Computergestütztes Sprachtraining für Hörgeräteträger

Einführung Schallempfindungsschwerhörigkeit (SNHL) ist eine Behinderung, von der Menschen weltweit betroffen sind, und es wird erwartet, dass die Prävalenz aufgrund der verlängerten Lebenserwartung zunehmen wird. SNHL hat einen erheblichen negativen Einfluss auf die Lebensqualität, insbesondere bei prälingual ertaubten Kindern. Abgesehen von bestimmten Krankheiten wie plötzlicher Taubheit oder Hydrops, die durch Medikamente oder Operationen behandelt oder gelindert werden können, müssen die meisten Patienten mit SNHL Hörgeräte tragen oder sich einer Cochlea-Implantation unterziehen, um wieder hören zu können. Für viele Personen lösen diese Maßnahmen jedoch Kommunikationsprobleme nicht zufriedenstellend, da das Hören nur der erste Schritt in einer Reihe von Ereignissen ist, die zur Kommunikation führen. Zwischen Hören und Kommunikation liegen die wichtigen Fähigkeiten des Zuhörens und Verstehens, und um eine erfolgreiche Kommunikation zu erreichen, wurde vorgeschlagen, dass Patienten, die eine Verstärkung erhalten, eine Art audiologischer Rehabilitation angeboten werden sollte. Es wurde berichtet, dass sich ältere Personen nicht spontan an das Tragen eines Hörgeräts gewöhnen oder dass die Auswirkungen entweder gering oder nicht vorhanden sind, was die Bedeutung der Rehabilitation nach dem Tragen eines Hörgeräts unterstreicht. Leider erhält nicht jeder mit SNHL in Taiwan diese Art von Rehabilitation. Die Gründe dafür können sein: (a) Rehabilitationsmethoden sind nicht allen Klinikern oder Logopäden vertraut; (b) es gibt einen Mangel an Klinikern oder Logopäden, um eine solche zeitaufwändige Rehabilitation durchzuführen; (c) hörgeschädigte Patienten können es sich möglicherweise nicht leisten oder sind nicht bereit, Zeit für die Rehabilitation aufzuwenden; und (d) es ist schwierig, die durch die Rehabilitation erzielten Verbesserungen zu messen.

In letzter Zeit haben rehabilitative Trainingsverfahren aufgrund technologischer Fortschritte, die es einem Hörgeräteträger ermöglichen, die Verfahren zu Hause unter Verwendung eines Personalcomputers durchzuführen, Interesse geweckt. Burk et al. trainierten junge normalhörende und ältere hörgeschädigte Zuhörer mit digital aufgezeichnetem Trainingsmaterial unter Verwendung eines Computers. Die Ergebnisse zeigten, dass ältere hörgeschädigte Zuhörer ihre Worterkennungsfähigkeiten durch das Training mit einem Sprecher signifikant verbessern konnten und bis zu einem gewissen Grad das gleiche Niveau wie junge normalhörende Zuhörer erreichten. Darüber hinaus wurde die verbesserte Leistung über die Sprecher und über die Zeit hinweg beibehalten.

Das Computer-Aided Speechreading Training (CAST)-System wurde entwickelt, um eine Trainingsintervention von Angesicht zu Angesicht zu simulieren, und wurde als Bestandteil eines umfassenden Hörrehabilitationsprogramms für Erwachsene vor dem Ruhestand mit erworbenem leichten bis mittelschweren Hörverlust konzipiert. Ziel des Trainings war es, die Sprachlesefähigkeiten zu verbessern, um die auditive Sprachwahrnehmung zu ergänzen. Während des gesamten Trainings sieht der Lernende einen Monitor, der entweder einen computergenerierten Bildschirm oder eine Videoaufzeichnung des Lehrers zeigt. CAST wurde entwickelt, um von einem Kliniker verwendet zu werden, um bestehende Rehabilitationstechniken zu erweitern, anstatt sie zu ersetzen.

Computergestütztes Training wurde auch bei der Rehabilitation von Cochlea-Implantat-Trägern eingesetzt. Vor der Entwicklung des computergestützten Trainings untersuchten einige Studien die Auswirkungen eines eingeschränkten Trainings auf die Spracherkennungsfähigkeiten von leistungsschwächeren Cochlea-Implantat-Trägern. Busby et al. führten zehn einstündige Sprachwahrnehmungs- und Sprachproduktionstrainings durch, und die Ergebnisse zeigten minimale Veränderungen der Wahrnehmungsfähigkeiten bei drei Cochlea-Implantat-Trägern. Dawson und Clark führten 10 Wochen lang eine 50-minütige Trainingseinheit pro Woche durch, und vier von fünf Probanden zeigten eine gewisse Verbesserung. Es wurde angenommen, dass der begrenzte Erfolg dieser Versuche, die Spracherkennungsfähigkeiten von Cochlea-Implantat-Trägern zu verbessern, auf einen unzureichenden Trainingsumfang zurückzuführen ist. Es wurde vorhergesagt, dass ein intensiveres Training von Cochlea-Implantat-Trägern effektiv ist, da sich gezeigt hat, dass das Training bei normal hörenden Populationen die Unterscheidung und Identifizierung von Sprachsegmenten und die Erkennung von spektral verschobener Sprache erfolgreich verbessert. Fu et al. berichteten ermutigende Ergebnisse bei der Rehabilitation von Cochlea-Implantat-Trägern mit einem computergestützten Sprachtrainingssystem, das sie auch CAST nannten, obwohl es sich von dem CAST-System von Pichora-Fuller und Benguerel unterschied. Das am House Ear Institute entwickelte CAST-System von Fu et al. enthält eine große Datenbank mit Schulungsmaterialien und kann auf PCs installiert werden, sodass Cochlea-Implantat-Benutzer und Kliniker mit minimalen Einrichtungen und Fähigkeiten das Training zu Hause durchführen können oder Logopäden können das Testergebnis und den Trainingsfortschritt des Probanden überwachen. Die Ergebnisse zeigten, dass alle 10 postlingual ertaubten erwachsenen Cochlea-Implantat-Träger in der Studie nach moderatem Training (1 Stunde pro Tag, 5 Tage pro Woche) signifikante Verbesserungen bei der Vokal- und Konsonantenerkennung hatten. Wu et al wendeten das CAST-System bei 10 mandarinsprachigen Kindern an (drei Hörgeräteträger und sieben Cochlea-Implantat-Träger). Nach einem Training von einer halben Stunde am Tag, 5 Tage die Woche, über einen Zeitraum von 10 Wochen zeigten die Probanden signifikante Verbesserungen in der Leistung von Vokalen, Konsonanten und chinesischen Tönen. Diese Leistungssteigerung blieb nach Abschluss des Trainings noch 2 Monate weitestgehend erhalten. Stacey und Summerfield verwendeten auch computergestütztes Hörtraining, um die Wahrnehmung von Geräuschen zu verbessern. Die Ergebnisse bestätigten, dass das Training dazu beitrug, die Auswirkungen spektraler Verzerrungen in der Sprache zu überwinden, und dass die Trainingsmaterialien am effektivsten waren, wenn mehrere Sprecher einbezogen wurden.

Basierend auf diesen früheren Studien können Cochlea-Implantat-Träger ihre Spracherkennungsfähigkeit nach dem Training mit einem CAST-System verbessern. Wenn dieses System auch für Hörgeräteträger und insbesondere für prälingual ertaubte Patienten effektiv ist, wird sich das CAST-System erheblich positiv auswirken, da es viel mehr Hörgeräteträger als Cochlea-Implantat-Träger gibt.

Ziel dieser Studie war es, prälingual ertaubte Jugendliche und junge Erwachsene mit CAST zu trainieren und den Nutzen objektiv und subjektiv zu messen. Der objektive Nutzen wurde mit veröffentlichten Spracherkennungstests [13] und der subjektive Nutzen mit der klientenorientierten Verbesserungsskala (COSI) gemessen.

Materialien und Methoden Probanden Fünfzehn Hörgeräteträger mit prälingualem schwerem bis hochgradigem Hörverlust nahmen an dieser Studie teil. Als Kontrollgruppe wurden weitere sechs Hörgeräteträger mit ähnlichem Alter und Hördurchschnitt eingeschlossen. Die Einschlusskriterien für die Studienteilnehmer und Kontrollen waren: (1) Alter über 15 Jahre; (2) das Tragen eines Hörgeräts für mindestens 2 Jahre nach Diagnose des Hörverlusts; (3) grundlegende Fähigkeit, einen Computer zu bedienen; (4) Sprecherin von Mandarin-Chinesisch; und (5) Motivation zur Durchführung des Schulungsprogramms. Die Ausschlusskriterien waren: (1) Hörhilfe im Durchschnitt schlechter als 70 dBHL; (2) unfähig, einen Computer zu bedienen. Vor dem Training mit CAST erhielten alle Teilnehmer eine ungestützte und unterstützte Schallfeldaudiometrie. Tabelle 1 zeigt die Basisinformationen der 21 Teilnehmer.

Kundenorientierte Verbesserungsskala (COSI) Wir verwenden einen COSI-Fragebogen, um den subjektiven Nutzen zu bewerten. Vor dem Training mit dem CAST-System wurden sowohl die Trainings- als auch die Kontrollgruppe gebeten, fünf konkrete Situationen zu identifizieren, in denen sie besser zurechtkommen möchten. Am Ende des Trainings wurden sie für jede Situation gefragt (A), wie viel besser (oder schlechter) sie jetzt hören konnten, und (B) wie gut sie jetzt damit umgehen konnten. Zur Skalierung wurden den Antworten Punkte von 1 bis 5 zugeordnet, wobei 5 „viel besser“ und „fast immer“, 4 „besser“ und „meistens“, 3 „etwas besser“ und „eher“ entspricht „halbe Zeit“, 2 entspricht „kein Unterschied“ und „gelegentlich“ und 1 entspricht „schlechter“ und „fast nie“, jeweils für Frage A und B. Frage A wurde als „Verbesserung“ und Frage B als „Endfähigkeit“ definiert. Die Gesamtpunktzahlen der fünf Situationen wurden zwischen der Trainings- und der Kontrollgruppe verglichen.

Testmaterialien und -verfahren Die Spracherkennungstestmaterialien einschließlich einsilbiger Wörter, zweisilbiger Spondee-Wörter, Vokale, Konsonanten und chinesischer Tonerkennungstests wurden von einem männlichen und einer weiblichen Sprecherin auf einer CD-ROM bei Melody Medical Instruments Corp. aufgezeichnet. Die Testmaterialien wurden auf einem Laptop-Computer angezeigt, der mit einem klinischen Audiometer GSI 61TM (Grason-Stadler, USA) bei einem Ausgangspegel von 70 dBHL verbunden war. Das Prüfverfahren wurde in einem doppelwandigen, schallbehandelten Raum durchgeführt.

Die Testmaterialien für die einsilbige chinesische Worterkennung umfassten vier Blöcke mit 25 chinesischen Wörtern. Für jeden Spracherkennungstest wurden 50 Wörter ausgewählt, was zu einem Satz von 50 Token führte. Nachdem ein einsilbiges chinesisches Wort gezeigt wurde, wurden die Teilnehmer gebeten, das Wort aufzuschreiben. Für jeden Spracherkennungstest wurden vier verschiedene Sätze von Open-Set-Tests generiert. Die zweisilbigen chinesischen Spondee-Worterkennungstestmaterialien umfassten zwei Blöcke chinesischer Spondee-Wörter, wobei jeder Block 36 chinesische Spondee-Wörter enthielt. Für jeden Spracherkennungstest wurde ein Block ausgewählt, was zu einem Satz von 36 Token führte. Nachdem ein chinesisches Spondee-Wort angezeigt wurde, wurden die Teilnehmer gebeten, das Wort aufzuschreiben. Vier verschiedene Sätze von Open-Set-Tests wurden generiert, indem die Reihenfolge der Materialien für jeden Spracherkennungstest geändert wurde.

Die Vokalerkennungstestmaterialien umfassten 16 chinesische Wörter. Die Vokalerkennung wurde unter Verwendung eines 4-Alternativen-Zwangsauswahlverfahrens gemessen, bei dem chinesische Schriftzeichen auf der Auswahlliste gezeigt wurden. Bei jedem Spracherkennungstest wurde die Reihenfolge der Wörter geändert. Somit wurden vier verschiedene Sätze von Tests mit geschlossenem Satz erzeugt. Die Testmaterialien zur Konsonantenerkennung umfassten 21 chinesische Wörter. Die Konsonantenerkennung wurde unter Verwendung eines 4-Alternativen-Zwangsauswahlverfahrens gemessen, bei dem ein chinesisches Schriftzeichen auf der Auswahlliste gezeigt wurde. Für jeden Spracherkennungstest wurde die Reihenfolge der Wörter geändert, und somit wurden vier verschiedene Sets von Closed-Set-Tests generiert. Die Testmaterialien zur Erkennung chinesischer Töne umfassten 50 Wörter in Mandarin-Chinesisch. Die Teilnehmer wurden gebeten, den chinesischen Ton (Ton: 1: tief; 2: steigend; 3: fallend-steigend; 4: fallend) aufzuschreiben, nachdem das chinesische Wort angezeigt wurde. Für jeden Spracherkennungstest wurde die Reihenfolge der Wörter geändert, und somit wurden vier verschiedene Sätze von Open-Set-Tests generiert.

Vor dem Training wurden beide Gruppen einer Reihe von Spracherkennungstests als Basisdaten unterzogen. Die Trainingsgruppe begann dann mit dem Training, während die Kontrollgruppe kein Training erhielt. Alle 4 Wochen kehrten die Teilnehmer für eine weitere Reihe von Spracherkennungstests mit verschiedenen Testmaterialien ins Labor zurück. Jeder Teilnehmer hatte am Ende der Studie insgesamt vier Spracherkennungstests absolviert.

Trainingstools und -verfahren CAST-Software, die am House Ear Institute entwickelt und von Melody Medical Instrument Corp. vertrieben wird, wurde als Trainingstool verwendet. Die Trainingsgruppe wurde angewiesen, zu Hause nach dem Programm für mindestens 1 Stunde pro Tag, 3 Tage die Woche für 12 aufeinanderfolgende Wochen zu trainieren. Die Kontrollgruppe erhielt kein Training und kehrte alle 4 Wochen für Spracherkennungstests ins Labor zurück. Für jeden Teilnehmer in der Trainingsgruppe wurde ein grundlegender Spracherkennungstest durchgeführt, nachdem die Software auf seinem oder ihrem Personal Computer installiert worden war. Die Ergebnisse wurden von der Software analysiert, die dann automatisch ein zielgerichtetes Trainingsprogramm generierte. Die Software enthielt eine große Menge an Informationen, einschließlich Reinton, Vokalerkennung, Konsonantenerkennung, Tonerkennung, Sprechererkennung, Umgebungsgeräusche, gelegentliche Wörter und gelegentliche Sätze. Die Probanden wurden gebeten, sich auf das Reinton-, Vokal-, Konsonanten- und Tonerkennungstraining zu konzentrieren. Die Probanden begannen das Training auf einem von der Computersoftware generierten Niveau. In jeder Trainingskategorie gab es in der Regel fünf Schwierigkeitsgrade, wobei jede Stufe aus mehreren Trainingseinheiten bestand. Für das reine Tonerkennungstraining wurden die Probanden gebeten, einen anderen Ton als die anderen zu wählen. Es wurde visuelles Feedback gegeben, ob die Antwort richtig oder falsch war. Nach Abschluss einer Trainingseinheit wurde die Punktzahl berechnet. Wenn die Punktzahl 80 überstieg, ging das Training auf ein höheres Niveau über. Wenn die Punktzahl 80 nicht überstieg, wurde die Trainingseinheit wiederholt, bis die Punktzahl 80 überstieg. Bei einem höheren Trainingsniveau wurden die Unterschiede zwischen den Sprachmerkmalen in den Antwortmöglichkeiten reduziert. Für das Vokalerkennungstraining wurden die Probanden gebeten, den Vokal anders als die anderen zu wählen. Nachdem die Probanden über die 3-Alternative-Forced-Choice-Diskriminierungsaufgabe hinausgekommen waren, wurden sie darauf trainiert, Endvokale zu identifizieren. Ähnliche Trainingsverfahren wurden für das Konsonanten- und Tonerkennungstraining verwendet.

Jeder Proband in der Trainingsgruppe wurde gebeten, sich auf der Website von Melody Medical Instrument Corp. zu registrieren, und sein oder ihr Benutzername und Passwort wurden uns mitgeteilt. Daher konnten wir die gesamte Trainingszeit sowie die Trainingszeit und die Punktzahl für jede Übung überwachen. Wenn die Probanden die erforderliche Menge an Zeit und Trainingseinheiten nicht erreichten, kontaktierten wir ihre Familie und ermutigten sie, mehr Training zu absolvieren.

Statistische Methoden Alle statistischen Analysen wurden mit der SAS-Software (Version 9.1.3, SAS Institute Inc., Cary, NC, U.S.A.) und R-Software (Version 2.7). Zweiseitige p-Werte von 0,05 oder weniger wurden als statistisch signifikant angesehen. Kontinuierliche Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) ausgedrückt, sofern nicht anders angegeben. Für kategoriale Variablen wurden Prozentsätze berechnet. Zwei-Stichproben-t-Tests oder Wilcoxon-Rangsummentests wurden verwendet, um die Mittelwerte oder Mediane kontinuierlicher Daten zwischen zwei Gruppen zu vergleichen, während der Chi-Quadrat-Test oder der exakte Fisher-Test verwendet wurden, um kategoriale Proportionen zwischen zwei Gruppen zu analysieren.

Zusätzlich zu univariaten Analysen wurden die Daten der fünf Spracherkennungstests analysiert, indem multiple marginale lineare Regressionsmodelle unter Verwendung verallgemeinerter Schätzgleichungen angepasst wurden. Wenn die Struktur der Autokorrelation erster Ordnung (d. h. AR(1)) gut zu den Daten der wiederholten Messungen passte, wurden die modellbasierten Standardfehlerschätzungen in der verallgemeinerten Schätzungsgleichungsanalyse verwendet; andernfalls wurden die Schätzungen des empirischen Standardfehlers angegeben. Zusätzlich wurden die Daten von COSI durch Anpassen multipler linearer Regressionsmodelle analysiert.

In unseren Regressionsanalysen wurden grundlegende Modellanpassungstechniken zur Variablenauswahl, Anpassungsbewertung und Regressionsdiagnostik verwendet, um die Qualität der Ergebnisse sicherzustellen. Bei der schrittweisen Variablenauswahl wurden alle univariaten signifikanten und nicht signifikanten Kovariaten berücksichtigt, und sowohl die Signifikanzniveaus für den Eintritt als auch für den Aufenthalt wurden auf 0,15 oder größer festgelegt. Das Maß für die Anpassungsgüte, das Bestimmtheitsmaß (R2), wurde für alle linearen Regressionsmodelle berechnet, bei dem es sich um das Quadrat der Korrelation zwischen der beobachteten Antwortvariablen und dem vorhergesagten Wert handelt. Es hatte einen Wert zwischen 0 und 1, wobei ein größerer Wert eine bessere Anpassung des multiplen linearen Regressionsmodells an die beobachteten kontinuierlichen Daten anzeigt. Zusätzlich wurde der Varianzinflationsfaktor untersucht, um potenzielle Multikollinearitätsprobleme (definiert als ein Wert ≥ 10) zu erkennen.