騒音下での音声補助知覚を理解する

研究デザイン:

これは、グループ間および被験者内での反復測定デザインです。 詳細なプロトコル、訪問スケジュール、介入方法論、および一連の結果測定を使用して、聴覚、空間感受性、および空間分離の行動および神経生理学的指標の介入前後を評価します。 この研究には、2つの対照群（若年者健聴者[YNH]と高齢者健聴者[ONH]）とテストグループ（高齢者難聴者[OHI]）が含まれており、全方向処理、固定指向性処理、可変型の3つの支援介入が行われた。方向性処理。 2 つの調査アームがあります。アーム 1 では、リスナーの前に固定マスカーが存在する状態で空間分離をテストします。アーム 2 は、前方空間半球を囲む 3 台 (狭い) または 7 台 (広い) スピーカーから提示される拡散マスカーの存在下で空間分離をテストします。

プロトコルの説明:

すべてのリスナーは、聴覚機能の標準的な臨床および実験室の測定値からなる摂取プロトコルを受け取ります (約 2 時間の訪問)。 ベースライン測定には、聴力図、音量不快レベル (LDL)、中耳の状態 (ティンパノメトリー)、音響反射閾値、騒音中の単語が含まれます。 治療前の空間感度の測定は、2 時間の 1 回の来院で測定されます。 測定には、最小可聴角度 (MAA)、音声定位エラー、マスキングからの空間的解放が含まれます。 空間的分離境界の前処理措置は、2 時間の 1 回の訪問で実施されます。 治療後の措置（OHI グループのみ）は、さらに 3 回の 2 時間の来院でバランスがとれます。 空間分離境界の処理前および処理後の測定には、ターゲットとマスカー音声間の固定空間分離の測定、および 15° ステップで 0° から 90° にわたる複数の空間分離での移動 (移動) ターゲット状態の測定が含まれます。

介入の実施:

補聴器のフィッティング: ARHL の標準治療介入は補聴器による増幅であり、これがこの研究で使用される介入です。 フィッティング手順および必要なトラブルシューティングまたは調整は、補聴器のフィッティングとカウンセリングに関する聴覚神経科学および技術研究所のデバイスの標準操作手順 (dSOP) マニュアルに従います。 このマニュアルは、米国言語聴覚協会および米国聴覚学会のガイドラインに基づいています。 デバイスは、実耳検証と組み合わせてデバイスをプログラミングするための臨床スタイルのグラフィカル ユーザー インターフェイスを使用してワイヤレスで装着されます。 聴覚学者（Dr. Secor) は、実験前に OHI 被験者に補聴器を装着します。 両耳での独立した振幅圧縮によって ILD キューが減少する可能性を回避するために、補助器具は線形処方に適合します。 実験における騒音レベルは 65 dB 付近の制限された範囲にあるため、研究者はプローブマイク測定 (Verifit 2、Audioscan) を使用して検証された 65 dB 入力レベルに対する NAL2 処方を使用します。

補聴器: 機器メーカーによる潜在的に隠されたさまざまなデジタル処理効果の結果と制御をより一般化するために、研究者は、NIH が資金提供するオープン マスター補聴器コンソーシアムを通じて可能になったオープンソースの研究グレードの機器を使用します (オープンMHA）。 オープンソースのハードウェア設計には、ポータブル メインに接続されたマルチチャンネル オーディオ ボード (Cape4all、16 kHz サンプリング) に接続された耳かけ型 (BTE)、カナル型受信機 (RIC) 機器 (Sonion) が含まれています。ボード (Beaglebone Black Wireless)。 軽量のハードウェアはユーザーの首に掛けられます。 ビームフォーミング (固定または可変) は、対象の音声ソースからの拡散または空間的に分離されたノイズの影響を最小限に抑えようとするバイノーラル最小分散無歪み応答 (MVDR) アルゴリズムを使用して、openMHA で実現されます。

補聴器の条件: 被験者内設計では、OHI グループは 4 つの装置構成 (1) 補助なし、(2) 全指向性マイク補助、(3) 固定指向性処理補助、および(4) 可変方向処理を支援します。 固定バイノーラル ビームフォーマーは前面に比較的狭い空間フィルターを備えていますが、可変バイノーラル ビームフォーマーはリアルタイムで音声方向に向けられます。 可変条件の場合、リアルタイムの音声位置特定は、実際のデバイスで使用されるような適応音声ロケーターを使用するのではなく、音声がどこから提示されるかについての事前の知識に基づいています。 したがって、この条件は、完全な音源位置特定と、音源位置特定とビームステアリングの間の遅延時間がゼロの場合に、達成可能な最良の空間フィルタリングを表します。

サンプルサイズとデータ分析方法:

電力分析。 予備データと文献内の同様の分析を含むレポートに基づいて、反復測定分散分析 (rmANOVA) 検定の有意な効果量は最小値 ηp2 = 0.19 であると予想されます。 アーム 1 では、反復測定間の中程度から強い相関関係 (0.75) を伴う最小の効果 (ηp2 = 0.19)、アルファ (0.05)、パワー (0.95) のサンプル サイズを計算すると、グループあたり 38 人のリスナーが必要であることがわかります。各実験 (3 回以上の反復測定; G*Power v3.1.9.2)。 アーム 2 では、研究者らはまた、重回帰を使用して、空間視力と補聴器の利点との関係を測定します。 小から中程度の効果サイズ (f2 = 0.3) の場合、55 人の被験者が必要です。

分析計画。 記述的およびグラフィカルな統計を使用してすべての参加者に関するデータが要約され、必要に応じて適切な変換またはノンパラメトリック手法が適用されます。 研究者らは、rmANOVA を使用して、グループレベルでの行動データと皮質同期結果からの結果を分析します。 ピアソンの相関係数は、統計分析の前に Z 変換 (Fisher) されます。 タイプ I の過誤を防ぐために、主な分析は明確に述べられた主要な研究仮説に答えるように設計されており、明確に指定された従属変数に基づいています。 すべての検定は alpha=0.05 で両側検定され、多重比較のためにホルム・ボンフェローニ調整が行われます。 必要に応じて、rmANOVA を使用して、摂取心理音響測定におけるグループの差異を測定します。研究者が統計的なグループの差異を観察した場合、それらは共変量として使用されます。