音樂音符訓練提高人工耳蝸植入青少年音符聽辨能力的臨床研究

李廣盛 李健鷹 汪賀媛 付前杰 白莉 楊莉萍 仇蔚麗 王莉 張瓊

人工耳蝸是一個幫助耳聾患者恢復聽力的一個電子裝置。近年來，人工耳蝸技術不斷發展進步，為諸多聽障人士的聽力康復做出了貢獻。研究表明聽覺訓練對人工耳蝸植入術后的用戶有顯著療效［1］，聽覺訓練對于提高音樂欣賞能力尤其有益，因為音樂感知比安靜環境下的語音信號識別需要更加注意在時頻譜上的細小差別［2］。Galvin等［3］開發出一種新穎的音樂音符感知能力的測試——旋律輪廓，這個測試并不需要具體的音樂上的經驗，并且提供了一個有效的音樂音符訓練方法。他們對人工電子耳在旋律輪廓識別中使用音樂音節序列進行了循序漸進且有針對性的訓練。結果顯示，所有受試者的旋律輪廓識別在訓練后有著明顯的改善，對音樂感知能力和欣賞能力有著普遍的提高。例如某些患者能夠在背景的音樂中更加分辨出歌手的聲音。上述研究針對美國成人電子耳蝸植入者做的研究，而國內尚未開展此類研究，為此我們于2008年12月至2011年3月應用美國洛杉磯豪氏聽覺研究所(House Ear Institute)Galvin和Fu開發出的音樂音符訓練模塊(the CAST program)對30例使用人工耳蝸植入術后青少年進行了訓練，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 30例語前聾植入人工耳蝸的青少年參加了這項試驗，來源于河北省殘聯康復中心耳蝸基地。其中男21例，女9例;年齡5～13歲，平均年齡8.83歲;植入人工耳蝸時間1～9年，平均5.13年。

1.2 訓練方法

1.2.1 測試材料:所有的聾兒在進行訓練前首先用Quick Test和Quick Star軟件進行評估。

1.2.1.1 Quick Test測試內容如下:①基本評估:環境聲音，韻母識別，聲母識別，聲調識別;②高級評估:音樂音符;③聽能閾值:正數字串，反數字串，穩態閾值，動態閾值。

1.2.1.2 Quick Star測試內容如下:①HOUSE 短句;②301 短句;③301雙字詞。

1.2.1.3 測試方法:Quick test，Quick star屬于而言語聽覺評估方法，反映包括聽覺中樞在內的聽覺徑路全過程的聽覺功能。因此盡管言語聽覺評估較為復雜，且受諸多因素的影響，在聽力學評估中仍然占有十分重要的地位。言語聽覺評估對耳聾診斷及聽力補償或聽力重建效果評價以及康復方案的制定至關重要。兩項測試沒有時間要求。全部測驗1遍后再重復第2遍。另外，每個測試的順序要隨機。如果同一測試內容兩次測試前后之間相差10%以上則要重復第3次甚至第4次。做完4次依然不穩定需要第5次或更多。達到相差小于10%后進行音符聽辨訓練。在音符聽辨訓練之前，先進行4次基準測試。如果測試成績呈現持續的上升、下降或者起伏變化(超過5%)，則需繼續進行測試，直到至少連續4次的測試結果表現相近(成績差異未超過5%)時，最多測試8次。代表基準點建立。基準測試的旋律輪廓識別包括9個主旋律模式，包括簡單的基音輪廓“上升”，“下降”，“持平”;變動輪廓:“上升-下降”，“下降-上升”，“持平后下降”，“持平后上升”，“下降后持平”，“上升后持平”。每個旋律序列最低的基頻是 A4(440 Hz)。每個音節之間具有五個不同的間隔(1到5個半音)。因此所有的刺激信號包括45個旋律序列(9個旋律×5個半音)。旋律序列將利用高質量MIDI合成。三種不同的樂器會用于合成這些旋律序列，包括鋼琴、小提琴、豎笛。聲調識別是由一個男生和一個女生所發的六個單字詞，總共48個語音信號。

1.2.2 培訓材料:音樂音符序列訓練類似于旋律輪廓識別。所不同的是訓練只是基頻采用A5(880 Hz)。另外，只有鋼琴用于合成這些序列。

1.2.2.1 音符聽辨訓練等級:包括4個等級，級別愈高，音符之間的頻率差異愈較小。①第一級:單頻5音符聽辨一級，包含5～6個半音的差異。②第二級:單頻5音符聽辨二級，包含3～4個半音的差異。③第三級:單頻5音符聽辨三級，包含2個半音的差異。④第四級:單頻5音符聽辨四級，包含1個半音的差異。

1.2.2.2 培訓方法:所有試驗者進行音符聽辨訓練，每周訓練5 d，30 min/d(可分多次進行)，持續4周，訓練時間總共600 min。每次訓練分為25個序列的旋律，序列隨機選出。在刺激后，所有的旋律輪廓選擇會顯示在屏幕上。如果所選的旋律輪廓是正確的話，程序會播放另外一個新的音符序列。如果所選的旋律輪廓是錯的話，程序會提供視覺以及聲音反饋。這樣可以讓使用者反復比較不同旋律輪廓的區別。在每次訓練之后，下一個訓練的難易程度會根據患者的結果作相應的調整。訓練從5～6個半音差做起，如果分數達到80分(即題目答對80%)以上改為3～4個半音差，再在分數達到80分后改為下一級別音差，如果進行1周訓練后5～6音差一直未達80%，也進行下一級別訓練，注意使四種音差的訓練時間大致接近。訓練結束后(時間達到600 min)后馬上進行一遍Quick Test和Quick Star軟件的測試，兩個月后再測試1遍(訓練項目的選擇要隨機)。

1.3 統計學分析 應用SAS 6.12統計軟件，對數據做正態分布檢驗，計量資料以表示，組內采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 訓練前后旋律輪廓識別正確率的變化 訓練前受試者旋律輪廓識別正確率為(27±11)%，訓練后受試者旋律輪廓識別正確率為(36±12)%，差異有統計學意義(t=－4.3213，P ＜0.01)。

2.2 Quick Test和Quick Star試驗數據比較 訓練后和訓練后2個月與訓練前比較，差異有統計學意義(P＜0.01)。見表1。

表1 訓練前后Quick Test和Quick Star評價比較

表1 訓練前后Quick Test和Quick Star評價比較

注:與訓練前比較，*P ＜0.01

項目 訓練前 訓練后 訓練后2月環境聲音 64±12 76±15* 75±18*韻母識別 49±14 57±16* 53±14*聲母識別 44±9 55±19* 52±22*聲調識別 45±20 61±23* 59±25*音樂音符 12.2 ±2.4 37.5 ±9.6* 24.1 ±9.6*正數字串 1.50 ±0.26 1.85 ±0.52* 1.85 ±0.61*反數字串 1.5 ±0.4 1.8 ±0.7* 1.6 ±0.5*穩態閾值 36±11 32±9* 34±11*動態閾值 36±13 35±12* 37±15*HOUSE短句 44±20 52±23* 53±24*301短句 31±12 42±13* 48±16*301雙字詞 38±11 54±20* 50±23*

2.3 訓練前后純音聽閾(500 Hz，1000 Hz，2000 Hz，4000 Hz)的變化 訓練后雙耳純音聽閾較訓練前均減低，右耳差異有統計學意義(P＜0.05)，左耳差異無統計學意義(P＞0.05)。見表2。

表2 訓練前后純音聽閾變化比較dB，

表2 訓練前后純音聽閾變化比較dB，

位置 訓練前 訓練后 t值 P值100 ±6 100 ±7 －1.4101 0.1691102 ±6 100 ±5 2.0845 0.0460左耳右耳

3 討論

從神經生理學的原理分析，可塑性是中樞神經系統的基本特征，這同樣適用于聽覺言語神經系統。其中一個極為重要的促進神經系統功能康復的因素是功能恢復訓練，這在神經康復中，無論在損傷的早期、中期和晚期都有十分重要的作用［4］。聽覺訓練對于音樂欣賞可能尤其有益［2］，研究表明音樂音符訓練可以提高人工電子耳蝸患者的音樂旋律［5，6］及音色識別能力［7］，這對于提高人工電子耳蝸患者的生活質量有著顯著意義。人工耳蝸植入術后兒童的言語感知能力盡管有很大的可變性，但在很多患者中仍被證明有大幅度的提高。

研究人員運用數字音樂技術和MIDI軟件建立的音樂感知測試系統測試，發現人工耳蝸提供給植入者的頻率信息在低、中、高各個頻段都明顯不足，并且使用目前的言語處理策略也難以很好的提供準確感知樂曲所需要的信息。可能正是由于表現音樂信息方面的不足，使人工耳蝸植入者在欣賞音樂方面表現出明顯的困難［8，9］。

本研究所應用得Quick Test和Quick Star包括12項內容，屬于言語聽覺評估系統，反映患兒在試驗前后的變化。

本試驗結果發現:在每個人工耳蝸植入受試者音符聽辨基準點建立之后，通過4周針對性的旋律輪廓識別能力的訓練，旋律輪廓識別正確率明顯提高，提示交互式的音樂音符聽能訓練可以提升人工耳蝸植入青少年的音樂音符聽辨能力，進而提升他們欣賞音樂的能力。同時通過訓練，人工耳蝸植入青少年的聽力亦可得到提高。在特殊教育學校的課堂上，教師發現這些受試者理解力及反應力都得到了提高，學習成績得到提高。這些結果可能反映了人工耳蝸植入青少年的大腦具有聽覺可塑性。

1 Eetow R，Palmer CV.Efficacy of individual auditory training in adults:a systematic review of the evidence.J Am Acad Audiol，2005，16:494-504.

2 Smith ZM，Delgutte B，Oxenham AJ.Chimaeric sounds reveal dichotomies in auditory perception.Nature，2002，416:87-90.

3 Galvin JJ，Fu QJ，Nogaki G.Melodic contour identification by cochlear implant listeners.Ear Hear，2007，28:302-319.

4 繆鴻石主編.康復醫學理論與實踐.第1版.上海:上海科學技術出版社，2000.45-48.

5 Gfeller K，Christ A，Knutson JF，et al.Musical backgrounds，listening habits，and aesthetic enjoyment of adult cochlear implant recipients.J Am Acad Audiol，2000，11:390-406.

6 Kong YY，Cruz R，Jones JA，et al.Music perception with temporal cues in acoustic and electric hearing.Ear Hear，2004，25:173-185.

7 Gfeller K，Wiit S，Adamek M，et al.Effects of training on timbre recognition and appraisal by postlingually deafened cochlear implant recipients.J Am Acad Audiol，2002，13:132-145.

8 王直中，曹克利主譯.人工耳蝸植入:原理與實踐.第1版.北京:人民衛生出版社，2003.226-227.

9 Gfeller K，Turner C，Woodworth G，et al.Recognition of familiar melodies by adult cochlear implant recipients and normal-hearing adults.Cochlear Implant International，2002，3:29.