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The effect of fluctuating maskers on speech understanding of high-performing cochlear implant users
(2016)
Objective: The present study evaluated whether the poorer baseline performance of cochlear implant (CI) users or the technical and/or physiological properties of CI stimulation are responsible for the absence of masking release. Design: This study measured speech reception thresholds (SRTs) in continuous and modulated noise as a function of signal to noise ratio (SNR). Study sample: A total of 24 subjects participated: 12 normal-hearing (NH) listeners and 12 subjects provided with recent MED-EL CI systems. Results: The mean SRT of CI users in continuous noise was −3.0 ± 1.5 dB SNR (mean ± SEM), while the normal-hearing group reached −5.9 ± 0.8 dB SNR. In modulated noise, the difference across groups increased considerably. For CI users, the mean SRT worsened to −1.4 ± 2.3 dB SNR, while it improved for normal-hearing listeners to −18.9 ± 3.8 dB SNR. Conclusions: The detrimental effect of fluctuating maskers on SRTs in CI users shown by prior studies was confirmed by the current study. Concluding, the absence of masking release is mainly caused by the technical and/or physiological properties of CI stimulation, not just the poorer baseline performance of many CI users compared to normal-hearing subjects. Speech understanding in modulated noise was more robust in CI users who had a relatively large electrical dynamic range.
BACKGROUND:
While hearing aids for a contralateral routing of signals (CROS-HA) and bone conduction devices have been the traditional treatment for single-sided deafness (SSD) and asymmetric hearing loss (AHL), in recent years, cochlear implants (CIs) have increasingly become a viable treatment choice, particularly in countries where regulatory approval and reimbursement schemes are in place. Part of the reason for this shift is that the CI is the only device capable of restoring bilateral input to the auditory system and hence of possibly reinstating binaural hearing. Although several studies have independently shown that the CI is a safe and effective treatment for SSD and AHL, clinical outcome measures in those studies and across CI centers vary greatly. Only with a consistent use of defined and agreed-upon outcome measures across centers can high-level evidence be generated to assess the safety and efficacy of CIs and alternative treatments in recipients with SSD and AHL.
METHODS:
This paper presents a comparative study design and minimum outcome measures for the assessment of current treatment options in patients with SSD/AHL. The protocol was developed, discussed, and eventually agreed upon by expert panels that convened at the 2015 APSCI conference in Beijing, China, and at the CI 2016 conference in Toronto, Canada.
RESULTS:
A longitudinal study design comparing CROS-HA, BCD, and CI treatments is proposed. The recommended outcome measures include (1) speech in noise testing, using the same set of 3 spatial configurations to compare binaural benefits such as summation, squelch, and head shadow across devices; (2) localization testing, using stimuli that rove in both level and spectral content; (3) questionnaires to collect quality of life measures and the frequency of device use; and (4) questionnaires for assessing the impact of tinnitus before and after treatment, if applicable.
CONCLUSION:
A protocol for the assessment of treatment options and outcomes in recipients with SSD and AHL is presented. The proposed set of minimum outcome measures aims at harmonizing assessment methods across centers and thus at generating a growing body of high-level evidence for those treatment options.
BiCI users’ sensitivity to interaural phase differences for single- and multi-channel stimulation
(2016)
Im Rahmen der Cochleaimplantat (CI)-Versorgung werden sowohl intraoperativ als auch postoperativ verschiedene elektrische und elektrophysiologische Diagnostikverfahren eingesetzt, bei denen elektrische Messgrößen vom CI erfasst und elektrophysiologische Messungen bei CI-Patienten durchgeführt werden. Zu den elektrophysiologischen Diagnostikverfahren zählen die Messung der elektrisch evozierten Summenaktionspotenziale des Hörnervs, die Registrierung der elektrisch evozierten auditorischen Hirnstammpotenziale und die Erfassung der elektrisch evozierten auditorischen kortikalen Potenziale. Diese Potenziale widerspiegeln die Erregung des Hörnervs und die Reizverarbeitung in verschiedenen Stationen der aufsteigenden Hörbahn bei intracochleärer elektrischer Stimulation mittels eines CI. Bei den aktuellen CI sind die Beurteilung der Elektrodenlage sowie die Prüfung der Ankopplung des Implantats an den Hörnerv wichtige Anwendungsgebiete der elektrophysiologischen Diagnostikverfahren. Ein weiteres bedeutendes Einsatzfeld stellt die Prüfung der Reizverarbeitung in der Hörbahn dar. Das Hauptanwendungsgebiet dieser Verfahren bildet jedoch die Unterstützung der Anpassung der CI-Sprachprozessoren bei Säuglingen und Kleinkindern auf der Basis elektrophysiologischer Schwellen.
Die drei großen Hersteller von Cochlea-Implantat (CI)-Systemen ermöglichen es klinischen Audiologen, die Mikrofoneigenschaften der meisten CI-Sprachprozessoren zu prüfen. Dazu können bei diesen Sprachprozessoren Monitorkopfhörer angeschlossen und das/die Mikrofon(e) inklusive eines Teils der Signalvorverarbeitung abgehört werden. Präzise Angaben dazu, mit welchen Stimuli, bei welchem Pegel und nach welchem Kriterium diese Prüfung stattfinden soll, machen die CI-Hersteller nicht. Auf Basis dieser Prüfung soll der Audiologe dann über die Funktion der Mikrofone und damit darüber entscheiden, ob der betreffende Sprachprozessor an den Hersteller eingeschickt wird oder nicht.
Zur Objektivierung der CI-Sprachprozessor-Mikrofon-Prüfung haben wir eine Testbox entwickelt, mit der alle abhörbaren aktuellen CI-Sprachprozessoren der drei großen Hersteller geprüft werden können. Die Box wurde im 3D-Druck-Verfahren hergestellt. Der zu prüfende Sprachprozessor wird in die Messbox eingehängt und über einen darin verbauten Lautsprecher mit definierten Prüfsignalen (Sinustöne unterschiedlicher Frequenz) beschallt. Das Mikrofonsignal wird über das Kabel der Monitorkopfhörer herausgeführt und mit einer Shifting- and Scaling-Schaltung in einen Spannungsbereich transformiert, der für die AD-Wandlung mit einem Mikrokontroller (ATmega1280 verbaut auf einem Arduino Mega) geeignet ist. Derselbe Mikrokontroller übernimmt über einen eigens gebauten DA-Wandler die Ausgabe der Sinustöne über den Lautsprecher. Signalaufnahme und –wiedergabe erfolgen mit jeweils 38,5 kHz Samplingrate. Der für jede Frequenz über mehrere Perioden des Prüfsignals ermittelte Effektivwert wird mit dem Effektivwert, der mit einem neuwertigen Referenzprozessor für diese Frequenz gemessen wurde, verglichen. Die Messergebnisse werden graphisch auf einem Display ausgegeben.
Derzeit läuft eine erste Datenerhebung mit in der Klinik subjektiv auffällig gewordenen CI-Sprachprozessoren, die anschließend in der Messbox untersucht werden. So sollen realistische Schwellen für kritische Abweichungen von den Referenz-Effektivwerten ermittelt werden. Im weiteren Verlauf sollen dann Hit und False Alarm-Raten der subjektiven Prüfung bestimmt werden.
Objectives: Speech recognition on the telephone poses a challenge for patients with cochlear implants (CIs) due to a reduced bandwidth of transmission. This trial evaluates a home-based auditory training with telephone-specific filtered speech material to improve sentence recognition. Design: Randomised controlled parallel double-blind. Setting: One tertiary referral centre. Participants: A total of 20 postlingually deafened patients with CIs. Main outcome measures: Primary outcome measure was sentence recognition assessed by a modified version of the Oldenburg Sentence Test filtered to the telephone bandwidth of 0.3-3.4 kHz. Additionally, pure tone thresholds, recognition of monosyllables and subjective hearing benefit were acquired at two separate visits before and after a home-based training period of 10-14 weeks. For training, patients received a CD with speech material, either unmodified for the unfiltered training group or filtered to the telephone bandwidth in the filtered group. Results: Patients in the unfiltered training group achieved an average sentence recognition score of 70.0%±13.6% (mean±SD) before and 73.6%±16.5% after training. Patients in the filtered training group achieved 70.7%±13.8% and 78.9%±7.0%, a statistically significant difference (P=.034, t10 =2.292; two-way RM ANOVA/Bonferroni). An increase in the recognition of monosyllabic words was noted in both groups. The subjective benefit was positive for filtered and negative for unfiltered training. Conclusions: Auditory training with specifically filtered speech material provided an improvement in sentence recognition on the telephone compared to training with unfiltered material.