Открытое протезирование

Открытое протезирование

Открытое протезирование становится в последнее время очень популярным. Многие пользователи слуховых аппаратов уже оценили преимущества открытого протезирования как единственного решения для снижения негативных ощущений, связанных с окклюзией. Устранение окклюзии также позволяет поднять привлекательность слуховых аппаратов для новых пользователей.
Базисом теории открытого протезирования является теория акустики. Результат – современная технология обработки акустических сигналов, позволяющая сочетать возможность использования открытого вкладыша с адекватным усилением без возникновения обратной связи. Такое решение улучшает разборчивость и убирает отрицательное влияние окклюзии. Для открытого протезирования можно использовать слуховые аппараты с разными возможностями, например, с направленностью. Однако необходимо хорошо понять последствия такого использования и объяснить пользователю преимущества данной опции. Эта статья посвящена следующим вопросам – почему необходимо открытое протезирование, как его осуществлять и когда применять.

Введение

Концепция настройки слуховых аппаратов с открытым вкладышем появилась в последнее десятилетие. В такой ситуации ВТЕ настраивался, используя соединение со стандартной трубочкой, а вкладыш применялся, только чтобы удержать трубочку в слуховом проходе. Изготавливался вкладыш из небольшого количества материала, что позволяло держать слуховой проход открытым. Такая настройка была очень успешной для пользователей с небольшими потерями слуха. Но риск возникновения обратной связи не позволял увеличивать усиление слухового аппарата. Поэтому пациентам со средними потерями слуха приходилось либо приобретать крупные аппараты со стандартными вкладышами, либо использовать аппарат без должного усиления.

Задача открытого протезированияэто обеспечение необходимого усиления для пациентов со значительными потерями слуха при сохранении комфортности звука и привлекательности дизайна слуховых аппаратов.

Эффект окклюзии

Одна из основных жалоб, чаще всего встречающихся при эксплуатации слуховых аппаратов – это собственный голос. Когда пациент говорит или жует, звук поступает на барабанную перепонку двумя путями: воздушным – через слуховой проход – и путем костной проводимости. Вот почему мы никогда не узнаем свой собственный голос, воспроизводимый через аудиоаппаратуру. Костная составляющая нашего голоса не может быть воспроизведена через аппаратуру – это только наше собственное внутреннее порождение.

Когда слуховой проход закупорен или частично закупорен (затычка, вкладыш, внутриушной аппарат), давление звуковой волны в нем выше, чем при открытом проходе, потому что звук не может распространиться наружу из-за физического барьера. Пациенты описывают окклюзию как слишком громкое, глухое звучание собственного голоса или сравнивают её с разговором в ведре.

Жалобы на окклюзию типичны для пациентов с ненарушенным слухом на низких частотах, где обычно потери меньше 40 дБл. Из числа пациентов с такими потерями, сделавших попытку носить слуховые аппараты, 27% остались не удовлетворены результатом и даже просто отказались носить слуховой аппарат именно из-за эффекта окклюзии.

Почему окклюзии стоит уделять внимание?
Чтобы улучшить звучание собственного голоса пациента и дать ему возможность прибавить усиление слухового аппарата.

Как уменьшить эффект окклюзии слухового аппарата?
Эффект окклюзии возможно уменьшить за счет увеличения диаметра вента. Вент может быть сделан и в индивидуальном ушном вкладыше, и в корпусе внутриушного аппарата.

Как только мы увеличиваем размер вента, жалобы на окклюзию уменьшаются. В основе этого эффекта лежат физические свойства акустической массы. Акустическая масса определяется следующим математическим выражением:

Акустическая масса = kх*(длина вента) / (диаметр вента)2

Так как диаметр вента обратно пропорционален акустической массе, то его увеличение приведет к уменьшению акустической массы и таким образом уменьшит окклюзию. Однако размер вента ограничен размерами индивидуального слухового прохода и трубочки слухового аппарата. Размеры индивидуального слухового прохода фиксированы и не могут быть увеличены. При внутриушном исполнении слухового аппарата размер вента ограничен размерами корпуса слухового аппарата. Возможность увеличить диаметр вента есть только у заушного аппарата. Чем тоньше используемая нами трубочка, тем больших размеров вент мы можем использовать. Наружный диаметр стандартной ВТЕ трубочки – 3,3 мм. Существует опция, позволяющая уменьшить диаметр трубочки до 1,02 мм. Используя трубочку с меньшим наружным диаметром, мы уменьшаем ее внутренний диаметр (с 1,9 мм до 0,71 мм). Звук из слухового аппарата при этом будет сжиматься и, следовательно, СА будет нуждаться в перекалибровке на новые характеристики трубочки.
Другая возможность уменьшить акустическую массу – сделать меньше длину вента. Длина вента может быть уменьшена за счет уменьшения длины вкладыша. Для предотвращения риска обратной связи и из косметических соображений такой измененный вкладыш помещается как можно глубже в слуховой проход. Новые укороченные вкладыши могут быть различных стандартных размеров, и нет необходимости заказывать индивидуальные. Таким образом, слуховой аппарат с подобным вкладышем возможно настроить при первом посещении.

Для пациентов, нуждающихся в большем усилении, что при стандартном открытом вкладыше без обратной связи становится невозможным, существует решение в виде индивидуального открытого вкладыша – FlexVent. FlexVent – это вкладыш диаметром от 1,6 до 2,4 мм и длиной 1,0 мм. Такая комбинация короткого и маленького вкладыша приводит к редукции эффекта окклюзии.

Увеличение диаметра вента и уменьшение его длины убирает отрицательный эффект окклюзии. Однако эти же действия приводят к появлению обратной связи и ограничению возможности увеличения усиления слухового аппарата.

Акустическая обратная связь и адекватное усиление

Открытое протезирование предназначено для пациентов с сохранными низкими частотами, предъявляющих жалобы на неприятное звучание собственного голоса. Однако эти же пациенты нуждаются в значительном усилении высокочастотных звуков, обеспечивающих адекватную разборчивость речи. Увеличение усиления приведет к увеличению звукового давления в слуховом проходе, но также и усиливает сигнал, выходящий наружу через вент большого диаметра. Если усиленный сигнал достигнет микрофона с достаточной энергией, возникает обратная связь. Когда это происходит, раздается неприятный свист и слуховой аппарат становится источником дискомфорта.

Почему следует обращать внимание на проблему обратной связи?
Потому, что обратная связь препятствует возможности необходимого усиления.

Как можно бороться с акустической обратной связью?
Алгоритмы подавления обратной связи позволяют дать слуховому аппарату большее усиление. Впервые такие системы были применены больше 10 лет назад. Они были не похожи на распространенные notch-filter, где усиление уменьшается только в частотном диапазоне возникновения обратной связи. При работе тех систем усиление уменьшалось во всем частотном диапазоне.

Усовершенствованные системы подавления обратной связи типично состоят из двух фильтров. Первый сфокусирован на статических параметрах настройки. К таким параметрам относятся: размер вента и его положение, ориентация микрофона и телефона, размер и форма слухового прохода. Характеристики статического фильтра определяются при калибровке слухового аппарата во время настройки. Второй, динамический фильтр будет адаптировать характеристики в зависимости от изменения окружающей обстановки. Примером может служить перемещение телефонной трубки непосредственно к уху, ношение головного убора и т.д.

Алгоритмы подавления обратной связи свои у каждой фирмы-производителя слуховых аппаратов. Пристальное внимание уделяется двум проблемам: увеличению запаса громкости и артефактам. Запас громкости обеспечивается увеличением возможности усиления в результате работы механизма подавления обратной связи. Например, слуховой аппарат может обеспечить дополнительное усиление до 20дБ без возникновения обратной связи при неработающей системе подавления обратной связи, а после активации этой системы дополнительное усиление будет составлять 35дБ. Эти 15 дБ запаса громкости обеспечат солидный запас слышимости.

Вторая проблема – это артефакты. Они встречаются, когда алгоритм подавления обратной связи неточно определил характеристики обратной связи. Например, звучание флейты, позвякивание ключей или звонков, классифицируются как обратная связь. В такой ситуации слуховой аппарат будет вырабатывать противофазную волну, чтобы нейтрализовать эти звуки. Но так как эти звуки принадлежат окружающей обстановке, а не являются продуктом нестабильной работы слухового аппарата, такой противофазный сигнал будет очень неприятным артефактом.

Как упоминалось выше, обратная связь возникает, когда выходной сигнал, достигающий микрофона слухового аппарата, достаточно большой мощности. Для слуховых аппаратов с двумя микрофонами это создает интересную проблему. Системы с двумя микрофонами созданы для улучшения разборчивости речи, звучащей спереди. Так как такие слуховые аппараты имеют два микрофона, будет возникать две обратной связи. Первая – между телефоном и фронтальным микрофоном, и вторая – между телефоном и задним микрофоном. Чтобы предотвратить значительное усиление обратной связи, следует уделить внимание каждой обратной связи в отдельности. Один из путей – это использование двух независимых механизмов подавления обратной связи в обоих микрофонах.

Открытое протезированиеэто сочетание большого и короткого вента с механизмом подавления обратной связи.

Следующая проблема посвящена косметической привлекательности и комфортности слухового аппарата.

Косметическая привлекательность и комфорт

1340624070_330_3Для многих пользователей слуховых аппаратов очень важна косметическая привлекательность. Люди часто не хотят отличаться чем-то от других, тем более не хотят демонстрировать проблемы со слухом. Поэтому так популярны внутриканальные слуховые аппараты, особенно CIC. Такой аппарат помещается глубоко в слуховой проход, и поэтому практически незаметен. Однако аппараты CIC часто не комфортны при носке, а если слуховой проход небольших размеров, незаметный внутриушной аппарат сделать трудно, при этом возникает проблема окклюзии, так как венты достаточного диаметра сделать невозможно; аппарат часто загрязняется (например, серой) и его бывает трудно вставлять и извлекать. Необходимо новое решение.

Почему уделяем внимание проблеме косметической привлекательности и комфорта?
Чтобы обеспечить пользователям максимальные удобства при ношении слухового аппарата.

Как мы можем решить такую проблему?
Созданием заушного слухового аппарата миниатюрных размеров и современной формы. Такой аппарат будет особенно привлекателен для пациентов молодого возраста. Тоненькая трубочка, используемая в таком слуховом аппарате, позволяет сделать вент максимально большого диаметра (как обсуждалось выше). Такой слуховой аппарат трудно увидеть, следовательно, он является более привлекательным.

В дополнении к его аккуратному, миниатюрному дизайну, такой аппарат имеет небольшой вес. Он весит около 1,4 г. На рис. 1 показаны массы шести различных слуховых аппаратов. Слуховой аппарат для открытого протезирования в пять раз легче стандартного заушного. Надевая такой легкий слуховой аппарат, пациент практически не замечает его на ухе. То есть, используя открытое протезирование, мы убираем окклюзию и имеем возможность прибавить усиление без возникновения обратной связи. Кроме того, подобный слуховой аппарат очень привлекателен внешне и крайне удобен в эксплуатации.

Рис. 1. Масса (в граммах) для шести различных видов слуховых аппаратов, включающая массу трубочки, вкладыша и батарейки.

Следующая проблема посвящена времени задержки обработки сигнала в слуховом аппарате.

Задержка времени обработки сигнала

Слуховой аппарат трансформирует (усиливает) акустический сигнал, поступающий на барабанную перепонку. Время, затраченное на модификацию сигнала, называется задержкой времени обработки. Если эта задержка слишком большая, обработанный акустический сигнал будет поступать в ухо после визуального сигнала. Это является недопустимым. Время обработки сигнала должно быть очень короткими сопоставимо не только с визуальным восприятием, но и со временем прохождения необработанного акустического сигнала.

Возникает риск слышимого различия между акустическими сигналами (обработанным и необработанным), когда используется открытый вкладыш и пациент имеет возможность слышать необработанные звуки. При открытом протезировании прямой звук смешивается с усиленным звуком в слуховом проходе, и поэтому возрастает риск восприятия пациентом временной задержки. Это ощущение часто описывается как эхо-сигнал и может вести к отказу от слухового аппарата.

Почему уделяется внимание задержке обработки сигнала?
Чтобы обеспечить восприятие усиленного звука без раздражающего эха.

Как можно решить эту проблему?
Задержка времени обработки сигнала – это неотъемлемая характеристика всех цифровых систем обработки сигнала. К счастью, как система слухового анализатора может быть терпелива к некоторой задержке восприятия усиленного и натурального звуков. Время обработки сигнала не больше этой величины есть гарантия натуральности восприятия.

Время обработки сигнала зависит от двух вещей – быстродействия алгоритма и быстродействия микропроцессора. Для обеспечения минимизации задержки требуется эффективный алгоритм и быстродействующий процессор. Важно также понимать, что такая задержка является частотозависимой. Например, два слуховых аппарата имеют время задержки меньше 5 мсек на 2000 Гр, один из них имеет задержку больше 6 мсек на низких частотах (см. рис. 2) Поэтому важно иметь сходное время задержки по всей полосе частот, тогда это будет неслышно для пользователя. В противном случае будет ощущаться шум.

Рис. 2. Задержка времени обработки сигнала для Warp и IIR процессоров.

Шум

Шум – это внутренняя и внешняя проблема слухового аппарата. Внутренний является шум работающих микрофона и телефона. Эти шумы могут иметь низкий уровень звукового давления, но пациенты с сохранными низкочастотными составляющими слуха могут слышать эти шумы. Такая проблема появляется, если окружающая обстановка тихая, а для нормальной слышимости пациенту необходимо значительное усиление аппарата. Внешние шумы имеют различное происхождение. Например, шум работы холодильника, компьютера и т.д. Эти шумы могут раздражать пользователя слухового аппарата.

Почему уделяется внимание проблеме шума?
Пациентов раздражают эти шумы и они отказываются от слуховых аппаратов, ссылаясь на плохое качество звука.

Как может быть решена эта проблема?
Обычно такие шумы имеют низкочастотное происхождение и слышны в тихой окружающей обстановке, когда другие звуки не подавляют их. В этой ситуации слуховой аппарат должен обеспечивать хорошую разборчивость важных акустических сигналов, таких как шепотная речь. Современные слуховые аппараты часто обеспечивают экспансию для этих низкочастотных входных сигналов. Характеристики усиления программируются таким образом, чтобы очень тихие звуки были слышны с максимальным усилением, однако для входящих сигналов, уровень которых ниже уровня сигнала шепотной речи, усиление ослабляется. Это уменьшает восприятие внутренних и внешних шумов.

В конце статьи мы будем обсуждать проблему восприятия речи в шуме – общую проблему всех слуховых аппаратов.

Открытая направленность

Одна из главных проблем для пациентов – это проблема разборчивости в окружающей шумной обстановке. Пользователи слуховых аппаратов с направленными микрофонами указывают на лучшую разборчивость речи в шумной обстановке. В таких условиях слуховой аппарат усиливает звуки, идущие спереди, сильнее, чем сбоку и сзади. Однако при открытом протезировании обработанный направленный сигнал будет смешиваться с необработанным ненаправленным сигналом, и все преимущества будут сводиться к нулю. Более того, необходимо гарантировать работу направленности во всем частотном диапазоне.

Почему следует уделить внимание проблеме направленности?
Чтобы обеспечить пациентам гарантированную разборчивость речи при открытом протезировании.

Как мы можем решить эту проблему?
Проблема может быть решена усовершенствованием системы направленности. Необходимо достигнуть максимума прослушивания звуков, идущих спереди, при надетом аппарате. Зона прослушивания должна быть сужена так, чтобы звуки сбоку были снижены по амплитуде, звуки сзади и сбоку от головы должны быть максимально ослаблены. Обязательное условие – все эти действия должны совершаться во всем частотном диапазоне. Важно отметить, что не все направленные микрофоны способны так работать.

При внутренних испытаниях GN ReSound сравнивал Canta 7 Open в режимах направленности и однонаправленного микрофона. Речь подавалась спереди (0 градусов), а шум – с боков (90 и 270 градусов) и сзади (180 градусов). Испытующие повторяли предложения, которые прослушивали в обстановке шумового окружения. Уровень шума составлял 65дБ SPL, а уровень речи регистрировался при достижении 50% разборчивости. В результате получили, что при использовании режима направленности пациент мог воспринимать речь, интенсивность которой была на 3,4дБ ниже интенсивности шума.

Когда использовать открытое протезирование

Открытое протезирование подходит пациентам, у которых потеря слуха на низких частотах составляет до 40 дБ, а на высоких – до 80дБ. Однако должны быть учтены индивидуальные особенности. Например, если потеря слуха прогрессирующая, то пациенту следует предложить слуховой аппарат больших размеров с возможностью большего усиления, чем того требует аудиограмма, и с классическим размером вента. Открытое протезирование следует предлагать пациентам со средними и умеренно-тяжелыми потерями слуха, если обычное протезирование вызвало какие-либо негативные ощущения.

Автор

Хороший Слух

Вы можете задать любой интересующий Вас вопрос в области слухопротезирования. Помощь в подборе и настройке слуховых аппаратов.

Комментариев нет

Оставить комментарий

Цены и наличие товара можно уточнить у администраторов.