[發(fā)明專利]一種基于腦干聽覺誘發(fā)電位的音高感知能力客觀評(píng)估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710665835.2
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN107510451B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮琴;張驍晨
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): A61B5/04
• 分類號(hào): A61B5/04;A61B5/0484
• 代理公司: 11245 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐寧;劉美麗

本發(fā)明涉及一種基于腦干聽覺誘發(fā)電位的音高感知能力客觀評(píng)估方法，其特征在于包括以下內(nèi)容：1)采集記錄待測被試的頻率跟隨響應(yīng)，對頻率跟隨響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；2)對經(jīng)過預(yù)處理的頻率跟隨響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行特征參數(shù)提取，得到客觀評(píng)估待測被試音高感知能力的特征參數(shù)s，s越大，被試的音高感知能力越好。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了基于神經(jīng)電生理信號(hào)的音高感知能力客觀評(píng)估，過程中無需被測試者的主觀參與，擴(kuò)大了該方法的適用范圍。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于音高感知能力的評(píng)估中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種基于腦干聽覺誘發(fā)電位的音高感知能力客觀評(píng)估方法，涉及聽覺感知技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

頻率跟隨響應(yīng)(frequency-following response,FFR)是大腦受到重復(fù)播放的周期性聲音的刺激，在經(jīng)歷很短的潛伏期之后，產(chǎn)生的一種跟隨聲音音高的神經(jīng)電信號(hào)。這種神經(jīng)電信號(hào)的時(shí)域波形呈現(xiàn)和刺激聲音高一致的周期性。對于音高隨時(shí)間變化的刺激聲，頻率跟隨響應(yīng)能夠忠實(shí)地動(dòng)態(tài)跟隨其音高的變化。這種對刺激聲音高的跟隨,反映了聽覺腦干的神經(jīng)元群跟隨刺激聲音高的、周期性的鎖相活動(dòng)，是通過頻率跟隨響應(yīng)來客觀評(píng)估人的音高感知能力的生理基礎(chǔ)。頻率跟隨響應(yīng)的采集記錄無創(chuàng)簡便，僅僅需三個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)聯(lián)即可在人的頭皮記錄到該信號(hào)，重復(fù)刺激1000～2000次疊加就能獲得信噪比較好的信號(hào)，僅需10～20分鐘，使得基于該神經(jīng)電生理信號(hào)的音高感知能力客觀評(píng)估方法具有臨床可操作性。

客觀評(píng)估音高感知能力對于聽力損失人群(如電子耳蝸佩戴者)而言是必要的。現(xiàn)有技術(shù)多采用主觀方法評(píng)估音高感知能力，例如現(xiàn)有技術(shù)中公開的一種電刺激聽覺音調(diào)感知測試與評(píng)估系統(tǒng)，其具體公開了一種電刺激聽覺音調(diào)感知測試與評(píng)估系統(tǒng)用于電子耳蝸佩戴者的音高感知能力評(píng)估，其使用的評(píng)估方法本質(zhì)上是需要被測試者給出反應(yīng)的心理物理測試。這種依賴于被測試者給出反應(yīng)的主觀評(píng)估方法存在以下問題：(1)不適用于沒有能力給出反應(yīng)的被測試者，如低齡嬰幼兒電子耳蝸佩戴者；(2)被測試者給出反應(yīng)的過程可能受到非聽覺因素的影響，即被測試者給出的反應(yīng)可能無法表現(xiàn)其真實(shí)的聽覺感受。

客觀評(píng)估音高感知能力的基礎(chǔ)在于測量頻率跟隨響應(yīng)這個(gè)電生理信號(hào)中與人類音高感知機(jī)制有關(guān)的成分。頻率跟隨響應(yīng)能夠反映不同聽力經(jīng)驗(yàn)群體之間由于聽力經(jīng)歷不同而引起的音調(diào)感知能力差異，并且具有足夠的敏銳度來反映聽力訓(xùn)練形成的腦干對聲音信息處理的變化。由此可見，頻率跟隨響應(yīng)中含有與音高感知相關(guān)的成分，其能夠表征同一聽力群體中音高感知能力的個(gè)體間差異。因此，從采集的原始頻率跟隨響應(yīng)信號(hào)中將這種與音高感知相關(guān)的成分解析出來并評(píng)估測定，可作為評(píng)估音高感知能力的客觀方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于腦干聽覺誘發(fā)電位的音高感知能力客觀評(píng)估方法，能夠基于頻率跟隨響應(yīng)評(píng)估音高感知能力且無需被測試者給出反應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于腦干聽覺誘發(fā)電位的音高感知能力客觀評(píng)估方法，其特征在于包括以下內(nèi)容：

1)采集記錄待測被試的頻率跟隨響應(yīng)，對頻率跟隨響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；

2)對經(jīng)過預(yù)處理的頻率跟隨響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行特征參數(shù)提取，得到客觀評(píng)估待測被試音高感知能力的特征參數(shù)s，具體過程為：

2.1)由歷史上所有被試的頻率跟隨響應(yīng)信號(hào)構(gòu)成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

2.2)采用主成分分析方法計(jì)算去均值訓(xùn)練樣本的總體散布矩陣的歸一化特征向量，解析出頻率跟隨響應(yīng)中能夠表征個(gè)體音高感知能力的主成分；

2.3)計(jì)算客觀評(píng)估待測被試音高感知能力的特征參數(shù)s，s越大，被試的音高感知能力越好。

進(jìn)一步地，所述步驟1)中待測被試的頻率跟隨響應(yīng)為按照預(yù)設(shè)的聲音刺激方案進(jìn)行刺激聲音播放，刺激聲音播放通過耳機(jī)或揚(yáng)聲器傳達(dá)給待測被試，誘發(fā)該待測被試的頻率跟隨響應(yīng)。