte Informationen eine entscheidende Rolle bei der Unterscheidung von Sprache in ruhigen Bedingungen, Tonhöhenkonturen und lexikalischer Tonerkennung bei jugendlichen Mandarin sprechenden unilateralen CI-Nutzern spielen. Diese Testbatterie bietet sowohl CI-Anwendern als auch Kandidaten und Ärzten eine Orientierungshilfe bei der Auswahl verschiedener Technologien sowie bei der Steuerung ihrer klinischen Rehabilitation.

Disclosures

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Keiner der Autoren hat finanzielle Angaben oder Interessenkonflikte.

Acknowledgements

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Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China im Rahmen von Zuschüssen unterstützt (Nummer 81670932, 81600803, 82071053). Michael Todd (MED-EL) hat eine Version dieses Manuskripts herausgegeben.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
  INVENTIS PIANO Audiometer RusslandDieses Audiometer wird in dieser Studie hauptsächlich für die Verhaltensaudiometrie verwendet.
HOPE softwareChinese PLA General HospitalDiese Software wird zum Testen der Sprachleistung verwendet, einschließlich geeigneter Testlisten zum Testen der einsilbigen Erkennung in leisen, spondee (disyllablen) Spracherkennung in leise, Satzerkennung in leise und Satzerkennung in Störgeräuschen
JAMO LoudspeakerChinaDiese Lautsprecher werden für alle Tests in der Tonkabine verwendet.
Lenovo ComputerChinaSie werden zum Zuordnen und Bearbeiten aller Testsoftware verwendet.
MAESTRO Mapping-GerätMED-ELZu diesen Geräten gehören die MAX-Box und das Programmierkabel, das für den Anschluss des Prozessors an die Mapping-Software verwendet wird.
MAESTRO softwareMED-ELDiese Software dient zur Kartierung
Mandarintonidentifikation im Rauschtest (MTINT)Beijing Tongren HospitalDiese Software wird zur Messung der Tonerkennung verwendet. Es wird eine 4-alternative Forced-Choice (4AFC) Mandarin lexikalische Tonaufgabe verwendet. Das Testmaterial besteht aus 25 einsilbigen Wörtern, die mit den vier lexikalischen Tönen Mandarin gesprochen werden, um 100 verschiedene Wörter für jeden Sprecher zu bilden.
Musikalische Klänge bei Cochlea-Implantaten (MuSIC)MED-ELDie MuSIC-Testbatterie besteht aus sechs objektiven Subtests, die verschiedene Bereiche der Musikwahrnehmung bewerten. Diese Software wurde gewählt, da sie weniger Zeit in Anspruch nimmt und somit dazu beiträgt, die Gesamttestzeit eher kurz zu halten. Die Batterie enthält ca. 2800 Sounddateien, die an der Royal Scottish Academy of Music and Drama von Musikern aufgenommen wurden, die Naturinstrumente spielen.
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