Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕСТА ВОСПРИЯТИЯ РИТМИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ СТИМУЛОВ

Изобретение относится к медицине, а именно к сурдологии-оториноларингологии, и может быть использовано для проведения теста восприятия ритмических последовательностей стимулов при оценке функционирования центральных отделов слуховой системы у человека.

Известны различные способы оценки функционирования центральных отделов слухового анализатора, в том числе тесты по оценке временного анализа, определяющие способность к восприятию временных последовательностей, временную разрешающую способность, временную суммацию и временную маскировку.

Известен способ определения способности к восприятию временных последовательностей Duration Pattern Test (DPT) (Musiek F. Frequency (Pitch) and Duration Pattern Tests. Journal of the American Academy of Audiology 1994; 5: 265-268; https://auditecincorporated.wordpress.com/2015/09/25/duration-pattern-sequence/). В данном тесте испытуемому предъявляют тональные сигналы постоянной частоты 1000 Гц, различающиеся по длительности: короткие (К) 250 мс и длинные (Д) 500 мс; фронт нарастания и спада сигнала 10 мс. Сигналы подают шестью триадами, содержащими два тона одинаковой длительности и один тон другой длительности: КДД, ДКД, ДКК, ДДК, ККД, КДК. Задача пациента вербально повторить услышанную последовательность звуков, а при затруднении в вербальном повторении напеть звуки или указать на рисунок с правильным ответом.

Способ тестирует анализ временных последовательностей звуков только одной частоты, тогда как речевой диапазон гораздо шире. У пациентов с нисходящим типом аудиограммы восприятие тонов частотой 1000 Гц может быть сохранно, а более высоких тонов (2000, 4000 Гц) нарушено. Следовательно, тестирование только на частоте 1000 Гц может привести к ложноотрицательному результату. Кроме того, используемая в тесте продолжительность звуковых сигналов достаточно высока, что снижает чувствительность теста. Кроме этого, DPT является коммерческим продуктом, выпускаемым в США.

Известен способ тестирования восприятия ритмических последовательностей стимулов (Огородникова Е.А., Королева И.В., Пак С.П., Балякова А.А. Развитие и оценка восприятия временных характеристик звуковых сигналов у пациентов с кохлеарными имплантами с использованием инструментальных методик. Российская оториноларингология, 2010; 2: 91-97). В тесте используют звуковые последовательности, состоящие из трех отдельных стимулов длительностью 600 и 300 мс с паузой между ними 300 мс, подаваемые с ритмическим рисунком, сходным с DPT. Тест предназначен для обследования пациентов с тугоухостью и глухотой после операции кохлеарной имплантации. С учетом таких факторов, как утомляемость пациентов и пониженное слуховое внимание, тест по оценке восприятия ритмических последовательностей стимулов был разработан в упрощенном виде: предъявляемые для прослушивания стимульные наборы были ограничены пятью вариантами последовательностей. Спектральный состав последовательностей соответствует звучаниям трех музыкальных инструментов: пианино, скрипки и гобоя. Фронты нарастания и спада звука в стимулах варьируют в диапазоне 20-80 мс. Способ принят в качестве ближайшего аналога.

Используемые в тесте стимулы не имеют однозначной частотной характеристики, а представлены звучанием музыкальных инструментов с разными значениями фронтов нарастания и спада звука, что может усложнять интерпретацию результатов. Также использование сигналов избыточной длительности снижает чувствительность теста.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности оценки звукового временного анализа у человека.

Заявленный технический результат достигается в способе проведения теста восприятия ритмических последовательностей стимулов, включающем предъявление акустических сигналов двух длительностей на частотах речевого спектра, которые подают триадами, содержащими два сигнала одинаковой длительности и один сигнал другой длительности, в котором сигналы имеют длительности 300 мс и 100 мс с фронтами нарастания и спада звука 5 мс и паузой между ними 150 мс, при этом набор триад сигналов подают на каждой из частот 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц и 4000 Гц дважды.

Для выбора параметров предъявляемых стимулов была проведена серия измерений на шести испытуемых в возрасте 18-19 лет с нормальным слухом, которым предъявлялись сигналы различной длительности. Для сравнения использовали результаты теста, выполняемого в соответствии с ближайшим аналогом. Измерения показали, что выполнение теста с предъявлением сигналов длительностью 300 мс и 100 мс с фронтами нарастания и спада звука 5 мс и паузой между ними 150 мс вызывает большие трудности, чем восприятие сходных более длительных последовательностей. Это подтверждается средними показателями правильных распознаваний ритмического рисунка предъявляемых последовательностей, которые составили 69.5% для укороченных сигналов и 90.8% для более длинных сигналов в последовательности.

Для всех уровней слуховой системы человека характерна тонотопическая организация, т.е. нервные структуры, чувствительные к звукам высокой частоты, находятся в одних участках нервной системы, а звуков низкой частоты - в других. Использование при тестировании четырех частот позволяет уточнить топику поражения. При этом в предлагаемом способе все тестовые сигналы имеют равные значения фронтов нарастания и спада звука 5 мс, что позволяет сравнить процессы сегментного анализа (членения последовательности) в узких частотных областях (тонотопических «каналах»). Использование четырех частот при оценке восприятия ритмических последовательностей стимулов может дать представление о состоянии речевой разборчивости испытуемого, так как снижение слуха на разных частотах отражается на восприятии слогоритмической структуры слова.

Способ осуществляют, например, следующим образом.

Перед началом тестирования определяют индивидуальный комфортный уровень громкости с использованием аудиометра. Для проведения тестирования используют головные телефоны или звуковые колонки и компьютер с программой тестирования. Испытуемому на комфортном уровне громкости бинаурально, диотически, в случайном порядке предъявляют 12 последовательностей из шести вариантов трех тональных стимулов: КДД, ДКД, ДКК, ДДК, ККД, КДК, то есть дважды повторяют каждый из шести вариантов ритмического рисунка. Сигналы имеют длительность - длинный 300 мс, короткий - 100 мс с фронтами нарастания и спада звука 5 мс и паузой между ними 150 мс Частоты стимула составляют 500, 1000, 2000 и 4000 Гц. Задача испытуемого - ответить, какую последовательность сигналов он услышал (например, «короткий – длинный - короткий»). Результат подсчитывают как процент правильных ответов из 12 предъявлений.

Изобретение подтверждается следующими клиническими примерами:

1. Пациентка Л.Е., 25 лет. При проведении тональной аудиометрии слуховые пороги по воздушной проводимости составляли 5-10 дБ относительно нормального порога слышимости (НПС) с обеих сторон.

Результат теста восприятия ритмических последовательностей стимулов, выполненного в соответствии с ближайшим аналогом, 100%, что соответствует норме. Результаты теста по заявленному способу: на частоте 500 Гц - 83,3%, 1000 Гц - 91,7%, 2000 Гц - 91,7%, 4000 Гц - 91,7%, что соответствует норме. Полученные данные свидетельствуют о нормальном состоянии звукового временного анализа.

2. Пациентка Г.Н., 38 лет, с хронической двусторонней сенсоневральной тугоухостью 2 степени с порогами слуха на 500, 1000, 2000 и 4000 Гц: 35, 45, 50, 50 дБ НПС соответственно.

Результат теста по оценке восприятия ритмических последовательностей стимулов по ближайшему аналогу 100% (в норме). Результаты заявленного теста восприятия ритмических последовательностей: на частоте 500 Гц - 83,3%, 1000 Гц - 75%, 2000 Гц - 75%, 4000 Гц - 66,7% (снижен преимущественно в зоне частот 1-4 кГц).

Ухудшение результатов заявленного теста по сравнению с ближайшим аналогом указывает на его более высокую чувствительность при диагностике нарушений временного анализа, которые не выявлялись при выполнении известного теста. Использование четырех частот в предлагаемом способе позволяет обнаруживать сбои в нормальном нелинейном функционировании базилярной мембраны, приводящие к снижению частотной селективности, искажению временных и спектральных характеристик сигнала и к изменению нейрональной активности центральных звеньев слуховой системы.

3. Пациентка М.Л., 67 лет, с нормальными тональными порогами слуха.

Результат теста по оценке восприятия ритмических последовательностей стимулов по ближайшему аналогу 92%, что соответствует норме. Результаты заявленного теста по оценке восприятия ритмических последовательностей стимулов: на частоте 500 Гц - 41,7%, 1000 Гц - 50%, 2000 Гц - 58,3%, 4000 Гц - 41,7%, что соответствует снижению на всех частотах.

Если известный тест восприятия ритмических последовательностей стимулов не выявил никаких изменений, то результаты заявленного теста свидетельствуют о наличии центрального пресбиакузиса, который характеризуется дефицитом частотно-временной обработки и может быть диагностирован только при предъявлении сигналов меньшей длительности, используемых в предлагаемом способе.

4. Пациент М.Б., 69 лет, с хронической двусторонней сенсоневральной тугоухостью 2 степени с порогами слуха на 500, 1000, 2000 и 4000 Гц: 35, 40, 60, 70 дБ НПС соответственно.

Результат теста восприятия ритмических последовательностей стимулов по ближайшему аналогу 67%, что соответствует умеренному снижению. Результаты заявленного теста по оценке восприятия ритмических последовательностей стимулов: на частоте 500 Гц - 33,3%, 1000 Гц - 25%, 2000 Гц - 16,7%, 4000 Гц - 16,7%, т.е. резко снижены, особенно в зоне 2-4 кГц.

Применение заявленного теста с использованием акустических сигналов меньшей длительности и разной частоты позволило выявить сочетанные и взаимоусугубляющие возрастные изменения центральных и периферических отделов слуховой системы у пожилого пациента с тугоухостью.

Из приведенных примеров видно, что выполнение заявленного теста по определению восприятия ритмических последовательностей вызывает большие трудности, чем выполнение известного теста. Это указывает на большую чувствительность заявленного теста. Результаты заявленного теста определения восприятия ритмических последовательностей хуже у пожилых людей как с нормой слуха, так и с сенсоневральной тугоухостью, что объясняется возрастными дегенеративными изменениями слуховых отделов головного мозга.

Способ позволяет повысить эффективность оценки звукового временного анализа и своевременно выявить центральные нарушения слуха.