Beneficii noi în tehnologia de adaptare a aparatelor auditive CROS și BiCROS

Tech Topic | December 2018 Hearing Review

De Veronika Littmann, PhD, și Alastair Manders, PhD

Surditatea unilaterală (SSD) se caracterizează printr-o pierdere substanțială a capacității auditive funcționale la o ureche, în măsura în care amplificarea oferă un beneficiu redus sau deloc pe acea parte. În timp ce mulți pacienți cu SSD au o capacitate auditivă contralaterală normală sau aproape normală, afecțiunea apare frecvent cu pierderea auzului prezentă și în urechea mai bună.

În general, concluziile acestui studiu demonstrează că cele două noi sisteme CROS/BiCROS de la Signia – CROS Pure 312 Nx cu direcționalitate îngustă și CROS Silk Nx – oferă o soluție superioară la problemele de ascultare zilnică cu care se confruntă persoanele cu surditate unilaterală (SSD).

Persoanele cu SSD se confruntă cu o serie unică de provocări auditive. O dificultate proeminentă este audibilitatea redusă a sunetului care provine din partea urechii mai rea a pacientului. Acest lucru se întâmplă din cauza „efectului de umbră a capului”, în care nivelul sunetului care provine din partea urechii rele este atenuat pe măsură ce se deplasează în jurul capului până la urechea cu auzul mai bun. Acest efect este mai pronunțat la frecvențele mai înalte, importante pentru înțelegerea vorbirii, ceea ce face deosebit de dificilă comunicarea cu interlocutorii care stau cu fața spre urechea mai slabă a pacientului.

În plus față de sensibilitatea redusă la sunetul din partea urechii rele, pierderea informațiilor acustice binaurale are ca rezultat alte deficite. Înțelegerea vorbirii în zgomot se înrăutățește semnificativ, iar capacitatea de localizare a sunetului este, de asemenea, afectată semnificativ.

Soluțiile nechirurgicale eficiente pentru problemele asociate cu SSD sunt sistemele CROS (Contralateral Routing of Signals) și BiCROS (Bilateral CROS). CROS constă într-un montaj bilateral de aparate auditive în care sunetul detectat de dispozitivul purtat pe urechea slabă este transmis către dispozitivul purtat pe urechea mai bună. Utilizatorii sunt astfel capabili să perceapă în urechea bună sunetul care provine din partea urechii slabe, depășind astfel efectul de umbră a capului.

În cadrul unei adaptări CROS, de obicei nu există o amplificare directă a sunetului care intră în aparatul purtat pe urechea mai bună. Pentru pacienții cu SSD care au, de asemenea, o pierdere de auz în urechea mai bună, sistemele BiCROS asigură amplificarea sunetului care ajunge la microfonul instrumentului pentru urechea mai bună, permițând compensarea pierderii suplimentare de auz de pe partea „bună” a pacientului.

S-au făcut salturi tehnologice considerabile în ceea ce privește fitingurile CROS și BiCROS de la începutul metodei, în anii 1960, când conectivitatea între dispozitivele purtate bilateral era posibilă doar cu ajutorul contactelor electrice pe bază de fire. În urma introducerii tehnologiei e2e Wireless 3.0 de către Sivantos în 2014, au fost realizate progrese considerabile în tehnologia de formare a fasciculului binaural al aparatelor auditive. Această evoluție a îmbunătățit semnificativ înțelegerea vorbirii în zgomotul de fond, chiar și în situațiile în care vorbirea provine din alte azimuturi decât cel din fața utilizatorului.1

Cu ocazia lansării platformei Signia Primax în 2016, această tehnologie a fost integrată într-o soluție CROS/BiCROS wireless extrem de eficientă. Performanțele sistemului Primax CROS/BiCROS, atât în ceea ce privește beneficiul vorbirii în zgomot, cât și satisfacția utilizatorului, au fost raportate de Petrausch et al.2 În plus față de un beneficiu măsurabil de inteligibilitate a vorbirii în zgomot (SNR) de peste 5 dB, studiul a constatat că utilizatorii au acordat calificative foarte preferențiale sistemului Primax față de cel al unui concurent principal, în domenii care includ înțelegerea vorbirii în liniște și în zgomot, calitatea sunetului și capacitatea de localizare.

Două noi opțiuni pentru adaptarea aparatelor auditive SSD

Pure 312 Nx cu direcționalitate îngustă pentru BiCROS. O dezvoltare tehnologică ulterioară a fost realizată în cadrul platformei Signia Nx prin adăugarea direcționalității înguste pentru BiCROS, care este concepută pentru a îmbunătăți și mai mult direcționalitatea selectivă a fitingurilor BiCROS pentru situații de ascultare zgomotoasă, într-un aparat auditiv cu receptor în canal (RIC).

Silk Nx, noua soluție CROS/BiCROS pentru utilizatorii de aparate auditive CIC. Introducerea dispozitivelor Signia Silk cu manșoane cu clic reflectă un nou concept în dezvoltarea fitingurilor CIC. Aceste CIC cu montare instantanee combină avantajele aparatelor intraauriculare (ITE) cu ușurința procesului de montare a unui dispozitiv gata confecționat (T. Lotter, white paper, „Silk and Click Sleeves-A New Concept for In-the-Ear Fittings”, 2016). Cu adăugarea funcționalității CROS/BiCROS și o reducere a dimensiunii cu 20%, noul Silk Nx oferă performanța soluției CROS/BiCROS de la Signia Nx într-un sistem adaptat la nevoile specifice ale utilizatorului modern de CIC.

Metode de studiu din două studii de teren

Figura 1. Pragurile auditive medii de conducere aeriană ale participanților la studiu, în dB HL. Rezultatele pentru urechile bune și slabe sunt prezentate în verde și, respectiv, albastru. Barele de eroare reprezintă ±1 deviație standard.

Figura 1. Pragurile auditive medii de conducere a aerului ale participanților la studiu, în dB HL. Rezultatele pentru urechile bune și slabe sunt prezentate în verde și, respectiv, albastru. Barele de eroare reprezintă ±1 abatere standard.

Participanții și adaptarea aparatelor auditive. Pentru a evalua înțelegerea vorbirii cu o adaptare BiCROS pentru aparatele Pure Nx, inclusiv funcția Narrow Directionality și noile aparate Silk Nx, a fost realizat un studiu clinic folosind 12 participanți cu SSD. În total, au fost testați 8 participanți de sex masculin și 4 de sex feminin, cu vârste cuprinse între 63 și 91 de ani (medie: 75 de ani). Participanții aveau o pierdere severă/profundă a auzului pe o parte și o pierdere de auz ușoară spre moderată pe cealaltă parte. Audiograma medie a participanților este prezentată în figura 1.

Adaptarea BICROS a fost testată cu ajutorul aparatelor auditive Signia CROS Pure 312 Nx și Silk Nx CROS. Cuplarea la ureche a fost realizată cu ajutorul manșoanelor standard Signia cu clic închis. Aparatele auditive au fost adaptate la audiogramele individuale ale participanților folosind formula de adaptare NxFit pentru utilizatorii experimentați de aparate auditive. Toate funcțiile de procesare a sunetului au fost lăsate la setările implicite. Rezultatele adaptărilor BiCROS au fost comparate cu rezultatele obținute cu o adaptare monaurală convențională pe urechea mai bună.

CROS Pure 312 Nx – BiCROS cu direcționalitate îngustă

Pentru adaptările BiCROS din acest studiu, au fost utilizate aparate auditive Signia CROS Pure 312 Nx pe urechea slabă și aparate auditive cu receptor Signia Pure 312 7Nx M pe urechea mai bună. Comutarea între diferitele moduri direcționale a fost realizată cu ajutorul configuratorului spațial din aplicația Signia myHearing App.

Metoda experimentală. Pentru a evalua performanța direcționalității înguste într-o protezare BiCROS, a fost utilizată o metodă similară studiilor anterioare, cum ar fi Froehlich et al,3 Littmann și Høydal,4 și Mejia et al5. Recunoașterea vorbirii a fost evaluată în patru condiții diferite. Acestea au inclus direcționalitatea omnidirecțională și convențională cu dispozitivul CROS dezactivat (potrivire monoaurală) și direcționalitatea convențională și direcționalitatea îngustă cu dispozitivul CROS activat (potrivire BiCROS).

Materialul de vorbire utilizat a fost testul de propoziții Oldenburg (OLSA), cu materialul de vorbire țintă prezentat de la un difuzor frontal (0° azimut) la o distanță de 1 metru față de participant. Semnalul concurent a constat în același material de vorbire fără spații între propoziții, cu zgomot de cafenea adăugat. Acest semnal concurent a fost prezentat de la șapte difuzoare din jurul participantului, cu o deplasare unghiulară de 45° între difuzoarele adiacente (cu excepția difuzorului frontal). Un decalaj de pornire aleatoriu fix a fost utilizat pentru sunetul prezentat de la fiecare difuzor pentru a crea un bâzâit de zgomot constant. Zgomotul de fond combinat a fost de 68 dBA în poziția ascultătorului.

Figura 2. Rezultatele SRT-in-noise în dB SNR, pentru cele patru condiții de montare examinate cu ajutorul dispozitivelor Pure 312 Nx CROS/BiCROS.

Figura 2. Rezultatele SRT-in-noise în dB SNR, pentru cele patru condiții de montare examinate cu ajutorul dispozitivelor Pure 312 Nx CROS/BiCROS.

Rezultate și discuții. Pentru pacienții cu SSD, o soluție BiCROS nu numai că oferă un sprijin foarte necesar în situațiile în care vorbirea sau alte semnale semnificative provin din partea urechii mai sărace, dar oferă, de asemenea, avantajul partajării bilaterale a datelor audio ale aparatelor auditive. Rezultatele din figura 2 arată că, așa cum era de așteptat, direcționalitatea adaptivă îmbunătățește deja înțelegerea vorbirii cu un SNR substanțial de 4 dB în comparație cu procesarea omnidirecțională. Cu toate acestea, cu adăugarea direcționalității înguste, a fost obținut un beneficiu suplimentar semnificativ de inteligibilitate a vorbirii de 2 dB SNR (test t împerecheat cu două cozi, p<0,001).

Figura 3. Îmbunătățirea inteligibilității vorbirii în dB SNR pentru trei comparații diferite: Modul direcțional adaptiv în raport cu modul omnidirecțional, Direcționalitate îngustă în raport cu modul direcțional adaptiv și Direcționalitate îngustă în raport cu modul omnidirecțional. Rezultatele medii pentru cei cinci participanți cu cele mai bune performanțe și cei cinci participanți cu cele mai slabe performanțe în condiția omnidirecțională sunt reprezentate în albastru și, respectiv, verde.

Figura 3. Îmbunătățirea inteligibilității vorbirii în dB SNR pentru trei comparații diferite: Modul direcțional adaptiv în raport cu modul omnidirecțional, Direcționalitate îngustă în raport cu modul direcțional adaptiv și Direcționalitate îngustă în raport cu modul omnidirecțional. Rezultatele medii pentru cei cinci participanți cu cele mai bune performanțe și cei cinci cu cele mai slabe performanțe în condiția omnidirecțională sunt reprezentate în albastru și, respectiv, în verde.

În concordanță cu studiile anterioare,3,4 s-a constatat că participanții care au avut cele mai mari dificultăți în condiția omnidirecțională au avut tendința de a prezenta cele mai mari beneficii cu direcționalitatea adaptivă și direcționalitatea îngustă. Aceste rezultate sunt ilustrate în figura 3, care compară îmbunătățirea inteligibilității vorbirii (în SNR) a diferitelor moduri de microfonare. Sunt ilustrate rezultatele medii pentru cei cinci participanți cu cele mai bune performanțe și pentru cei cinci participanți cu cele mai slabe performanțe în condiția Omnidirecțională, reprezentate în albastru și, respectiv, în verde. Printre cei 5 participanți cu cele mai slabe performanțe, avantajul SNR mediu de 8 dB al direcționalității înguste este deosebit de remarcabil. Acest lucru evidențiază faptul că merită să nu ne uităm doar la medii, ci și la performanța individuală. Pacienții care întâmpină cele mai mari dificultăți par, de asemenea, să câștige cel mai mult prin utilizarea funcțiilor avansate ale aparatelor auditive.

Silk Nx CROS/BiCROS

Cea de-a doua soluție CROS/BiCROS oferită de Signia este Silk Nx CROS/BiCROS. Pentru această parte a studiului, a fost utilizat un aparat auditiv Signia CROS Silk Nx pe urechea mai slabă a participantului și un Signia Silk 7Nx pe urechea mai bună.

Metoda experimentală. Situațiile de conversație pentru ascultătorii cu SSD pot fi provocatoare în diferite moduri. În timp ce pentru dispozitivele Pure Nx, accentul a fost pus pe înțelegerea vorbirii într-un mediu zgomotos foarte solicitant, accentul studiului Silk Instant Fit CIC a fost pus pe o situație diferită care, de asemenea, este deosebit de dificilă pentru acești pacienți: atunci când persoana cu deficiențe de auz vorbește cu mai multe persoane într-un grup. Într-o conversație individuală, persoanele cu SSD se poziționează de obicei în așa fel încât urechea lor bună să fie întoarsă spre partenerul de conversație. Cu toate acestea, într-o conversație cu un grup de persoane, pacientul nu poate prezice întotdeauna din ce parte va sosi următorul semnal de vorbire, ceea ce face ca sarcina să fie foarte dificilă.

Pentru a simula această situație, înțelegerea vorbirii a fost testată cu ajutorul unui test matricial special, Testul de propoziții Oldenburg intercalate (OLSA), în care discursul țintă a fost prezentat în mod aleatoriu fie din față (0°), fie din partea urechii mai slabe (90° sau -90°, în funcție de urechea „rea” a participantului). În timpul unei runde de testare, au fost completate două liste de 20 de propoziții, cu câte una pentru fiecare poziție. Zgomotul OLSA a fost prezentat de trei difuzoare în planul frontal, la +45°, -45° și +90° sau -90° (adică diametral opus urechii slabe a participantului), rezultând un câmp de zgomot difuz. Zgomotul de fond combinat a fost de 55 dBA în poziția ascultătorului. Sarcina a fost efectuată de două ori: o dată cu un montaj BiCROS și o dată folosind un montaj monaural standard pe urechea mai bună.

Figura 4. Stânga: ilustrare a calculului intervalului de vizibilitate. Dreapta: Subansamblu exemplificativ de fotografii pentru un subiect. A) vizibilitate inițială la 66°; B) vizibilitate completă la 87°; C) vizibilitate finală la 110°. Intervalul de vizibilitate este determinat prin calcularea diferenței dintre A și C.

Figura 4. Stânga: ilustrare a calculului intervalului de vizibilitate. Dreapta: Subansamblu exemplificativ de fotografii pentru un subiect. A) vizibilitate inițială la 66°; B) vizibilitate completă la 87°; C) vizibilitate finală la 110°. Intervalul de vizibilitate este determinat prin calcularea diferenței dintre A și C.

Dispozitivele Silk Nx sunt cu 20 % mai mici decât predecesorii lor și – împreună cu manșoanele cu clic nou introduse XS – sunt concepute pentru a fi și mai puțin vizibile decât predecesorii lor. Din acest motiv, a fost efectuat un experiment suplimentar cu 20 de participanți. Subiecților li s-au montat atât Silk Nx, cât și Silk px, selectând manșonul click corespunzător, și au fost realizate fotografii ale urechii din diferite unghiuri (cu o distanță de ~10°), după cum se demonstrează în figura 4. Nouă audiologi au primit fotografiile în ordine aleatorie (Silk px și Silk Nx amestecate) și li s-a cerut să judece dacă dispozitivul era vizibil sau invizibil în ureche. Pe baza acestor judecăți, a fost calculat intervalul de vizibilitate pentru fiecare instrument.

Figura 5. Rezultatele SRT în zgomot în dB SNR, pentru cele patru condiții de montare examinate cu ajutorul dispozitivelor Silk Nx. De la stânga la dreapta: potrivire monoaurală cu vorbirea care sosește dinspre partea slabă a urechii, potrivire BiCROS cu vorbirea care sosește dinspre partea slabă a urechii, o potrivire monoaurală cu vorbirea care sosește din față și o potrivire BiCROS cu vorbirea care sosește din față.

Figura 5. Rezultatele SRT în zgomot în dB SNR, pentru cele patru condiții de adaptare examinate cu ajutorul dispozitivelor Silk Nx. De la stânga la dreapta: potrivire monoaurală cu vorbire care sosește dinspre partea slabă a urechii, potrivire BiCROS cu vorbire care sosește dinspre partea slabă a urechii, o potrivire monoaurală cu vorbire care sosește din față și o potrivire BiCROS cu vorbire care sosește din față.

Rezultate și discuții. Rezultatele testului de recunoaștere a vorbirii OLSA pot fi văzute în figura 5. Așa cum era de așteptat, înțelegerea este cea mai slabă atunci când discursul sosește dinspre partea cu urechea mai slabă a participantului și când participantul nu are o soluție BiCROS. Activarea dispozitivului BiCROS depășește complet această problemă, îmbunătățind pragul de recepție a vorbirii în medie cu 5 dB SNR (test t împerecheat, p<0,0001). Înțelegerea vorbirii în această condiție este, de fapt, similară cu situația în care semnalul principal de vorbire se află în fața participantului. Atunci când vorbirea este prezentată din față, diferența dintre potrivirea BiCROS și o potrivire monaurală pentru înțelegerea vorbirii este mai mică. Cu toate acestea, soluția BiCROS duce în continuare la o înțelegere semnificativ îmbunătățită cu aproape 2 dB SNR, prin combinarea informațiilor relevante din ambele părți. Un factor suplimentar ar putea fi configurația ușor asimetrică care a fost aleasă pentru a permite OLSA intercalată. O SNR ceva mai bună există la urechea mai slabă, deoarece sursa de zgomot situată lângă urechea bună este atenuată de efectul de umbră a capului.

Figura 6. Evaluări subiective medii ale efortului de ascultare pentru condițiile de montare BiCROS și monaurală. A fost utilizată o scală de evaluare în 7 puncte.

Figura 6. Evaluări subiective medii ale efortului de ascultare pentru condițiile de montare BiCROS și monaurală. A fost utilizată o scală de evaluare în 7 puncte.

Urmărind rezultatele din figura 5, se poate observa că, în cazul unei adaptări BiCROS, pragul de recepție a vorbirii (SRT) pentru vorbirea care sosește din față este în continuare mai bun decât în cazul în care vorbirea sosește din partea urechii slabe. Acest lucru ar putea fi atribuit efectului pinna și faptului că vorbirea care vine din față este mai puternic corelată între ambele părți, rezultând un SNR mai bun.

Figura 7. Unghiul mediu vizibil pentru dispozitivul Silk Nx și pentru dispozitivul Silk px.

Figura 7. Unghiul mediu vizibil pentru dispozitivul Silk Nx și pentru dispozitivul Silk px.

Prin aceeași configurație de difuzoare și stimuli, participanților li s-a cerut, de asemenea, să ofere o evaluare subiectivă a efortului de ascultare. Pentru această sarcină, discursul a fost prezentat întotdeauna din partea urechii mai sărace la un SNR fix. SNR-ul a fost setat la media individuală a SRT-urilor (adică SNR-ul la care 50% din vorbire a fost înțeleasă) pentru condițiile monaurale și BiCROS din experimentul anterior. Scala de evaluare utilizată a constat din șapte trepte, de la „niciun efort” la „efort extrem”. Rezultatele au fost clare: fără CROS, participanții au apreciat că le era foarte dificil să înțeleagă vorbirea, în timp ce cu soluția BiCROS, înțelegerea vorbirii a fost evaluată ca necesitând doar un efort mic până la moderat (Figura 6).

Rezultatele experimentului de vizibilitate coroborează și mai mult caracteristicile discrete ale dispozitivelor Silk Nx. Noul design a dus la o reducere cu 21 % a intervalului unghiular de vizibilitate (figura 7), făcându-l invizibil pentru majoritatea direcțiilor de vizualizare. Acest lucru corespunde foarte bine cu reducerea dimensiunii cu 20% în comparație cu Silk px.

Rezumat și concluzii

Pacienții cu SSD se confruntă adesea cu probleme semnificative de înțelegere a vorbirii în situațiile de ascultare zilnică în care zgomotul este un factor. Rezultatele acestui studiu demonstrează că cele mai recente două soluții CROS/BiCROS oferite de Signia – CROS Pure 312 Nx cu direcționalitate îngustă și CROS Silk Nx – oferă beneficii clare și semnificative în ceea ce privește inteligibilitatea vorbirii în mediile de ascultare dificile.

CRF Pure 312 Nx oferă un sistem CROS/BiCROS foarte eficient și reactiv în formatul stabilit RIC. În studiul nostru, s-a demonstrat că numai acesta oferă un beneficiu de 4 dB în raport cu o montare monaurală convențională. Cu toate acestea, prin adăugarea direcționalității înguste, acest beneficiu a crescut în continuare la 6 dB. Transpunând acest lucru în beneficii în viața reală, acest lucru reprezintă un ajutor semnificativ pentru utilizatorii cu SSD care, de obicei, se străduiesc să înțeleagă vorbirea împotriva efectelor negative ale zgomotului concurent – o îmbunătățire de 6 dB a SNR poate duce la un beneficiu de înțelegere a vorbirii de 50 % sau mai mult pentru multe situații de ascultare.

CROS Silk Nx oferă o soluție CROS/BiCROS cu toate beneficiile factorului de formă CIC combinat cu flexibilitatea și eficiența de montare a unui produs RIC, posibile prin utilizarea manșoanelor cu clic. Cu acest sistem, s-a demonstrat că inteligibilitatea în zgomot pentru vorbirea care sosește dinspre partea urechii rele a fost îmbunătățită cu un SNR de 5 dB, în comparație cu o adaptare monaurală standard. În plus, combinația algoritmică a componentelor sonore din perechea de dispozitive binaurale oferă un beneficiu de 2 dB în raport cu o montare monoaurală, chiar și pentru sunetele care sosesc din față. Rezultatele evaluărilor subiective sunt la fel de clare: soluția a fost percepută ca oferind o reducere substanțială a efortului de ascultare, de la o evaluare medie între „foarte mult” sau „extrem” efort înainte de montare, la aproape „puțin efort” după aceea.

În plus, s-a demonstrat că vizibilitatea dispozitivului Silk Nx a fost redusă cu 21 % în comparație cu Silk px, ceea ce îl face excepțional de discret.

În ansamblu, concluziile acestui studiu demonstrează că cele două noi sisteme CROS/BiCROS de la Signia, CROS Pure 312 Nx cu direcționalitate îngustă și CROS Silk Nx, oferă o soluție superioară la problemele de ascultare zilnică cu care se confruntă pacienții cu SSD.

  1. Littmann V, Junius D, Branda E. SpeechFocus: 360° în 10 întrebări. Hearing Review. 2015;22(11):38. Disponibil la: http://www.hearingreview.com/2015/10/speechfocus-360-10-questions

  2. Petrausch S, Manders A, Jacobus K. A new CROS and BiCROS wireless solution. Canadian Audiologist. 2016;3(4). http://www.canadianaudiologist.ca/a-new-wireless-cros-and-bicros-solution

  3. Froehlich M, Freels K, Powers T. Speech recognition benefit obtained from binaural beamforming hearing aids: comparison to omnidirectional and individuals with normal hearing. May 28, 2015. Available at: https://www.audiologyonline.com/articles/speech-recognition-benefit-obtained-from-14338

  4. Littmann V, Høydal E. Comparison study of speech recognition using binaural beamforming narrow directionality. Hearing Review. 2017; 24(5):34-37. Available at: http://www.hearingreview.com/2017/05/comparison-study-speech-recognition-using-binaural-beamforming-narrow-directionality

  5. Mejia J, Carter L, Dillon H, Littman V. Listening effort, speech intelligibility, and narrow directionality. Hearing Review. 2017; 24(1):22-24. Available at: http://www.hearingreview.com/2017/01/listening-effort-speech-intelligibility-narrow-directionality

Veronika Littmann, PhD

Veronika Littmann, PhD

Alastair Manders, PhD

Alastair Manders, PhD

About the Authors: Veronika Littmann, PhD, este șefa echipei R&D Audiology System Development Team pentru Sivantos GmbH din Erlangen, Germania. Ea deține un doctorat în neurofiziologie de la Universitatea Cambridge. Alastair Manders, PhD, are un master în audiologie și un doctorat în procesarea semnalelor audio și lucrează în R&D la Sivantos GmbH.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *