Method Article

Systematisch evaluatieproces van gehoorprestaties voor adolescenten met cochleaire implantatie op jonge leeftijd

DOI:

10.3791/64552

⸱

March 24th, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

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

Dit artikel beschrijft een reeks tests die worden gebruikt om de gehoorprestaties van adolescente, Mandarijn sprekende, ervaren gebruikers van cochleaire implantaten klinisch te beoordelen die zijn geüpgraded naar een nieuwe coderingsstrategie voor fijne structuren. De reeks tests omvat spraak in stille omstandigheden, spraak in lawaaierige omstandigheden, lexicale toon en muziekperceptie.

Abstract

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

Cochleair implantaat (CI) is de meest effectieve klinische behandeling om de gehoorprestaties te herstellen bij personen met ernstig perceptief gehoorverlies (SNHL). Het is succesvol geweest in het bieden van verbeterde resultaten voor spraakperceptie, vooral in stille omgevingen. Het is echter aangetoond dat de prestaties van spraakperceptie in complexe omgevingen, lexicale toonherkenning en muziekperceptie alleen verbeteren met nieuwere coderingsstrategieën voor fijne structuren of gerelateerde technieken. Daarom zijn de methoden die worden gebruikt om de gehoorprestaties in lawaaierige omgevingen te beoordelen, lexicale toonherkenning en muziekperceptie van vitaal belang. Deze beoordelingen moeten de postoperatieve resultaten weerspiegelen en ook een leidraad bieden voor het programmeren, revalidatie en toepassen van nieuwe coderingsstrategieën. In deze studie werden de gehoorprestaties in eenvoudige en complexe situaties geëvalueerd voor en na het upgraden naar een fijnstructuurstrategie. De deelnemers waren een cohort van Mandarijn sprekende adolescenten, die ervaren CI-gebruikers waren. De uitgebreide klinische workflow omvatte beoordelingen van spraak in stille omstandigheden, spraak in lawaaierige omstandigheden, lexicale toonherkenning en muziekperceptie. Deze reeks tests wordt in detail uitgelegd, van de coderingsstrategie tot de testmethoden, inclusief het testproces, de omgeving, het apparaat, het materiaal en de volgorde. De details die speciale aandacht vereisen, worden besproken, zoals de positie van de deelnemers, de hoek van de luidspreker, de intensiteit van het geluid, het type geluid, de oefentest en de manier van vragen beantwoorden. Elke teststap, methode en materiaal voor spraak, lexicale toon en muziekperceptie wordt in detail gepresenteerd. Tot slot worden de klinische resultaten besproken.

Introduction

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

Technologische verbeteringen in cochleaire implantaten (CI's) hebben gebruikers steeds grotere voordelen opgeleverd, met name op het gebied van spraakverstaan in stille en lawaaierige omgevingen, maar ook door vermindering van tinnitus en een verhoogde kwaliteit van leven 1,2,3,4. Het is gebruikelijk en noodzakelijk om te evalueren hoe technologische upgrades de postoperatieve resultaten mogelijk veranderen. Daarom is het nuttig om een strikte reeks tests op te zetten, omdat het de resultaten van verschillende soorten gebruikers van hoorimplantaten uit verschillende klinieken beter kan vergelijken. Dit kan het bundelen van gegevens mogelijk maken en robuustere resultaten opleveren die patiënten en zorgverleners beter kunnen informeren in het besluitvormingsproces. De geluidscoderingsstrategie van een CI-audioprocessor is een van de kerntechnologieën die de gehoorprestaties van een CI-gebruiker beïnvloedt 5,6,7. Coderingsstrategieën zijn geëvolueerd van de vorige op enveloppen gebaseerde CIS-strategie (Continuous Interleaved Sampling) naar de nieuwere FS4, een temporele fijnstructuurstrategie 8,9,10,11,12.

Geluidscoderingsstrategieën zijn verantwoordelijk voor het verwerken van geluidssignalen tot elektrische pulsen die naar de elektrodekanalen van het implantaat worden gestuurd. In CIS worden alle elektrodecontacten op de array gestimuleerd met envelop-gemoduleerde pulsspanningen met een constante snelheid (d.w.z. er is geen temporele codering). Bij fijnstructuurcodering wordt het apicale gebied (lage frequenties) met een variabele snelheid gestimuleerd om de fasevergrendeling van de binnenste haarcellen bij normaal (akoestisch) horen na te bootsen, en daardoor de perceptie van normaal gehoor zo goed mogelijk na te bootsen. Kanalen in de basale en middelste regio's worden met een constante snelheid gestimuleerd, zoals in CIS 8,9,10,11,12,13.

In deze studie werd een strikte reeks tests gebruikt om de prestaties met de FS4-coderingsstrategie te evalueren. Tonale talen, zoals het Mandarijn en het Kantonees, gebruiken toonhoogteaanwijzingen om lexicale betekenis te geven14. Afgezien van de veelgebruikte spraaktests, kan de reeks tests zorgvuldig rekening houden met de toonhoogte-aanwijzingen die in de meeste toontalen worden gebruikt. Het Mandarijn bevat vier lexicale tonen, gekenmerkt door variaties in de fundamentele frequentie (F0 of toonhoogte) in spraak. Daarom is het van cruciaal belang bij het evalueren van Mandarijn sprekende CI-gebruikers om deze variaties in frequentie en spraak te kunnen identificeren 15,16,17,18,19.

Door de jaren heen is er een aanzienlijk gebrek geweest aan tests die de muziekperceptie bij jonge Mandarijnsprekende CI-gebruikers evalueren. Strategieën voor het coderen van fijne structuren moeten tonaal sprekende CI-gebruikers echter helpen om toonhoogtecontouren en lexicale tonen te onderscheiden20. Tot nu toe hebben slechts twee studies coderingsstrategieën onderzocht op spraak- en toonperceptie bij volwassen CI-gebruikers die Mandarijn spreken21,22. Voor zover wij weten, heeft geen enkel onderzoek de gehoorprestaties van adolescente Mandarijnsprekende CI-gebruikers beoordeeld wanneer ze werden geüpgraded naar de FS4-coderingsstrategie. Daarom was de huidige studie gericht op het opzetten van een reeks tests om de prestaties van adolescente Mandarijnsprekende CI-gebruikers te evalueren, na een upgrade van een audioprocessor met behulp van de CIS+-coderingsstrategie naar een met behulp van de FS4-coderingsstrategie.

Protocol

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

Deze studie werd goedgekeurd door de Medisch-Ethische Commissie van het Provinciaal KNO-ziekenhuis van Shandong (goedkeuringsnr. XYK20211201). Geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers aan het onderzoek.

1. Instrumentatie

  1. Gebruik een standaard geluidscabine (≤30 dB [A]), inclusief een gekalibreerde audiometer, een computer en twee luidsprekers. "A" betekent de reactie van het menselijk gehoor op geluid door middel van een gewogen filtering. De meeteenheid is dB SPL (geluidsdrukniveau). Voer alle tests uit met behulp van de luidspreker.
  2. Gebruik kaartsoftware om bij de deelnemers te passen. Beoordeel de spraakprestaties van eenlettergrepige herkenning in stille omstandigheden, spondee (disyllrepische) spraakherkenning in stille omstandigheden, zinsherkenning in stille omstandigheden en zinsherkenning in lawaaierige omstandigheden. Voor dit experiment werden 20 eenlettergrepige woorden (d.w.z. cai, chu, fei, fen, feng, ge, mi, pi, qi, qiao, qing, sha, shen, shi, tao, tui, xiang, xie, xuan en zhe) geselecteerd, gecombineerd met vier lexicale tonen gesproken door een mannelijke moedertaalspreker van het Mandarijn Chinees.
  3. Beoordeel toonherkenning met behulp van toontestsoftware. Voor dit experiment werden vier tonen in elke eenlettergrepige toon geselecteerd die de natuurlijke variatie in duur behielden. Normaliseer de tokens naar hetzelfde gemiddelde kwadratische niveau om natuurlijke variatie in amplitude te elimineren.
    1. Kies één juist antwoord uit vier tonen in de taak Mandarijn lexicale tonen. Voor dit experiment werden 25 eenlettergrepige woorden uitgesproken met de vier Mandarijnse lexicale tonen, werden 80 toonfiches gemaakt voor elke test en werden woorden geschreven in vereenvoudigd Chinees.
  4. Beoordeel de perceptie van de muziektoonhoogte met behulp van muzieksoftware. Gebruik voor het protocol hier een testbatterij die bestaat uit zes objectieve subtests die verschillende gebieden van muziekperceptie beoordelen. De batterij bevat ongeveer 2.800 geluidsbestanden.
    1. Gebruik voor de pitch-ranking procedure verschillende instrumenten in het bereik van 27-4.186 Hz. De toonhoogterangschikkingstest maakte gebruik van een adaptieve procedure met twee intervallen, twee alternatieven en gedwongen keuze om de drempel voor discriminerende variatie van toonhoogte te bepalen.
    2. Voor dit experiment stelt u de doeltoon in op de sinusnoot van F4 (349 Hz) en begint u 32 kwarttonen boven de doeltoon. Stel de intervalgrootte van de twee tonen in tussen één en 26 kwarttonen. Het kwarttooninterval werd geproduceerd uit de dichtstbijzijnde halve toon.

2. Voorbereiding van de deelnemer

OPMERKING: In totaal hebben 10 deelnemers (zeven mannen, drie vrouwen) zich vrijwillig aangemeld voor deze studie, van wie er twee zich vrijwillig hebben aangemeld om het protocol te filmen. De deelnemers waren unilaterale CI-gebruikers met een gemiddelde leeftijd van 10,4 ± 1,2 jaar (bereik: 9-14 jaar), die werden geïmplanteerd op een gemiddelde leeftijd van 2,8 ± 1,2 jaar (bereik: 1-4 jaar) en ten minste 5 jaar ervaring hadden met het gebruik van de CIS+-coderingsstrategie (tabel 1). Alle deelnemers spraken vloeiend Mandarijn en waren bereid zich te houden aan alle geplande studieprocedures.

  1. Om te worden opgenomen, moet u ervoor zorgen dat de potentiële deelnemers ten minste 5 jaar ervaring hebben met het gebruik van de CIS+-coderingsstrategie met een TEMPO+-audioprocessor, Mandarijn spreken en bereid zijn te voldoen aan de geplande studieprocedures.
  2. Gebruik de uitsluitingscriteria als onwil of onvermogen om mee te werken aan de testprocedures.
  3. Screen de deelnemers in overeenstemming met de hierboven genoemde in-/exclusiecriteria. Verkrijg mondelinge en schriftelijke geïnformeerde toestemming van alle deelnemers.
  4. Plaats de deelnemers tijdens het testen op 1 m van de luidspreker, in een hoek van 45° ten opzichte van de CI-zijde in de geluidscabine.
  5. Verwijder eventuele hoortoestellen, indien aanwezig, uit het contralaterale oor en zorg ervoor dat de maskering (oordop en oorkappen) effectief is voor deelnemers met restgehoor.
  6. Informeer de deelnemers dat er oefentestsessies zullen worden uitgevoerd totdat ze de taak begrijpen. Wanneer de taak is begrepen, kan het formele testen beginnen. Informeer de deelnemers dat ze pauzes kunnen nemen wanneer dat nodig is.

3. Experimenteel protocol

  1. Voltooi een reeks tests met elk van de volgende vier intervallen: (i) vóór de upgrade (de oude processor en coderingsstrategie), (ii) onmiddellijk na de upgrade (d.w.z. dezelfde dag als de upgrade naar de nieuwe processor en coderingsstrategie), (iii) 6 weken na de upgrade en (iv) 3 maanden na de upgrade.
  2. Test onmiddellijk na de upgrade elke deelnemer met beide coderingsstrategieën. Randomiseer de volgorde waarin ze worden getest, ofwel CIS eerst of FS4. Blind de deelnemers voor met welke codeerstrategie ze worden getest.
  3. Voer toewijzingen uit, zoals hieronder beschreven.
    OPMERKING: Mapping verwijst naar het programmeren van de stimulatieniveaus van elk van de 12 kanalen op de array. In de huidige studie werd dit gedaan op basis van de antwoorden van elke CI-gebruiker en resulteerde dit in het ontvangen van een op maat gemaakte paskaart.
    1. Neem de deelnemers en verzorgers mee naar de mappingroom (sound booth). Plaats de deelnemers in de mappingkamer.
    2. Klik op de kaartsoftware en voer het wachtwoord in. Haal de spraakprocessor eraf en sluit deze via de programmeerkabel aan op de MAX-box.
    3. Selecteer de naam van de deelnemer in de software en kies de impedantie-optie. Test de impedantie van de elektrode en zorg ervoor dat de impedantie van de elektrode normaal is (2.2-12 kOhm; typische waarde). Abnormale elektrode-impedantie wordt automatisch weergegeven bij open circuits of kortsluitingen.
    4. Zorg ervoor dat de coderingsstrategie FS4 is en dat een standaard hartslag van 1,224 pps/kanaal wordt gebruikt. Stel de stimulatie van één elektrode in op drie sweeps en laat de deelnemers de luidheid van elke elektrode onderscheiden door naar het juiste beeld te wijzen op een luide/comfortabele picturale schaal. Gebruik op- en neerwaartse methoden voor het testen en neem dezelfde resultaten die twee keer worden herhaald als het uiteindelijke resultaat van elektrische stimulatie. Zorg ervoor dat de deelnemers deze taak begrijpen en kunnen volbrengen.
    5. Stel het maximale comfortniveau (MCL) van alle elektroden in met behulp van de hierboven genoemde methode (stap 3.3.4). De MCL wordt beschouwd als het hoogste (d.w.z. luidste) niveau dat niet oncomfortabel is. In de huidige studie geven deelnemers dit aan op een luide/comfortabele picturale schaal.
      1. Om de real-life toepassing van de MCL-niveaus te testen, activeert u de kaart door op de Live-knop te drukken. Hierdoor kunnen de deelnemers omgevingsgeluiden horen. Breng de deelnemers terug naar de pasmodus. Op basis van hun subjectieve feedback van het luisteren in de live-modus, past u de MCL's indien nodig aan.
    6. Stel andere parameters in met de standaardinstellingen: de stimulatiesnelheid is 1.288 pps; het kanaal voor kanaalspecifieke bemonsteringssequenties (CSSS's) is vier; de puls is een bifasische puls; de fasekloof (IPG) is 2,1 μs; de ingangs- en uitgangssignalen zijn logaritmische compressie met de standaard MCL-waarde ingesteld op 500; de compressieverhouding is 3:1; de gevoeligheid is 75%; de drempel (THR), het maximale geluidsniveau dat de deelnemer niet kan horen, is over het algemeen 10% van de MCL. Controleer de THR voor elk kanaal door opnieuw te testen, zoals in de MCL; het frequentiebereik is 70-8.500 Hz.
  4. Voer spraaktests uit, zoals hieronder beschreven.
    1. Test de spraakperceptie in de volgende volgorde: spondee (disyllrepische) spraakherkenning in stille omstandigheden, eenlettergrepige herkenning in stille omstandigheden, zinsherkenning in stille omstandigheden en zinsherkenning in lawaaierige omstandigheden.
    2. Plaats de deelnemers 1 m naast de computer van de luidspreker in een hoek van 45° ten opzichte van de CI-zijde in een andere geluidscabine.
    3. Zorg ervoor dat de processors zijn ingeschakeld en dat het programma correct is. Klik op de spraaksoftware en interpreteer de antwoordmethoden zorgvuldig. Vertel de deelnemers dat ze de inhoud die ze hebben gehoord duidelijk moeten herhalen. Zorg ervoor dat de oefentestprocedure correct is.
    4. Open de audiometrie en selecteer de opties voor de gehoortest. Stel de geluidsluidheid in op 30 dB HL (gehoorniveau) boven de gemiddelde zuiverheidstoondrempel van 500, 1.000, 2.000 en 4.000 Hz via de audiometrie.
    5. Presenteer de oefenlijsten op het moment van de formele tests23. Vraag de deelnemers voor elke test om de woorden/zinnen die ze hebben gehoord te herhalen. Houd de volgorde van de inhoud willekeurig voor elke test en speel de woorden/zinnen één keer af.
    6. Stel een signaal-ruisverhouding (SNR) van +10 dB in voor de zinherkenningstest in rumoerige omstandigheden en gebruik het gebabbel van de vierprater als het ruissignaal.
  5. Voer de toontest uit, zoals hieronder beschreven.
    1. Klik op de toonsoftware en stel de SPL in op 65 dB in dezelfde geluidscabine. Interpreteer de antwoordmethoden zorgvuldig.
    2. Controleer of de deelnemers bekend zijn met alle geteste woordenschat. Presenteer de oefenlijsten op hetzelfde moment als de formele test21.
    3. Laat de deelnemers zeggen wat ze een keer hebben gehoord. Kies de toon waarop de deelnemers de inhoud herhalen en houd de volgorde van de inhoud willekeurig voor elke test.
  6. Voer de muziektest uit, zoals hieronder beschreven.
    1. Klik op de muzieksoftware en kies de toonhoogteselectie in dezelfde cabine. Presenteer de oefenlijsten op hetzelfde moment als de formele test24.
    2. Instrueer de deelnemer om naar de twee stimuli te luisteren die achtereenvolgens worden gepresenteerd met 1 s stilte ertussen. Vraag ze om te bepalen welke van de twee intervallen een dalende of stijgende toonhoogtecontour heeft.
    3. Voer de antwoorden van de deelnemer in en herhaal. Houd de volgorde van de inhoud willekeurig voor zowel oefen- als normale tests. Kies de antwoorden die de deelnemers hebben geselecteerd.

4. Analyse van de gegevens

  1. Noteer voor spraak- en toontests het percentage juiste antwoorden en vergelijk voor elke test. Voor de muzikale toonhoogtetest noteer je de kwarttonen en vergelijk je.
  2. Afhankelijk van de gegevensverdeling past u herhaalde metingen (RM) ANOVA toe met tijd als factor, of de Friedman-test om een verandering in de tijd te onderzoeken. Gebruik paarsgewijze vergelijkingen om de prestaties na het upgraden te vergelijken in vergelijking met pre-upgraden, met gepaarde voorbeelden t-testen of de Wilcoxon signed-rank-test.
  3. Gebruik de Kolmogorov-Smirnov-test samen met de Shapiro-Wilk-test om de gegevensverdeling te controleren. Als beide tests bevestigen dat de gegevens normaal verdeeld waren, pas dan parametrische statistische methoden toe. Pas anders niet-parametrische statistische methoden toe. Stel de statistische significantie in op p ≤ 0,05.
  4. Vanwege meerdere vergelijkingen (drie paarsgewijze vergelijkingen: pre-upgrade vs. direct na de upgrade, pre-upgrade vs. 6 weken na de upgrade, en pre-upgrade vs. 3 maanden na de upgrade), gebruikt u de Bonferroni-correctiemethode bij het interpreteren van de verkregen p-waarden . Gebruik daarom p ≤ 0,017 in plaats van p ≤ 0,05 als significant.

Results

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

De resultaten van de spraaktest geven het vermogen tot spraakherkenning aan, zowel in stille als in lawaaierige omstandigheden. De resultaten van de toontest geven de lexicale toondiscriminatie voor Mandarijn lexicale tonen aan. De toonhoogteresultaten geven het muzikale onderscheidingsvermogen aan. Voor spraak- en toontestresultaten worden alle resultaten weergegeven als percentages. Een hogere procentuele score duidt op een beter testresultaat. Voor spraaktests worden de resultaten voor woorden en zinnen apart gepresenteerd. Dit maakt het mogelijk om de resultaten afzonderlijk te analyseren en te vergelijken. Het resultaat van de toonhoogtetest wordt weergegeven als een gevisualiseerde resolutiedrempel. Lagere limens duiden op betere resultaten. Deze gegevens zijn eenvoudig te analyseren en te vergelijken.

Spondee-herkenning in rustige omstandigheden
De spondee-herkenning in stille omstandigheden is aanzienlijk verbeterd van vóór de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (gemiddeld 16,1% beter; z = 2,497; p = 0,013). De verbetering was niet significant van vóór de upgrade tot 6 weken na de upgrade (gemiddeld 9,4% beter; z = 1,735; p = 0,083) of van voor de upgrade tot direct na de upgrade (gemiddeld 5,8% beter; z = 1,429; p = 0,153; Tabel 2 en figuur 1).

Eenlettergrepige herkenning in rustige omstandigheden
Eenlettergrepige herkenning in stille omstandigheden is aanzienlijk verbeterd van vóór de upgrade tot direct na de upgrade (gemiddeld 8,2% beter; z = 2,494; p = 0,013), van vóór de upgrade tot 6 weken na de upgrade (gemiddeld 11,8% beter; z = 2.570; p = 0,010), en van voor de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (gemiddeld 22,5% beter; z = 2,810; p = 0,005; Tabel 2 en Figuur 2).

Zinsherkenning in rustige omstandigheden
Het percentage zinherkenning in stille omstandigheden is aanzienlijk verbeterd van vóór de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (gemiddeld 17,8% beter; z = 2.670; p = 0,008). Er werd geen significante verbetering waargenomen van vóór de upgrade tot 6 weken na de upgrade (gemiddeld 13,0% beter; z = 2,314; p = 0,021) of van voor de upgrade tot direct na de upgrade (gemiddeld 0,8% beter; z = 0,255; p = 0,798; Tabel 2 en Figuur 3).

Zinsherkenning in rumoerige omstandigheden
De paarsgewijze vergelijkingen van pre-upgrade naar elk van de post-upgradesessies bevestigden de niet-significante verschillen in zinsherkenning in luidruchtige omstandigheden (Wilcoxon signed-rank test: z = 1,355; p = 0,176 tot z = 0,674; p = 0,500). De zinherkenning in lawaaierige omstandigheden nam echter gemiddeld met 26% toe van vóór de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (tabel 2).

Toon herkenning
Toonherkenning aanzienlijk verbeterd van vóór de upgrade tot 6 weken na de upgrade (gemiddeld 5,0% beter; t = 11.180; p < 0,001) en van voor de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (gemiddeld 9% beter; t = 4,803; p = 0,001). Er werd geen significante verbetering gevonden van vóór de upgrade tot direct na de upgrade (gemiddeld 1,6% beter; t = 1,652; p = 0,133; Tabel 2 en figuur 4).

Perceptie van muzikale toonhoogte
De perceptie van de muzikale toonhoogte is aanzienlijk verbeterd van vóór de upgrade tot 4 maanden na de upgrade (gemiddeld 12,7 limen beter; z = 2,371; p = 0,018). Er werd een niet-significante verbetering waargenomen van vóór de upgrade tot 6 weken na de upgrade (gemiddeld 5,5 limen beter; z = 0,840; p = 0,401), en er werd een niet-significante verslechtering waargenomen van vóór de upgrade tot onmiddellijk na de upgrade (gemiddeld 7,2 limen slechter; z = 0,491; p = 0,623; Tabel 2).

LEGITIMATIEBEWIJSGeslachtOor geïmplanteerdLeeftijd op het moment van de operatie (jaren)Leeftijd op het moment van evaluatie (jaren)Type implantaat
S01MR2.014.2COMBI 40+
S02FL1.510.3COMBI 40+
S03ML4.412.2COMBI 40+
S04FR1.69.4COMBI 40+
S05MR3.810.6COMBI 40+
S06MR4.211.1COMBI 40+
S07FR4.211.7COMBI 40+
S08MR2.39.8COMBI 40+
S09MR4.39.4COMBI 40+
S10MR3.79.3COMBI 40+

Tabel 1: Demografische gegevens van alle deelnemers. Afkortingen: M = mannelijk; F = vrouw; R = rechts; L = links.

TestsVóór de upgradeOnmiddellijk posten6 weken na3 maanden na
Eenlettergrepige woorden (rustig; %)59,6 (±14,3)67,8 (±17,6)71.4 (±13.3)82.1 (±12.2)
Spondees (rustig; %)69.2 (±16.1)75,0 (±14,5)78.6 (±14.1)85.3 (±10,0)
Zin (rustig; %)78,0 (±19,4)78,8 (±19,2)91.0 (±7.8)95,8 (±7,9)
Zin (ruis; %)59.8 (±33.78)70,2 (±13,5)80,0 (±12,9)85,8 (±10,7)
Toonherkenning (%)75.4 (±13.3)77,0 (±14,8)80.4 (±13.1)84.4 (±12.3)
Muzikale toonhoogte (kwarttoon)16.5 (±11.5)23.7 (±20.4)11.0 (±13.2)3.8 (±3.4)

Tabel 2: Gehoorprestaties op elke test met elk interval. Alle gegevens worden weergegeven als gemiddelde waarden (± standaarddeviatie). Er zijn significante verschillen in spondee, eenlettergrepige en zinsherkenning in rustige omstandigheden ten gunste van de FS4-coderingsstrategie (p ≤ 0,017). Er zijn echter geen significante verschillen te vinden in de test voor zinherkenning in luidruchtige omstandigheden (p > 0,05).

figure-results-1
Figuur 1: Resultaten van de spondee-herkenning voor elk interval. De herkenning van de spondee in rustige omstandigheden is aanzienlijk verbeterd van vóór de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (p = 0,013). Gegevens worden weergegeven als gemiddelde waarden (± standaarddeviatie). *P < 0,05. Cirkels, vierkanten en driehoeken geven de resultaten van de individuele deelnemer aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-2
Figuur 2: Eenlettergrepige herkenningsresultaten voor elk interval. Eenlettergrepige herkenning in stille omstandigheden verbeterde aanzienlijk van vóór de upgrade tot direct na de upgrade (p = 0,013), van vóór de upgrade tot 6 weken na de upgrade (p = 0,010) en van vóór de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (p = 0,005). Gegevens worden weergegeven als gemiddelde waarden (± standaarddeviatie). *P < 0,05. Cirkels, vierkanten en driehoeken geven de resultaten van de individuele deelnemer aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-3
Figuur 3: Zinsherkenning in stille omstandigheden resulteert voor elk interval. Het percentage zinherkenning in stille omstandigheden verbeterde aanzienlijk van vóór de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (p = 0,008). Gegevens worden weergegeven als gemiddelde waarden (± standaarddeviatie). *P < 0,05. Cirkels, vierkanten en driehoeken geven de resultaten van de individuele deelnemer aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-4
Figuur 4: Resultaten van de toonherkenning voor elk interval. De toonherkenning is aanzienlijk verbeterd van vóór de upgrade tot 6 weken na de upgrade (p < 0,001) en van vóór de upgrade tot 3 maanden na de upgrade (p = 0,001). Gegevens worden weergegeven als gemiddelde waarden (± standaarddeviatie). *P < 0,05. Cirkels, vierkanten en driehoeken geven de resultaten van de individuele deelnemer aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Discussion

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

In de huidige studie werden de gehoorprestaties van adolescente Mandarijnsprekende CI-gebruikers systematisch geëvalueerd. De resultaten toonden significante verbeteringen in spraakherkenning in stille omstandigheden, toonherkenning en muzikale toonhoogteherkenning na het upgraden van de CIS+ naar de FS4-coderingsstrategie. Deze aanpak kan helpen bij het opstellen van richtlijnen voor het verkennen van klinische evaluatie-instrumenten om de uitgebreide effecten met de nieuwe fijnstructuurcoderingsstrategie te evalueren bij jonge Mandarijnsprekende CI-gebruikers.

Binnen de huidige studie was de primaire uitkomstmaat spraakprestaties, met name spraakprestaties in lawaaierige omstandigheden. Vanwege de moeilijkheidsgraad van het testmateriaal voor jonge deelnemers, werden de tests gepresenteerd in de volgorde van gemakkelijkste naar moeilijkste: spondee-spraakherkenning in stille omstandigheden, eenlettergrepige herkenning in stille omstandigheden, zinsherkenning in stille omstandigheden en zinsherkenning in lawaaierige omstandigheden. Tijdens de test voor zinherkenning in luidruchtige omstandigheden werd de deelnemers gevraagd zich te concentreren op de spraak in plaats van op het brabbelgeluid. Alle deelnemers presteerden adequaat op de zinsherkenning in lawaaierige omstandigheden. De herkenning van eenlettergrepige woorden in rustige omstandigheden verbeterde aanzienlijk bij elk van de drie sessies in vergelijking met pre-upgrade. Evenzo verbeterden de spondee en de zinherkenning in rustige omstandigheden aanzienlijk tussen pre-upgrade en 3 maanden na de upgrade. Deze resultaten komen overeen met de eerdere bevindingen bij volwassen Mandarijn sprekende CI-gebruikers 21,22. Hoewel de resultaten in de huidige studie niet statistisch significant waren voor de test voor zinherkenning in luidruchtige omstandigheden, stegen de gemiddelde scores van 59,8% vóór de upgrade tot 85,8% na 3 maanden gebruik. Dit was in overeenstemming met het vorige verslag21. Deze testprocedure en de hier getoonde resultaten verifiëren het effectieve gebruik van een nieuwere spraakprocessor voor adolescente Mandarijnsprekende CI-gebruikers en toonden het nut van de voorgestelde testmethode aan.

Na de spraakprestatietests werd de toontest uitgevoerd. In tegenstelling tot spraakherkenning in rumoerige omstandigheden, bleek de toontest interessanter te zijn dan spraaktests voor deelnemers, met kortere testtijden. Alle deelnemers begrepen de testmethode na één oefensessie en presteerden goed. Zoals eerder vermeld, is toonherkenning een cruciaal aspect van horen en communiceren voor sprekers van het Mandarijn. Normaal horende kinderen kunnen al vanaf 12 maanden lexicale tonen op een domeinalgemene manier onderscheiden17; Dit is echter zeker niet het geval bij kinderen met prelinguale bilaterale doofheid. Eerdere studies hebben aangetoond dat pediatrische CI-gebruikers met prelinguale doofheid duidelijke tekorten in toonherkenning hebben in vergelijking met hun normaal horende tegenhangers14,17. Studies bij volwassen Mandarijn sprekende CI-gebruikers hebben aangetoond dat de toonperceptie in de loop van de tijd aanzienlijk verbetert met de FS4-coderingsstrategie22. Evenzo toonde de huidige studie aan dat de toonherkenning aanzienlijk verbetert na zowel 6 weken als 3 maanden gebruik van FS4.

Er is gekozen voor de muzieksoftware omdat deze minder tijd kost en zo helpt om de totale testtijd kort te houden. Zoals eerder aangegeven is toonhoogteperceptie, met name muzikale toonhoogteperceptie, naast toonherkenning, belangrijk voor CI-gebruikers. Dit is echter het moeilijkste en vervelendste deel van de reeks tests. Vanwege de moeilijke aard van het testen hadden vier deelnemers meer dan één oefensessie nodig, zes hadden één oefenronde nodig, drie hadden twee oefenrondes nodig en één had meerdere rondes nodig. Door de oefensessies hadden alle deelnemers een duidelijk begrip van de testprotocollen en konden ze de tests uitvoeren. De resultaten toonden significante verbeteringen in de perceptie van de toonhoogte na 3 maanden gebruik van FS4. Deze resultaten waren in overeenstemming met eerdere literatuur bij volwassen Mandarijn sprekende CI-gebruikers9. Dit bevestigt het belang van informatie over de fijne structuur voor muziekherkenning bij pediatrische, Mandarijnsprekende CI-gebruikers, en de geschiktheid van deze methode voor het evalueren van jonge, niet-Mandarijnsprekende CI-gebruikers van elke taal.

In de huidige studie kan het beoordelen van het nut van een upgrade naar de nieuwe coderingsstrategie op korte termijn volledig worden gevalideerd en getest door deze reeks tests. Mandarijn sprekende CI-gebruikers vertoonden significant betere scores in alle tests, behalve de test voor zinherkenning in luidruchtige omstandigheden. Naast het feit dat de testmethoden van toepassing waren op de deelnemers, waren alle tests handig en intuïtief voor de evaluatie van het effect. Afgezien van de resultaten van de perceptie van de muzikale toonhoogte, worden alle resultaten gepresenteerd als percentages. Hoe hoger de procentuele score, hoe beter het resultaat. Voor de toonhoogte geldt: hoe lager het resultaat, hoe beter het effect. Onderzoekers moeten ervoor zorgen dat alle testsoftware strikte pre-experimentele en formele testtabellen heeft en dat de inhoud niet wordt herhaald.

Daarom werd in de huidige studie voor het eerst een reeks tests onderzocht die kunnen worden gebruikt voor het klinisch evalueren van de gehoorprestaties bij jonge Mandarijnsprekende CI-gebruikers na het upgraden naar de FS4-coderingsstrategie. De aanpak biedt valide testmateriaal, de juiste voorbereiding, een strikte testvolgorde en een rigoureuze testprocedure. De huidige studie was echter niet zonder beperkingen. Ten eerste maakt de steekproefomvang het moeilijk om deze bevindingen te extrapoleren naar grotere populaties. Toekomstige studies moeten baat hebben bij een groter aantal deelnemers. Ten tweede moeten toekomstige studies de timing testen om te bepalen hoe lang het voltooien van elk deel van de testbatterij duurt, waardoor ze nuttiger zijn voor jongere populaties, vooral die met een beperkte aandachtsspanne. Een eenvoudigere methodologie die de totale testtijd verkort, kan van klinisch voordeel zijn.

Over het algemeen toont de huidige studie aan dat informatie over fijne structuur een cruciale rol speelt bij de discriminatie van spraak in stille omstandigheden, toonhoogtecontouren en lexicale toonherkenning bij adolescente Mandarijnsprekende unilaterale CI-gebruikers. Deze reeks tests biedt een leidraad voor zowel CI-gebruikers als -kandidaten en artsen om verschillende technologieën te kiezen en om hun klinische revalidatie te sturen.

Disclosures

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

Geen van de auteurs heeft financiële openbaarmakingen of belangenconflicten.

Acknowledgements

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

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China onder subsidies (nummer 81670932, 81600803, 82071053). Michael Todd (MED-EL) heeft een versie van dit manuscript geredigeerd.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
 INVENTIS PIANO audiometer RussiaThis audiometer is mainly used for the behavioural audiometry in this study.
HOPE softwareChinese PLA General HospitalThis software is used for testing the speech performance including adequate test lists for testing the monosyllable recognition in quiet, spondee (disyllable) speech recognition in quiet, sentence recognition in quiet, and sentence recognition in noise
JAMO LoudspeakerChinathese loudspeakerw are used for all the tests in the sound booth.
Lenovo computersChinaThey are used for mapping and manipulating all the test softwares.
MAESTRO mapping deviceMED-ELThese devices include the MAX box and programming cable used for connecting the processor to the mapping software. 
MAESTRO softwareMED-ELThis software is used for mapping
Mandarin Tone Identification in Noise Test (MTINT) Beijing Tongren HospitalThis software is used to measure tone recognition. A 4-alternative forced-choice (4AFC) Mandarin lexical tone task is used. The test material consists of 25 monosyllabic words spoken with the four Mandarin lexical tones to create 100 different words for each talker.
Musical Sounds in Cochlear Implants (MuSIC)MED-ELThe MuSIC test battery consists of six objective subtests assessing several areas of music perception. This software is chosen as it takes less time and thus helps keep the overall test time rather short. The battery contains approximately 2800 sound files recorded at the Royal Scottish Academy of Music and Drama by prefessional musicians playing natural instruments. 

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Cochlear implants: a remarkable past and a brilliant future. Hearing Research. 242 (1-2), 3-21 (2008).">Wilson, B. S., Dorman, M. F. Cochlear implants: a remarkable past and a brilliant future. Hearing Research. 242 (1-2), 3-21 (2008).
  2. Cochlear implant research and development in the Twenty-first Century: a critical update. Journal of the Association for Research in Otolaryngology. 22 (5), 481-508 (2021).">Carlyon, R. P., Goehring, T. Cochlear implant research and development in the Twenty-first Century: a critical update. Journal of the Association for Research in Otolaryngology. 22 (5), 481-508 (2021).
  3. Changes in tinnitus prevalence and distress after cochlear implantation. Trends in Hearing. 26, 23312165221128431(2022).">Assouly, K. K. S., et al. Changes in tinnitus prevalence and distress after cochlear implantation. Trends in Hearing. 26, 23312165221128431(2022).
  4. Using generic and disease-specific measures to assess quality of life before and after 12 months of hearing implant use: a prospective, longitudinal, multicenter, observational clinical study. International Journal Environmental Research and Public Health. 19 (5), 2503(2022).">Lassaletta, L., et al. Using generic and disease-specific measures to assess quality of life before and after 12 months of hearing implant use: a prospective, longitudinal, multicenter, observational clinical study. International Journal Environmental Research and Public Health. 19 (5), 2503(2022).
  5. Architecture of the Spectra 22 speech processor. The Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 166, 139-141 (1995).">Seligman, P., McDermott, H. Architecture of the Spectra 22 speech processor. The Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 166, 139-141 (1995).
  6. Speech perception, localization, and lateralization with bilateral cochlear implants. The Journal of the Acoustical Society of America. 113 (3), 1617-1630 (2003).">van Hoesel, R. J. M., Tyler, R. S. Speech perception, localization, and lateralization with bilateral cochlear implants. The Journal of the Acoustical Society of America. 113 (3), 1617-1630 (2003).
  7. MED-EL cochlear implants: State of the art and a glimpse into the future. Trends in Amplification. 10 (4), 201-219 (2006).">Hochmair, I., et al. MED-EL cochlear implants: State of the art and a glimpse into the future. Trends in Amplification. 10 (4), 201-219 (2006).
  8. Comparison of the TEMPO+ ear-level speech processor and the CIS PRO+ body-worn processor in adult MED-EL cochlear implant users. ORL; Journal for Oto-Rhino-Laryngology and its Related Specialties. 63 (1), 31-40 (2001).">Helms, J., et al. Comparison of the TEMPO+ ear-level speech processor and the CIS PRO+ body-worn processor in adult MED-EL cochlear implant users. ORL; Journal for Oto-Rhino-Laryngology and its Related Specialties. 63 (1), 31-40 (2001).
  9. Speech and music perception with the new fine structure speech coding strategy: preliminary results. Acta Oto-Laryngologica. 127 (12), 1298-1303 (2007).">Arnoldner, C., et al. Speech and music perception with the new fine structure speech coding strategy: preliminary results. Acta Oto-Laryngologica. 127 (12), 1298-1303 (2007).
  10. FS4 for partial deafness treatment. Cochlear Implants International. 15, 78-80 (2014).">Lorens, A., Zgoda, M., Polak, M., Skarzynski, H. FS4 for partial deafness treatment. Cochlear Implants International. 15, 78-80 (2014).
  11. Effects of stimulation rate with the FS4 and HDCIS coding strategies in cochlear implant recipients. Otology & Neurotology. 37 (7), 882-888 (2016).">Riss, D., et al. Effects of stimulation rate with the FS4 and HDCIS coding strategies in cochlear implant recipients. Otology & Neurotology. 37 (7), 882-888 (2016).
  12. Effects of fine structure and extended low frequencies in pediatric cochlear implant recipients. International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology. 75 (4), 573-578 (2011).">Riss, D., et al. Effects of fine structure and extended low frequencies in pediatric cochlear implant recipients. International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology. 75 (4), 573-578 (2011).
  13. Envelope versus fine structure speech coding strategy: a crossover study. Otology & Neurotology. 32 (7), 1094-1101 (2011).">Riss, D., et al. Envelope versus fine structure speech coding strategy: a crossover study. Otology & Neurotology. 32 (7), 1094-1101 (2011).
  14. Pitch perception in the first year of life, a comparison of lexical tones and musical pitch. Frontiers in Psychology. 8, 297(2017).">Chen, A., Stevens, C. J., Kager, R. Pitch perception in the first year of life, a comparison of lexical tones and musical pitch. Frontiers in Psychology. 8, 297(2017).
  15. Perception of Cantonese lexical tones by pediatric cochlear implant users. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 61 (1), 174-185 (2018).">Holt, C. M., Lee, K. Y. S., Dowell, R. C., Vogel, A. P. Perception of Cantonese lexical tones by pediatric cochlear implant users. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 61 (1), 174-185 (2018).
  16. A follow-up study on music and lexical tone perception in adult Mandarin-speaking cochlear implant users. Otology & Neurotology. 38 (10), 421-428 (2017).">Gu, X., et al. A follow-up study on music and lexical tone perception in adult Mandarin-speaking cochlear implant users. Otology & Neurotology. 38 (10), 421-428 (2017).
  17. Lexical tone recognition in noise in normal-hearing children and prelingually deafened children with cochlear implants. International Journal of Audiology. 56, 23-30 (2017).">Mao, Y., Xu, L. Lexical tone recognition in noise in normal-hearing children and prelingually deafened children with cochlear implants. International Journal of Audiology. 56, 23-30 (2017).
  18. Mandarin lexical tone acquisition in cochlear implant users with prelingual deafness: A review. American Journal of Audiology. 25 (3), 246-256 (2016).">Tan, J., Dowell, R., Vogel, A. Mandarin lexical tone acquisition in cochlear implant users with prelingual deafness: A review. American Journal of Audiology. 25 (3), 246-256 (2016).
  19. The acquisition of Mandarin tonal processes by children with cochlear implants. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 62 (5), 1309-1325 (2019).">Tang, P., Yuen, I., Rattanasone, N. X., Gao, L., Demuth, K. The acquisition of Mandarin tonal processes by children with cochlear implants. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 62 (5), 1309-1325 (2019).
  20. Results using the OPAL strategy in Mandarin speaking cochlear implant recipients. International Journal of Audiology. 56, 74-85 (2016).">Vandali, A. E., Dawson, P. W., Arora, K. Results using the OPAL strategy in Mandarin speaking cochlear implant recipients. International Journal of Audiology. 56, 74-85 (2016).
  21. Cochlear implants with fine structure processing improve speech and tone perception in Mandarin-speaking adults. Acta Oto-Laryngologica. 133 (7), 733-738 (2013).">Chen, X. Q., et al. Cochlear implants with fine structure processing improve speech and tone perception in Mandarin-speaking adults. Acta Oto-Laryngologica. 133 (7), 733-738 (2013).
  22. Speech recognition outcomes in Mandarin-speaking cochlear implant users with fine structure processing. Acta Oto-Laryngologica. 137 (3), 286-292 (2017).">Qi, B., Liu, Z. Y., Gu, X., Lin, B. Speech recognition outcomes in Mandarin-speaking cochlear implant users with fine structure processing. Acta Oto-Laryngologica. 137 (3), 286-292 (2017).
  23. Development of a corpus of Mandarin sentences in babble with homogeneity optimized via psychometric evaluation. International Journal of Audiology. 51 (5), 399-404 (2012).">Xi, X., et al. Development of a corpus of Mandarin sentences in babble with homogeneity optimized via psychometric evaluation. International Journal of Audiology. 51 (5), 399-404 (2012).
  24. The MuSIC perception test: a novel battery for testing music perception of cochlear implant users. Cochlear Implants International. 12 (1), 10-20 (2011).">Brockmeier, S. J., et al. The MuSIC perception test: a novel battery for testing music perception of cochlear implant users. Cochlear Implants International. 12 (1), 10-20 (2011).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cochlear ImplantationHearing PerformanceSpeech PerceptionFine Structure CodingLexical Tone RecognitionMusic PerceptionSentence RecognitionNoisy Environment TestingClinical RehabilitationMandarin Adolescents

Related Articles