Кохлеарная имплантация: Стратегии кодирования речи

Кохлеарный имплант возвращает слух

Кохлеарный имплант возвращает слух

Автор: Alex Alviar , США

Кохлеарные импланты способны осуществлять стимуляцию несколькими разными способами, каждый из которых называется стратегией кодирования речи. Разные импланты предлагают разные стратегии:

  • Nucleus 22: SPEAK
  • Nucleus 24: SPEAK, ACE, CIS
  • Clarion: SAS, MPS, CIS
  • Clarion CII: High Res Broadband (широкий диапазон с высоким разрешением)
  • Med-El: CIS+

I. Описание стратегий кодирования речи

Ниже приведены краткие описания стратегий и пояснения, как они работают.

CIS  (Clarion, Med-El, N22, N24): Стратегия CIS является, возможно, самой простой. В базовом варианте эта стратегия использует один и тот же набор из 6 – 8 электродов (все остальные электроды просто не используются). Электроды активизируются последовательно, один за другим, чтобы подавать звук на разные части улитки соответственно исходному звуковому сигналу. Частота стимуляции в зависимости от типа импланта может составлять до 20000 импульсов в секунду. Med-El использует так называемую стратегию CIS+, которая в сущности представляет собой стратегию CIS со слегка усовершенствованным алгоритмом обработки. CIS расшифровывается как Continuous Interleaved Sampler.

SAS (только Clarion): Активизирует все электроды одновременно, точно так же, как звук передается в нормальном ухе (на все части улитки сразу). Преимущества этой стратегии заключаются в том, что она ближе других к способу передачи звука в нормальном ухе и позволяет передавать больше звуковой информации в каждом цикле стимуляции улитки (до 100000 изменений звука в секунду). Недостатком является то, что стимуляция от одного электрода может взаимодействовать со стимуляцией от другого электрода (искажать результат стимуляции от другого электрода), это явление называется «взаимодействием каналов». Электродная матрица Clarion HiFocus была разработана для существенного снижения взаимодействия каналов, однако не устранила его полностью. Стратегия SAS использует биполярную стимуляцию (т.е. использует для стимуляции пары электродов), и потому использует 16 электродов для создания 8 каналов. SAS расшифровывается как Simultaneous Analog Stimulation.

MPS (только Clarion): Это гибрид стратегий CIS и SAS, созданные как попытка усилить некоторые теоретические преимущества SAS, избежав недостатков, связанных с взаимодействием каналов. В стратегии MPS одновременно стимулируются два или более электродов, однако они находятся друг от друга достаточно далеко, чтобы не сказывалось взаимодействие каналов. Как и SAS, MPS использует биполярную стимуляцию и использует 16 электродов для создания 8 каналов. Иногда для стратегии MPS используется название PPS.

SPEAK и n-of-m (N22, N24): Теоретическое обоснование стратегии SPEAK (называемой также n-of-m) заключается в том, чтобы акцентировать самые сильные звуковые частоты (спектральные максимумы) и подавлять остальные в попытке донести до пользователя самые важные звуковые ключи, необходимые для понимания речи. В каждом цикле стимуляции выбираются разные конфигурации, содержащие до 8 электродов. Эта стратегия может быть очень удобной в тех ситуациях, когда имеется очень много фоновых шумов, однако недостатком ее является то, что в этой стратегии относительно ограничена скорость стимуляции, а также то, что акцентируя одни частоты и ослабляя другие, она намеренно искажает исходный звуковой сигнал. Экспериментальная форма стратегии n-of-m была опробована независимыми исследователями импланта Clarion, которые сообщают, что получены обнадеживающие результаты. SPEAK расшифровывается как Spectral PEAK extraction.

ACE (только N24): Стратегия ACE представляет собой гибрид стратегий CIS и SPEAK, точно так же, как MPS является гибридом стратегий CIS и SAS. Стратегия ACE сочетает более высокие частоты стимуляции CIS с выделением определенных частот в стратегии SPEAK. Обычно в каждом цикле стимуляции ACE активирует от 6 до 12 электродов из имеющихся 22 электродов. ACE расшифровывается как Advanced Combination Encoders.

High Resolution (только Clarion CII): Это экспериментальная платформа, которая использует более высокие частоты стимуляции, чем когда-либо возможные в любых типах имплантов, и больше каналов, чем в предыдущих поколения устройства Clarion. Теоретически, высокая частота стимуляции дает преимущества стратегии SAS, позволяя в то же время избежать взаимодействия каналов. Исследователи ведут эксперименты с целью определить лучший способ передачи этой дополнительной звуковой информации, поэтому могут появиться несколько вариантов этой стратегии с высоким разрешением.

Помимо всех различий в стратегиях речи есть, разумеется, еще индивидуальная настройка и оптимизация, которую аудиолог проводит для каждого пациента. Например, могут изменяться в некоторых пределах точная частота стимуляции или число электродов.

Теоретически можно использовать на устройстве Clarion такие стратегии как ACE или SPEAK. Опубликованы сообщения только об одной попытке применить для устройства Clarion стратегию, аналогичную SPEAK, которая дала неопределенный результат. Поскольку стратегии SAS и MPS требуют возможностей, которыми Nucleus и Med-El не обладают, невозможно опробовать на них эти стратегии.

II. Предпочтительные стратегии кодирования речи

Невозможно предсказать заранее, какая стратегия кодирования речи окажется лучшей для конкретного пациента. Разные люди считают лучшими разные стратегии, и единственным способом узнать, какая стратегия лучшая для вас, это опробовать их на себе! Мы знаем только, что в целом пользователи отдают предпочтение одним стратегиям перед другими. Ниже приведены данные о предпочтениях пользователей имплантов Nucleus 24 и Clarion HiFocus:

Clarion CII Bionic Ear (источник: исследования компании Advanced Bionics):

96% High Resolution

4% SAS, PPS или CIS

Nucleus 24 (источник: исследования компании Cochlear Corp, апрель 1999):

61% ACE

23% SPEAK

8% CIS

8% Нет предпочтений/Не уверены

Естественно, не существует данных о сравнении стратегий ACE или SPEAK с SAS, MPS или High Resolution, поскольку эти стратегии не могут быть реализованы на одном и том же устройстве, чтобы пользователь мог их сравнить.

Вы должны быть авторизованы, чтобы добавить комментарий.