聽(tīng)力保健專業(yè)人士遇到最大的選配挑戰(zhàn)是如何滿足助聽(tīng)器佩戴者高度的期望,因而不斷尋求現(xiàn)代技術(shù)以提高噪音環(huán)境里的言語(yǔ)清晰度和聆聽(tīng)舒適度。研究表明用戶希望助聽(tīng)器使用簡(jiǎn)易有效、美觀、佩戴舒適并能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作[1]。近年新出現(xiàn)的耳內(nèi)受話器RIC技術(shù)和一系列創(chuàng)新自動(dòng)技術(shù)結(jié)合在一起滿足這些需求。耳內(nèi)受話器技術(shù)能為更寬范圍的聽(tīng)力損失提供無(wú)反饋和無(wú)堵耳的選配,行為研究表明該技術(shù)在實(shí)際生活中也具有顯著的接受度。以下將以西門子CENTRA Active為例討論耳內(nèi)受話器技術(shù)獨(dú)特的聲學(xué)特性及應(yīng)用。
1. 耳內(nèi)受話器的結(jié)構(gòu)
近幾年,開(kāi)放式助聽(tīng)器逐漸得到歡迎。Mueller 報(bào)道[2],開(kāi)放式驗(yàn)配有很多優(yōu)點(diǎn),患者調(diào)查表明這些助聽(tīng)器改善患者獲得的利益,提升其滿意度。開(kāi)放式驗(yàn)配另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是關(guān)于外觀,這也是多數(shù)用戶重點(diǎn)關(guān)心的問(wèn)題。對(duì)于RIC耳背式助聽(tīng)器,由于受話器在耳道內(nèi),而不在助聽(tīng)器外殼內(nèi)部,其耳背式部分相對(duì)更小巧,這使得助聽(tīng)器更隱形。耳背機(jī)殼連接至耳道內(nèi)的受話器的細(xì)線和導(dǎo)管比傳統(tǒng)的耳模聲管更細(xì)更美觀[3]。受話器耳道端配上特殊的防耳垢膜裝置能夠明顯提高助聽(tīng)器佩戴者在助聽(tīng)器被潮水包圍的戶外運(yùn)動(dòng)、或其他活動(dòng)時(shí),助聽(tīng)器的舒適度和可靠性。
圖1顯示耳內(nèi)受話器和耳塞。受話器由受話器線、受話器艙開(kāi)口、受話器和受話器艙組成,使用卡口鎖,組成一個(gè)整體,安全地連接在助聽(tīng)器機(jī)身。耳塞包含防耳垢膜,這層膜甚至可阻止液體耳垢對(duì)受話器的產(chǎn)生影響。耳塞安全地與受話器艙開(kāi)口連接,且能在需要時(shí)容易更換。
根據(jù)佩戴者實(shí)際需要,還可選擇開(kāi)放或封閉耳塞進(jìn)行選配。受話器艙根據(jù)人體工學(xué)設(shè)計(jì),保證插入簡(jiǎn)易和佩戴舒適。除了舒適,受話器通過(guò)謹(jǐn)慎設(shè)計(jì),保證其選配適合耳道彎度,且出聲口在耳道的中央。如果選擇直受話器艙,存在出聲孔直對(duì)耳道壁的風(fēng)險(xiǎn),除了不舒適之外,還可能導(dǎo)致增加聲反饋的風(fēng)險(xiǎn),減少放大信號(hào)[4],耳垢堆積和受話器掉出耳道。
2. 耳內(nèi)受話器的聲學(xué)優(yōu)勢(shì)
除了美觀和使用簡(jiǎn)易之外,耳內(nèi)式受話器還有重要的聲學(xué)優(yōu)勢(shì)。
2.1. 高頻增強(qiáng)
提高高頻增益是開(kāi)放式驗(yàn)配的理想結(jié)果。Mueller and Ricketts證明,耳道殘余共振作用能夠增加高頻增益,耳道殘余共振響應(yīng)通常在2000-3000 Hz之間----言語(yǔ)理解重要的頻率范圍[5]。在該區(qū)域內(nèi),只需要較少的增益就能到達(dá)理想的耳道聲壓級(jí),這在背景噪音存在的情況下顯得尤其重要。
圖2:開(kāi)放和封閉耳塞的真耳堵耳增益(REOG)。真耳未助聽(tīng)增益(REUG)作為對(duì)比。
圖2所示耳道開(kāi)放的真耳未助聽(tīng)增益(REUG)。觀測(cè)到2000至4000 Hz范圍內(nèi)有一個(gè)13至17 dB的共振峰。在耳道封閉的助聽(tīng)器驗(yàn)配里,由于耳道封閉,共振特性改變,自然開(kāi)放耳的放大益處消失了。然而,圖2深藍(lán)色曲線可以看到,耳內(nèi)受話器選配保存了部分耳道共振效應(yīng)[6]。封閉耳塞曲線與REUG相比,在低于1 KHz幾乎沒(méi)有差別,但是在高頻明顯衰減。
2.2. 減少堵耳效應(yīng)
除了提高高頻放大之外,耳內(nèi)受話器技術(shù)的另一大優(yōu)勢(shì)是減少堵耳效應(yīng)[7]。堵耳效應(yīng),通常描述為自己的聲音“回音”,令人十分煩惱,有些人因此放棄佩戴助聽(tīng)器。堵耳效應(yīng)是指耳道內(nèi)低頻聲壓級(jí)的增強(qiáng)。然而,圖2曲線表明耳道低于1 kHz的堵耳并不明顯,但是,這并不直接測(cè)量“堵耳效應(yīng)”,這是因?yàn)镽EOG的測(cè)試信號(hào)使用外部信號(hào)[8]。
圖3:開(kāi)放和封閉耳塞的堵耳測(cè)試結(jié)果。
結(jié)果來(lái)自于MacKenzie,2mm通氣孔和耳道開(kāi)放的測(cè)試結(jié)果作為比較。
為了證實(shí)開(kāi)放耳塞不產(chǎn)生堵耳效應(yīng),測(cè)試對(duì)象選擇了10個(gè)弱聽(tīng)人士(5男5女)。每個(gè)受試者選配最合適的耳塞大小和聽(tīng)管線長(zhǎng)度。堵耳測(cè)試結(jié)果(開(kāi)放耳塞,封閉耳塞)記錄為在同樣測(cè)試條件里,堵耳響應(yīng)減去開(kāi)放耳道響應(yīng)。受試者在測(cè)試過(guò)程發(fā)“ee”聲,保證“內(nèi)部”測(cè)試信號(hào)。開(kāi)放和封閉耳塞的測(cè)試結(jié)果記錄在圖4。這些平均數(shù)據(jù)與MacKenzie的平均數(shù)據(jù)放在一起比較,MacKenzie的平均數(shù)據(jù)關(guān)于封閉、開(kāi)放選配,以及通氣孔(2mm通氣孔)選配的堵耳效應(yīng)。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的性別差異[9][10]。值得注意的是佩戴開(kāi)放耳塞的堵耳效應(yīng)可以忽略不計(jì)。即使使用緊的封閉耳塞,平均堵耳效應(yīng)也不到2-3 dB。對(duì)于大多數(shù)患者,這個(gè)數(shù)值不會(huì)引起煩惱,甚至不會(huì)注意到。
2.3. 平滑的頻率響應(yīng)
音質(zhì)與頻率響應(yīng)有著直接的關(guān)系。耳內(nèi)受話器的聯(lián)結(jié)系統(tǒng)能使平滑響應(yīng)得到最優(yōu)化,并擴(kuò)展其高頻放大響應(yīng)。圖4為使用耳內(nèi)受話器的助聽(tīng)器(西門子Centra Active)在KEMAR的耳朵上測(cè)試到頻率響應(yīng)。可以看到頻率響應(yīng)曲線非常平滑,且高頻增益擴(kuò)展至8000 Hz。
圖4:開(kāi)放和封閉耳塞測(cè)試到的最大插入增益(IG)
圖上可以看出,兩種耳塞測(cè)試到的高頻增益非常相似。由于封閉耳塞使耳道泄漏更小,因此低頻增益比開(kāi)放選配要高10至15 dB。
2.4. 反饋穩(wěn)定性
如圖4所示,最大插入增益實(shí)際上就是助聽(tīng)器不發(fā)生反饋時(shí)測(cè)試到的最大增益,若要充分利用該增益,就要求臨界增益(或最大穩(wěn)定增益)必須大于最大插入增益[11]。測(cè)試臨界增益常用的方法是開(kāi)環(huán)增益測(cè)試(“OLG”, 根據(jù)聲音的物理學(xué)知識(shí),聲反饋途徑上從耳道聲壓級(jí)至麥克風(fēng)之間衰減的數(shù)值直接提示不產(chǎn)生反饋的增益數(shù)量。因此,如果我們簡(jiǎn)單測(cè)量耳道聲壓級(jí)和麥克風(fēng)之間的衰減,我們就知道最大穩(wěn)定增益;這實(shí)際上就是OLG測(cè)試[12]。例如,如果一個(gè)純音通過(guò)助聽(tīng)器輸出強(qiáng)度為80 dB SPL,麥克風(fēng)通過(guò)反饋路徑收集到的強(qiáng)度為10 dB SPL,這樣該頻率的最大穩(wěn)定增益為70 dB。)。圖5所示,50人的封閉耳塞的OLG測(cè)試結(jié)果范圍和平均值。圖上可觀察到:個(gè)體之間在某些頻率點(diǎn)的最大、最小值差異高達(dá)40 dB!一些患者,尤其在低頻,其穩(wěn)定增益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于圖4種的最大插入增益。注意到3000 Hz的平均OLG大約為30 dB;耳道內(nèi)在這個(gè)頻率區(qū)域的聲壓級(jí)是最高的,因此其產(chǎn)生反饋的可能性最高。這個(gè)區(qū)域的平均OLG比圖4的最大插入增益低10 dB左右。由于巨大的個(gè)體差異性,推薦每個(gè)助聽(tīng)器佩戴者都做OLG測(cè)試。因?yàn)殚_(kāi)放耳塞堵耳效應(yīng)較少(圖3),所有頻率的平均穩(wěn)定增益會(huì)比封閉耳塞(圖5所示)低一點(diǎn)。
圖5:平均開(kāi)環(huán)增益(封閉耳塞),以及其最小和最大值。
任何開(kāi)放式選配,反饋的風(fēng)險(xiǎn)性要高于封閉式選配。反饋的風(fēng)險(xiǎn)性提示需要一個(gè)有效的反饋消除系統(tǒng)。目前高檔助聽(tīng)器的反饋消除系統(tǒng)能夠提供10-20 dB的額外穩(wěn)定增益。影響因素包括個(gè)體聽(tīng)力損失、個(gè)體解剖結(jié)果和聲學(xué)環(huán)境。由于在日常生活環(huán)境(比如咀嚼或靠近窗戶)里,反饋路徑能變化高達(dá)20 dB,OLG優(yōu)化和自適應(yīng)反饋消除系統(tǒng)保證大多數(shù)患者在日常生活里享受無(wú)反饋聆聽(tīng)。
3. 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果
上面討論耳內(nèi)受話器的聲學(xué)優(yōu)勢(shì)有很多,這些特征能否改善患者滿意度,是最近在德國(guó)愛(ài)丁堡H?rzentrum調(diào)查研究的一個(gè)主題[13]。20個(gè)有助聽(tīng)器佩戴經(jīng)驗(yàn)且雙耳對(duì)稱中度聽(tīng)力損失的佩戴者參與這個(gè)實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)采用四個(gè)主要助聽(tīng)器廠商的開(kāi)放式助聽(tīng)器作比較,其中兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品都使用RIC技術(shù),而其他兩個(gè)為傳統(tǒng)BTE設(shè)計(jì)——受話器位于助聽(tīng)器機(jī)身里。四款試驗(yàn)用助聽(tīng)器功率相等。
每個(gè)對(duì)象選配4對(duì)助聽(tīng)器,并且在三個(gè)不同的聲音樣本做耳道記錄:安靜中的言語(yǔ)、噪音中的言語(yǔ)和音樂(lè)(長(zhǎng)笛)。這些記錄實(shí)行雙盲比較圖表。參與者不知道佩戴什么產(chǎn)品,并且助聽(tīng)器大小,佩戴舒適度等因素不被混淆。在每一輪,所有產(chǎn)品相互比較,且在每次比較里,參與者都指出一個(gè)“最優(yōu)者”(他們最愿意佩戴助聽(tīng)器)。如果兩個(gè)助聽(tīng)器聽(tīng)起來(lái)一樣,參與者也需要指明。整個(gè)循環(huán)分兩期進(jìn)行,每個(gè)助聽(tīng)器需要記錄18項(xiàng)比較結(jié)果。
圖6:三種不同聆聽(tīng)環(huán)境的比較測(cè)試?yán)飪?yōu)選的百分比。
圖6列舉這個(gè)研究的結(jié)果,顯示每個(gè)產(chǎn)品在每個(gè)環(huán)境的平均評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示,兩種RIC助聽(tīng)器得總體表現(xiàn)較普通開(kāi)放耳助聽(tīng)器要好,尤其是安靜環(huán)境和音樂(lè)環(huán)境;其中一種RIC助聽(tīng)器在噪音環(huán)境下更是優(yōu)于其它三種,說(shuō)明耳內(nèi)受話器技術(shù)不但能夠使佩戴者在典型生活環(huán)境中體驗(yàn)更好地音質(zhì),而且音樂(lè)情景(長(zhǎng)笛)下也不會(huì)受到頻繁聲反饋的困擾。
4. 耳內(nèi)受話器技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
4.1. 驗(yàn)配范圍
目前市場(chǎng)上的耳內(nèi)受話器助聽(tīng)器幾乎都是基于傳統(tǒng)開(kāi)放耳設(shè)計(jì)的,因此功率并不大,適合的聽(tīng)力損失范圍見(jiàn)圖7,適合輕度到重度(高頻)聽(tīng)力損失并堵耳效應(yīng)明顯的患者。
圖7:聽(tīng)力圖上陰影部分是耳內(nèi)受話器助聽(tīng)器推薦的驗(yàn)配范圍。
4.2. 受話器選擇和更換
因受話器分離與麥克風(fēng)和放大器,因此更換方便,可根據(jù)個(gè)體耳廓、耳道的形狀和尺寸選擇最合適受話器耳賽。受話器的連接和拆卸也很容易(如圖8),簡(jiǎn)單地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)連接器(發(fā)出明顯滴答聲),就能拆卸下來(lái)。拿一個(gè)新的受話器并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(發(fā)出明顯滴答聲),就連接上了。免除了送廠家維修花費(fèi)的時(shí)間和郵寄費(fèi)用,用戶得到更快捷的服務(wù)。
圖8:耳內(nèi)受話器更換程序的圖解
4.3. 頻響運(yùn)算法則說(shuō)明
在廠家的驗(yàn)配軟件中通常有特殊設(shè)計(jì)的“Open”公式,專門用于開(kāi)放式選配。此公式是在通用NAL-NL1或DSL[i/o]公式的基礎(chǔ)上修改而成,它自動(dòng)最優(yōu)化頻率響應(yīng)。如果使用NAL-NL1公式或DSL[i/o]公式,輸出值可能會(huì)超越臨界增益,但如果與反饋抑制系統(tǒng)一起工作,則在大多數(shù)情況下,高效的反饋消除系統(tǒng)能夠允許達(dá)到最大增益。所以,Open算法是一個(gè)保守方法,防止不期望的反饋產(chǎn)生。
總結(jié)
研究和各種證據(jù)表明,耳內(nèi)受話器技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代助聽(tīng)器的最新算法和特性,能夠明顯增加用戶獲得的益處。這些創(chuàng)新的技術(shù)提供寬范圍的增益和輸出,平滑的擴(kuò)展的頻響和無(wú)堵耳效應(yīng)的驗(yàn)配,臨床試驗(yàn)結(jié)果也表明:與其他優(yōu)質(zhì)解決方案相比,患者主觀滿意度有所提高。耳內(nèi)受話器技術(shù)作為助聽(tīng)器領(lǐng)域的新興成員,仍需不斷探索和研究,造福于更多弱聽(tīng)人士。
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