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【发明公布】客观测定听觉阈限的系统和方法_希尔IP有限公司_201580032949.2 

申请/专利权人:希尔IP有限公司

申请日:2015-04-22

公开(公告)日:2017-02-22

公开(公告)号:CN106456039A

主分类号:A61B5/0484(2006.01)I

分类号:A61B5/0484(2006.01)I

优先权:["2014.04.23 AU 2014901474"]

专利状态码:失效-发明专利申请公布后的视为撤回

法律状态:2020.03.27#发明专利申请公布后的视为撤回;2017.03.22#实质审查的生效;2017.02.22#公开

摘要:描述了测定人的听觉阈限的系统和方法,所述方法包括以下步骤:对人给予持续时间少于一秒的听觉刺激;其中所述刺激的功率在一定频率范围上以交替的高低强度区分布;且其中所述刺激包括至少两个高强度区;并测量人大脑的瞬时诱发电反应。

主权项:测定人的听觉阈限的方法,包括以下步骤:对所述的人给予持续时间少于一秒的听觉刺激;其中所述刺激的功率在一定频率范围上以交替的高低强度区分布;和其中所述刺激包括至少两个高强度区;并且测量所述人的大脑的瞬时诱发电反应。

全文数据:客观测定听觉阈限的系统和方法技术领域[0001]本发明涉及客观测定听觉阈限hearingthresholds的系统和方法。背景技术[0002]在听力学中,听觉阈限被定义为对于能量在限定频率范围内的刺激,可达到一定比例测出次数的最小声音。听觉阈限是评价人听力的重要工具。在听力测试中从行为学上或客观地评估听觉阈限。[0003]"行为学behavioural"听力测试要求参与者在听到测试声音时可靠地展示行为上的变化,诸如通过按按钮。对于成人和较大儿童,最常用的行为学测试形式为纯音puretone测听和语声鉴别测试。这两种测量方法提供了关于任何听力损失的程度和性质的信息。[0004]纯音测听涉及听一定音高或音符范围内的声音,并当听到刺激时反应。测试者系统地找出参与者在一定频率范围中能听到的最小声音并测定听觉阈限-人在一定频率范围中能听到的最小声音,这对于语声理解是重要的。将听觉阈限标注在被称为听力敏度图的图表上。[0005]"客观objective"听力测试只需要来自参与者的被动配合。可执行这些测试以获得听力异常的可能诱因,并且其有时以电生理学测试的方式进行。客观听觉阈限评估对不能提供行为反馈的病人来说很方便,诸如对幼儿或者不能或主观上不愿配合测试的成人。[0006]在无感觉刺激时,中枢神经系统产生自发随机神经-电活动,该活动可由置于头皮上的传感器(电极记录。当将声音给予病人时,在听觉系统内产生神经活动。然而,该活动与不间断的脑活动相比是微小的。[0007]将电极置于病人的头皮上并向病人给予预定的声学刺激。测量该刺激在大脑中诱发的信号。因为可在头皮上测量的诱发大脑信号小于因大脑中多种其它来源、肌肉活动和周围电设备的组合所致的同样存在于头皮上的其它电压,多次给予刺激。测得的波形以与所述刺激同步的方式平均化,由此使得刺激所诱发的信号从所所在的其它电压分离。对于所想要的信号,这可花费数十秒乃至很多分钟才会出现一些与所述刺激明确相关的东西。[0008]电生理学测试的一个实例是测量皮层听觉诱发电位CAEPs,其反映了颞上听觉皮层中的中枢听觉系统水平的活性。该记录依赖于由多次给予的听觉刺激所诱发的同步远场神经元电位的平均。对于清醒成人,在启动声学刺激后50-200ms的时间窗口内产生的P1-N1-P2复合体是所关注的反应。CAEPs因其可由高频率特定刺激引发而受欢迎。此外,CAEP测试更优于其中受试者需要为入睡状态的脑干测试。这对于6个月及以上的年龄来说通常是难以实现的条件。[0009]在听觉阈限的测试中,多次给予多种不同刺激的结果是占用听力学家和受试者长的测试持续时间。减少进行客观听觉阈限测试的时间会是有利的。发明内容[0010]在第一方面,本发明提供了测定人的听觉阈限的方法,包括以下步骤:对人给予持续时间少于1秒的听觉刺激;其中所述刺激的功率在一定频率范围上以交替的高低强度区分布(thepowerofthestimulusisspreadacrossafrequencyrangeinalternatingregionsofhighandlowintensity;且其中所述刺激包括至少两个高强度区;以及测量人大脑的瞬时诱发电反应。[0011]所述交替的高低强度区可以所关注的目标频率为中心。[0012]所述刺激可包括三个或更多个高强度区。[0013]所述高强度区可包括窄带。[0014]所述高强度区可包括纯音。[0015]所述刺激的持续时间可为少于200ms。[0016]所述刺激的持续时间可为少于100ms。[0017]所述刺激的持续时间可为约50ms。[0018]在第二方面,本发明提供了测定人的听觉阈限的系统,包括:给予人持续时间少于1秒的听觉刺激的设备;其中所述刺激的功率在一定频率范围上以交替的高低强度区分布;且其中所述刺激包括至少两个高强度区;以及测量人的大脑的瞬时诱发电反应的设备。附图说明[0019]现将本发明的实施例仅以举例的方式参照以下附图描述:[0020]图1显示2kHz的纯音PT左)和复合音MT右刺激的刺激波形和光谱图。刺激的持续时间为50ms,包括10ms的上升和下降时间。[0021]图2显示由以下产生的总平均CAEP波形n=15:a四个纯音PT,b四个一倍频程复合音MT,c两个宽带MT和两个一倍频程窄带噪音NBN听觉刺激。对以下三个强度水平记录反应:+10dB粗短划线),+20dB细短划线),+40dB细实线)。[0022]图3显示对于0.5、1、2和4kHz的MT和PT刺激以及+1OdB、+20dB、+40dBSL三个感觉水平,且电极位置在FCz和Cz的CAEPrms幅度。竖直线表示参与者间的标准偏差。[0023]图4显示对于1和2kHz的PT、NBN和MT刺激以及+10dB、+20dB、+40dBSL三个感觉水平,且电极位置在FCz和Cz的CAEPrms幅度。竖直线表示参与者间的标准偏差。[0024]图5显示对于0.5和2kHz的一倍频程MT和宽带LF和HFMT刺激以及+10dB、+20dB、+40dBSL三个感觉水平,且电极位置在FCz和Cz的CAEPrms幅度。竖直线表示参与者间的标准偏差。[0025]图6显示对于1kHz中心频率的PT左图)和MT右图)刺激以及强度为+10dBSL时15个受试者的客观检测测量表示(即,每个受试者一个轨迹)。每4s计算一次Hotelling'sT2结果并将其转化为z-分数随时间的曲线。当z-分数小于-1.64即,p〈0.05时,认为存在CAEP,并假定仅在每个轨迹中的一个预先设定的点将z-分数与该阈限值进行比较。[0026]图7显示对于0.5、1、2和4kHz的MT蓝线)和PT刺激红线)以及+10dB、+20dB、+40dBSL三个感觉水平,且电极位置在FCz和Cz的累积CAEP检测z-分数。竖直线表示参与者间的标准偏差。具体实施方式[0027]根据本发明实施方式的系统包括头戴式耳机或类似形式的对人给予听觉刺激的设备,合适构造的信号发生器或计算设备形式的产生听觉刺激的设备,以及诸如通过施加到人头皮上的电极来测量人的皮层反应的设备。[0028]听觉刺激信号的一个实例是具有如下分量的信号:所述分量具有如707Hz、891hZ、1122Hz和1414Hz频率的纯音形式的高功率强度区。该刺激具有围绕所关注的中心频率1000Hz在本案中,在对数频率尺度上一致地围绕在其周围)的一倍频程的刺激带宽(从707Hz到1414Hz。每个纯音由包含低或无信号功率的频率区隔开。[0029]在其它实施方式中,可提供高强度区作为窄频带。[0030]具有所需特性的刺激可由以下数种方法之一产生,包括:[0031]•加入数个纯音信号,每个纯音分量的频率为所需频率之一,且功率集中于该频率。[0032]•通过具有另一重复频率的信号进行中央频率处的信号幅度调节。[0033]•通过具有另一重复频率的信号进行中央频率处的信号频率调节。[0034]•通过过滤器过滤在刺激带宽内的所有频率下具有功率的噪音,所述过滤器减弱在刺激带宽内数个频率下的功率。[0035]•重复向初始信号加入时间延迟的噪音信号,该噪音信号在刺激带宽内的所有频率下具有功率。[0036]通过提供与本发明相关且已实施的研究细节,现在如下描述本发明实施方式的操作:[0037]受试者[0038]本研究征募了十五个年龄从23到43岁的正常-听力测试受试者(7个男性和8个女性)。参与者均未报告有神经异常病史。获得了参与者的书面同意,且研究获得澳大利亚听力人类研究伦理委员会AustralianHearingHumanResearchEthicsCommittee的许可并在其伦理监督下进行。参与者因参加本研究收到少量的金钱补偿。[0039]听觉刺激[0040]在MatlabMathworks中产生十二个听觉刺激。它们包括四个频率为0.5、1、2和4kHz的正弦波纯音PT,四个具有相同中心频率的一倍频程复合音MT,两个宽带阶刺激-第一个覆盖低频〇.25至1kHz且第二个覆盖高频(1.5至8kHz,以及两个以1和2kHz为中心的一倍频程窄带噪音NBN。所有刺激的持续时间为50ms,包括10ms的上升-下降时间以最小化光谱干扰。[0041]复合音刺激[0042]通过共同加入一系列非谐波相关的正弦波(aseriesofinharmonicallyrelatedsinusoids来构造MT刺激。对于一倍频程刺激,不同的音分量在对数频率尺度上围绕中心频率均匀地分布。所有正弦波均具有相同幅度。例如,以1kHz为中心频率的MT刺激包含频率为707、891、1122和1414Hz的分量,并且具有一倍频程的刺激带宽(从707至1414Hz。每个刺激的光谱特性总结于表1中,而刺激波形和光谱图在图1中表示。[0043]校准[0044]所有刺激于70dBHL根据ISO标准389-2ISO1994在HA-22-cc耦合器中进行声校正:所述耦合器含有1-英寸4144麦克风,1至12英寸的适配器,和4230声量计(均为BrUel&Kjaer。使用连续刺激来校准单音脉冲、纯音和复合音。[0045]行为程序[0046]自动阈限估算[0047]使用自适应阶梯型进行的计算听力测定法的测试参数基于以下文献:Convery,E.,Keidser,G.,Seeto,M.,etal.2014IdentificationofConductiveHearingLossUsingAirConductionTestsAlone:ReliabilityandValidityofanAutomaticTestBattery.Earandhearing,35,el-eSaSOAs代表了在两个听觉刺激的启动之间的时间间隔,该间隔是随机的,并且在1000至4600ms的范围内。参与者被指示以通过按压数字键盘上的按键来对刺激进行反应。如果反应在从刺激启动时开始的1.5秒时间窗口内发生则认为其有效。测试包括三个阶段,使用阈限搜索算法。刺激给予的起始水平为50dBSPL。在阶段1,实施10dB上下的步长。当记录到对刺激给予的正反应之后的第一个无反应时,阶段1结束。此时,梯阶"反转"且强度增加10-dB,随后进入下一阶段。阶段2采用5-dB上下的步长。随后的无反应导致在刺激水平上增加5-dB的增量,直到记录到正反应。在两次反转后,无反应导致了在下一阶段有5dB的增长。在阶段3,步长被降低至2dB。当记录到四个反转时阶段3结束。计算阶段3中所有给予的截尾均值(即,在平均其余数值前去掉最高和最低值)以确定阈限。该阈限被称为〇dBSL感觉水平)。[0048]行为评定[0049]参与者在静音室中经历一系列听力测定评定以发展本地规范数据:[0050]1在双耳进行自动纯音空气传导听力测试法,采用持续时间为500ms且频率为0.25-8kHz的刺激。纯音给予的顺序为1、2、4、8、0.5和0.25kHz。首先对右耳给予刺激。双耳的听觉阈限需优于20dBHL以继续测试。[0051]2伪随机地选择一只耳朵,在实验中采用7次左耳和8次右耳N=15次)。采用十二个如在"听觉刺激"部分描述的50-ms听觉刺激进行自动空气传导听力测试法。十二个刺激的给予顺序为随机的。[0052]通过⑴和(2获得的阈限允许估算由于瞬时整合Moore2012引起的在500-ms长刺激和50-ms短刺激之间的差值dB。所有刺激源于存储在台式计算机上的.wav文件,且通过RME声卡Fireface800给予。所有刺激通过ER-3A插入式耳机EtymoticResearch传送至测试耳朵。[0053]CAEP的电生理学记录[0054]序列生成[0055]对每个参与者基于其行为阈限生成用于电生理学记录的声序列。将"听觉刺激"部分中所述的十二个刺激以三个感官水平+10,+20,+40dBSL给予。所以,实验中的状态总数为36。刺激状态是随机的,因此一整套的36个刺激状态需在重新迭代前全部给予。S0A在1000和3000ms之间均匀跳动。每个刺激状态给予60次,结果达到2160个实验和72分钟的测试时间。MATLAB用于创建序列文件。[0056]刺激给予[0057]来自行为实验的设备用于在电生理学实验中给予听觉刺激。对所选的耳朵给予单耳刺激。在另一只耳朵上佩戴耳塞。[0058]数据采集[0059]使用NeuroscanSynamps2version4.3Compumedics通过在受试者头部放置四个镀金电极来获得脑电波图(EEG。活性电极放置于额中央中线位置Cz和FCz。参考电极置于被测耳的耳后骨对侧,前额(Fpz用作地电极(AES1991。在放置电极之前,使用NuPrepEEG磨砂换肤凝胶对受试者备皮。使用水溶性电极糊以确保电极和皮肤之间的良好接触以使所有电极部位上的阻抗小于5k0hm。测试在符合ANSIstandardS.3.1-1999的听力测试室中进行。在测试过程中,受试者舒适地坐在昏暗的静音室内。参与者观看他们所选择的DVD,该DVD是静音且关闭-字幕的,这些DVD有效地吸引参与者的注意力而不干扰听觉过程。参与者被指示不要留意刺激。[0060]数据分析[0061]对FCz和Cz两处的幅度测量结果进行分析,以测试耳的耳后骨对侧为参考。所有EGG通道采用2010的增益放大,以1000Hz的采样率数字化,在线带通滤波为0.Π-30Hz。将所有epoched文件导出至MATLAB进行离线处理。原EGG文件的信号处理部分使用EFFLABDelormeetal.,2003完成。使用带有基线校正的700ms时间段(epoch刺激开始前100ms和刺激开始后600ms。通过排除超过±75μν的时间段来监控伪差和眨眼。每个刺激状态需要最少52个接受的时间段。[0062]反应幅度[0063]采用epoched波形的总平均,"信号+噪音"的幅度表达为从刺激开始后30ms开始的250ms时间窗内的均方根rms。由于变化在所有刺激状态下的不均一性以及标准偏差与平均反应幅度的相关性,在统计学分析前对幅度数据进行log转换以稳定各状态下的变化Zachariasetal.2011〇[0064]反应检测的测量[0065]采用Hotelling'sT2统计提供CAEP反应给予的客观测量。在应用检测方法前,每个记录的时间段降低至9个平均的伏特水平,覆盖了从51至347ms的范围,其中每个箱bin的宽度为33ms。箱宽度和箱数量基于之前的数据进行选择Goldingetal.2009。反应检测基于获得自关于箱-平均数据的单样本Hotel1ing'sT2测试的p-值。单样本Hotel1ing'sT2test是普通单样本t测试的多变量延伸;Hotelling'sT2测试使用矢量数据并测试真实均值矢量为零矢量的零假设,而不是测试标量真实均值等于一特定值的零假设。对于每个测试状态,在收集9个时间段后计算ρ-值,然后每隔两个时间段计算一次。由于平均的S0A为2s,可对于每个受试者提供ρ-值对测试时间。之后,将ρ-值转化成ζ-分数假设正态ζ分布)并通过z-分数值的累积加和计算反应检测的测量。由于比较的两种状态MT对比PT刺激使用相同序列的统计测试,且没有评估检测灵敏性,不需要进行多个测试调试。[0066]统计分析[0067]重复测量AN0VA[0068]关于统计分析,对log-转换的rms幅度和反应检测的测量进行方差AN0VA的三因素重复测量分析。应用对球形的Greenhouse-Geisser校正,如所引用的ε值所示。应用Tukey's测试计算Post-hoc比较。应用Statistica7.1StatSoft,Inc.和RRDevelopmentCoreTeam2013,以及额外packagescarFoxetal.2012,reshapeWickham2011,nlmePinheiroetal.2013和multcompHothornetal.2013进行统计分析。[0069]结果[0070]行为阈限[0071]表2显示15个受试者对于6个500-ms听力测试纯音250-8000HZ和12个50-ms的听觉刺激的行为平均阈限和标准偏差dBSPL。表2中显示了当频率为500、1000、2000和4000时所有受试者在500-ms纯音和50-ms单音脉冲之间的平均阈限差dB。所有刺激状态的平均反应时间为0.56sSD=0.21。与500-ms的纯音阈限相比,50-ms的单音脉冲如所期望的具有高阈限。对于四个测试频率的平均行为阈限在5和9dB之间的范围。50-ms的单音脉冲和50-ms的复合音刺激的平均阈限差在0和9dB之间的范围。这些结果可考虑用作校正使用500-ms的纯音和50-ms的单音脉冲估算的行为听觉阈限差。[0072]总平均CAEP波形[0073]图2显示平均的CAEP波形,平均所有15个受试者对于单音脉冲、一倍频程带宽复合音刺激、宽带复合音刺激和一倍频程噪音的反应,所有刺激为50ms长以在+10、+20和+40dBSL的强度给予。特征为P1-N1-P2复合体的清晰CAEP在所有状态为可视觉检查辨认。[0074]CAEP幅度[0075]PT相对MT刺激[0076]图3概括了作为刺激PT、一倍频程MT刺激)、频率500、1000、2000和4000Hz和感觉水平(10、20和40dBSL的函数同时在EEP通道上折叠的在刺激开始之后30-280ms时间窗内的CAEPrms幅度。对rms幅度数据进行EEG通道、刺激、频率和感觉水平的2x2x4x3重复测量AN0VA。[0077]刺激PT相对Μ280T和频率0.5、1、2和4kHz效应[0078]重复测量AN0VA展现出刺激的主效应Fl,14=67.36;ρ=0.000001;ε=1刺激诱发出比ΡΤ显著更大的反应幅度。并且,发现刺激和频率F3,42=4.56;p=0.01;e=0.01之间具有相互作用。Tukey成对比较显示在0.5kHz的PT和MT刺激之间没有明显差别,然而在其它频率(即,1、2和4kHzp〈0.05发现显著不同。表3显示MT和PT刺激之间的rms幅度比率,以及对于MT和PT达到相同的SNR所用时间的减少(%。假定平均波形中的剩余噪音随着时间段数的平方根减少,并基于MTPT比率计算时间的减少。折叠在1、2和4kHz三个频率和所有水平的数据,相比于PT,MT刺激的平均rms幅度比率为1.3295%置信区间为1.25-1.37,相当于可能46%的平均时间减少。[0079]感觉水平(10、20和40^5〇效应[0080]发现高强度诱导较大的CAEP幅度,其具有感觉水平的主效应F2,28=122.66;p〈0·000001;ε=〇·86。[0081]通道效应FCz相对Cz[0082]来自FCz-耳后骨通道比来自Cz-耳后骨通道的rms幅度增加11%,具有通道的主效应Fl,14=17·74;ρ=0·0008;ε=195%置信区间为7-14%。[0083]在1和2kHz频率的ΝΒΝ相对ΡΤ和ΜΤ刺激[0084]比较由NBN诱发的CAEPrms幅度与通道、刺激、频率和水平的2x3x2x3重复测量AN0VA中所有MT和PT刺激的反应。表4显示在两个频率(1000和2000Hz和刺激水平+10,+20和+40dBSL的rmsCAEP幅度,其为刺激(即,PT,一倍频程MT刺激和一倍频程NBN的函数。有趣地发现刺激的主效应F2,28=26.23;p=0.000003;ε=〇.92Jukey成对比较展示了在PT和NBNp=0.37之间无显著差别,但在MT刺激与NBN和PTp〈0.001之间具有显著差另IJ。刺激和频率之间存在显著的相互作用F3,42=4.55;p=0.01;ε=1。即,在1kHz时的刺激效应大于2kHz。[0085]一倍频程0.5和2kHz相对宽带LF和HFMT刺激[0086]图5显示对于一倍频程和宽带MT刺激的rmsCAEP幅度。尽管在各种状态下,宽带MT刺激具有较大的平均rms幅度,单因素重复测量AN0VA没有显示出两种刺激间的显著不同F1,14=2·65;ρ=0·12;ε=1。[0087]CAEP的客观检测分数[0088]图6显示十五个受试者对于单音脉冲(左和复合音刺激右)的z-分数轨迹表达实例。越负的z-分数代表越小的p值,因此更高的反应检测。所以,在该实例中,复合音刺激的反应相对于单音脉冲更易被客观检测到。正如Hotelling'sT2用于大脑皮层反应的临床检测,进行该种测量是有价值的。对于所有刺激、频率和感觉水平的平均累积z-分数如图7所示。再次说明,累积z-分数越负,代表越高的反应检测。进行EEG通道、刺激、频率和感觉水平的2x2x4x3重复测量AN0VA以评估它们对z-分数数据的影响。它表明了刺激的主效应F1,14=41.22;p=0.00001;ε=1。与来自PT的z-分数相比,观察到MT刺激具有明显更负的平均累积ζ-分数。同样,观察到更高的感觉水平具有主水平效应(F2,28=100.70;ρ〈0.00001;ε=0.79,其显示了明显更负的ζ-分数。没有观察到主通道效应,说明没有具体的通道优势(即,FCz-M相对Cz-MFl,14=0.60;ρ=0.45;ε=1.00。这与CAEP幅度的主通道效应在FCz具有明显更宽的幅度相反。这可能是由在电机位置增加的噪音引起的。[0089]观察到刺激和水平(F2,28=4.70;p=0.02;ε=1之间具有强的相互作用。Tukey成对比较表明在+10dBSL时ΡΤ和ΜΤ刺激之间的ζ-分数不存在差别ρ=0.85,但是在其它水平(即,+20和+40dBSL发现有显著差别ρ〈0.001。刺激和频率间存在强的相互作用F3,42=13.23;ρ〈0.00001;ε=〇.82。与CAEP的幅度相似,Tukey成对比较展示了对于频率1,2和4kHzp〈0.001存在的显著刺激效应,但是对于0.5kHzp=0.22则不然。[0090]讨论[0091]在本研究中,我们设计了以0.5、1、2和4kHz为中心的窄带复合音MT刺激。我们将以上刺激引起的听觉皮层诱发电位CAEPs与正弦纯音PT、一倍频程、窄带噪音NBN和一倍频程、复合音的反应进行比较。总之,记录了对于12个不同刺激在3个感觉水平+10,+20和+40dBSL的电生理学反应,且可辨别出该反应的清晰P1-N1-P2波形。在具有正常听力的受试者群中,发现CAEP的幅度受听觉刺激的光谱组成影响,且所有的听觉刺激与感觉水平相匹配。首先,通过将MT和NBN刺激与PT刺激的CAEP幅度比较讨论刺激效应。后者作为参考。其次,我们思考皮层反应特性变化的生理学原因。最后,考虑在临床配置中应用MT刺激进行阈限评估的潜在好处。[0092]PT相对MT刺激[0093]以1、2和4kHz为中心频率的MT刺激诱发的反应显示出比PT刺激的反应明显更宽的rmsCAEP幅度。这些结果说明,纯音的神经反应不同于以相同频率为中心的复合音的反应。[0094]PT相对NBN刺激[0095]在实验设计中引入两个在1和2kHz的NBN刺激,其允许研究皮层反应的增长是否由频率带宽或频率分量的排列产生,即光谱的精细结构。图4的主效应显示由NBN和PT刺激诱发的CAEP没有显著的幅度差别。相反地,当与PT和NBN比较时,观察到MT刺激具有明显更宽的幅度。这说明声音的光谱精细结构,而不是带宽,主要影响皮层的反应。图5的结果巩固了以上结论,即在一倍频程和多倍频程MT刺激间没有明显的主差别。本研究的限制在于小的样品尺寸可能是解释在两种MT刺激类型之间缺乏显著不同的因素。然而,观察到的小尺寸效应在临床上并没有产生任何明显差别。[0096]潜在的功能原因[0097]发明人不希望受限于理论,并在下面提出关于本发明可行的可能原因的讨论。[0098]至少有四种可能的原因解释复合刺激相比于纯音可诱发更强的反应。首先是听觉系统中纯音区域的排列,包括主要的听觉皮层HowardIII,M.A.,Volkov,1.0.,Abbas,P.J.,etal.1996.Achronicmicroelectrodeinvestigationofthetonotopicorganizationofhumanauditorycortex.Brainresearch,724,260_264,说明具有更宽带宽的刺激可立即诱发在更广泛的神经元组中的皮层活性,所述诱发围绕能最好地反应位于中心频率的纯音的神经元。如果神经元的总数量增加,皮层反应的等级也会大量增加。这与以下情况类似,对于在中等输入水平的声音,当总强度保持恒定时,响度随带宽增加。[0099]其次,不需要大量的神经元激励,MT刺激可设法使相同的神经元在彼此间更同步地激励,可自身增加在头皮的皮层反应等级。[0100]第三,MT刺激可在远离受纯音激发的皮层区域引起神经元激励。功能性磁共振成像fMRI研究发现听觉刺激的复杂性对听觉的激活区有影响。[0101]第四,高强度的频率区域与低强度区交替的复合光谱(即,谐波或非谐波关系的线状谱可在皮层中的相邻纯音区域之间产生复合兴奋性和特别地抑制刺激。甚至当这两个刺激在同样的总带宽延伸时,该相互作用亦可发生在非常轻程度的刺激上,该刺激具有更分散的光谱。[0102]在这四种可能性中,第四种以及可能第三种最符合该实验的数据。第一个原因(更加局部广泛的活性作为增加的带宽的结果不可能是主要的。这是由于在PT和NBN的反应间缺乏差别(图3,而在MT刺激和同样带宽的NBN的反应间具有的显著差别(图4,以及在窄带和宽带MT的反应间缺乏差别(图5。增加的带宽因此不是导致复合刺激具有更大反应的刺激特征,所以我们可以否定以下的观点:增加的幅度仅来自于局部扩大,听觉皮层的反应区域以音调排列方式与刺激带宽关联。[0103]尽管我们不能肯定地排除第二个原因,我们也不能确认MT刺激中的任何瞬时特征似乎能够导致更好的激励同步性。因为MT刺激的分量不是和谐相关的,组中每对分量间的相关系总是在变化。它们共有的唯一瞬时特点为它们的启动和抵消,并且难于理解为什么与纯音刺激的启动相比,同一组中的神经元可更同步地反应MT刺激的启动。[0104]第三种解释,对于MT刺激的更远程地广泛神经元激励似乎是可能的。如是,需再次指出肯定不仅仅是MT刺激的增加带宽引起的更广泛的远程活性,因为对于NBN刺激没有发生幅度的增加。[0105]在临床设置中采用MT刺激的潜在好处[0106]CAEP越来越多地用在临床应用中以进行听力帮助评估和听力损失诊断。所以,测量时间的减少引起了极大的兴趣。诱发更大CAEP反应的刺激的优点为减少从背景噪音中提取反应所需的平均次数,结果为更短的测试持续时间(见表3。因此,频率-特定MT刺激可作为临床使用以客观地评估听觉阈。[0107]由于瞬时整合的校正[0108]由于用于CAEP记录的最佳刺激长度至多为70ms,用于CAEP记录的听觉刺激通常短于用于行为评估的听觉刺激。随着刺激持续时间的增长,感知的声音响度增加且检测阈限降低Moore2012。在这种情况下,当使用持续时间短的刺激时,进行校正以抵消较高的阈限是重要的。[0109]来自本研究行为方面的结果允许确定这些校正,其引起了由于瞬时整合在长和短刺激的听觉阈之间的差异。该值由表2提供。在50-ms短和500-ms长刺激之间的平均行为阈限差在5至9dB的范围。考虑该差值以便确定行为听觉阈并最优化随后的听力帮助配置是重要的。[0110]在以上描述的研究中,窄带复合音MT刺激为一倍频程宽且由4个音分量组成。在其它实施例中,刺激可采取其它形式。在一个实施例中,复合音MT刺激为不和谐地23倍频程宽,且由3个音分量组成,该音分量以中央频率为中心并呈对数分散。图8以图表和光谱图显示该刺激,图表显示1kHz的刺激波形,以及光谱图显示3个频率在793,1000和1259Hz的正弦线。[0111]本发明的实施例减少了进行听力阈限测试花费的时间,因此节约了占用的专业听力学家的时间消耗并通过减少病人必须花费的测试时间以增加病人的舒适度。[0112]在本说明书中,"低强度的区域"的表达方式包括信号大致为零或没有能量的区域以及具有一些能量的区域。[0113]除非另外指出,不应将本文中包含的任何现有技术参考视为承认对该信息是公知常识。[0114]最后,应理解为在不偏离本发明的精神和范围前提下,可以对以上描述部分做出各种变形或增加。[0115]表1复合音刺激的频率内容[0117]表2[0119]图2用于CAEP记录的15个受试者对于六个500-ms纯音PT5QQ0.25-8kHz以及十二个50-ms听觉刺激的行为平均阈限和标准偏差。所述十二个刺激由四个频率为0.5,1,2和4kHz的PT,四个具有同样中心频率的限制带宽(一倍频程复合音MT刺激,两个覆盖低频LFΜΤ:0.25至1kHz和高频HFMT:1.5至8kHz的宽带MT刺激以及两个中心频率约为1和2kHz的一倍频程窄带噪音NBN。根据ISO标准(1994,提供阈限RET,即,OdBHL相等的参考。提供在50和500msPT之间,在MT和ΡΤ5χ之间,在MT和50msPT之间的平均阈限差和标准偏差。[0120]表3[0122]表3对于中心频率为0.5,1、2和4kHz在10,20和40dBSL的rms幅度MTPT比的平均值和95%置信区间。提供了达到相似的SNR时,使用MT相比于使用PT的时间减少的估算值。最后一列显示使用混合效应模型计算的P-值。它表明在MT和PT刺激之间的差异是否显著。

权利要求:1.测定人的听觉阈限的方法,包括以下步骤:对所述的人给予持续时间少于一秒的听觉刺激;其中所述刺激的功率在一定频率范围上以交替的高低强度区分布;和其中所述刺激包括至少两个高强度区;并且测量所述人的大脑的瞬时诱发电反应。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述交替的高低强度区以所关注的目标频率为中心。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述刺激包括三个或更多个高强度区。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述高强度区包括窄带。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述高强度区包括纯音。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述刺激的持续时间少于200ms。7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述刺激的持续时间少于100ms。8.根据权利要求1_5中人一项所述的方法,其中所述刺激的持续时间为约50ms。9.测定人的听觉阈限的系统,包括:用于对所述的人给予持续时间少于一秒的听觉刺激的设备;其中所述刺激的功率在一定频率范围上以交替的高低强度区分布;和其中所述刺激包括至少两个高强度区;和测量所述人的大脑的瞬时诱发电反应的设备。10.根据权利要求9所述的系统,其中所述交替的高低强度区以所关注的目标频率为中心。11.根据权利要求9或10所述的系统,其中所述刺激包括三个或更多个高强度区。12.根据权利要求9-11中任一项所述的系统,其中所述高强度区包括窄带。13.根据权利要求9-12中任一项所述的系统,其中所述高强度区包括纯音。14.根据权利要求9-13中任一项所述的系统,其中所述刺激的持续时间少于200ms。15.根据权利要求9-13中任一项所述的系统,其中所述刺激的持续时间少于100ms。16.根据权利要求9-13中任一项所述的系统,其中所述刺激的持续时间少于50ms。

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