Name: Badanie lokalizacji źródła dźwięku w głuchocie jednostronnej po interwencji przewodnictwa kostnego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-12-20T13:20:00.000+00:00
Duration: 4 min 32 s
Description: Poznaj metodę oceny lokalizacji dźwięku u pacjentów z głuchotą jednostronną po zastosowaniu aparatów słuchowych przewodnictwa kostnego. Badanie wykazuje poprawę dokładności i jakości życia.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

W tym badaniu, uczestnikami było 14 dzieci z wrodzonym SSD, wyposażonych w aparaty słuchowe na przewodnictwo kostne. Kryteriami włączenia dla uczestników były potwierdzone rozpoznanie SSD. Uczestnicy zostali zrekrutowani ze specjalistycznej kliniki audiologicznej i zostali poinformowani o celu badania, procedurach oraz potencjalnym ryzyku i korzyściach. Świadomą zgodę uzyskano od rodziców lub opiekunów prawnych uczestników przed ich włączeniem do badania.
1. Konfiguracja
UWAGA: Ta sekcja opisuje procedurę przeprowadzania eksperymentu lokalizacji dźwięku przy użyciu wspomnianego narzędzia programowego. Eksperyment ma na celu ocenę zdolności uczestników do zlokalizowania źródła dźwięku w konfiguracji pola swobodnego. Testy lokalizacyjne przeprowadzono w pomieszczeniu z nagłośnieniem z siedmioma głośnikami (patrz rys. 2 w Van de Heyning i wsp.)7 równomiernie rozmieszczone wzdłuż półkola między azymutem od -90° (po lewej) do 90° (po prawej). Konfiguracja głośników została wybrana ze względów praktycznych. Materiały potrzebne do tego eksperymentu znajdują się w Tabeli Materiałów.
<ol>
	<li>Upewnij się, że dostępny jest komputer z systemem Windows ze zgodnym sterownikiem audio i wielokanałową kartą dźwiękową.</li>
	<li>Podłącz aktywnie zasilane głośniki do karty dźwiękowej za pomocą zbalansowanych.</li>
	<li>Skonfiguruj sprzęt audio zgodnie z instrukcjami producenta, zapewniając odtwarzanie bez zakłóceń i wystarczającą separację kanałów.</li>
	<li>Ustaw głośniki w okrągłym ustawieniu zgodnie z wytycznymi6. Umieść obiekt na środku półkola, przodem do głośnika czołowego. Użyj oprogramowania, aby skonfigurować głośniki w żądanym układzie półkola z kątem 30° między każdym sąsiednim głośnikiem (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 1). Upewnij się, że środek części emitującej dźwięk głośników znajduje się na poziomie hipotetycznej płaszczyzny przechodzącej przez kanały słuchowe pacjenta, dostosowując wysokość krzesła do wysokości i rozmiaru obiektu.</li>
</ol>
2. Kalibracja
<ol>
	<li>Wybierz odpowiedni sterownik audio w oprogramowaniu.</li>
	<li>Wybierz kartę dźwiękową kompatybilną z ASIO z listy dostępnych urządzeń.</li>
	<li>Przejrzyj i skonfiguruj niezbędne parametry w menu ustawień, w tym:
	<ol>
		<li>ShowResults: Wybierz, kiedy wyniki mają być wyświetlane podczas eksperymentu (na żywo, końcowy, dyskretny lub zamknięty).</li>
		<li>DummyLSwarning: Włącz lub wyłącz komunikat ostrzegawczy wskazujący na obecność atrap głośników.</li>
		<li>trainingMode: Włącz lub wyłącz tryb treningowy, w którym osoba mówiąca jest podświetlona, dopóki nie zostanie udzielona odpowiedź.</li>
		<li>includeTrainingModeResults: Wybierz, czy wyniki trybu trenowania mają być uwzględniane w tabelach podsumowania i rysunkach.</li>
		<li>includeDemoModeResults: Wybierz, czy wyniki trybu demonstracyjnego mają być uwzględniane w tabelach podsumowań i rysunkach.</li>
		<li>quickMode: Włącz lub wyłącz tryb szybki, który zmniejsza poziomy prezentacji i liczbę prezentacji na prelegenta.</li>
		<li>mapa kolorów: Wybierz mapy kolorów dla zestawu danych i wykresów macierzy pomyłek.</li>
		<li>nLS: Określ całkowitą liczbę klikalnych głośników (rzeczywistych i fikcyjnych). 
		UWAGA: Atrapy głośników oznaczają, że podczas całego procesu lokalizacji źródła dźwięku z głośnika nie będzie emitowany żaden dźwięk. Prawdziwe głośniki mają dźwięki.</li>
		<li>nRep: Określ liczbę powtórzeń na mówcę.</li>
		<li>LSCircleStart / End: Określ zakres kątów ustawienia kołowego.</li>
		<li>colormapDataSet: Wybierz mapę kolorów dla wykresu zestawu danych.</li>
		<li>colormapConfusion: Wybierz mapę kolorów dla wykresu macierzy pomyłek.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zapoznaj się z instrukcjami kalibracji dostarczonymi w oprogramowaniu, aby skalibrować system za pomocą sygnału szumu CCITT i miernika SPL z ustawieniem wagi A.
	<ol>
		<li>Przejrzyj ustawienia sterownika urządzenia dźwiękowego.</li>
		<li>Rozpocznij procedurę kalibracji, klikając Dodatki | Kalibracja.</li>
		<li>Sprawdź mapowanie wyjścia wyjściowego głośnika na kartę dźwiękową. Przypisz atrapy głośników tylko z odpowiedzią do kanału 0.</li>
		<li>Kliknij przycisk głośnika, aby odtworzyć dźwięk kalibracji 10 se na tym głośniku.</li>
		<li>Zmierz poziom ciśnienia akustycznego końcówką miernika SPL w wirtualnej pozycji głowy osoby badanej, skierowaną w stronę aktywnego mówcy. Zapoznaj się z instrukcją miernika SPL, aby uzyskać informacje na temat prawidłowej pozycji pomiaru. Ustaw miernik poziomu dźwięku tak, aby mierzył równoważny poziom dźwięku LAeq (czas powolnej integracji) skorygowany krzywą korekcyjną.</li>
		<li>Dostosuj wzmocnienie głośnika/systemu, aby osiągnąć dopuszczalny poziom hałasu około 70 dBA (LAeq 67-75) dB). Wprowadź faktycznie zmierzony poziom hałasu LAeq w odpowiednim polu kalibracji.</li>
		<li>Powtórz kroki 2.4.3-2.4.6 dla każdego z pozostałych głośników.</li>
		<li>Zakończ kalibrację, klikając Gotowe.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kliknij przycisk weryfikacji kalibracji, aby zatwierdzić konfigurację. Na tym etapie głośniki będą stanowić bodziec sygnałów (1,2) dla operatora do oceny SPL w porównaniu z wynikami kalibracji.</li>
</ol>
3. Eksperyment
<ol>
	<li>Określ metadane: Wprowadź informacje o uczestniku, w tym identyfikator uczestnika, typ aparatu słuchowego i opcjonalne komentarze.</li>
	<li>Skonfiguruj dowolne atrapy głośników tylko do odpowiedzi, przypisując je do kanału 0 podczas kalibracji. Żółte pole u góry wskaże obecność atrap głośników. Jeśli parametr konfiguracji DummyLSwarning jest prawdziwy, tekst wewnątrz pola pokaże liczbę atrap głośników.</li>
	<li>Wybierz folder badania, w którym zostaną zapisane wyniki.</li>
	<li>Kliknij przycisk Start, aby rozpocząć eksperyment.
	<ol>
		<li>Uczestnik zostanie poproszony o zapoznanie się z bodźcami słuchowymi i poproszenie o reakcję poprzez wybór postrzeganego źródła dźwięku. Poproś dzieci, które są w stanie zidentyfikować liczby, aby podały ustnie odpowiadający im numer głośnika i poproś te, które nie mają tej umiejętności, aby wskazały bezpośrednio głośnik, który ich zdaniem wytwarza dźwięk.</li>
		<li>Pozwól oprogramowaniu losowo przedstawić dwa spektralnie ukształtowane bodźce akustyczne o czasie trwania 1 s, w tym czasy narastania i opadania 20 ms. Bodźce będą kolejno prezentowane na jednym z trzech losowo wybranych poziomów: 60 dB HL, 65 dB HL i 70 dB. HL. Liczba prezentacji wynosi sześć na prelegenta (dwa bodźce na trzech poziomach). 
		UWAGA: Użycie dwóch rodzajów szumu ma na celu zmylenie monofonicznych sygnałów spektralnych i zapobieżenie przeszacowaniu wydajności lokalizacji.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeglądaj wyniki w czasie rzeczywistym (tryb na żywo) lub po zakończeniu eksperymentu (tryb końcowy). Wyniki obejmują macierz pomyłek, średnią kwadratową (RMS), odchylenie i odchylenie standardowe (STD) błędu kątowego. 
	UWAGA: Wartości dodatnie wskazują na odchylenie w prawo, a wartości ujemne wskazują na odchylenie w lewo. Im bardziej wartość odbiega od 0, tym wyraźniejsze jest odchylenie boczne, co wskazuje na gorszą zdolność lokalizacji.</li>
</ol>
4. Analiza danych
<ol>
	<li>Wczytuj i analizuj wcześniej zapisane wyniki za pomocą funkcji Load & Analyze. Wybierz z menu | Plik | Załaduj i przeanalizuj, aby załadować plik MAT starego pomiaru. Wykres wynikowy zostanie pokazany z macierzą pomyłek na osobnym rysunku.</li>
	<li>Wygeneruj tabele podsumowujące i rysunki dla wszystkich indywidualnych wyników w folderze badania, klikając Plik | Utwórz podsumowanie. 
	UWAGA: Funkcja skanuje w poszukiwaniu wszystkich prawidłowych plików Excel i MATLAB pasujących do wzorca LOC*.xlsx i LOC*.mat w folderze badania i we wszystkich podfolderach.</li>
	<li>Wizualizuj zestaw danych, wykreślając liczbę pomiarów dla każdego uczestnika na znaczniku wizyty klinicznej i numerze wizyty klinicznej.</li>
	<li>Eksportuj podsumowane dane jako arkusze kalkulacyjne, w tym dane surowe i obliczone statystyki. Wyjściowe arkusze kalkulacyjne mają nazwy Summary_of_all_LOC_measurements.xlsx i Summary_of_all_LOC_measurements_RAW.xlsx</li>
	<li>Eksportuj wykresy rozrzutu i wykresy pudełkowe dla RMS, odchylenia i STD błędów kątowych, pogrupowane według znacznika wizyty klinicznej i numeru wizyty klinicznej. Wykresy rozrzutu pokazują wszystkie wartości RMS, odchylenia i STD błędów kątowych w czasie. Identyfikatory pacjentów są oznaczone kolorami, a znaczniki wizyt klinicznych są oznaczone symbolami znaczników, jak pokazano w legendzie.</li>
	<li>Wykonaj analizę wsadową i wyeksportuj macierze pomyłek jako obrazy PNG dla wszystkich plików MAT w folderze badania.</li>
</ol>
5. Reset do ustawień fabrycznych
<ol>
	<li>Użyj funkcji przywracania ustawień fabrycznych, aby zresetować oprogramowanie do ustawień domyślnych.</li>
</ol>

<ol><li>Middlebrooks, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sound+localization+by+human+listeners%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Psychol%22%5BJournal%5D)">Sound localization by human listeners.</a> Annu Rev Psychol. 42, 135-159 (1991).</li>
<li>Wenzel, E. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+using+nonindividualized+head-related+transfer+functions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Acoust+Soc+Am%22%5BJournal%5D)">Localization using nonindividualized head-related transfer functions.</a> J Acoust Soc Am. 94 (1), 111-123 (1993).</li>
<li>Chandrasekar, E. S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hearing+outcomes+in+children+with+single-sided+deafness%3A+Our+experience+at+a+tertiary+paediatric+otorhinolaryngology+unit%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pediatr+Otorhinolaryngol%22%5BJournal%5D)">Hearing outcomes in children with single-sided deafness: Our experience at a tertiary paediatric otorhinolaryngology unit.</a> Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 167, 111296(2023).</li>
<li>Huang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+review+and+meta-analysis+of+the+effects+of+different+interventions+on+unilateral+deafness%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Audiology+and+Speech+Pathology%22%5BJournal%5D)">Systematic review and meta-analysis of the effects of different interventions on unilateral deafness.</a> Journal of Audiology and Speech Pathology. 31 (5), 449-454 (2023).</li>
<li>Agterberg, M. J. H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sound-localization+performance+of+patients+with+single-sided+deafness+is+not+improved+when+listening+with+a+bone-conduction+device%5BTitle%5D)+AND+%22Hear+Res%22%5BJournal%5D)">Sound-localization performance of patients with single-sided deafness is not improved when listening with a bone-conduction device.</a> Hear Res. 372, 62-68 (2019).</li>
<li>Kim, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+bone-anchored+hearing+aids+in+single-sided+deafness%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Otol+Neurotol%22%5BJournal%5D)">Efficacy of bone-anchored hearing aids in single-sided deafness: A systematic review.</a> Otol Neurotol. 38 (4), 473-483 (2017).</li>
<li>Van de, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+unified+testing+framework+for+single-sided+deafness+studies%3A+A+consensus+paper%5BTitle%5D)+AND+%22Audiol+Neurootol%22%5BJournal%5D)">Towards a unified testing framework for single-sided deafness studies: A consensus paper.</a> Audiol Neurootol. 21 (6), 391-398 (2016).</li>
<li>Long, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Research+progress+in+sound+source+localization%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+Otology%22%5BJournal%5D)">Research progress in sound source localization.</a> Chinese Journal of Otology. 20 (1), 136-140 (2022).</li>
<li>Grieco-Calub, T. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sound+localization+skills+in+children+who+use+bilateral+cochlear+implants+and+in+children+with+normal+acoustic+hearing%5BTitle%5D)+AND+%22Ear+Hear%22%5BJournal%5D)">Sound localization skills in children who use bilateral cochlear implants and in children with normal acoustic hearing.</a> Ear Hear. 31 (5), 645-656 (2010).</li>
<li>Niparko, J. K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+the+bone+anchored+hearing+aid+implantable+hearing+device+with+contralateral+routing+of+offside+signal+amplification+in+the+rehabilitation+of+unilateral+deafness%5BTitle%5D)+AND+%22Otol+Neurotol%22%5BJournal%5D)">Comparison of the bone anchored hearing aid implantable hearing device with contralateral routing of offside signal amplification in the rehabilitation of unilateral deafness.</a> Otol Neurotol. 24 (1), 73-78 (2003).</li>
<li>Hol, M. K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone-anchored+hearing+aids+in+patients+with+acquired+and+congenital+unilateral+inner+ear+deafness+%28Baha+CROS%29%3A+clinical+evaluation+of+56+cases%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Otol+Rhinol+Laryngol%22%5BJournal%5D)">Bone-anchored hearing aids in patients with acquired and congenital unilateral inner ear deafness (Baha CROS): clinical evaluation of 56 cases.</a> Ann Otol Rhinol Laryngol. 119 (7), 447-454 (2010).</li>
<li>Newman, C. W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+benefit+from+and+satisfaction+with+the+Baha+system+for+patients+with+acquired+unilateral+sensorineural+hearing+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Otol+Neurotol%22%5BJournal%5D)">Longitudinal benefit from and satisfaction with the Baha system for patients with acquired unilateral sensorineural hearing loss.</a> Otol Neurotol. 29 (8), 1123-1131 (2008).</li>
<li>Saliba, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((J.Bone-anchored+hearing+aid+in+single-sided+deafness%3A+Outcome+in+right-handed+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Auris+Nasus+Larynx%22%5BJournal%5D)">J.Bone-anchored hearing aid in single-sided deafness: Outcome in right-handed patients.</a> Auris Nasus Larynx. 38 (5), 570-576 (2011).</li>
<li>Nicolas, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+benefit+and+sound+localization+in+patients+with+single-sided+deafness+rehabilitated+with+an+osseointegrated+bone-conduction+device%5BTitle%5D)+AND+%22Otol+Neurotol%22%5BJournal%5D)">Long-term benefit and sound localization in patients with single-sided deafness rehabilitated with an osseointegrated bone-conduction device.</a> Otol Neurotol. 34 (1), 111-114 (2013).</li>
<li>Wazen, J. J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+by+unilateral+BAHA+users%5BTitle%5D)+AND+%22Otolaryngol+Head+Neck+Surg%22%5BJournal%5D)">Localization by unilateral BAHA users.</a> Otolaryngol Head Neck Surg. 132 (6), 928-932 (2005).</li>
<li>Monini, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+conductive+implants+in+single-sided+deafness%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Otolaryngol%22%5BJournal%5D)">Bone conductive implants in single-sided deafness.</a> Acta Otolaryngol. 135 (4), 381-388 (2015).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do zadeklarowania konfliktu interesów.

Dzieci w wieku 5 lat i starsze z ubytkiem słuchu mogą z powodzeniem przystąpić do tego badania. W przypadku osób z SSD ostre zastosowanie aparatów słuchowych na przewodnictwo kostne podczas testowania lokalizacji źródła dźwięku wykazało poprawę w zakresie odchylenia, chociaż poprawa ta nie osiągnęła istotności statystycznej pod względem redukcji RMSE STDE. Poprawa może być również efektem uczenia się.
Potencjał bardziej znaczącej poprawy przy długotrwałym użytkowaniu urządzenia, napędzany przez przetwarzanie neuronalne i centralne, sugeruje obszar, który zasługuje na dalsze badania. Long i in. zwracają uwagę, że zdolność lokalizacji źródła dźwięku może się poprawić w wieku8 lat. Podstawową potrzebą rehabilitacyjną zdecydowanej większości rodziców dzieci z SSD jest poprawa ich zdolności do lokalizacji źródeł dźwięku, a następnie zdolności do rozpoznawania mowy w obecności hałasu, dlatego konieczne jest szczegółowe wyjaśnienie lokalizacji źródła dźwięku i przesłanek programu interwencyjnego pacjentom z SSD przed interwencją i pomoc w ustaleniu uzasadnionych oczekiwań co do efektu.
Wpływ interwencji implantu ślimakowego (CI) na zdolność lokalizacji źródła dźwięku w głuchocie jednostronnej (SSD) został dobrze ustalony, a znaczną poprawę wykazano we wcześniejszych badaniach9. Zdolności lokalizacji dźwięku u pacjentów z SSD nie są w pełni poznane. Jednak z różnych powodów, takich jak strach przed operacją, anomalie rozwojowe nerwu słuchowego lub ograniczenia ekonomiczne, wielu pacjentów z SSD wybiera urządzenia na przewodnictwo kostne (BCD) jako formę interwencji. Pytanie, czy interwencja BCD może zwiększyć zdolność lokalizacji źródła dźwięku u pacjentów z SSD, wymaga starannej oceny.
W poprzednich badaniach stosowano głównie system punktacji, który wymaga od uczestników dokonania całkowicie dokładnej oceny źródła dźwięku, co prowadzi do wniosków o braku istotnych różnic w zdolności lokalizacyjnej przed i po interwencji urządzenia na przewodnictwo kostne 10,11,12,13,14,15. Jednak Monini i in. odnotowali poprawę lokalizacji dźwięku podczas słuchania za pomocą BCD16. Nasze badanie miało na celu sprawdzenie, czy metoda przyjęta w naszych badaniach może przynieść inne lub bardziej zniuansowane wyniki. Protokół ten ma kilka krytycznych punktów, o których należy pamiętać. Maksymalny poziom ciśnienia akustycznego nie może przekraczać 75 dBA, a zewnętrzne amplifikacja nie powinna ulec zmianie po kalibracji. Wszystkie inne aplikacje, które mogą uzyskać dostęp do urządzenia dźwiękowego podczas eksperymentu, muszą być wyłączone. Ta metoda badania może skutecznie ocenić zdolność lokalizacji źródła dźwięku u dzieci z SSD, stanowiąc odniesienie do wyboru planów leczenia. Ograniczeniem tego testu jest to, że u dzieci wymaga on długotrwałej uwagi i posłuszeństwa wobec poleceń operatora, zwłaszcza u młodszych dzieci.
Podsumowując, chociaż BCD już wykazały swoją wartość w poprawie komunikacji u osób z dyskami SSD, to badanie rzuci światło na ich zdolność do rozwiązania jednego z najtrudniejszych aspektów lokalizacji dźwięku w ubytku słuchu. Mamy nadzieję, że przyszłe badania na większych próbach dostarczą dalszych informacji, które mogą stanowić podstawę praktyki klinicznej i zaoferować bardziej szczegółowe porady pacjentom z SSD poszukującym wskazówek.

Lokalizacja dźwięku, zdolność do precyzyjnego określania pochodzenia bodźców słuchowych, jest kluczową umiejętnością słuchową, która stanowi podstawę wielu podstawowych funkcji w codziennym życiu, w tym skutecznej komunikacji, bezpiecznej nawigacji w otoczeniu i zdolności do orientacji w przestrzeni. Kiedy dana osoba doświadcza głuchoty jednostronnej (SSD), zdolność układu słuchowego do lokalizowania dźwięków jest poważnie zagrożona. Dzieje się tak, ponieważ nasze mózgi zazwyczaj polegają na porównaniu informacji dźwiękowych odbieranych przez oba uszy, aby dokładnie obliczyć lokalizację źródeł dźwięku.
Ludzki system słuchowy wykorzystuje wyrafinowane techniki przetwarzania sygnałów do lokalizacji źródeł dźwięku, opierając się na międzyusznych różnicach czasu (ITD) i różnicach poziomów międzyusznych (ILD) jako głównych wskazówkach. ITD odnoszą się do niewielkiego opóźnienia czasowego między nadejściem dźwięku do każdego ucha, które dostarcza informacji o azymucie źródła dźwięku. Z drugiej strony ILD reprezentują różnicę w poziomach dźwięku między oboma uszami. Układ słuchowy integruje te sygnały z innymi czynnikami, takimi jak sygnały spektralne i ruchy głowy, tworząc precyzyjną reprezentację przestrzenną środowiska słuchowego1,2. Te binauralne sygnały są przetwarzane i integrowane, aby umożliwić nam określenie kierunku, z którego dochodzi dźwięk. Jednak gdy słuch w jednym uchu jest upośledzony, to obustronne przetwarzanie zostaje zakłócone, co prowadzi do trudności w lokalizacji dźwięków. 
Urządzenia do prowadzenia kostnego (BCD) stanowią obiecujące rozwiązanie dla osób z SSD3,4. Urządzenia te działają poprzez przekazywanie wibracji dźwiękowych bezpośrednio do ślimaka przez kości czaszki, omijając w ten sposób uszkodzone ucho zewnętrzne i środkowe. BCD są szczególnie przydatne dla osób z przewodzeniowym lub mieszanym ubytkiem słuchu, a także dla osób z SSD. Korzyści płynące z technologii przewodnictwa kostnego dla pacjentów z SSD zostały udokumentowane w poprzednich badaniach. Na przykład badanie przeprowadzone przez Chandrasekara i wsp. wykazało, że urządzenia na przewodnictwo kostne znacznie poprawiły rozpoznawanie mowy w hałasie u osób z SSD3. Podobnie, metaanaliza przeprowadzona przez Huanga i wsp. podkreśliła pozytywny wpływ BCD na percepcję mowy i jakość życia u tych pacjentów4.
Pomimo tych dowodów, specyficzny wpływ interwencji przewodnictwa kostnego na zdolności lokalizacji dźwięku u pacjentów z SSD nie jest tak dobrze poznany. Na przykład Agterberg i wsp. stwierdzili, że wydajność lokalizacji dźwięku u pacjentów z jednostronną głuchotą nie ulega poprawie podczas słuchania za pomocą urządzenia do przewodnictwa kostnego5. Niektóre przeglądy systematyczne, takie jak ten autorstwa Kima i wsp., wykazały, że sześć wcześniejszych badań z udziałem 139 przypadków z aparatami słuchowymi zakotwiczonymi w kości (BAHA) wykazało, że odsetek prawidłowej identyfikacji lokalizacji dźwięku wynosi od 13% do 65,8% przed implantacją BAHA i od 15% do 68,5% po implantacji, ale bez istotności statystycznej6. Ponieważ w badaniach tych wykorzystano procentową dokładność lokalizacji źródła dźwięku, w przypadku gdy punktacja wymagała dokładnej identyfikacji głośnika emitującego dźwięk spośród wielu głośników, uważamy, że poziom trudności jest stosunkowo wysoki. W przeciwieństwie do tego, nasza metoda oceny ocenia błąd kątowy lokalizacji źródła dźwięku i wykorzystuje średni kwadrat do oceny. Dlatego uważamy, że nasza metoda jest bardziej odpowiednia dla wymagań ostrych testów.
Aby wypełnić tę lukę w literaturze, obecne badanie ma na celu ocenę skuteczności BCD w przywracaniu zdolności lokalizacji dźwięku u pacjentów z SSD. Używamy konfiguracji głośników, która jest opisana przez van de Heyninga i in.7. Opracowaliśmy protokół testowania lokalizacji dźwięku, który obejmuje oceny przed i po interwencji. Uczestnicy zostaną przetestowani zarówno w warunkach wspomaganych (przy użyciu BCD), jak i niewspomaganych, aby porównać ich wydajność lokalizacyjną. Badając zmiany w zdolnościach lokalizacji dźwięku przed i po wdrożeniu interwencji w zakresie przewodnictwa kostnego, badanie to dostarczy cennych informacji na temat potencjalnych korzyści BCD dla pacjentów z SSD. Odkrycia mogą przyczynić się do lepszego zrozumienia, w jaki sposób można zoptymalizować te urządzenia w celu poprawy świadomości przestrzennej i funkcji słuchowych w szerszym ujęciu, poprawiając w ten sposób ogólną jakość życia osób z dyskami SSD.

<table><tbody><tr>Środowisko <td></td><td></td><td>uruchomieniowe 2015a x32 lub MATLAB R2018a</td><td>1</td></tr><tr><td>Sterownik</td><td></td><td></td> audio <td>1</td></tr><tr><td>Karta dźwiękowa Focusrite Scarlett 18i20 3. generacji lub inna wielokanałowa karta</td><td></td><td></td> dźwiękowa kompatybilna z ASIO <td>1</td></tr><tr><td>Krzesło</td><td></td><td></td> z regulacją wysokości <td>1</td></tr><tr><td>Narzędzie programowe LOC do lokalizacji dźwięku z licencją</td><td></td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>Głośnik M-Audio BX5 D3&nbsp;</td><td></td><td></td><td>7</td></tr><tr><td>Microsoft EXCEL</td><td></td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>Millenium BS-500 Stojak</td><td></td><td></td> na monitor <td>7</td></tr><tr><td>Pro snake 17620/10 audio 10 m (zbalansowany audio TRS)</td><td></td><td></td> <td>7</td></tr><tr><td>Miernik</td><td></td><td></td> SPL <td>1</td></tr><tr><td>Taśma</td><td>1</td>Komputer <td></td><td></td></tr><tr><td>z systemem Windows&nbsp;</td><td></td><td></td><td>1</td></tr></tbody></table>

badanie lokalizacji źródła dźwięku w głuchocie jednostronnej po interwencji przewodnictwa kostnego

Sound Source Localization Testing in Single-sided Deafness Following Bone Conduction Intervention

Jednostronna głuchota (SSD), gdzie występuje ciężki lub głęboki ubytek słuchu w jednym uchu i normalny słuch w drugim, jest powszechną chorobą słuchową, która znacząco wpływa na jakość życia osób dotkniętych tą chorobą. Umiejętność dokładnej lokalizacji źródeł dźwięku jest kluczowa dla różnych codziennych czynności, w tym komunikacji głosowej i świadomości ekologicznej. W ostatnich latach interwencja na przewodnictwo kostne stała się obiecującym rozwiązaniem dla pacjentów z SSD, oferując nieinwazyjną alternatywę dla tradycyjnych aparatów słuchowych na przewodnictwo powietrzne. Jednak skuteczność urządzeń na przewodnictwo kostne (BCD), zwłaszcza w zakresie poprawy zdolności lokalizacji dźwięku, pozostaje tematem budzącym duże zainteresowanie.
Tutaj prezentujemy protokół oceny wpływu interwencji przewodnictwa kostnego na zdolność lokalizacji dźwięku u pacjentów z SSD. Protokół obejmuje konfigurację eksperymentalną (pomieszczenie z dźwiękiem i półokrągły układ głośników), bodźce i metody analizy danych. Uczestnicy wskazują postrzegany kierunek wybuchów hałasu, a ich odpowiedzi są analizowane przy użyciu błędu średniokwadratowego (RMSE) i odchylenia. Wyniki badań lokalizacji dźwięku przed i po interwencji na przewodnictwo kostne są przedstawiane i porównywane. Pomimo braku istotnych różnic, większość pacjentów (71%) miała wyraźne odchylenie lokalizacyjne w stronę interwencji po interwencji na przewodnictwo kostne. W badaniu stwierdzono, że interwencja na przewodnictwo kostne może szybko poprawić pewne umiejętności lokalizacji dźwięku u pacjentów z SSD, oferując dowody na poparcie skuteczności BCD w leczeniu SSD.

W niniejszym badaniu uczestnikami było 14 dzieci z SSD, wyposażonych w aparaty słuchowe z przewodnictwem kostnym. Wiek uczestników (9 chłopców, 5 dziewczynek) mieścił się w przedziale od 5 do 12 lat, przy medianie wynoszącej 7,78 roku (patrz Tabela 1). Bez urządzenia z przewodnictwem kostnym po prawej stronie, jak pokazano na Rysunku 2, wynik tego dziecka z głuchotą lewostronną wykazał wyraźne odchylenie w prawo (BIAS = 53,6° oraz RMS = 95,5°). Z zastosowaniem urządzenia z przewodnictwem kostnym po prawej stronie na Rysunku 3, ogólna zdolność lokalizacji dźwięku u tego dziecka z głuchotą lewostronną uległa w pewnym stopniu poprawie, przy czym odchylenie w prawo zostało zredukowane do BIAS = 10,7°, a dokładność lokalizacji wzrosła (RMS = 82,9°).
Wśród 14 przebadanych dzieci nie stwierdzono istotnych różnic w RMSE (P = 0.63) oraz odchyleniu standardowym błędu kątowego (STDE) (P = 0.15) przed i po interwencji (nieparametryczne testy sparowane, gdzie wartość P &lt; 0.05 uznano za statystycznie istotną). Jednak u 71% (10 z 14) dzieci zaobserwowano przesunięcie błędu systematycznego (bias) w stronę strony interwencji, co wskazuje na zmianę kierunku lokalizacji źródła dźwięku w stronę strony interwencji. Niemniej jednak, ze względu na duże różnice indywidualne i stosunkowo małą liczebność próby, nie odnotowano istotnej różnicy w ogólnym BIAS (P = 0.32) przed i po interwencji. Podsumowując, stosowanie BCD może w pewnym stopniu szybko poprawić zdolności lokalizacji dźwięku u osób badanych. Stopień tej poprawy może być jednak zróżnicowany w zależności od osoby.
<img alt="Schemat sferyczny ilustrujący kąty bodźca wizualnego i odpowiedzi; zawiera markery kierunkowe oraz kąty." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67300/67300fig01.jpg" data-altupdatedat="1788840098000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1: Przykład konfiguracji oraz pojedynczego zapisu bodźca i odpowiadającej mu odpowiedzi. Testy lokalizacji przeprowadzono w pomieszczeniu wygłuszonym, w którym siedem głośników rozmieszczono równomiernie wzdłuż półokręgu w zakresie od -90° (lewo) do 90° (prawo) azymutu. Badany został umieszczony w centrum półokręgu, przodem do przedniego głośnika. Kąt α oznacza błąd kątowy dla prezentacji. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67300/67300fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Mapa ciepła percepcji kąta, odpowiedź a prezentowany kąt; analiza danych; zawiera mierniki błędu." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67300/67300fig02.jpg" data-altupdatedat="1788840098000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Przykład wyniku bez interwencji BCD. Bez urządzenia do przewodnictwa kostnego po prawej stronie, wynik tego dziecka z głuchotą lewostronną wykazał RMS = 95.5°, BIAS = 53.6°, STD = 80.6°. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67300/67300fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Kodowany kolorami wykres odpowiedzi kątowej, RMS: 82.9°, bias: 10.7°, odchylenie standardowe: 83.8°." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67300/67300fig03.jpg" data-altupdatedat="1788840098000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3: Przykład wyniku z interwencją BCD. Przy zastosowaniu urządzenia do przewodnictwa kostnego po prawej stronie, wynik u tego dziecka z głuchotą lewostronną wykazał RMS = 82.9°, BIAS = 10.7°, STD = 83.8°. W porównaniu do Rysunku 2, wartości RMS i STD są zbliżone, ale BIAS zmniejszył się do 10.7°, gdzie 0° oznacza brak błędu bocznego. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67300/67300fig03large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Nr podmiotu</td>
			<td>Płeć</td>
			<td>Boczny</td>
			<td>Wiek (lata)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>L</td>
			<td>6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>L</td>
			<td>12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>L</td>
			<td>7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>L</td>
			<td>11</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>L</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>L</td>
			<td>6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7</td>
			<td>Kobieta</td>
			<td>L</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8</td>
			<td>Kobieta</td>
			<td>L</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>L</td>
			<td>9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10</td>
			<td>Kobieta</td>
			<td>R</td>
			<td>10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>11</td>
			<td>Kobieta</td>
			<td>R</td>
			<td>9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>R</td>
			<td>7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>13</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>R</td>
			<td>7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14</td>
			<td>Kobieta</td>
			<td>R</td>
			<td>7</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1: Charakterystyka demograficzna uczestników.

Przedstawiamy protokół do oceny wpływu interwencji przewodnictwa kostnego na zdolność lokalizacji dźwięku u pacjentów z jednostronną głuchotą (SSD). Protokół ten można zastosować do oceny skuteczności urządzeń na przewodnictwo kostne w przywracaniu zdolności lokalizacji dźwięku i poprawie ogólnej jakości życia osób z SSD.

Badanie lokalizacji źródła dźwięku w głuchocie jednostronnej po interwencji przewodnictwa kostnego

Single-sided deafness (SSD), where there is severe to profound hearing loss in one ear and normal hearing in the other, is a prevalent auditory condition ...

Badamy, czy aparaty słuchowe na przewodnictwo kostne poprawiają lokalizację dźwięku w głuchocie jednostronnej, a jeśli tak, to jak bardzo poprawiają komunikację i nawigację. Najnowsze osiągnięcia w naszej dziedzinie obejmują postęp w technologii przewodnictwa kostnego, oferują więcej opcji i poprawiają jakość dźwięku dla osób z ubytkiem słuchu. Obecne technologie wykorzystywane do rozwoju badań w naszej dziedzinie obejmują sale leczenia dźwiękiem, specjalistyczne oprogramowanie do testowania lokalizacji dźwięku oraz aparaty słuchowe na przewodnictwo kostne. Kluczowym wyzwaniem jest upewnienie się, że uczestnicy rozumieją zadanie, udzielają wyleczonej odpowiedzi i czują się komfortowo podczas przywracania odpowiednich poziomów dźwięku. Słuch na przewodnictwo kostne to poprawa lokalizacji dźwięku w głuchocie jednostronnej, więc stopień jest różny. Ogólnie rzecz biorąc, okazały się obiecujące, jeśli chodzi o powiązane kanały.[Instruktor] Aby rozpocząć, upewnij się, że dostępny jest komputer osobisty z systemem Windows ze zgodnym sterownikiem audio i wielokanałową kartą dźwiękową. Następnie za pomocą zbalansowanych podłącz aktywnie zasilane głośniki do karty dźwiękowej. Skonfiguruj sprzęt audio, postępując zgodnie z instrukcjami producenta, aby zapewnić odtwarzanie bez zakłóceń i odpowiednią separację kanałów. Następnie ustaw głośniki w ustawieniu okrągłym, upewniając się, że obiekt jest umieszczony pośrodku półkola, przodem do głośnika czołowego. Aby skalibrować, wybierz odpowiedni sterownik audio w oprogramowaniu. Wybierz kartę dźwiękową kompatybilną z ASIO z listy dostępnych urządzeń. Przejrzyj i skonfiguruj niezbędne parametry w menu ustawień. Następnie przejrzyj ustawienia sterownika urządzenia dźwiękowego. Aby rozpocząć procedurę kalibracji, kliknij Dodatki, a następnie Kalibruj w oprogramowaniu. Sprawdź mapowanie sygnału wyjściowego głośnika na kanał karty dźwiękowej. Następnie przypisz atrapy głośników tylko z odpowiedzią do kanału zero. Kliknij przycisk głośnika w oprogramowaniu, aby odtwarzać dźwięk kalibracji przez 10 sekund na wybranym głośniku. Następnie, za pomocą miernika poziomu ciśnienia akustycznego, zmierz poziom ciśnienia akustycznego w wirtualnej pozycji głowy osoby badanej, kierując końcówkę miernika w stronę aktywnego głośnika. Dostosuj wzmocnienie głośnika i systemu, aby osiągnąć poziom hałasu około 70 decybeli A, co pozwala na zakres od 67 do 75 decybeli A. Kliknij przycisk Gotowe w oprogramowaniu, aby zakończyć proces kalibracji. Teraz kliknij przycisk Weryfikacja kalibracji w oprogramowaniu, aby zweryfikować konfigurację. Określ metadane w oprogramowaniu. Podczas kalibracji przypisz wszystkie atrapy głośników tylko do kanału zerowego. Wybierz folder badania, w którym zostaną zapisane wyniki eksperymentu. Następnie kliknij przycisk Start w oprogramowaniu, aby rozpocząć eksperyment. Wyświetlanie wyników eksperymentu w czasie rzeczywistym w trybie na żywo lub po zakończeniu eksperymentu w trybie końcowym. Na koniec przeprowadź analizę wsadową wszystkich plików MAT w folderze badania i wyeksportuj macierze pomyłek jako obrazy PNG. Bez interwencji urządzenia na przewodnictwo kostne dziecko z głuchotą lewostronną wykazywało znaczne odchylenie w lokalizacji prawego słowa i słabą dokładność lokalizacji. Dzięki interwencji urządzenia na przewodnictwo kostne po prawej stronie, odchylenie lokalizacyjne dziecka zostało do pewnego stopnia zmniejszone, a dokładność lokalizacji również uległa poprawie.

sound-source-localization-testing-single-sided-deafness-following

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Ten artykuł opisuje rozwój podejścia do neurorehabilitacji, "terapii dźwiękiem wywołanej ograniczeniami (CIST)" dla nagłego odbiorczego ubytku słuchu. Celem CIST jest zapobieganie nieprzystosowawczej reorganizacji kory mózgowej poprzez wykorzystanie wzbogaconego środowiska akustycznego. CIST stanowi bezpieczne, łatwe, niedrogie i skuteczne podejście do leczenia nagłego odbiorczego ubytku słuchu.

Podejście do neurorehabilitacji w przypadku nagłego odbiorczego ubytku słuchu

Niniejsze badanie proponuje protokół do zbadania adaptacji do odwróconego słyszenia lewo-prawo, osiągniętej tylko przez urządzenia do noszenia, za pomocą neuroobrazowania, które może być skutecznym narzędziem do odkrywania zdolności adaptacyjnych ludzi do nowego środowiska w domenie słuchowej.

Metoda badania adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo

Tutaj prezentujemy protokół do ustalenia powtarzalnej indukcji przewodzeniowego ubytku słuchu poprzez chirurgiczne nakłucie błony bębenkowej i weryfikację za pomocą wizualizacji otoskopu oraz oceny behawioralnej za pomocą zaskoczenia klaskania.

Prosta chirurgiczna indukcja przewodzeniowego ubytku słuchu z weryfikacją za pomocą wizualizacji otoskopu i behawioralnej reakcji na oklaski u szczurów

Ten protokół ma na celu zbadanie podstawowych zmian elektrofizjologicznych związanych z uczeniem się u osób z głęboką głuchotą po krótkim okresie szkolenia w zakresie audio-dotykowej substytucji sensorycznej poprzez zastosowanie techniki potencjału związanego ze zdarzeniem.

Ocena treningu audio-dotykowej substytucji sensorycznej u uczestników z głęboką głuchotą z wykorzystaniem techniki potencjału związanego ze zdarzeniem

Ten artykuł opisuje baterię testów używanych do klinicznej oceny sprawności słuchowej nastoletnich, mówiących po mandaryńsku, doświadczonych użytkowników implantów ślimakowych, którzy przeszli na nową strategię kodowania cienkich struktur. Zestaw testów obejmuje mowę w cichych warunkach, mowę w hałaśliwym otoczeniu, ton leksykalny i percepcję muzyki.

Systematyczny proces oceny sprawności słuchowej u nastolatków z implantem ślimakowym we wczesnym wieku

Niniejszy protokół opisuje pomiar elektrycznie wywołanego odruchu strzemiączkowego (eSR) za pomocą implantu ślimakowego (CI). Omówiono dwa zastosowania: śródoperacyjne wykrywanie eSR w celu weryfikacji sprzężenia między implantem ślimakowym a nerwem słuchowym oraz pooperacyjny pomiar progów eSR (eSRT) do dopasowania CI.

Elektrycznie wywoływane pomiary odruchu strzemiączkowego w implantach ślimakowych i ich zastosowanie w procesie dopasowania pooperacyjnego

Elektryczna stymulacja akustyczna (EAS) z dłuższymi elektrodami może oferować szerszy zasięg ślimaka i różne rodzaje map w przypadku utraty słuchu wysokich częstotliwości. Połączenie mniej inwazyjnej chirurgii, elastycznych elektrod o ściankach bocznych i podawania sterydów pozwala na głębsze wprowadzenie przy niewielkim lub żadnym urazie chirurgicznym, co skutkuje dobrym zachowaniem słuchu.

Zwiększony zasięg ślimakowy i zachowanie słuchu w przypadku ubytku słuchu o wysokiej częstotliwości dzięki elektrycznej stymulacji akustycznej za pomocą dłuższej elektrody

Protokół ten wprowadza zautomatyzowany system testowania lokalizacji dźwięku z precyzyjnym ustawieniem głośników oraz zintegrowaną analizą odpowiedzi, zweryfikowaną u osób ze słuchem normalnym oraz z jednostronną głuchotą. Zapewnia powtarzalną metodę oceny słuchu przestrzennego i wspiera klasyfikację funkcjonalną z wykorzystaniem ram Międzynarodowej Klasyfikacji Funkcjonowania, Niepełnosprawności i Zdrowia (ICF).

Zautomatyzowany system testowania lokalizacji dźwięku u osób z wadą słuchu

W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie szacowaniem kory mózgowej mierzonej aktywności elektrycznej dla eksperymentów neuronauki poznawczej. W tym artykule opisano, w jaki sposób pozyskiwane jest EEG o wysokiej gęstości i jak zapisy są przetwarzane w celu oszacowania źródła korowego u dzieci w wieku od 2 lat w London Baby Lab.

Analiza źródła korowego zapisów EEG o dużej gęstości u dzieci

Zadania behawioralne, które pozwalają na ocenę zdolności percepcyjnych i sensomotorycznych w populacji ogólnej (tj. nie-muzykach) są przedstawione. Synchronizacja stukania palcami w rytm bodźców słuchowych i wykrywanie nieprawidłowości rytmicznych pozwala na wykrycie zaburzeń rytmu.

Odkrywanie głuchoty rytmu: wykrywanie zaburzeń rytmu za pomocą zsynchronizowanych zadań stukania palcami i percepcyjnego pomiaru czasu

Poznaj metodę oceny lokalizacji dźwięku u pacjentów z głuchotą jednostronną po zastosowaniu aparatów słuchowych przewodnictwa kostnego. Badanie wykazuje poprawę dokładności i jakości życia.

Badanie lokalizacji źródła dźwięku w głuchocie jednostronnej po interwencji przewodnictwa kostnego

Przeglądaj więcej filmów