Wpływ zaburzeń przetwarzania sygnału na rozumienie mowy w hałasie - Słuchowisko.net

Tekst stanowi przekład fragmentów artykułu Sorena Gerta Weinricha: „Binaural Release from Masking” opublikowanym w Notes from Oticon w 1994 roku.

Już w 1950 roku w czasopiśmie The Journal of the Acoustic Society of America ukazał się artykuł Koeniga opisujący korzyści płynące z obuusznego słuchania mowy w hałasie. Autor podkreślił w nim główne zalety obuusznego protezowania wad słuchu. Są nimi redukcja wpływu pogłosu i hałasów otoczenia na rozumienie mowy, umiejętność “wsłuchania się” w sygnał mowy i subiektywne odczucie tłumienia innych dźwięków. 

Pozwala to na rozumienie mowy mimo wyraźnie niekorzystnego stosunku sygnału do szumu. Zdolność “wsłuchania się” w jeden sygnał w otoczeniu wielu dźwięków o różnej lokalizacji określana jest jako efekt cocktail party. Wykorzystanie tego efektu przez niedosłyszących pacjentów jest możliwe dzięki obuusznemu protezowaniu wad słuchu.

Narząd słuchu człowieka ma zdolność porównywania sygnałów dochodzących z obu uszu i wybierania z otaczającego środowiska akustycznego sygnałów użytecznych. Analiza ta ma miejsce w ośrodkowym układzie nerwowym, między innymi w obrębie pnia mózgu. Uszkodzenie struktur odpowiedzialnych za ten proces prowadzi do pogorszenia zdolności wybierania sygnałów użytecznych z otaczających dźwięków tła, podczas gdy próg słyszenia i rozumienie mowy w ciszy pozostają prawidłowe.

Efekt cocktail party

Zjawisko to umożliwia skupienie się na jednym sygnale wyodrębnionym w środowisku akustycznym, przy zachowaniu możliwości odbioru pozostałych dźwięków pochodzących z wielu źródeł o różnej lokalizacji. Efektu cocktail party nie da się uzyskać w jednym aparacie słuchowym – jest to możliwe jedynie przy obuusznym protezowaniu niedosłuchu.

Zaburzenia przetwarzania sygnału

Pacjenci z centralnymi zaburzeniami procesu przetwarzania sygnałów docierających z obu uszu napotykają duże trudności z rozumieniem mowy w hałasie. Zaopatrzenie pacjenta w dwa aparaty słuchowe nie zawsze przynosi wówczas korzyść. Świadomość faktu, że u danego pacjenta może mieć miejsce upośledzenie procesu przetwarzania sygnałów, wynikające między innymi z uszkodzenia ośrodków w pniu mózgu, wymusza konieczność oceny tej zdolności z punktu widzenia korzyści stosowania dwóch aparatów.

Ocena zdolności przetwarzania sygnałów

Ryc. 1. Średnie odchylenie standardowe wartości testu BMLD dla różnych częstotliwości w grupie osób dobrze słyszących.

Dla oceny zdolności przetwarzania sygnałów wykorzystuje się między innymi test różnicy słyszenia tonu zagłuszanego (BMLD, ang. Binaural Masking Level Difference). W teście tym, opartym na zasadach audiometrii w szumie, ocenia się próg słyszenia tonu w czasie zagłuszania hałasem, dla tonów zgodnych i niezgodnych w fazie, podawanych równocześnie do obu uszu. Przy dobrze zachowanej zdolności przetwarzania sygnałów próg słyszenia tonu zagłuszanego hałasem będzie niższy (tj. pacjent słyszy go „lepiej”) przy badaniu tonami podawanymi w przeciwfazie. Jako wynik testu BMLD podaje się różnicę wartości progu słyszenia tonu zagłuszanego dla tonów zgodnych w fazie i dla tonów w przeciwfazie. U dobrze słyszących osób różnica ta zależy od częstotliwości – jest ona największa dla niskich tonów, a zbliża się do zera dla wartości ponad 2 kHz. Przedstawiono to na rycinie 1.

U wielu pacjentów z niedosłuchem wynik testu BMLD jest prawidłowy, jednak u niektórych upośledzeniu słuchu towarzyszy zaburzenie zdolności przetwarzania sygnałów i w konsekwencji zmniejszenie różnicy słyszenia tonu zagłuszanego. Wśród przyczyn spadku wartości wyników testu BMLD można wymienić:

• uszkodzenie ośrodków słuchowych w pniu mózgu,
• zaburzenia transmisji sygnałów na poziomie nerwów słuchowych,
• efekt długotrwałej, jedno- lub obuusznej deprywacji słuchu.

 
Test różnicy słyszenia tonu zagłuszanego (BMLD) wykorzystywany jest niekiedy w diagnostyce uszkodzeń zlokalizowanych w pniu mózgu.

Ryc. 2. Średnie odchylenie standardowe wartości testu BMLD dla różnych częstotliwości w grupie pacjentów z ubytkiem słuchu rosnącym w zakresie dużych częstotliwości.

Wyniki testu różnicy słyszenia tonu zagłuszanego (BMLD) w grupie pacjentów z typowymi odbiorczymi ubytkami słuchu, tj. rosnącymi w zakresie dużych częstotliwości, przedstawia rycina 2. Badana grupa pacjentów stale korzysta z dwóch aparatów słuchowych.

Ryc. 3. Średnie odchylenie standardowe wartości testu BMLD dla różnych częstotliwości w grupie pacjentów z ubytkiem słuchu dla niskich tonów i praktycznie prawidłową krzywą dla wartości powyżej2 kHz.

Wyniki testu BMLD w grupie pacjentów z odbiorczym ubytkiem słuchu w zakresie niskich tonów i praktycznie prawidłową krzywą dla wartości powyżej 2 kHz (ang. Inverse sloping hearing losses) przedstawia rycina 3. Z powodu trudności z doborem aparatu słuchowego pacjenci ci korzystali z jednego aparatu, choć potencjalnie stanowili grupę kandydatów do protezowania obuusznego.

 

 

 

 

Porównanie zamieszczonych wyżej rycin pozwala zauważyć, że wyniki testu BMLD w grupie pacjentów aparatowanych obuusznie nie odbiegają od normy, podczas gdy w grupie pacjentów aparatowanych jednousznie (z ubytkiem słuchu dla niskich częstotliwości) wyniki wskazują na wyraźną redukcję wartości BMLD dla 250 i 500 Hz.
Drugim testem pozwalającym na ocenę zdolności przetwarzania sygnałów jest test różnicy progu rozumienia mowy (BILD, ang. Binaural Intelligibility Level Difference). W pewnym stopniu odwzorowuje on rzeczywiste warunki odbioru mowy w hałasie, może zatem służyć do oceny efektu cocktail party. W teście tym, opartym na podobnej zasadzie jak test BMLD, podawany jest sygnał mowy, zaś ocenie podlegają różnice wartości progu rozumienia mowy w obu uszach (SRT, ang. Speech Reception Threhold).
Test BILD można wykonać zarówno przy pomocy słuchawek, jak i używając głośników w swobodnym polu akustycznym. Jego wynik przedstawiany jest liczbowo jako różnica wartości progu rozumienia mowy, gdy sygnał i hałas podawane są równocześnie z tego samego głośnika i wartości progu rozumienia mowy, gdy sygnał i hałas podawane są z różnych głośników. Różnica progu rozumienia mowy (BILD) zależy od kilku czynników, na przykład ilości i lokalizacji głośników oraz rodzaju użytych testów słownych. Prawidłowe wartości różnicy progu rozumienia mowy (BILD) wahają się od 4 do 8 dB, podczas gdy u pacjentów z upośledzeniem zdolności przetwarzania sygnałów wynoszą od 0 do 3 dB. Osoby te odczuwają zatem trudności w porozumiewaniu się w nie sprzyjających warunkach akustycznych.

Zaburzenia przetwarzania sygnału a wiek pacjenta

Zdolność ośrodkowego układu nerwowego do prawidłowego przetwarzania sygnału, a co za tym idzie do efektywnego słuchania obuusznego i umiejętności rozumienia mowy w hałasie, pogarsza się wraz z wiekiem, nawet jeżeli próg słyszenia pozostaje w normie. W testach porównujących różnicę słyszenia tonu zagłuszanego (BMLD) i różnicę progu rozumienia mowy (BILD), w grupie pacjentów w wieku od 63 do 80 lat i w grupie ludzi młodych, stwierdzono znamiennie niższe wartości obu testów u osób w starszym wieku.

Wybór kandydatów do aparatowania obuusznego

Określenie szans powodzenia aparatowania obuusznego ma istotne znaczenie dla każdego audioprotetyka. Biorąc pod uwagę występowanie zjawiska deprywacji słuchu¹ obustronne aparatowanie jest wskazane u wszystkich pacjentów z obustronnym niedosłuchem. Należy jednak zdawać sobie sprawę z potencjalnych trudności w przetwarzaniu sygnału przy słuchaniu obuusznym. Wskaźnikami możliwych problemów z akceptacją dwóch aparatów mogą być zatem niskie wartości różnicy słyszenia tonu zagłuszanego (BMLD) i różnicy progu rozumienia mowy (BILD).
Skutkiem obuusznego aparatowania pacjenta może być:

Stopniowa poprawa zdolności rozumienia mowy w trudnych warunkach akustycznych, spowodowana odwróceniem zjawiska deprywacji słuchu. Pacjent powinien mieć świadomość, że proces ten może trwać nawet kilka miesięcy.

Brak poprawy zdolności rozumienia mowy w trudnych warunkach akustycznych, mimo codziennego korzystania z dwóch aparatów słuchowych i wyraźnych korzyści odnoszonych w warunkach łatwiejszych. Sytuacja taka ma miejsce, gdy upośledzenie zdolności przetwarzania sygnału wynika z uszkodzeń na poziomie ośrodkowego układu nerwowego.

Zrozumienie zdolności przetwarzania sygnału w rzeczywistym środowisku akustycznym wiąże się z koniecznością prowadzenia dalszych badań. Podobnie zjawisko odwrócenia deprywacji słuchu obserwowane przy obuusznym aparatowaniu również wymaga dalszych obserwacji. Istotne jest, aby przy podejrzeniu upośledzenia zdolności przetwarzania sygnału na podstawie testu BMLD, nie rezygnować z prób obustronnego aparatowania niedosłuchu, ponieważ niekiedy może ono przynieść pacjentowi korzyści. Wśród nich  wymienia się poprawę umiejętności lokalizacji źródła dźwięku w przestrzeni, uzyskanie efektu sumowania głośności oraz funkcjonowanie w bardziej naturalnym środowisku akustycznym.

¹ Deprywacja słuchu została omówiona w artykule: „Zjawisko deprywacji słuchu – problem większości protezowanych pacjentów” w 20 numerze OTOSKOP-u (lipiec 99).

PIŚMIENNICTWO:

1. Blauert J.: „Spatial Hearing” Cambridge MA, MIT Press, 1983.
2. Markides A.: „Reactions to Binaural Hearing Aid Fitting” Scand. Audiol. Suppl. 15, 1982.
3. Noble W., Byrne D.: „A Comparison of Different Binaural Hearing Aid Systems for Sound Localization in the Horizontal and Vertical Planes” British Journal of Audiology, vol 24, 1990.
4. Weinrich S., G.: „Auditory Deprivation and Binaural Fitting of Hearing Instruments” Notes from Oticon, 1994.