Badanie lokalizacji źródła dźwięku w głuchocie jednostronnej po interwencji przewodnictwa kostnego
December 20th, 2024
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.
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.
Przegląd
Niniejsze badanie ocenia wpływ aparatów słuchowych z przewodzeniem kostnym na zdolności lokalizacji dźwięku u pacjentów z jednostronną głuchotą (SSD). Protokół ma na celu ocenę skuteczności tych urządzeń w poprawianiu komunikacji i nawigacji osób z SSD.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Rehabilitacja słuchu
- Technologia słuchu
Tło
- Jednostronna głuchota (SSD) stawia unikalne wyzwania w lokalizacji dźwięku.
- Technologia przewodzenia kostnego osiągnęła postęp, zapewniając nowe opcje dla osób z utratą słuchu.
- Rozumienie lokalizacji dźwięku jest kluczowe dla efektywnej komunikacji i nawigacji.
- Obecne badania wykorzystują specjalistyczne oprogramowanie i skontrolowane akustycznie środowiska do testowania.
Cel badania
- Określić, czy aparaty słuchowe z przewodzeniem kostnym poprawiają lokalizację dźwięku u pacjentów z SSD.
- Ocenić stopień poprawy zdolności komunikacyjnych i nawigacyjnych.
- Ocenić ogólną jakość życia osób stosujących te urządzenia.
Zastosowane metody
- Uczestnicy są testowani w kontrolowanej, skontrolowanej akustycznie sali.
- Urządzenia z przewodzeniem kostnym są skalibrowane dla optymalnej transmisji dźwięku.
- Zadania lokalizacji dźwięku są przeprowadzane w celu oceny wydajności.
- Dane są analizowane w celu zmierzenia poprawy dokładności lokalizacji.
Główne wyniki
- Urządzenia z przewodzeniem kostnym wykazały się w poprawie lokalizacji dźwięku.
- Uczestnicy wykazali zmniejszone zniekształcenie lokalizacji z interwencją urządzeń.
- Dokładność lokalizacji znacząco poprawiła się u badanych osób.
- Wyniki wskazują na potencjalne korzyści dla komunikacji i nawigacji.
Konkluzje
- Aparaty słuchowe z przewodzeniem kostnym mogą poprawić lokalizację dźwięku u pacjentów z SSD.
- Poprawa dokładności lokalizacji może prowadzić do lepszej jakości życia.
- Wymagane są dalsze badania w celu optymalizacji tych interwencji.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Sound source localization testing in single-sided deafness (SSD) following bone conduction intervention addresses a critical challenge in auditory device development: restoring spatial hearing in patients with unilateral loss. Quantitative localization metrics, such as root mean square error and bias, provide objective endpoints for evaluating device impact and guiding R&D decisions. This protocol supports predictive confidence in device efficacy and informs portfolio strategies for hearing technology innovation.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables objective assessment of auditory pathway function post-intervention.
- Supports mechanistic de-risking by quantifying localization improvements attributable to device use.
- Provides functional validation data for candidate hearing technologies.
Screening & Assay Development
- Establishes standardized, reproducible localization assays using controlled sound environments and calibrated hardware.
- Generates quantitative outputs (RMSE, bias) suitable for cross-device and cross-cohort comparisons.
- Facilitates screening of device configurations for optimal spatial hearing restoration.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical device testing with clinically relevant auditory endpoints.
- Supports continuity from bench to bedside by mirroring real-world localization challenges.
- Enables risk-adjusted advancement of device candidates based on functional performance data.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the device development continuum from early discovery through preclinical validation, providing a bridge between engineering innovation and functional outcome assessment.
- Discovery Biology: Quantifies auditory system response to bone conduction intervention, supporting hypothesis testing on spatial hearing restoration.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative localization metrics for device evaluation.
- Analytics: Provides statistical outputs (RMSE, bias) for robust comparison of intervention effects.
- Translational Research: Connects device performance in controlled settings to anticipated clinical benefit.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized testing framework adaptable across device platforms and patient populations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence in device-mediated spatial hearing outcomes.
- Operational Value: Promotes assay standardization, reproducibility, and scalability for device testing.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and portfolio prioritization based on quantitative functional endpoints.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted advancement and cross-platform benchmarking of hearing technologies.
Implementation Considerations
- Requires expertise in auditory neuroscience and device calibration.
- Demands access to sound-treated rooms, multi-channel audio hardware, and specialized analysis software.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of testing protocols and data analysis.
- Adaptable to various device types and patient demographics with appropriate calibration.
- Dependent on participant compliance and accurate response collection for reliable data.
