RU2722875C1

RU2722875C1 - Способ определения оптимальных параметров настройки слухового аппарата

Info

Publication number: RU2722875C1
Application number: RU2019137233A
Authority: RU
Inventors: Газиз Шарифович Туфатулин; Сергей Анатольевич Артюшкин
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к сурдологии-оториноларингологии. Предложен способ определения оптимальных параметров настройки слухового аппарата, в котором регистрируют слуховой вызванный потенциал слуховой коры головного мозга на звуковой стимул, подаваемый через слуховой аппарат пациента в свободном звуковом поле. В качестве звукового стимула используют постоянный модулированный тон с частотой модуляции 40 Гц и раздельным предъявлением на 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц и 4000 Гц, звуковые стимулы предъявляют с интенсивностью 55 дБ относительно нормального порога слышимости (нПС). Оптимальным параметром считают слуховой вызванный потенциал коры головного мозга, зарегистрированный при стимуляции каждым вышеозначенным модулированным тоном на каждой из частот, при уровне звукового давления, равном 55 дБ нПС. Изобретение обеспечивает возможность оценки восприятия звуков слуховой корой и возможность выполнения способа в состоянии спокойного бодрствования, что исключит риски, связанные с наркозом, а также упростит его использование. 2 пр.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к сурдологии-оториноларингологии и может использоваться для определения оптимальных параметров настройки слухового аппарата, как у детей, так и у взрослых.

Для оценки адекватности настройки слухового аппарата применяются несколько способов.

Известен способ тональной аудиометрии в свободном звуковом поле со слуховым аппаратом, позволяющий оценить субъективные пороги слышимости после коррекции слуха. Способ заключается в предъявлении пациенту с включенным слуховым аппаратом тонов различной частоты (как правило, в диапазоне 500-4000 Гц) в свободном звуковом поле с помощью аудиометра и регистрации наименьшей интенсивности воспринимаемого сигнала (порога слышимости) в дБ нПС. [Болезни уха, горла и носа в детском возрасте: национальное руководство / под ред. М.Р. Богомильского, В.Р. Чистяковой. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 736 с.].

Недостатком способа является невозможность его применения у детей младших возрастных групп, у детей и взрослых с сопутствующей патологией, ограничивающей возможность контакта с пациентом, а также субъективность получаемых данных, нередко приводящая к ошибочной трактовке результатов слухопротезирования. [American Academy of Audiology. (2013). Clinical practice guidelines: Pediatric amplification. Reston, VA].

Известен способ верификации настроек слухового аппарата путем измерений акустического ответа в реальном ухе. При этом в наружный слуховой проход пациента вводится тонкий зонд-микрофон, затем устанавливается слуховой аппарат, в свободном поле предъявляется тестовый сигнал, который регистрируется зондом-микрофоном у барабанной перепонки. Таким образом оценивается ответ слухового аппарата в реальном ухе пациента и его соответствие предписанным значениям. [McCreery R.W., Walker Е.А. Pediatric amplification: Enhancing auditory access - San Diego: Plural Publishing, 2017. - 251 p.].

Недостатком способа является возможность применения только в оценке настроек слуховых аппаратов воздушного проведения, тогда как у пациентов с аппаратами костного проведения данный метод не применим. Кроме того, данный способ не оценивает восприятие пациентом предъявляемых сигналов, что сводит результаты измерения в полную зависимость от достоверности диагностических данных. [American Academy of Audiology. (2013). Clinical practice guidelines: Pediatric amplification. Reston, VA].

Известен способ речевой аудиометрии в слуховом аппарате. В свободном звуковом поле предъявляются речевые стимулы с различной интенсивностью и отношением сигнал/шум. Оценивается разборчивость речи на основании повторения пациентом предъявляемого материала. [Бобошко М.Ю. Речевая аудиометрия (учебное пособие). - СПб.: Издательство СПбГМУ, 2012 - 64 с.].

Недостатки способа заключаются в невозможности применения у детей младших возрастных групп, у детей и взрослых с задержкой речевого развития и наличием сопутствующей патологии, ограничивающей контакт с пациентом. Способ не дает точной частотно-специфической информации, необходимой для коррекции настроек. [McCreery R.W., Walker Е.А. Pediatric amplification: Enhancing auditory access - San Diego: Plural Publishing, 2017. - 251 p.].

Известен способ регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов в слуховом аппарате в ответ на акустический стимул (широкополосный щелчок или частотно-специфические стимулы). Способ заключается в регистрации электроэнцефалографической активности ствола головного мозга путем отведения с помощью электродов, зафиксированных на коже головы. Ответ определяется визуально по записи электроэнцефалограммы. По наличию или отсутствию потенциала судят о восприятии пациентом предъявляемых сигналов и адекватности настройки. Преимуществом способа является возможность его применения у детей с первых недель жизни. К недостаткам относится зависимость результатов от фоновой активности головного мозга, поэтому достоверные данные возможно получить только в состоянии физиологического или медикаментозного сна. Кроме того, результаты записи электроэнцефалографической активности требуют визуального анализа, что вносит долю субъективизма в данный метод. [Kileny P. Auditory brainstem responses as indicators of hearing aid performance. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1982; 91 (1 Pt 1): 61-64].

Известна методика регистрации длиннолатентных слуховых вызванных потенциалов со слуховым аппаратом в ответ на речевые или речеподобные стимулы. Способ заключается в регистрации электроэнцефалографической активности коры головного мозга путем отведения с помощью электродов, зафиксированных на коже головы. Ответ определяется визуально по записи электроэнцефалограммы. По наличию потенциала судят о восприятии пациентом предъявляемых стимулов, а также косвенно о степени речевой разборчивости. Преимуществом способа является объективная оценка возможностей слухового аппарата вызывать активность центральных отделов слуховой системы. К недостаткам способа относится высокая вариабельность параметров длиннолатентных слуховых вызванных потенциалов, связанная со степенью зрелости нервной системы, приводящая к трудностям в их идентификации и правильной интерпретации, а также длительность исследования. [Таварткиладзе Г.А. Руководство по клинической аудиологии. - М.: Медицина, 2013. - 676 с.].

Известен способ настройки речевого процессора систем кохлеарной имплантации. Регистрируют слуховые ответы мозга на стимуляцию постоянными модулированными стимулами одновременно на частотах 500, 1000, 2000 и 4000 Гц при интенсивности стимула 60 дБ и значении модулирующей частоты 40 Гц в состоянии бодрствования или 90 Гц в состоянии сна. В случае получения ответа настройку считают оптимальной для соответствующей частоты.

К недостаткам относится выраженный электрический артефакт стимула, создаваемый электродной решеткой кохлеарного импланта, затрудняющий выделение ответа и снижающий чувствительность и специфичность способа. Одновременная стимуляция не позволяет выбрать различные типы модуляции на разных частотах, что важно для достижения оптимальной корреляции с поведенческими порогами слуха. Тестируемая интенсивность стимула 60 дБ соответствует уровню разговорной речи, при этом не оценивается способность восприятия тихой речи на более низком уровне сигнала. [Способ настройки речевого процессора систем кохлеарной имплантации // RU №2652733, 2018]

В качестве прототипа по наиболее близкой технической сущности нами выбран способ определения оптимальных параметров слухопротезирования. Способ заключается в регистрации вызванного слухового ответа головного мозга на звуковой раздражитель, подаваемый через слуховой аппарат пациента при изменении параметров усиления слухового аппарата. В качестве звукового раздражителя используют чистые тоны с частотами 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц и 8000 Гц при уровне звукового давления 40 дБ относительно нормального порога слуха, подаваемые одновременно следующим образом: 79 раз в секунду для 250 Гц, 82 раза в секунду для 500 Гц, 84 раза в секунду для 1000 Гц, 86 раз в секунду для 2000 Гц, 76 раз в секунду для 4000 Гц и 94 раза в секунду для 8000 Гц, при этом оптимальным параметром настройки слухового аппарата считают слуховой ответ головного мозга, зарегистрированный при стимуляции каждым вышеозначенным чистым тоном при уровне звукового давления не более 40 дБ относительно нормального порога слуха. [Способ определения оптимальных параметров слухопротезирования // RU №2414168, 2011].

К недостатками способа, выбранного нами в качестве прототипа, можно отнести:

• регистрацию слухового вызванного потенциала головного мозга осуществляют только на уровне ствола, что исключает возможность оценки восприятия звуков слуховой корой, что может влиять на эффективность подбора оптимальных параметров настройки слухового аппарата;

• способ осуществляют только в состоянии естественного или медикаментозного сна, что усложняет его использование, в частности у детей, что связано с трудностью засыпания и сохранения сна в период исследования, а также с рисками, связанными с наркозом.

Техническим результатом изобретения является:

• возможность оценки восприятия звуков слуховой корой, что может повысить эффективность подбора оптимальных параметров настройки слухового аппарата;

• возможность выполнения способа в состоянии спокойного бодрствования, что исключит риски, связанные с наркозом, а также упростит использование способа, особенно у детей, что связано с трудностью засыпания и сохранения сна в период исследования.

Технический результат изобретения достигается тем, что способ определения оптимальных параметров настройки слухового аппарата заключается в регистрации слухового вызванного потенциала слуховой коры головного мозга на звуковой стимул, подаваемый через слуховой аппарат пациента в свободном звуковом поле. В качестве звукового стимула используют постоянный модулированный тон с частотой модуляции 40 Гц и раздельным предъявлением на несущих частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц и 4000 Гц, при этом на частотах 500 Гц и 1000 Гц используют экспоненциальную модуляцию, на частотах 2000 Гц и 4000 Гц - частотно-специфический Chirp-тон, звуковые стимулы предъявляют с интенсивностью 55 дБ относительно нормального порога слышимости (нПС). Регистрацию и выделение слухового вызванного потенциала коры головного мозга производят в автоматическом режиме методом быстрого преобразования Фурье с помощью компьютерной программы "Нейро-Аудио". Оптимальным параметром настройки слухового аппарата считают слуховой вызванный потенциал коры головного мозга, зарегистрированный при стимуляции каждым вышеозначенным модулированным тоном на каждой из частот, при уровне звукового давления, равном 55 дБ нПС. При отсутствии вышеуказанного слухового вызванного потенциала коры головного мозга корректируют параметры настройки слухового аппарата с последующей регистрацией слухового вызванного потенциала коры головного мозга до получения оптимальных параметров настройки слухового аппарата.

Способ реализуется следующим образом:

Пациенту надевают настроенный слуховой аппарат. В случае бинаурального слухопротезирования проводят раздельное тестирование правого и левого уха, при этом на не тестируемом ухе слуховой аппарат выключают или не надевают. Пациент находится в состоянии спокойного бодрствования (без активных движений, например, ребенок во время тестирования может смотреть мультфильм без звука) или физиологического сна. Исследование проводят в шумозащитной и анэхоидной камере, динамик устанавливают на расстоянии 1 метра от центра головы пациента и калибруют в децибелах нПС. После предварительной очистки кожи накладывают электроды: один электрод (положительный) - по средней линии лба максимально близко к линии роста волос, отрицательные электроды - на правый и левый сосцевидные отростки и заземляющий электрод - на область лба ближе к переносице. Предъявляют постоянные модулированные тоны с частотой модуляции 40 Гц, при которой возникает активность преимущественно корковых структур слуховой системы. Тоны подают последовательно (раздельно) на несущих частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц и 4000 Гц, что соответствует речевому диапазону, с интенсивностью 55 дБ относительно нормального порога слышимости (нПС) каждый, что соответствует уровню тихой речи. Для частот 500 Гц и 1000 Гц используют экспоненциальную модуляцию, для частот 2000 Гц и 4000 Гц - частотно-специфический Chirp-тон. Слуховой аппарат при тестировании на частотах 500 Гц, 1000 и 2000 Гц переводят в режим линейного усиления, всенаправленного микрофона и отключенного шумоподавления, а при тестировании на частоте 4000 Гц - в режим компрессии в широком динамическом диапазоне, всенаправленного микрофона и отключенного шумоподавления. Регистрацию и выделение слухового вызванного потенциала коры головного мозга производят в автоматическом режиме методом быстрого преобразования Фурье с помощью компьютерной программы "Нейро-Аудио". Оптимальным параметром настройки слухового аппарата считают слуховой вызванный потенциал коры головного мозга, зарегистрированный при стимуляции каждым вышеозначенным постоянным модулированным тоном на каждой из частот, при уровне звукового давления, равном 55 дБ нПС, а при отсутствии вышеуказанного слухового вызванного потенциала коры головного мозга корректируют параметры настройки слухового аппарата с последующей регистрацией слухового вызванного потенциала коры головного мозга до получения оптимальных параметров настройки слухового аппарата.

Существенные отличительные признаки и причинно-следственная связь между ними и достигаемым техническим результатом:

• В качестве звукового стимула используют постоянный модулированный тон с частотой модуляции 40 Гц и раздельным предъявлением на несущих частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц и 4000 Гц, при этом на частотах 500 Гц и 1000 Гц используют экспоненциальную модуляцию, на частотах 2000 Гц и 4000 Гц - частотно-специфический Chirp-тон, звуковые стимулы предъявляют с интенсивностью 55 дБ относительно нормального порога слышимости (нПС).

Слуховой вызванный потенциал, регистрируемый при частоте модуляции стимула 40 Гц, генерируется преимущественно корковым отделом слуховой системы, что, при вышеозначенных параметрах стимуляции, позволяет оценить восприятие звуков слуховой корой. Слуховой вызванный потенциал, регистрируемый при частоте модуляции стимула 40 Гц, более выражен у бодрствующих испытуемых, что позволяет выполнять способ в состоянии спокойного бодрствования, исключая риски, связанные с наркозом и упрощая его использование.

На частотах 500 Гц и 1000 Гц используют экспоненциальную модуляцию, а на частотах 2000 Гц и 4000 Гц - частотно-специфический Chirp-тон -

данные типы модуляции выбраны в связи с наибольшей степенью корреляции с поведенческими порогами слуха.

• Регистрацию и выделение слухового вызванного потенциала коры головного мозга производят в автоматическом режиме методом быстрого преобразования Фурье с помощью компьютерной программы "Нейро-Аудио", что повышает скорость и точность выделения слухового вызванного потенциала коры головного мозга, упрощает интерпретацию результатов применения способа.

• Оптимальным параметром настройки слухового аппарата считают слуховой вызванный потенциал коры головного мозга, зарегистрированный при стимуляции каждым вышеозначенным постоянным модулированным тоном на каждой из частот, при уровне звукового давления, равном 55 дБ нПС, а при отсутствии вышеуказанного слухового вызванного потенциала коры головного мозга корректируют параметры настройки слухового аппарата с последующей регистрацией слухового вызванного потенциала коры головного мозга до получения оптимальных параметров настройки слухового аппарата.

Указанные критерии позволяют оценить восприятие слуховой корой звуков речевого частотного диапазона на интенсивности, соответствующей уровню тихой речи.

Совокупность существенных отличительный признаков является новой и позволяет:

• оценивать восприятие звуков слуховой корой, что может повысить эффективность подбора оптимальных параметров настройки слухового аппарата;

• выполнять способ в состоянии спокойного бодрствования, что исключит риски, связанные с наркозом, а также упростит его использование, особенно у детей, что связано с трудностью засыпания и сохранения сна в период исследования.

Приводим клинические примеры:

Пример 1.

Мальчик В., 1 год 3 месяца, диагноз: двусторонняя хроническая сенсоневральная тугоухость 3 степени, сопутствующий: гипоксически-ишемическое поражение центральной нервной системы, детский церебральный паралич. Диагноз «тугоухость» поставлен на основании объективного электрофизиологического обследования (регистрация отоакустической эмиссии, слуховых вызванных потенциалов), поскольку наличие сопутствующих заболеваний затрудняло получение поведенческих реакций на звуки. В возрасте 8 месяцев было произведено бинауральное слухопротезирование цифровыми заушными мощными слуховыми аппаратами. Ребенок получал занятия с сурдопедагогом и дефектологом. Обращала на себя внимание нечеткая реакция (предположительно, ее отсутствие) на звуки средне- и высокочастотного диапазона, отсутствие достоверной динамики слухового развития в течение 6 месяцев после слухопротезирования и занятий. Заявляемым способом были определены оптимальные параметры настройки слуховых аппаратов. Результаты тестирования: слуховой вызванный потенциал коры головного мозга получен при регистрации в слуховом аппарате на уровне сигнала 55 дБ нПС справа на частоте 500 Гц, слева на частотах 500 Гц и 1000 Гц. На частотах 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц справа и 2000 Гц, 4000 Гц слева слуховой вызванный потенциал коры головного мозга отсутствовал. Произведена коррекция усиления слуховых аппаратов в соответствующих частотных областях. При повторном тестировании слуховой вызванный потенциал коры головного мозга зарегистрирован при уровне стимуляции 55 дБ нПС в диапазоне 500-4000 Гц справа и слева. Через 1 месяц после коррекции настройки отмечено появление четких поведенческих реакций на тихие звуки низко-, средне- и высокочастотного диапазона, положительная динамика слухового развития ребенка.

Пример 2.

Девочка А., 6 месяцев. Диагноз: двусторонняя микротия, атерзия наружных слуховых проходов, двусторонняя кондуктивная тугоухость 2 степени справа, 3 степени слева. Произведено билатеральное слухопротезирование цифровыми слуховыми аппаратами костной проводимости на мягком оголовье. Ввиду раннего возраста достоверно оценить эффективность слухопротезирования методом тональной аудиометрии в свободном звуковом поле не представлялось возможным. Произведена регистрация слухового вызванного потенциала коры головного мозга в слуховых аппаратах в свободном поле. Слуховой вызванный потенциал коры головного мозга зарегистрирован в диапазоне 500-4000 Гц на уровне стимуляции 55 дБ нПС с обеих сторон, параметры настройки слуховых аппаратов признаны оптимальными. В возрасте 10 месяцев ребенку произведена тональная аудиометрия в свободном звуковом поле, подтвердившая наличие четких поведенческих реакций на тихие звуки речевого диапазона.

Всего было обследовано 20 детей в возрасте от 4 месяцев до 3,5 лет. Из них 17 детей использовали слуховые аппараты воздушной проводимости, 3 ребенка - слуховые аппараты костной проводимости. У 13 детей способ применялся ввиду наличия сопутствующих заболеваний, делающих применение тональной или речевой аудиометрии в свободном звуковом поле невозможным (перинатальное поражение центральной нервной системы, детский церебральный паралич, расстройства аутистического спектра, задержка психического развития), у 7 детей - ввиду раннего возраста (до 8 месяцев). В ходе проведения обследования побочных явлений получено не было. У 11 детей применение способа выявило неоптимальные параметры настройки слухового аппарата и необходимость ее коррекции, у 9 детей параметры настройки по результатам тестирования были признаны оптимальными. Повторное обследование после коррекции настройки позволило зарегистрировать слуховой вызванный потенциал коры головного мозга во всем частотном диапазоне у 9 детей, у 2 детей слухопротезирование аппаратами воздушной проводимости признано неэффективным и им была рекомендована кохлеарная имплантация.

Таким образом, заявляемый способ определения оптимальных параметров настройки слухового аппарата позволяет оценивать восприятие звуков слуховой корой, что способствует повышению эффективности подбора оптимальных параметров настройки слухового аппарата, а также способ возможно выполнять в состоянии спокойного бодрствования, в отличие от прототипа, что исключит риски, связанные с наркозом, а также упростит его использование, особенно у детей, что связано с трудностью засыпания и сохранения сна в период исследования.

Способ не имеет противопоказаний.

Способ успешно апробирован на базе Санкт-Петербургского государственного казенного учреждения здравоохранения «Детский городской сурдологический центр».

Claims

Способ определения оптимальных параметров настройки слухового аппарата путем регистрации слухового вызванного потенциала головного мозга на звуковой стимул, подаваемый через слуховой аппарат пациента в свободном звуковом поле, отличающийся тем, что в качестве звукового стимула используют постоянный модулированный тон с частотой модуляции 40 Гц и раздельным предъявлением на несущих частотах 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц и 4000 Гц, при этом на частотах 500 Гц и 1000 Гц используют экспоненциальную модуляцию, на частотах 2000 Гц и 4000 Гц - частотно-специфический Chirp-тон, звуковые стимулы предъявляют с интенсивностью 55 дБ относительно нормального порога слышимости (нПС), регистрацию и выделение слухового вызванного потенциала коры головного мозга производят в автоматическом режиме методом быстрого преобразования Фурье с помощью компьютерной программы "Нейро-Аудио", и оптимальным параметром настройки слухового аппарата считают слуховой вызванный потенциал коры головного мозга, зарегистрированный при стимуляции каждым вышеозначенным модулированным тоном на каждой из частот, при уровне звукового давления, равном 55 дБ нПС, а при отсутствии вышеуказанного слухового вызванного потенциала коры головного мозга корректируют параметры настройки слухового аппарата с последующей регистрацией слухового вызванного потенциала коры головного мозга до получения оптимальных параметров настройки слухового аппарата.