專利名稱：一種電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子耳蝸領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試 與評(píng)估系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子耳蝸技術(shù)是目前唯一可以讓聾人恢復(fù)聽覺的神經(jīng)修復(fù)術(shù)，通過用電流直接刺 激聽神經(jīng)，使聾人恢復(fù)聽覺，已幫助全球超過12萬(wàn)電子耳蝸植入者不同程度的恢復(fù)了聽 力。如圖1所示，人工耳蝸由體外機(jī)部件和植入體部件兩部分組成，其中體外機(jī)部件主要包 括傳聲器(如麥克風(fēng)等)、言語(yǔ)處理器和發(fā)射線圈，植入體部件主要包括接收線圈、處理器、 刺激電極及參考電極組成。在系統(tǒng)連接正常的情況下，麥克風(fēng)接收聲信號(hào)，通過言語(yǔ)處理 器，將聲信號(hào)進(jìn)行分析處理并編碼，通過頭件(發(fā)射線圈)透過皮膚傳送到植入體部件的接 收線圈，經(jīng)過刺激器的解碼處理后，產(chǎn)生相應(yīng)頻率及電流強(qiáng)度的脈沖信號(hào)并傳送到各個(gè)刺 激電極。通過電極刺激聽神經(jīng)，將脈沖信號(hào)傳到聽覺中樞從而為使用者產(chǎn)生聽覺。電刺激聽覺音調(diào)感知是電子耳蝸模擬人耳功能的理論基礎(chǔ)。正常人的耳蝸中有大 約3000個(gè)左右的纖毛細(xì)胞，分別被調(diào)諧在從20 20，OOOHz之間的不同頻率上，同時(shí)，每 一個(gè)纖毛細(xì)胞中有10 20個(gè)刺激聽覺的神經(jīng)纖維，它們將信息傳向中樞神經(jīng)系統(tǒng)。根據(jù) 部位編碼，聲音的不同頻率信息由不同的聽覺通道傳輸。假設(shè)每個(gè)神經(jīng)纖維為一條頻率傳 輸通道，較之現(xiàn)在電子耳蝸有限數(shù)目的電極(8 2 所能提供的頻率傳輸通路，正常人耳 能提供頻率分辨力比電子耳蝸要高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。由于目前電極制造技術(shù)及如何在耳蝸中 放置電極技術(shù)的限制，很難再增加植入電極的數(shù)量。這也就意味著，從信號(hào)處理策略的角度 而言，完全依據(jù)部位編碼，很難改善電子耳蝸的頻率分辨力。心理聲學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，時(shí)間編碼 在電刺激中大概是通過變化刺激速率來模擬的，其限定范圍是300 500Hz。也就是說，在 電極數(shù)不增加的前提下，有可能通過變換刺激率模擬時(shí)間編碼來提高電子耳蝸的頻率分辨 力。國(guó)外對(duì)電刺激聽覺音調(diào)感知的研究始于上世紀(jì)80年代Cochlear公司與墨爾本大 學(xué)的一系列合作的測(cè)試，具有代表性的是Clack及Tong等人利用Cochlear產(chǎn)品做的電刺 激聽覺心理聲學(xué)測(cè)試。2000年之后，由于電子耳蝸產(chǎn)品的普及，電子耳蝸公司與科研單位的 合作日益加強(qiáng)，電刺激聽覺音調(diào)的研究在美國(guó)和歐洲得到迅速發(fā)展。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)研究，電 刺激聽覺音調(diào)感知在幫助解釋人類聽覺機(jī)理方面已經(jīng)取得了一定成果；作為電子耳蝸相關(guān) 研究，電刺激聽覺音調(diào)感知正在指導(dǎo)與修正電子耳蝸聲音編碼策略的發(fā)展。目前國(guó)外對(duì)音 調(diào)感知的研究已經(jīng)由傳統(tǒng)的對(duì)植入者的主觀心理聲學(xué)測(cè)試向結(jié)合腦電設(shè)備測(cè)試的客觀評(píng) 價(jià)方面發(fā)展。。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)通過選擇“部位”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊8、“時(shí)間”音調(diào)測(cè)試 與評(píng)估模塊9或“部位-時(shí)間”結(jié)合音調(diào)感知的測(cè)試與評(píng)估模塊10，結(jié)合被試者基本信息與 電刺激響度信息數(shù)據(jù)庫(kù)6和電刺激聽覺音調(diào)感知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)7進(jìn)行測(cè)試與評(píng)估；如圖3和 圖4所示，所述的“部位”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊8，用于測(cè)試植入電極位置與電刺激聽覺音調(diào) 感知的相互關(guān)系；所述的“時(shí)間”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊9，用于測(cè)試電脈沖刺激速率與音調(diào)感知的相 互關(guān)系；所述的“部位-時(shí)間”結(jié)合音調(diào)感知的測(cè)試與評(píng)估模塊10，用于測(cè)試電極位置-電 脈沖刺激速率結(jié)合與音調(diào)感知的相互關(guān)系；所述的被試者基本信息與電刺激響度信息數(shù)據(jù)庫(kù)6用于記錄存儲(chǔ)被試者的個(gè)人 基本信息與電刺激相關(guān)參數(shù)信息，包括電子耳蝸植入者信息錄入模塊11、實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇 模塊13和響度平衡調(diào)節(jié)模塊16所獲取的的數(shù)據(jù)；所述的電刺激聽覺音調(diào)感知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)7包括音調(diào)感知測(cè)試模塊17、音調(diào)感知 結(jié)果計(jì)算模塊18和音調(diào)感知評(píng)估模塊19所獲取的的數(shù)據(jù)；所述的電子耳蝸植入者是指配帶專用電子耳蝸語(yǔ)言處理器的被試者。所述的實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇模塊13包括選擇電脈沖刺激模式、電脈沖刺激速率、電脈 沖寬度、電脈沖刺激時(shí)長(zhǎng)、電脈沖刺激間隔和測(cè)試電極的電刺激信息；所述的測(cè)試電極數(shù)目為4-M個(gè)電極；所述的電脈沖刺激時(shí)長(zhǎng)為200-1000ms ；所述 的電脈沖刺激間隔為200-1000ms。作為一種優(yōu)選，所述的電脈沖刺激時(shí)長(zhǎng)為500ms。所述的電脈沖刺激間隔為 500ms ο所述的被試者基本信息與電刺激響度信息數(shù)據(jù)庫(kù)6還包括臨床測(cè)試電流值測(cè)試 模塊15對(duì)被試者進(jìn)行臨床電流值測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)；所述的臨床測(cè)試電流值測(cè)試模塊15，用于在實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇模塊13選定參數(shù)之后， 任選若干個(gè)電極進(jìn)行閾值和舒適值的心理物理測(cè)試，再由響度平衡調(diào)節(jié)模塊16進(jìn)行響度 調(diào)節(jié)。所述的響度平衡調(diào)節(jié)模塊16對(duì)用于測(cè)試電極的電流值，進(jìn)行兩兩比較，直至被試 者對(duì)所有測(cè)試電極的電流值響度感受相同。所述的兩兩比較是以所選的第1個(gè)電極的電流 值為參考電流值，對(duì)所選第1和第2兩個(gè)電極的電流值進(jìn)行調(diào)節(jié)，再對(duì)所選的第2和第3兩 個(gè)電極的電流值進(jìn)行調(diào)節(jié)，依此類推。所述的音調(diào)感知測(cè)試模塊17，用于比較從電極-刺激速率序列中隨機(jī)選擇的的兩 個(gè)刺激中音調(diào)更“高”的一個(gè)。被試者需要從兩個(gè)刺激中選擇音調(diào)更“高”的一個(gè)；所述的 兩個(gè)刺激是從電極-刺激速率序列中隨機(jī)選擇的，每種測(cè)試組合重復(fù)測(cè)試20次，所述的每 種測(cè)試組合包括兩個(gè)刺激；所述的測(cè)試組合分別為{1-1000，4-1000}、{4-1000,7-1000}和 {7-1000，11-1000}，其中電極-刺激速率1-1000表示第1個(gè)電極，刺激速率為1000Hz ；電 極-刺激速率4-1000表示第4個(gè)電極，刺激速率為1000Hz，電極-刺激速率7-1000表示 第7個(gè)電極，刺激速率為1000Hz ；電極-刺激速率11-1000表示第11個(gè)電極，刺激速率為 IOOOHz。
所述的音調(diào)感知結(jié)果計(jì)算模塊18，用于通過計(jì)算敏感度指標(biāo)，確定從低到高的音 調(diào)感知水平。所述的音調(diào)感知評(píng)估模塊19，用于收集所有測(cè)試信息及數(shù)據(jù)，生成測(cè)試評(píng)估表格。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的一種電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，通過采 用現(xiàn)代心理物理方法測(cè)量電刺激聽覺音調(diào)感知的敏感性指標(biāo)來評(píng)估電子耳蝸使用者的音 調(diào)感知能力，包括對(duì)“部位”音調(diào)、“時(shí)間”音調(diào)及“部位-時(shí)間”結(jié)合音調(diào)感知的測(cè)試與評(píng)估， 該方法能夠準(zhǔn)確有效地度量與評(píng)價(jià)電子耳蝸使用者的電刺激音調(diào)感知水平，為受試者進(jìn)一 步康復(fù)訓(xùn)練提供建議。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電子耳蝸系統(tǒng)整體說明框示意圖；圖2為本發(fā)明的電刺激聽覺音調(diào)感知評(píng)估系統(tǒng)框示意圖；圖3為本發(fā)明的電刺激聽覺音高感知測(cè)試與評(píng)估軟件平臺(tái)系統(tǒng)框示意圖；圖4為本發(fā)明的電刺激聽覺音高感知測(cè)試與評(píng)估方法包含測(cè)試模塊示意圖；圖5為本發(fā)明的電刺激聽覺音高感知測(cè)試與評(píng)估流程圖；圖6為本發(fā)明的實(shí)施實(shí)例測(cè)試中的電刺激脈沖示意圖；圖7為本發(fā)明的實(shí)施實(shí)例測(cè)試中“部位”音調(diào)感知評(píng)估曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明所提供的技術(shù)方案。如圖2所示，為本發(fā)明的電刺激聽覺音調(diào)感知評(píng)估系統(tǒng)框圖；測(cè)試之前，首先搭建 如圖2所示的測(cè)試系統(tǒng)。需要被試者取下日常使用的言語(yǔ)處理器，改為佩戴本測(cè)試專用的 言語(yǔ)處理器。在系統(tǒng)連接正常之后，準(zhǔn)備開始測(cè)試；如圖5所示，為本發(fā)明的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估流程圖；首先通過電子 耳蝸植入者信息錄入模塊11由測(cè)試人員協(xié)助被試者錄入其基本信息，包括姓名、性別、年 齡、致聾原因、耳聾持續(xù)時(shí)間、植入電子耳蝸型號(hào)等；之后在選擇測(cè)試項(xiàng)目模塊12選擇“部 位”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊8 ；由于被試者是第一次測(cè)試，選擇臨床測(cè)試電流值測(cè)試模塊15對(duì) 被試者進(jìn)行臨床電流值測(cè)量，在選定電極數(shù)目、刺激模式、刺激速率、脈沖寬度等參數(shù)之后， 任選4個(gè)電極進(jìn)行閾值和舒適值的心理物理測(cè)試，其結(jié)果如表1及表2所示在電子耳蝸系統(tǒng)中，電流單位代表電刺激脈沖幅度的大小。通常的電流單位取值 為0-255，代表電子耳蝸能夠提供的電刺激幅度范圍。表1電刺激參數(shù)選擇
權(quán)利要求
1.一種電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)通過選擇“部 位”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(8)、“時(shí)間”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(9)或“部位-時(shí)間”結(jié)合音調(diào) 感知的測(cè)試與評(píng)估模塊(10)，結(jié)合被試者基本信息與電刺激響度信息數(shù)據(jù)庫(kù)(6)和電刺激 聽覺音調(diào)感知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(7)進(jìn)行測(cè)試與評(píng)估；所述的“部位”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(8)，用于測(cè)試植入電極位置與電刺激聽覺音調(diào)感 知的相互關(guān)系；所述的“時(shí)間”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(9)，用于測(cè)試電脈沖刺激速率與音調(diào)感知的相互 關(guān)系；所述的“部位-時(shí)間”結(jié)合音調(diào)感知的測(cè)試與評(píng)估模塊(10)，用于測(cè)試電極位置-電脈 沖刺激速率結(jié)合與音調(diào)感知的相互關(guān)系；所述的被試者基本信息與電刺激響度信息數(shù)據(jù)庫(kù)(6)用于記錄存儲(chǔ)被試者的個(gè)人基 本信息與電刺激相關(guān)參數(shù)信息，包括電子耳蝸植入者信息錄入模塊(11)、實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇 模塊(1 和響度平衡調(diào)節(jié)模塊(16)所獲取的的數(shù)據(jù)；所述的電刺激聽覺音調(diào)感知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(7)包括音調(diào)感知測(cè)試模塊(17)、音調(diào)感知 結(jié)果計(jì)算模塊(18)和音調(diào)感知評(píng)估模塊(19)所獲取的的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇模塊(13)包括選擇電脈沖刺激模式、電脈沖刺激速率、電脈沖寬度、電脈沖 刺激時(shí)長(zhǎng)、電脈沖刺激間隔和測(cè)試電極的電刺激信息；所述的測(cè)試電極數(shù)目為4-M個(gè)電極；所述的電脈沖刺激時(shí)長(zhǎng)為200-1000ms ；所述的電脈沖刺激間隔為200-1 OOOms。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 電脈沖刺激時(shí)長(zhǎng)為500ms。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 電脈沖刺激間隔為500ms。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 被試者基本信息與電刺激響度信息數(shù)據(jù)庫(kù)(6)還包括臨床測(cè)試電流值測(cè)試模塊(1 對(duì)被 試者進(jìn)行臨床電流值測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)；所述的臨床測(cè)試電流值測(cè)試模塊(15)，用于在實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇模塊(1 選定參數(shù)之后， 任選若干個(gè)電極進(jìn)行閾值和舒適值的心理物理測(cè)試，再由響度平衡調(diào)節(jié)模塊(16)進(jìn)行響 度調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 響度平衡調(diào)節(jié)模塊(16)對(duì)用于測(cè)試電極的電流值，進(jìn)行兩兩比較，直至被試者對(duì)所有測(cè)試 電極的電流值響度感受相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 音調(diào)感知測(cè)試模塊(17)，用于比較從電極-刺激速率序列中隨機(jī)選擇的的兩個(gè)刺激中音調(diào) 更“高”的一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 音調(diào)感知結(jié)果計(jì)算模塊(18)，用于通過計(jì)算敏感度指標(biāo)，確定從低到高的音調(diào)感知水平。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的 音調(diào)感知評(píng)估模塊(19)，用于收集所有測(cè)試信息及數(shù)據(jù)，生成測(cè)試評(píng)估表格。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電刺激聽覺音調(diào)感知測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)通過選擇“部位”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(8)、“時(shí)間”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(9)或“部位-時(shí)間”結(jié)合音調(diào)感知的測(cè)試與評(píng)估模塊(10)，結(jié)合被試者基本信息與電刺激響度信息數(shù)據(jù)庫(kù)(6)和電刺激聽覺音調(diào)感知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(7)進(jìn)行測(cè)試與評(píng)估；所述的“部位”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(8)，用于測(cè)試植入電極位置與電刺激聽覺音調(diào)感知的相互關(guān)系；所述的“時(shí)間”音調(diào)測(cè)試與評(píng)估模塊(9)，用于測(cè)試電脈沖刺激速率與音調(diào)感知的相互關(guān)系；所述的“部位-時(shí)間”結(jié)合音調(diào)感知的測(cè)試與評(píng)估模塊(10)，用于測(cè)試電極位置-電脈沖刺激速率結(jié)合與音調(diào)感知的相互關(guān)系。該方法準(zhǔn)確、有效。
文檔編號(hào)A61B5/12GK102058453SQ201010529299
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者馮海泓, 原猛, 平利川, 李亞杰, 陳洪斌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所, 杭州諾爾康神經(jīng)電子科技有限公司