助听器学习功能和真耳分析调试效果对比研究

2018-11-07张国军马孝宝

中华耳科学杂志 2018年5期

张国军马孝宝

浙江中医药大学医学技术学院（杭州310053）

助听器的学习功能可帮助助听器记忆佩戴者在现实生活多种声学环境中通过助听器的按钮或者手机APP对音量、频响和压缩特性等所进行的调节，并将这些调节的规律自动学习记忆下来，逐渐优化助听器的使用参数。使用学习功能之后，在提高用户满意度的同时[1]，也方便了路程较远的患者，不用频繁的预约验配师进行调试。真耳分析能够客观地测量助听器佩戴者鼓膜处的增益是否符合目标值，可用于评估助听器的验配效果。近年来，听力学者们普遍认为其有助于提高助听器验配者的满意度[2]。本文就学习解析功能与验配师真耳分析调试两种手段对助听器效果带来的影响进行对比分析。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取20例双侧听阈为61～80dB的重度感音神经性听力损失（WHO,1997），双耳（40耳）佩戴学习解析功能的萨克斯耳背式助听器的患者。受试者年龄54.3±13.2岁,男12名，女8名。要求有一年以上助听器佩戴经验，会使用普通话交流，无口音干扰。受试者采用双盲法随机分为实验组和对照组，每组10人。

实验共2个周期，1个周期时间为2周，实验组采用助听器学习功能，对照组采用真耳分析调试助听器。每个周期结束后进行安静环境和噪声环境下SRT测试，以及APHAB问卷填写。1个周期之后，实验组和对照组的受试者对调组别，周期结束后重复上述测试。

1.2 真耳分析调试助听器

验配师调试组采用真耳分析调试调试。验配师采用助听器验配程序给出的“首次验配”推荐参数，为受试者确定其基本放大特性。公式选择NAL-NL1，经验级别选择有佩戴经验的用户，均关闭降噪和方向性技术。在本底噪声＜30dB A的安静环境中，用Unity3软件进行真耳分析。在声场校准和探管校准之后，真耳分析所用信号声选择言语噪声，噪声强度分别为65dB SPL和80dB SPL[3]，测试二种强度下各自的REUG值和REIG值。根据真耳分析仪自动给出的REIG目标数据，在connexx8软件中进行调试，在精细调节中将助听器的增益调节至与目标REIG值相匹配。

1.3 学习功能

本次实验的助听器中附带的学习功能为第三代学习功能，它可以学习用户在不同环境中对增益的偏好。在不同强度的声学环境中，可以记忆用户调节的音量、频响、压缩等参数，当再次进入同种环境时，助听器的设置即为用户偏爱的参数值。

开启学习解析功能，助听器其他设置不变，音量调节范围为+/-12dB。在开启学习功能之后，用户在现实声学环境中适应一个研究周期，根据自己的喜好，在不同的环境中通过助听器按钮或手机APP来调节不同的音量或者频响曲线。之后进行REIG值的测试，给声强度分别为65dB SPL和80dBSPL。在一个研究周期之后复测REIG值。

1.4 言语识别阈测试

在本底噪声＜30dB A的安静环境中，用Unity3软件播放扬扬格词词表，分别进行安静环境和噪声环境的SRT测试。扬声器分别放置在受试者正前方1m，正后方1m。言语声信号为阈上30dB，角度为0°。噪声信号为Unity3软件自带白噪声，强度为65dB SPL[3]，噪声角度为180°（模拟信号声来自前方，干扰声来自后方的聆听环境）。告知受试者听到扬声器播放的单词后进行重复，如果受试者重复正确，在软件上点击“√”，即为正确。重复错误，在软件上点击“×”，即为错误。10个单词为1组，寻找正确率为50%左右的两个强度值，软件可自动计算出SRT值。

1.5 问卷调查

APHAB问卷共24个问题，每个问题都有7个选择答案，每个答案都用百分比表示，代表在日常生活中遇到每一题所描述情景的多少。在每个周期之后，指导用户填写APHAB表，最后进行统计。24个问题共分为4个大类，即交流的容易程度(ease of communication,EC),背景噪声(background noise,BN),回声(reverberation,RV)和对声音的厌恶程度(aversiveness,AV)。每类问题需至少回答4个问题才被记为有效，对两种调试方式进行对比时，若只考虑EC、BN、RV，单项得分分差至少大于22分记为显著差异，若只考虑AV，得分分差大于31记为显著差异，若考虑总体效果，则EC、BN、RV分别相差5以上，认为可靠度90%，大于10则可靠度98%[4]。

1.6 统计学分析

采用统计学分析软件SPSS17.0对实验组和对照组的SRT、REIG、APHAB问卷值进行独立样本t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 受试者双耳听阈（dB HL,±s）Table 1 Double ear hearing threshold of the subjects（dB HL,±s）

Ear side Left ear Right ear 250Hz 54.2±11.3 54.7±11.2 500Hz 56.5±9.8 59.7±8.3 1000Hz 63.0±10.6 66.0±9.2 2000Hz 72.2±11.5 73.5±9.7 4000Hz 80.0±9.1 80.2±8.9 8000Hz 87.2±13.1 80.2±8.9

2 结果

2.1 SRT结果(见表2)

2.2 REIG结果(见表3)

图1 不同给声强度REIG值比较Fig.1 Comparison of REIG values of different sound intensity

2.3 问卷调查结果

APHAB问卷调查的得分显示，就耐受力（AV）单项而言，实验组和对照组AV得分分差大于31，表明实验组和对照组APHAB问卷得分结果有有显著差异，说明实验组的舒适度要高于对照组。

3 讨论

目前，全国大约有2078万的听力损失患者[5]，听力损失的人数在不断增加，而随着年龄的增长，助听器的满意度是逐渐降低的[6]，所以相应的技术也逐渐出现。在助听器技术中，相比于方向性麦克风技术和反馈技术而言，助听器的学习功能起步较晚，接受面也较窄。从第一代整体音量的学习功能，第二代频响、压缩的学习功能，到现在的第三代音量、频响、压缩的学习功能[7]，仅仅过了10年。在这10年里，学习功能不断完善。就用户而言，学习功能确是一项非常重要的功能。它可以学习用户在不同环境中对增益的偏好。在不同强度的声学环境中，可以记忆用户调节的音量、频响、压缩，再次进入同种环境时，助听器的增益即为用户偏爱的强度值。用户可以直接通过助听器的按钮来调试助听器音量或者频响，如将按钮设置成音量调控，即可通过按钮的调整控制音量的大小。而频响可通过手机app进行调节，用户在验配师调节的基础上，根据自己的增益偏爱进行调节，可提高用户的满意度。学习功能不仅减少了用户的复诊次数，节约用户的宝贵时间，同时也提高了用户的满意度，增加了用户的佩戴时长。如果用户对验配师调节的参数不满意，可以自行调节。国外也有数据验证可学习功能的有效性[8-10]。但很多验配师并没有开启可学习功能，Els Walravens[11]对259个临床医生，81个用户，23个未配助听器的患者进行了调查，发现一半的助听器没有启用学习功能。

表2 2个周期佩戴后实验组与对照组SRT结果（dB SPL,±s）Table 2 The results of 2 cycles after wearing the experimental group and the control group SRT（dB SPL,±s）

Control group Experience group t P Quiet environment 54.9±9.4 58.8±9.0*2.7 0.02 Noise environment 59.7±8.4 63.3±8.3*3.0 0.01

表3 实验组与对照组REIG值结果（dB SPL,±s）Table 3 REIG value results of the experimental group and the control group（dB SPL,±s）

Note:*On behalf of the REIG values under the 65dB noise intensity of the experimental group and the control group,the P＜0.05 of each frequency had statistical significance.When the REIG value of 80dB was compared with that of the control group under the noise intensity,the frequencies were P＜0.05.

Group Experience group Control group t P Noise intensity 65 80 65 80 65 80 65 80 250Hz 5.7±5.5 2.9±2.6 5.2±5.2*2.9±2.8**5.9 5.4 P＜0.001 P＜0.001 500Hz 14.9±7.0 12.5±6.3 16.2±6.4*12.2±5.2**7.0 5.3 P＜0.001 P＜0.001 1000Hz 23.0±7.3 22.6±6.3 30.3±7.1 23.6±5.9**1.6 6.6 0.10 P＜0.001 2000Hz 25.7±5.9 28.4±5.5 32.8±4.9*28.7±6.4**2.6 2.7 0.02 0.02 4000Hz 14.7±4.1 14.4±3.2 15.3±2.3*14.8±3.9**6.4 3.0 P＜0.001 0.01

表4 实验组与对照组APHAB问卷得分结果（±s）Table 4 The results of theAPHAB questionnaire in the experimental group and the control group（±s）

Group Experience group Control group t P EC 323.4±56.0 351.0±59.1*7.5 P＜0.001 BN 273.1±95.2 322.4±95.6 8.7 P＜0.001 RV 370.8±129.2 413.4±141.9*7.1 P＜0.001 AV 341.9±84.8 300.3±87.6*8.3 P＜0.001

3.1 实验结果分析

本次实验采用双盲法进行，在每个周期之后，对调实验组别，继续进行助听器调试实验，1个周期为2个星期。用户对自己所处的分组并不了解。就助听器学习功能而言，学习功能的性能等级和助听器的性能等级成正比，所以为了实验的精确性，本次实验受试者均佩戴同品牌同型号助听器，保证学习功能的性能等级相同。

由实验结果可见，真耳调试组的SRT值在安静环境和噪声环境中，都比实验组低（表2），这说明，真耳调试组的增益，清晰度更高，更加符合用户实际需求。但是，在舒适度方面，实验组的得分更高（表4），说明即使清晰度变低，用户对于低增益的接受度更高。

增益曲线则显示，在平均的增益曲线下，对照组使用的真耳分析调试不是完全符合NAL-NL1公式的，在进行真耳测试后，会根据用户的反应进行增益的微调，而实验组的增益曲线是低于NAL-NL1公式，并且低于对照组的增益。65dB的刺激声下的REIG值比较时，对照组和实验组的增益差距大于80dB强度的刺激。65dB给声强度下，125Hz的增益差距是0dB，250Hz的增益差距是1dB，500Hz的增益差距是2dB，1000Hz增益差距是8dB，2000Hz的增益差距是7dB，4000Hz的增益差距是1dB。80dB给声强度下，125Hz，250Hz的增益差距是0dB,500Hz的增益差距是1dB，1000Hz的增益差距是2dB，4000Hz的增益差距是1dB（表3，图1）。

实验结果中出现1例实验组SRT低于真耳调试组现象。REIG测验发现，实验组的增益被用户调高，高于真耳分析的目标曲线。可能的原因有以下两点：1、用户更偏爱大增益。在首次验配之后，软件提供的实际增益没有达到用户的需求。在2周的适应期，用户渴望声信号的刺激，想要听到并且可以听懂，所以偏向性的提高了增益，由此提高清晰度。此类用户对助听器的期望值比较大，希望在配完助听器之后，自己的听力可以恢复到正常水平。2、纯音听阈没有测试准确，PTA低于实际听阈。对于此类情况，可能产生的原因较多。①纯音测听的技术人员水平不够；②隔声室的隔音效果不理想；③测试时用户反应较慢；④测试时用户心情不佳；⑤用户对于不明确的小声不给反应等。

3.2 实验对象和方法的选择

本实验受试者皆为双侧重度听力损失，且有一年以上助听器佩戴经验者（表1）。张敏[12]等人对助听器学习功能功能开启时间进行了研究，实验对象为新用户和有经验的用户（佩戴一个月），发现只有在第8周对轻声的可懂度有差异，作者认为随着此功能的使用，这种差异最终会消失,通过张敏的实验可以得出佩戴经验对实验无明显影响，所以统一选择有一年佩戴经验的用户。会使用流利的普通话交流，无口音。因为扬扬格词是使用普通话录制，排除方言口音的影响。用户有乐观的心态。存在听力损失的患者因为自身的听损，拒绝与他人沟通，影响SRT的测试。本次受试者均为成人，所以统一使用NAL-NL1公式。真耳测试的信号声为言语噪声，强度为65dB SPL和80dB SPL，模仿显示生活中中声和大声的反应曲线。将助听器的方向性麦克风、降噪等功能全部关闭，免除SRT测试时，增益的自动降低带来的影响。学习功能的学习范围设置成±12dB，同时对照组的音量调节范围设置成±12dB。Mueller[13]等人在研究学习功能时，把学习功能的范围设置成±8dB,部分结果已至临界值，所以本次学习范围设置成±12dB，使用户有更大的调节范围。SRT分为安静环境和噪声环境中测试，模拟噪声环境的噪声为白噪声，使用全频范围的噪声以尽可能的掩蔽言语信号，噪声强度选择65dB SPL，模拟现实环境中的中声强度噪声。Chalupper[14]等人发现，用户只需一个礼拜就可以完成学习功能的调试。为保证充分的接触各种环境，本次实验周期设置为2周。Boymans[15]等人对比了轻中度患者学习功能和验配师验配的效果，发现学习功能是有效的，但是67%的用户更愿意接受验配师的调试。

3.3 经验及不足

随着技术的发展，助听器的学习功能越来越人性化。如今的第三代学习功能可以学习整体音量、频响优化和压缩，相比于前几代的学习功能，第三代学习功能可学习的范围更多，相比而言，用户的满意度会更高。实验过程中也发现过多的可调选项，可能会给佩戴者带来负面效果。用户面对较多的可调选项试图调整助听器参数时，可能会因为过多的选项带来困扰。即用户不知道应该调整哪项参数，而盲目的调节只会使得原本的增益越发偏离。所以助听器开发商应该控制可调选项的数量，使得用户的满意度最高。

另外，本实验由于条件限制，尚有不足之处，如未对第一周期结束后进行组别互换是否会对第二周期的实验结果产生影响，应在两个实验周期之间设置类似“洗脱期”；两个周期间的测试结果是否存在差异等等问题进行深入探讨，希望后续研究进一步改进和完善，最好能采用ABBA研究方案。