Автор: Jason A. Galster, Ph.D. , Руководитель отдела сравнительных клинических исследований, Starkey Laboratories, Inc.

Ранее было установлено, что полностью внутриканальные слуховые аппараты (CIC) обладают преимуществами над заушными слуховыми аппаратами (BTE).

К этим преимуществам можно отнести меньшую окклюзию (Mueller, 1994), бóльшую удовлетворенность пациентов (Ebinger и соавт., 1994), меньшее усиление шума ветра (Fortune, Preves, 1994) и лучшую способность локализации (Best и соавт., 2010). Если внутриканальные слуховые аппараты обладают значительными преимуществами над заушными аппаратами, можно предположить, что глубокие внутриканальные аппараты могут дополнительно увеличить эти преимущества. Первым невидимым индивидуальным внутриушным слуховым аппаратом (IIC) стал Starkey SoundLens^TM. Как правило, CIC располагается на 1-2 мм глубже входа в наружный слуховой проход, тогда как IIC устанавливается на уровне второго поворота, а его лицевая панель находится намного глубже входа в слуховой проход. Дополнительную информацию об аппаратах IIC вы сможете найти в публикации Van Vliet и Galster (2010).

С целью изучения преимуществ слуховых аппаратов IIC над CIC и BTE было предпринято исследование, призванное ответить на 4 вопроса:

Снижают ли слуховые аппараты IIC эффект окклюзии собственного голоса по сравнению с аппаратами CIC и BTE?

Повышается ли качество звучания слуховых аппаратов IIC по сравнению с аппаратами CIC и BTE в связи с особенностями расположения микрофона?

Улучшается ли способность локализации при использовании слуховых аппаратов IIC по сравнению со слуховыми аппаратами CIC и BTE?

Обладают ли слуховые аппараты IIC более высоким максимальным стабильным усилением по сравнению со слуховыми аппаратами CIC и BTE?

В исследовании приняли участие 5 нормальнослышащих участников. Все использовавшиеся слуховые аппараты IIC были изготовлены по технологии SoundLens. Слуховые аппараты CIC и BTE принадлежали к серии S Series^TM семейства iQ. Заушные слуховые аппараты были снабжены стандартными звуководами 13-го размера, присоединенными к индивидуальным ушным вкладышам типа “полная раковина”. Во всех случаях вент либо не использовался, либо представлял собой минимальный вент для выравнивания давления воздуха. В настоящей статье рассматривается использовавшаяся методика и приводятся клинически значимые результаты.

Вопрос 1: Окклюзия собственного голоса

Во время разговора голос человека передается в его наружный слуховой проход благодаря костному звукопроведению. У пользователей слуховых аппаратов остаточный объем слухового прохода, заключенный между медиальным концом вкладыша и барабанной перепонкой, служит резонатором собственного голоса. Это означает, что при надетом слуховом аппарате собственный голос человека звучит громче, чем при снятом слуховом аппарате. Mueller (1994) предположил, что удлинение канальной части корпуса (или вкладыша) слухового аппарата может снизить уровень звукового давления (УЗД) собственного голоса в окклюдированном наружном слуховом проходе пациента. В связи с этим ожидалось, что слуховые аппараты IIC смогут уменьшить эффект окклюзии собственного голоса по сравнению с аппаратами CIC и BTE, корпуса (или вкладыши) которых заканчиваются в хрящевой части наружного слухового прохода. Для измерения эффекта окклюзии собственного голоса участникам исследования предлагали произнести долгий звук /и/ уровнем 65 дБ УЗД без слуховых аппаратов, а также с надетыми слуховыми аппаратами IIC, CIC и BTE. Для регистрации амплитудно-частотной характеристики реального уха без аппарата (REUR) и амплитудно-частотной характеристики окклюдированного реального уха (REOR) во время вокализации использовали прибор Audioscan Verifit.

На рис. 1 представлены усредненные результаты измерений, выполненных в процессе вокализации в открытом и окклюдированном ухе. Как и ожидалось, эффект вокализации проявляется преимущественно в частотной области между 200 и 500 Гц. Самые низкие уровни звукового давления регистрировались в открытом ухе. Напротив, наибольшая окклюзия наблюдалась при использовании заушных слуховых аппаратов. Промежуточные результаты отмечались с аппаратами CIC, тогда как при использовании IIC эффект окклюзии практически устранялся. Это указывает на то, что слуховые аппараты IIC представляют собой оптимальное решение, предотвращающее отрицательное влияние окклюзии, вызванной собственным голосом пациента.

 

Рис. 1. Усредненная амплитудно-частотная характеристика реального уха для открытого канала, BTE, CIC и IIC. Все измерения проводились во время произнесения звука /и/ уровнем 65 дБ УЗД. Стрелкой отмечено практическое совпадение характеристики IIC с характеристикой открытого канала.

Вопрос 2: Качество звука

Процесс надевания и снятия слуховых аппаратов затрудняет парное сравнение отдельных типов слуховых аппаратов. Поэтому сравнивались результаты измерений, выполненных с применением специально подготовленных слуховых аппаратов BTE, CIC и IIC. Образцы этих экспериментальных устройств представлены на Рис. 2. Все устройства подключались к шнурам, позволявшим непосредственно записывать звук, улавливаемый микрофоном слухового аппарата во время его ношения. Записывались речевые и музыкальные семплы, воспроизводившиеся динамиком, расположенным непосредственно перед слушателем.

Участники исследования проводили парное сравнение качества звука с использованием внутриушных телефонов Etymotic ER‑3a. Записанные сигналы предъявлялись на уровне, оценивавшемся каждым из участников как комфортный. Каждый эксперимент заключался в предъявлении двух стимулов – А и В. Испытуемый должен был отдать предпочтение одному из них, пользуясь выведенным на экран графическим интерфейсом пользователя (GUI). Предъявление сигналов, рандомизация и регистрация ответов производились посредством специально настроенной программы Matlab.

Рис. 2. Представлены слуховые аппараты IIC и BTE. Они специально подготовлены путем подключения шнура, регистрирующего аудиосигнал микрофона in situ.

На рис. 3 представлены результаты оценки качества звука. График отображает предпочтения пациентов при парных сравнениях всех использовавшихся слуховых аппаратов в процессе прослушивания речи и музыки.

При прослушивании музыки и речи тенденции были одинаковыми. Статистически значимое предпочтение отдавалось варианту IIC по сравнению с вариантами CIC и BTE. Кроме того, вариант CIC был более предпочтительным по сравнению с вариантом BTE. Устные комментарии участников исследования свидетельствуют о том, что звучание слуховых аппаратов CIC и IIC воспринимается как более яркое и богатое по сравнению с BTE. Последующий анализ тестовых стимулов указывает, что расположение микрофонов слуховых аппаратов CIC и IIC обеспечивает дополнительное подчеркивание высоких частот, предположительно сказывающееся на предпочтениях испытуемых.

 

 

Рис. 3. Количество предпочтений качества звучания речевых и музыкальных стимулов для различных форм-факторов попарно сравниваемых слуховых аппаратов. Звездами отмечены статистически значимые предпочтения.

Вопрос 3: Локализация

Все эксперименты с локализацией проводились с использованием слуховых аппаратов BTE, CIC и IIC, настроенных по формуле DSL 5.0 в диапазоне до 6000 Гц. Во время тестирования испытуемые сидели в безэховой камере; динамики располагались непосредственно перед ними и позади них. Все звуковые стимулы (речь, музыка и широкополосный шум) предъявлялись через динамики в случайном порядке; уровень сигнала составлял 65 дБ УЗД. Испытуемые отмечали расположение источника звука на экране Apple® iPad®.

Для изучения влияния типа стимула и форм-фактора слухового аппарата применяли двусторонний дисперсионный анализ повторных измерений (ANOVA). Для данного статистического анализа использовали альфа-уровень 0,05. Перед статистическим анализом процент правильных ответов преобразовывали в единицы рационализированного арксинусного преобразования (RAU) для ограничения дисперсии ошибок (Studebaker, 1985), однако для облегчения интерпретации результатов все цифровые значения представлены в формате процента правильных ответов.

Результаты ANOVA указывают на статистически значимый эффект форм-фактора слухового аппарата (F1, 3=4.435, p<0.026); других статистически значимых эффектов не обнаружено. Также не было обнаружено статистически значимых эффектов взаимодействия различных параметров. Для дальнейшего анализа данные были сгруппированы по типу стимула. Односторонний дисперсионный анализ повторных измерений обнаружил статистически значимый эффект форм-фактора слухового аппарата (p<0,001). Последующее изучение эффектов в пределах наборов данных проводилось посредством попарного множественного сравнения (тест Tukey). Результаты свидетельствуют о том, что способность локализации при использовании CIC и IIC статистически значимо отличается от способности локализации при использовании BTE, тогда как способность локализации при использовании CIC не имеет статистически значимых отличий от способности локализации при использовании IIC. Эти данные соответствуют результатам боле ранней работы, посвященной сравнению способности локализации при использовании CIC и BTE (Best и соавт., 2010).

На рис. 4 представлены окончательные результаты анализа данных; стрелками обозначены взаимосвязи между отдельными форм-факторами слуховых аппаратов. Выяснилось, что слуховые аппараты CIC и IIC существенно улучшают способность локализации по сравнению с BTE. Поэтому можно ожидать, что у некоторых пациентов при переходе от заушных слуховых аппаратов к внутриканальным улучшится способность локализации.

 

Рис. 4. Процент правильной переднезадней локализации при использовании слуховых аппаратов BTE, CIC и IIC. Данные, полученные для разных типов стимулов (речь, музыка и шум), объединены. Стрелками выделены различия между отдельными форм-факторами слуховых аппаратов.

Вопрос 4: Максимальное стабильное усиление

Последним из изучавшихся вопросов было увеличение допустимого усиления при использовании IIC по сравнению с CIC. В процессе сбора данных испытуемые подносили телефон к уху; при этом система подавления обратной связи в слуховом аппарате была включена. Процесс инициализации позволяет оценить максимальное стабильное усиление слухового аппарата. Эти смоделированные данные использовались для сравнения различных форм-факторов. Слуховые аппараты BTE были исключены из сравнения, т.к. особенности поднесения телефона к уху при использовании этих аппаратов не позволяют достоверно сопоставить полученные результаты.

Результаты сравнения максимального стабильного усиления слуховых аппаратов IIC и CIC обнаружили существенное повышение этого показателя для IIC в диапазоне от 1200 до 3000 Гц. А именно, при использовании IIC максимальное стабильное усиление было на 6 дБ выше по сравнению с CIC. Это может быть обусловлено двумя причинами: (1) IIC лучше “сидит” в ухе; (2) при использовании IIC уменьшается остаточный объем наружного слухового прохода. Таким образом, пациенты, пользующиеся IIC, менее подвержены воздействию обратной связи при разговоре по телефону по сравнению с пользователями CIC.

Заключение

Настоящее исследование было предпринято с целью подтверждения преимуществ слуховых аппаратов IIC. Изучались 4 вопроса: окклюзия собственного голоса, качество звука, способность локализации и максимальное стабильное усиление. Сравнивали результаты, полученные для слуховых аппаратов IIC, BTE и/или CIC. Получены следующие результаты:

Сравнение IIC с BTE и CIC выявило снижение эффекта окклюзии собственного голоса при глубоком размещении слухового аппарата в наружном слуховом проходе.

Глубокое размещение микрофона в наружном слуховом проходе улучшает качество звука по сравнению со слуховыми аппаратами BTE и CIC.

При использовании слуховых аппаратов IIC и CIC способность переднезадней локализации выше по сравнению с аппаратами BTE.

Вероятность развития обратной связи при разговоре по телефону ниже при использовании слуховых аппаратов IIC по сравнению с CIC.

 

В доступных литературных источниках, как правило, сравниваются слуховые аппараты форм-факторов CIC и BTE, тогда как современные технологии позволяют производить более миниатюрные и глубже расположенные слуховые аппараты. Эти невидимые аппараты, именуемые IIC, используют уникальные акустические свойства ушной раковины и наружного слухового прохода, обеспечивая существенное преимущество над традиционными слуховыми аппаратами BTE и CIC.

Литература

1. Best, V., Kalluri, S., McLachlan, S., Valentine, S., Edwards, B., & Carlile, S. (2010). A comparison of CIC and BTE hearing aids for three‑dimensional localization of speech. International Journal of Audiology, Early Online, 1‑10.
2. Dillon, H. (2001). Hearing Aids. New York, NY: Thieme.
3. Ebinger, K.A., Mueller, G.H., Holland, S.A., & Holland, J.W. (1994). Assessing the speech‑understanding benefit from CIC hearing aids. The Hearing Journal, 47(6), 35-42.
4. Fortune, T. & Preves, D. (1994). Effects of CIC, ITC and ITE microphone placement on the amplification of wind noise. The Hearing Journal, 47(9), 23-27.
5. Gudmundsen, G. (1994). Fitting CIC Hearing Aids —Some Practical Pointers. The Hearing Journal, 47(7), 10, 45-48.
6. Mueller, G.H. (1994). CIC hearing aids: What is their impact on the occlusion effect? The Hearing Journal, 47(11), 29-35.
7. Studebaker, G. (1985). A rationalized arcsine transform. Journal of Speech and Hearing Research, 28, 455-462.
8. Van Vliet, D. & Galster, J.A. (2010). Invisible‑In‑Canal (IIC) hearing aids. Starkey Laboratories, Inc., Technology Paper.