Assessing temporal modulation sensitivity using electrically evoked auditory steady state responses

AbstractTemporal cues are important for cochlear implant (CI) users when listening to speech. Users with greater sensitivity to temporal modulations show better speech recognition and modifications to stimulation parameters based on modulation sensitivity have resulted in improved speech understanding. Behavioural measures of temporal sensitivity require cooperative participants and a large amount of time. These limitations have motivated the desire for an objective measure with which to appraise temporal sensitivity for CI users.Electrically evoked auditory steady state responses (EASSRs) are neural responses to periodic electrical stimulation that have been used to predict threshold (T) levels. In this study we evaluate the use of EASSRs as a tool for assessing temporal modulation sensitivity.Modulation sensitivity was assessed behaviourally using modulation detection thresholds (MDTs) for a 20 Hz rate. On the same stimulation sites, EASSRS were measured using sinusoidally amplitude modulated pulse trains at 4 and 40 Hz. Measurements were taken using a bipolar configuration on 12 electrode pairs over 5 participants. Results showed that EASSR amplitudes and signal-to-noise ratios (SNRs) were significantly related to the MDTs. Larger EASSRs corresponded with sites of improved modulation sensitivity. This relation was driven by across-subject variation. This result indicates that EASSRs may be used as an objective measure of site-specific temporal sensitivity for CI users

Binaural and spatial hearing in children with bilateral cochlear implants

Cochleaire implantaten (CI) worden succesvol toegepast bij volwassenen e n kinderen met een ernstig gehoorverlies om hun gehoorfuncties gedeeltel ijk te herstellen via elektrische stimulatie van de gehoorzenuw. Doorgaa ns vindt implantatie slechts aan één kant plaats. Echter, bepaalde audit ieve taken, voornamelijk in moeilijkere luisteromstandigheden, vereisen de integratie van geluiden die aan beide oren worden opgevangen (binaura al horen). Horen met twee oren maakt het mogelijk om de ruimtelijke aspe cten van geluiden waar te nemen. De mate waarin bilaterale implantatie b inaurale en ruimtelijke gehoorfuncties kan herstellen is nog onvoldoende inzichtelijk. Bovendien kunnen resultaten anders zijn voor kinderen met congenitaal of vroeg verworven gehoorverlies dan voor volwassenen die o p latere leeftijd doof werden. Het is mogelijk dat een functioneel gehoo r in de eerste levensjaren vereist is voor de ontwikkeling van het binau rale auditieve systeem. Belangrijke vragen zijn of elektrische stimulati e deze ontwikkeling ondersteunt en wat hierbij de invloed is van leeftij d van implantatie. In 2003 financierde de Belgische ziekteverzekering (R IZIV) een tweede implantaat voor 42 kinderen met een leeftijd tussen 2.5 en 12 jaar. Deze unieke groep maakte het mogelijk om, in samenwerking m et vijf implantatiecentra in Vlaanderen en Brussel (UZ Leuven, UZ Antwer pen, MISA Antwerpen, UZ Gent en CU Saint-Luc Brussel), de voordelen van bilaterale implantatie bij kinderen te meten. Het doel van de huidige th esis was om de mogelijkheden tot het waarnemen van binaurale cues (voorn amelijk interaurale tijdsverschillen of ITDs en interaurale intensiteits -verschillen of ILDs) en ruimtelijk horen bij deze kinderen in kaart te brengen. Om een betrouwbare beoordeling te kunnen maken van de auditieve vaardigh eden van de kinderen werden testprocedures aangepast aan hun interesse e n aandachtsspanne. Tests voor geluidslokalisatie, geluidslateralisatie, binaurale signaaldetectie (binaural masking level differences of BMLDs) en spatiaal spraakverstaan in ruis werden ontwikkeld en geëvalueerd met normaalhorende kinderen tussen 4 en 9 jaar. Deze studies toonden aan dat de aangepaste procedures haalbaar zijn vanaf de leeftijd van 4-5 jaar e n gaven inzicht in de normale ontwikkeling van binaurale en ruimtelijke gehoorfuncties. Bepaalde auditieve vaardigheden bleken verworven te zijn op de leeftijd van 5-6 jaar. Enkel ITD drempels in de lateralisatietaak waren enigszins verhoogd voor 9-jarigen ten opzichte van volwassenen. S ommige kinderen van 4 jaar presteerden op een lager niveau op alle tests , wat vermoedelijk verklaard kan worden door een ontwikkeling in zowel a uditieve als niet-auditieve (zoals aandacht en taakbegrip) domeinen. Binaurale en ruimtelijke voordelen bij kinderen met bilaterale CI werden gemeten via twee benaderingen. Ten eerste werden geluidslokalisatie en spraakverstaan gemeten in het vrije veld, waarbij kinderen de eigen, kli nische spraakprocessoren droegen, zodat hun auditieve vaardigheden in al ledaagse omstandigheden bepaald konden worden. De meerderheid van de kin deren behaalde een matige tot goede score op de lokalisatietest, maar ee n grote interindividuele variabiliteit werd vastgesteld. Vroege aanpassi ng van hoorapparaten of cochleaire implantaten had een gunstige invloed op het lokalisatievermogen. Het spraakverstaan verbeterde als gevolg van het tweede CI, maar de voordelen waren beperkt. Zowel lokalisatie als r uimtelijke voordelen bij het verstaan van spraak werden vermoedelijk tot stand gebracht door hoofdschaduweffecten. In een tweede fase van het on derzoek werden BMLD tests afgenomen met gecontroleerde elektrische stimu latie. In deze studie werden technische beperkingen in de klinische spra akprocessoren omzeild, om de intrinsieke gevoeligheid van de kinderen vo or binaurale cues te bepalen. Betere detectie van een signaal in ruis da nkzij een interaurale vertraging werd aangetoond voor zowel stimulatie o p één kanaal van het CI als voor stimulatie op drie aanliggende kanalen. Deze bevindingen zijn veelbelovend en zullen leiden tot verder onderzoe k naar binaurale signaaldetectie voor spraakachtige signalen en uiteinde lijk binauraal spraakverstaan. Op die manier wordt de kloof gedicht tuss en gedragsmatige prestaties op binaurale detectietaken enerzijds en gene ralisatie naar binaurale perceptie van spraak in ruis in het dagelijks l even anderzijds. De huidige en toekomstige experimenten zullen leiden to t een beter begrip van hoe binaurale gevoeligheid ondersteund kan worden bij kinderen en volwassenen met CI en kunnen implicaties hebben voor de ontwikkeling van toekomstige spraakprocessoren.status: publishe

Bilateraal en binauraal horen bij kinderen met twee cochleaire implantaten

status: publishe

Richtinghoren en spatiale spraak in ruis bij bilateraal geïmplanteerde kinderen in België

status: accepte

Real-time loudness normalisation with combined cochlear implant and hearing aid stimulation

Background People who use a cochlear implant together with a contralateral hearing aid—so-called bimodal listeners—have poor localisation abilities and sounds are often not balanced in loudness across ears. In order to address the latter, a loudness balancing algorithm was created, which equalises the loudness growth functions for the two ears. The algorithm uses loudness models in order to continuously adjust the two signals to loudness targets. Previous tests demonstrated improved binaural balance, improved localisation, and better speech intelligibility in quiet for soft phonemes. In those studies, however, all stimuli were preprocessed so spontaneous head movements and individual head-related transfer functions were not taken into account. Furthermore, the hearing aid processing was linear. Study design In the present study, we simplified the acoustical loudness model and implemented the algorithm in a real-time system. We tested bimodal listeners on speech perception and on sound localisation, both in normal loudness growth configuration and in a configuration with a modified loudness growth function. We also used linear and compressive hearing aids. Results The comparison between the original acoustical loudness model and the new simplified model showed loudness differences below 3% for almost all tested speech-like stimuli and levels. We found no effect of balancing the loudness growth across ears for speech perception ability in quiet and in noise. We found some small improvements in localisation performance. Further investigation with a larger sample size is required.status: publishe

Safety and efficacy of the Bonebridge bone conduction implant: a comparative study

status: publishe

Horizontal localization with bilateral hearing aids: without is better than with

This paper studies the effect of bilateral hearing aids on directional hearing in the frontal horizontal plane. Localization tests evaluated bilateral hearing aid users using different stimuli and different noise scenarios. Normal hearing subjects were used as a reference. The main research questions raised in this paper are: (i) How do bilateral hearing aid users perform on a localization task, relative to normal hearing subjects? (ii) Do bilateral hearing aids preserve localization cues, and (iii) Is there an influence of state of the art noise reduction algorithms, more in particular an adaptive directional microphone configuration, on localization performance? The hearing aid users were tested without and with their hearing aids, using both a standard omnidirectional microphone configuration and an adaptive directional microphone configuration. The following main conclusions are drawn. (i) Bilateral hearing aid users perform worse than normal hearing subjects in a localization task, although more than one-half of the subjects reach normal hearing performance when tested unaided. For both groups, localization performance drops significantly when acoustical scenarios become more complex. (ii) Bilateral, i.e., independently operating hearing aids do not preserve localization cues. (iii) Overall, adaptive directional noise reduction can have an additional and significant negative impact on localization performance.status: publishe

Speech intelligibility in noise.

<p>Dots and triangles indicate test and retest results, if available. The error bars on the group average represent the standard deviation.</p

APEX/SPIN: a free test platform to measure speech intelligibility

OBJECTIVES: Measuring speech intelligibility in quiet and noise is important in clinical practice and research. An easy-to-use free software platform for conducting speech tests is presented, called APEX/SPIN. DESIGN: The APEX/SPIN platform allows the use of any speech material in combination with any noise. A graphical user interface provides control over a large range of parameters, such as number of loudspeakers, signal-to-noise ratio and parameters of the procedure. An easy-to-use graphical interface is provided for calibration and storage of calibration values. To validate the platform, perception of words in quiet and sentences in noise were measured both with APEX/SPIN and with an audiometer and CD player, which is a conventional setup in current clinical practice. STUDY SAMPLE: Five normal-hearing listeners participated in the experimental evaluation. RESULTS: Speech perception results were similar for the APEX/SPIN platform and conventional procedures. CONCLUSIONS: APEX/SPIN is a freely available and open source platform that allows the administration of all kinds of custom speech perception tests and procedures.peerreview_statement: The publishing and review policy for this title is described in its Aims & Scope. aims_and_scope_url: http://www.tandfonline.com/action/journalInformation?show=aimsScope&journalCode=iija20status: publishe

Binaural unmasking for multi-channel stimuli in bilateral cochlear implant users

Previous work suggests that bilateral cochlear implant users are sensitive to interaural cues if experimental speech processors are used to preserve accurate interaural information in the electrical stimulation pattern. Binaural unmasking occurs in adults and children when an interaural delay is applied to the envelope of a high-rate pulse train. Nevertheless, for speech perception, binaural unmasking benefits have not been demonstrated consistently, even with coordinated stimulation at both ears. The present study aimed at bridging the gap between basic psychophysical performance on binaural signal detection tasks on the one hand and binaural perception of speech in noise on the other hand. Therefore, binaural signal detection was expanded to multi-channel stimulation and biologically relevant interaural delays. A harmonic complex, consisting of three sinusoids (125, 250, and 375 Hz), was added to three 125-Hz-wide noise bands centered on the sinusoids. When an interaural delay of 700 μs was introduced, an average BMLD of 3 dB was established. Outcomes are promising in view of real-life benefits. Future research should investigate the generalization of the observed benefits for signal detection to speech perception in everyday listening situations and determine the importance of coordination of bilateral speech processors and accentuation of envelope cues.status: publishe