Сравнение понимания речи между подгонкой на основе тонотопии и установкой на основе эволюционных алгоритмов

Введение: Кохлеарная имплантация позволяет реабилитировать глубокую двустороннюю глухоту, восстанавливая восприятие речи и речевое общение, когда традиционный слуховой аппарат больше не обеспечивает удовлетворительного усиления слуха. Кохлеарный имплант включает в себя электродную решетку, и его функционирование основано на принципе кохлеарной тонотопии: каждый электрод кодирует частотный спектр в соответствии с его положением в улитке (высокие частоты закреплены за базальными электродами, а низкие частоты – за апикальными электродами). Таким образом, кохлеарный имплант разбивает частотный спектр на ряд частотных диапазонов с помощью полосовых фильтров, соответствующих количеству электродов в имплантате. Во время настройки эти ленты могут быть изменены аудиологом. Программное обеспечение настройки, разработанное производителями, предлагало настройку по умолчанию с нижним пределом от 100 до 250 Гц в зависимости от бренда и верхним пределом около 8500 Гц. Полосы частот, назначенные каждому электроду, соответствуют логарифмической шкале с высокими частотами для базальных электродов и низкими частотами для апикальных электродов. Это распределение учитывает количество активных электродов, но не учитывает анатомию и естественную тонотопию улитки, специфичную для каждого пациента. В нескольких исследованиях были проанализированы анатомические вариации размеров улитки: размер улитки и соотношение поверхностей контакта электродов с улиткой варьируются от одного пациента к другому. Глубина введения во время операции также варьируется в зависимости от параметров, связанных как с пациентами, так и с оператором, что, по-видимому, влияет на понимание речи в шуме. Недавно были разработаны математические алгоритмы для оценки тонотопии улитки каждого пациента на основе компьютерной томографии. КТ-изображение имплантированного уха в сочетании с программным обеспечением для 3D-реконструкции позволяет измерить длину улитки. Используя этот подход, можно измерить положение каждого электрода относительно верхушки улитки. Недавно компания MED-EL (Австрия) разработала новый подход, основанный на компьютерной томографии и настройке частот, связанных с каждым электродом, с использованием анатомической информации о положении электродов в улитке: такая настройка называется анатомической подгонкой.

Подбор на основе тонотопии позволяет добиться лучших результатов в восприятии высоты звука или восприятии речи в шуме или музыкальном восприятии. Однако существует большая вариабельность результатов, наблюдаемых между пациентами. Эта вариабельность могла быть обусловлена ​​индивидуальными особенностями слушателей (выживаемость нейронов, распространение и распространение тока, продолжительность глухоты, отсутствие кортикальной пластичности).

Модификация распределения частот в настройках может принять во внимание эту индивидуальную изменчивость и улучшить распознавание речи и восприятие музыки. Саадун и др. (2022) изучили на 27 субъектах эффект регулировки распределения частот с помощью подхода эволюционного алгоритма (ЭА) и показали улучшение восприятия речи в шуме по сравнению с настройкой по умолчанию (не основанной на тонотопии) для пациентов, которым имплантировали более 6 месяцев в бимодальном положении (с контралатеральным протезом). Поэтому мы предлагаем использовать эволюционные алгоритмы для модификации подбора на основе тонотопии и улучшения восприятия шума имплантированными пациентами.

Основная цель:

Сравните распознавание речи в шуме с тонотопической настройкой (FS4T) и тонотопической подгонкой, модифицированной эволюционным алгоритмом (EAFS4T) у взрослых пациентов, которым на 6 месяцев или более имплантирован кохлеарный имплантат MED-EL с FS4T.

Второстепенные цели:

Сравнение настроек FS4T и EAFS4T

• для распознавания речи в тишине
• для субъективного слухового пространственного восприятия
• для субъективного слухового и музыкального восприятия

План исследования: Проспективное открытое моноцентрическое трансверсальное исследование.