付鑫焱 高珊仙 张晓强 衡琳玲 屠文河 银力 傅前杰

直接音频输入技术已经广泛应用于助听设备，可以使得助听器、人工耳蜗等与FM、MP3以及电脑等外接音频输入设备相连接。直接音频输入一般通过音频转接线、转接头、音靴等辅助设备实现，使用者可以通过助听设备清晰地聆听外接输入声，当仅启用直接音频输入模式而不启用麦克风时，聆听者可专心聆听外接输入声，完全不受外界声音干扰。助听效果评估是通过观察、记录和分析对声刺激的反应了解听觉系统功能的检查技术，是临床听力学检查中最基本和最重要的测试手段，可用于评价人工耳蜗植入者术后的听觉和言语能力。纯音测听检查听觉频率范围内不同频率的听敏度，可以反映整个听觉系统的听敏度；言语测听检查言语察觉阈和言语识别能力，可以反映言语辨别率和日常生活交流能力[1]。然而助听效果评估一般需要在隔声室内的标准声场中进行，但很多医疗和康复机构并不具备声场条件，这给人工耳蜗术后的康复评价带来诸多不便。随着测试技术的不断改进，更加精细准确的数字化信息技术介入言语测听已成为助听效果评估技术的发展方向[2]，经过听力言语康复工作者的不懈努力，目前已有多个版本的中文言语评估软件可供使用[3]。通过电脑软件直接音频输入的方式实现听觉言语能力评估将为评价人工耳蜗、助听器使用者的干预效果提供极大便利，使得测试不再需要依赖于造价昂贵、占地面积大的声场测试条件，且不受外界噪声干扰。本研究的目的为探讨直接音频输入技术用于人工耳蜗植入者的术后听力和言语能力评估的可行性。

1　对象及方法

1.1　研究对象

征集10例植入诺尔康晨星人工耳蜗系统（CS-10A植入体，NSP-60C言语处理器），术后言语康复效果良好（安静环境下短句识别率＞70%），并且愿意参加测试的成人语后聋植入者，其中男性5例，女性5例，右耳植入7例，左耳植入3例，年龄25～60岁，平均年龄41.5±10.4岁，听力障碍时长1～30年，平均5.9±9.0年，开机时间1.1～7.7年，平均4.5±1.8年，所有植入者言语状况良好。

1.2　研究方法

1.2.1实验场地与材料 测试场地：隔声室标准声场；测试设备：音箱、声级计、听力计、人工耳蜗调试设备、直接音频输入设备（含笔记本电脑、音频转接线、人工耳蜗设备）；测试软件：美国加州大学傅前杰教授等开发的Angel HearTM（Version 1.05.01）测试软件和MSPTM中文言语评估测试软件（MSP中文言语识别软件Version 5.04.01，开放式中文听能综合评估系统）[2]。

1.2.2实验方法

1.2.2.1声场设置 采用0°角声场，扬声器中心与参考测试点等高且距离1 m，安静环境下单音节词识别率测试声音信号、稳态噪声下短句识别阈值测试时信号声和噪声均来自正前方同一喇叭。

1.2.2.2测试前计算机软件系统音量校准 将计算机音量调至最大，在声场下播放系统校准音，在距离外界喇叭平行1 m远（测试者聆听位置）放置声级计，调节系统音量输出进行输出音量校准（声级计读数显示65 dB SPL），测试过程中保持相同的音量。

1.2.2.3直接音频输入设置 通过音频转接线将计算机与人工耳蜗设备相连接，仅启用直接音频输入而不启用麦克风，使得受试者能够清晰地听到直接输入的音频声，并且不受外界声音干扰。在该模式下测试助听听阈时，将计算机与人工耳蜗设备音量均调至最大；进行言语测试时，将计算机音量调至最大，而人工耳蜗言语处理器的音量调至患者主观感受与声场下65 dB SPL的响度相差不多。

1.2.2.4测试方法 测试前告知受试者需要测试及配合的内容。进行声场测试时，通过连接电脑的音箱播放刺激声；进行音频测试时，通过音频转接线连接电脑和人工耳蜗言语处理器给声。在声场和直接音频输入两种条件下分别进行的助听听阈测试、安静环境下MSP单音节词识别测试、稳态噪声下短句识别阈值测试，具体内容如下：①助听听阈测试 声场下进行纯音测听时，使用标准听力计进行测试，并记录4个频率（0.5、1、2、4 kHz）的助听听阈。直接音频输入条件下进行听阈测试时，插入音频设备，使用Angel HearTM软件进行纯音测听，同样测以上4个频率，测试前设置软件的测试参数（测试频率、测试耳（左、右）），测试时根据受试者是否听到声音在软件上作出应答并得到直接音频输入下的助听听阈。②安静环境下MSP单音节词识别率测试声场和直接音频输入两种条件下的单音节词识别测试均采用MSPTM中文言语识别测试软件进行测试。本研究选择安静环境下MSP单音节词识别率进行测试，中文单字词测试包括10组，每组50个单字词，任选一组进行测试。③稳态噪声下的短句识别阈值测试声场和直接音频输入两种条件下的短句识别阈值测试均采用MSPTM中文言语识别测试软件进行测试，测试材料包含5组短句，测试时任选一组进行测试，每组包含20个常用句子，每个句子包含7个汉字[2]。选择稳态噪声下的短句识别阈值进行测试（测试时维持语音输出响度不变，噪声自适应调整），以聆听者能听懂50%言语信号所需的最低的信噪比作为阈值，测试进行两次，若两次测试信噪比差值≤3 dB则测试终止；若两次测试差值＞3 dB则进行第3次测试，最后以平均值计信噪比。

1.3　统计学方法

使用SPSS 18.0进行统计分析，结果用均值±标准差（±s）表示，两组间比较采用配对样本t检验，两组间相关性分析采用Pearson相关性检验，所有检验均为双尾检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2　结果

2.1　听力言语测试结果的比较

直接音频输入和声场情况下的平均助听听阈、单音节词识别率、短句识别阈测试结果见图1。在0.5 kHz和1 kHz处，直接音频输入条件下的助听听阈（39.5±7.3 dB HL、34.0±5.2 dB HL）和声场下的助听听阈（42.0±6.8 dB HL、36.5±5.3 dB HL）无显著性差异（t=-1.168，P=0.273；t=-1.861，P=0.096，见图1A）；在2 kHz和4 kHz处，直接音频输入条件下的助听听阈（29.0±8.1 dB HL、32.0±7.2 dB HL）与声场下的助听听阈（38.5±3.4 dB HL、44.5±2.8 dB HL）相比具有极显著性差异（t=-4.670，P=0.001；t=-7.319，P＜0.001，见图1A）；直接音频输入条件下4个频率的平均助听听阈（33.6±6.0 dB HL）极显著好于声场平均听阈（40.4±4.2 dB HL，t=-6.106，P＜0.01）。安静环境下直接音频输入的单音x节词识别率（68.2±7.4%）和声场的单音节词识别率（70.8±6.9%）无显著性差异（t=-1.857，P=0.096，见图1B）；稳态噪声环境下直接音频输入的短句识别阈（4.9±5.8 dB）和声场的短句识别阈（3.5±4.5 dB）无显著性差异（t=0.942，P=0.371，见图1C）。以上结果表明两种测试条件下的单音节词识别率、短句识别阈测试结果基本一致，然而两种条件下的助听听阈水平不完全一致。

2.2　听力言语测试结果的相关性及线性回归分析

图1　直接音频输入与声场条件下的测试结果比较

相关性检验表明，在0.5 kHz处，直接音频输入和声场两种情况下的助听听阈之间无显著相关性（r=0.534，P=0.112，见图2）；在1、2、4 kHz处，直接音频输入和声场两种情况下的助听听阈之间存在显著相关性（r=0.670，P=0.034；r=0.651，P=0.042；r=0.739，P=0.015，见图3）；直接音频输入和声场两种情况下的4个频率的平均助听听阈之间也存在显著性关性（r=0.821，P=0.004）。直接音频输入和声场两种情况下的安静环境下单音节词识别率之间具有极显著相关性（r=0.811，P=0.004，见图4），直接音频输入和声场两种情况下的稳态噪声环境下短句识别阈之间具有显著相关性（r=0.647，P=0.043，见图5）。结果表明两种测试条件下的助听听阈（0.5 kHz除外）、单音节词识别率、短句识别阈测试结果之间均具有显著相关性。

图2　直接音频输入与声场条件下助听听阈测试结果（0.5 kHz）的相关性及线性回归分析

图4　直接音频输入与声场条件下单音节词识别率的相关性及线性回归分析

图3　直接音频输入与声场条件下助听听阈测试结果（1 kHz、2 kHz、4 kHz）的相关性及线性回归分析

图5　直接音频输入与声场条件下短句识别阈的相关性及线性回归分析

3　讨论

临床上非常重视人工耳蜗植入者术后康复效果数据的收集[3]，由于受到时间、设备、场地等因素的限制，这项工作往往开展得并不顺利。测听是了解和评估听障患者听觉系统功能的主要方法，纯音测听可以得到人工耳蜗植入者术后定期的、动态的、不同时间的各频率的听阈值，言语测听可以检查受试者的言语觉察阈和言语识别能力[1]。纯音测听和言语测听均是听力学基本的测听手段，对评估植入者的听觉及言语康复效果具有重要的临床指导意义[3，4]。然而，测听需要设置独立的隔声室、具备听力计设备和言语测听材料，测听方法的普及和推广往往受到测听材料、场地和经费的限制。鉴于此，研究者不断改进和完善测听技术，推动言语测听系统的标准化和智能化[5～8]：陈雪清等研发了用于成人听力康复的汉语计算机化训练及评价系统[9]；孙喜斌等报道计算机导航-聋儿听觉评估学习系统能够真实地表达儿童听觉言语识别水平[10]；张华等建立了成人言语测听材料和计算机言语测听智能系统，可以对CD音频进行数字化分割并经过听力计放大输出[11，12]；洪梦迪等报道使用头戴式耳机可获得可靠的人工耳蜗植入后助听听阈并且比声场测试更加简便易行[13]；郗昕等建立了计算机辅助的中文言语测听平台，代替了传统的CD以及听力计中自带的单一固化的言语材料[4]；傅前杰等研发了Angel HearTM和MSPTM系统，系统依托于电脑软件、手机APP等可以直接进行准确的听力、言语测试[2]。随着直接音频输入技术的广泛应用，使得佩戴者能够清晰地听到直接输入的音频声；同时随着计算机辅助纯音测听系统以及中文言语测试系统的开发，使得依托于直接音频输入技术和软件测试平台对助听设备佩戴者进行听觉能力评估成为可能。也就是说，任何以计算机或其他音频输入设备为载体的言语测试材料均可以通过人工耳蜗直接音频输入的方式播放给患者，从而达到效果评估的目的，并无需受到场地、音箱设备的限制以及环境噪声的干扰。事实上，直接音频输入测听技术已经广泛应用于国外人工耳蜗植入者的术后效果评估[14～16]，然而国内并未有采用该技术进行测试的相关报道，目前国内的人工耳蜗术后效果评估通常仍在声场下或者安静的房间中进行。本研究采用了傅前杰等研发的Angel HearTM和MSPTM系统，利用直接音频输入技术对人工耳蜗植入者进行助听听阈和言语评估。

本研究助听听阈测试结果表明：声场下的助听听阈与其他文献报道基本保持一致[17～19]。直接音频输入条件下与声场条件下各个频率的助听听阈水平并不完全一致。这可能是因为直接音频输入测试的校准方法复杂，其音频信号先从电脑传送至人工耳蜗言语处理器，然后以电刺激的形式刺激螺旋神经节细胞从而形成听觉，电脑设备型号的差异、植入者自身的MAP（T/C值）不同、个体间对电刺激响度的感知差异等因素均可能对直接音频输入下的校准造成阻碍。直接音频输入测试的音频信号不经过麦克风处理，与声场下人工耳蜗言语处理器通过麦克风拾取到的声音信号存在一定差异，只有声场下的助听听阈才能够准确地反映人工耳蜗植入者通过麦克风进行日常听声的状态。因此，直接音频输入下的助听听阈虽然可以体现植入者的助听效果，但是测试结果受到校准问题的影响。

本研究中安静环境下的单音节词识别率测试以及稳态噪声环境下的言语识别阈测试在两种条件下（声场、直接音频输入）的言语测听结果具有一致性。本研究中单音节词识别率与之前报道的结果相匹配[19]。关于噪声下的言语识别阈测试，本研究采用了自适应算法进行测试，即保持语音响度输出不变而噪声自适应调节。根据之前的研究结果表明，正常听力成年人的噪声下句子识别阈平均在-5 dB左右[20，21]，人工耳蜗植入者的言语识别阈一般较正常听力人群高。言语测试主要反映言语觉察和言语识别能力，听力师有时会将声音调至受试者感觉舒适的响度进行测试，因此直接音频输入下的言语测试虽然无法进行精确校准信号声响度，但仍能够很好地反映植入者的助听言语效果。此外，头相关传输函数（head related transfer functions，HRTF）的应用使得直接音频输入模式下可以模拟空间听觉，例如，可以实现信号声来自正前方，而噪声信号分别来自不同方位（-90°、0°和90°）的情况，因此直接音频输入结合计算机软件的模式可以满足绝大部分的言语测听场景[14]。

综上，直接音频输入技术可以应用于人工耳蜗植入者的术后言语测听，且简便易行，对于人工耳蜗植入者的术后听觉能力评估具有一定的实际临床意义；同时期望将来研发出可以对直接音频输入下的助听听阈测试进行精确校准的技术。

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