Deutsche Gesellschaft für Audiologie - Jahrestagung

Vorsitz

Prof. Dr.

Evaluation eines neuen deutschen Sprachtests unter Verwendung synthetischer Sprache

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Fragestellung: Neues Sprachmaterial wurde entwickelt, um Vorteile etablierter Sprachtests zu vereinen und Nachteile abzuschwächen. Das Sprachmaterial besteht aus 752 Phrasen, welche die feste Struktur Artikel – Adjektiv – Nomen – Infinitiv (z.B. "den braunen Hasen pflegen") aufweisen [1]. Zunächst wurde der Signal-Rausch-Abstand (SNR) für ein Sprachverstehen von 50 % (SRT) für die einzelnen Phrasen mit normalhörenden Probanden bestimmt. Im nächsten Schritt sollten perzeptiv und phonemisch äquivalente Testlisten entsprechend DIN 8253-3 [2] generiert werden. Methoden: Das Sprachmaterial wurde phonemisch transkribiert. Basierend auf 14 Parametern wurden Testlisten aus jeweils 20 Phrasen erstellt. Zu den phrasenspezifischen Parametern gehörten u.a. der SRT, die Silbenanzahl und die Phonemverteilung. Der neu entwickelte Selektionsalgorithmus, welcher die euklidische Distanz als Maß für die Ähnlichkeit der Testlisten nutzt, erlaubt die Generierung einer Vielzahl von Testlisten. Von den 1000 erzeugten Testlisten wurden 21 zufällig ausgewählt. Das Sprachverstehen für diese Listen wurde mit 30 jungen, normalhörenden Probanden sowohl bei festem SNR als auch mit einem adaptiven Verfahren bestimmt. Ergebnisse: Der SRT der Testlisten ist gemäß der vorläufigen Ergebnisse tendenziell vergleichbar. Zudem zeigt sich, dass die Testlisten ebenfalls eine ähnliche Phonemverteilung aufweisen. Schlussfolgerungen: Die bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass das neue Sprachmaterial die Anforderung der DIN 8253-3 [2] nach der perzeptiven und phonemischen Äquivalenz erfüllt. Referenzen: Ibelings, S, Brand, T, Holube, I. Entwicklung eines neuen deutschen Sprachtests unter Verwendung synthetischer Sprache. 25. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Audiologie, Köln. 2023. DOI: https://doi.org/10.3205/23dga117 DIN 8253-3. Akustik – Audiometrische Prüfverfahren – Teil 3: Sprachaudiometrie (ISO 8253-3:2022). Berlin. 2022.

Audiologische Diagnostik

Kurzvortrag

Dipl.-Ing.

PD Dr.

Evaluierung der Hörgeräte-Verstärkung mittels früher akustisch evozierter Potentiale.

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Fragestellung: Frühe akustisch evozierte Potenziale (FAEP) werden in der audiologischen Diagnostik genutzt, um die Hörschwelle abzuschätzen; bislang werden sie in Deutschland aber kaum zur Evaluierung des Versorgungsergebnisses von Hörsystemen hinzugezogen. Bei der vorgestellten Studie wurden unter Verwendung eines Freifeldkopfhörers (A2000, Acousticon) die FAEP bei akustischer Stimulation über ein Hörgerät (HG) registriert und mit den FAEP in der Hörsituation ohne HG verglichen. Damit wurde untersucht, welchen Einfluss die Signalverarbeitung im HG auf die FAEP-Latenzen hat und ob sich der HG-Verstärkungsgewinn mithilfe von FAEP objektivieren lässt. Methoden: Es wurden Kurzzeitstimuli (Klick: 2-4 kHz, 0.067 ms und Chirp: 4kHz, 0,700 ms) verwendet, um FAEP bei normalhörenden (NH) Kindern (10,11±2,18 J; N=8) und bei NH-Erwachsenen (32,10 ± 5,83 J; N=8) mittels akustischer Reizung über ein Test-HG (Phonak Sky B50-P, lineare Übertragung) zu registrieren. Die FAEP wurden im Hinblick auf die Reizantwortschwelle, die Amplitude (peak-to-peak) und die Latenz der Welle Jewett V (JV) ausgewertet. Zusätzlich erfolgten subjektive Hörmessungen (Tonaudiometrie, Lautheitsskalierung) in beiden Hörsituationen. Außerdem wurden Messungen an einem genormten Kunstkopf (KEMAR) durchgeführt, um den Einfluss des Wandlers und des HGs auf die verwendeten Kurzzeitstimuli auf zeitlicher und spektraler Ebene zu untersuchen. Ergebnisse: Der FAEP-Vergleich zeigte einen HG-Effekt, der sich durch eine Verzögerung der Latenzen und eine Erhöhung der Reizantwortschwellen für die Hörsituation mit im Vergleich zu ohne HG auszeichnete. Die Amplituden der FAEP korrelierten mit den Lautheits-Angaben in der subjektiven Wahrnehmung. Explorativ zeigten die Messungen am KEMAR, dass der Freifeldkopfhörer und das HG die verwendeten Stimuli auf zeitlicher und spektraler Ebene verändern (Chirp-Stimulus &lt; Click-Stimulus). Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse belegen eine gute Übereinstimmung zwischen den FAEP-Schwellen und den subjektiven Hörmessungen. Die verzögerten FAEP-Latenzen sind durch die Signalverarbeitung im Test-HG verursacht (gemessene Durchlaufzeit Click: 6,51±0,02 ms; Chirp: 6,41±0,09 ms). Die erhöhte Reizantwortschwelle für die Hörsituation mit HG ist durch das Eigenrauschen des HGs zu erklären (Maskierung der FAEP). Allgemein zeigen unsere Ergebnisse der NH-Kinder und Erwachsenen, dass die Hörschwellen-Abschätzung bei einem HG-versorgten Ohr mithilfe von FAEP und bei Verwendung des Freifeldkopfhörers prinzipiell möglich ist.

Comparing sound presentation modes for audiological experiments: loudspeaker, headphones and binaural transmission

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Audiological experiments or clinical tests are usually performed either by presenting sounds over loudspeakers or headphones. Especially in the context of hearing aid evaluation, it may sometimes be useful to use another presentation mode, where the signal is first presented to a dummy head over loudspeakers, and the ear canal signals are transmitted to headphones binaurally. This mode allows, for example, blind comparison of hearing aids and exposure to stimuli that would be unethical for the subject directly, such as wind over an extended time [1]. The goal of this study thus is to compare the outcome of a set of standard audiological tests for sound presentation through a loudspeaker (Genelec 8351 A), audiological headphones (Sennheiser HDA200), and binaural transmission of binaural signals captured with a KEMAR. For the binaural transmission, three different means of headphone equalization were compared, which should result in equivalences of the stimuli to loudspeaker presentation in terms of hearing threshold (RETSPL) [2], loudness perception (Gf-Gc) [2], or ear drum sound pressure level on KEMAR (flat response on KEMAR [3]). For these presentation conditions, loudness function scaling (using the ACALOS procedure) and speech intelligibility in quiet and noise (OLSA) measurements were conducted in normal-hearing subjects, in addition to transfer function analyses of all presentation modes. Results showed equivalent outcomes for loudspeaker and binaurally transmitted sound presentations when Gf-Gc or RETSPL-based headphone equalization is use, although the sound pressure at eardrum is different. Differences with binaural transmission between RETSPL/Gf-Gc -based and the flat headphone equalization were noted for speech intelligibility in quiet, consistent with the level offset between conditions. The outcomes with headphone presentation showed some unexpected results, which could be explained based on commonly applied, non-standardized level offsets for the HDA200 and experimental conditions applied in the present study. References: [1] H. Husstedt et al. (2023), &quot;Evaluation of Digital Wind Noise Reduction in Hearing aids with Test Subjects without Direct Wind Exposure&quot;, DGA, Cologne, Germany [2] ISO 389-8 (2004), Reference equivalent threshold sound pressure levels for pure tones and circumaural earphones . [3] H. Møller (1992), &quot;Fundamentals of Binaural Technology&quot;, Applied Acoustics 36(1/2)

Untersuchung des Gleichgewichts bei älteren Erwachsenen – Zusammenhänge mit dem Hörvermögen, der Selbsteinschätzung und der Gebrechlichkeit (Frailty)

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Fragestellung: Ziel der Analysen war es, Risikofaktoren für selbstberichtete Gleichgewichtsprobleme in einer nicht-klinischen Probandengruppe zu identifizieren und Zusammenhänge zwischen dem Hörvermögen und der Leistung in funktionellen Gleichgewichtstests aufzuzeigen. Methoden: 223 Personen im Alter von 55-81 Jahren nahmen an einer Testbatterie teil, die eine Ton- und Sprachaudiometrie sowie eine Gleichgewichtsuntersuchung mittels Befragung, Ganggeschwindigkeitsmessung (timed up-and-go) und Posturographie umfasste. Darüber hinaus wurden gesundheitsbezogene Fragebögen sowie Messungen der Feinmotorik, des Sehvermögens und der Kognition einbezogen. In einer retrospektiven Analyse wurden Risikofaktoren für selbstberichtetes Sturzrisiko und Schwindel sowie Zusammenhänge zwischen ton- und sprachaudiometrischen Befunden und dem funktionellen Gleichgewicht untersucht. Ergebnisse: In einer logistischen Regression erwiesen sich die Faktoren weibliches Geschlecht, Gebrechlichkeit (Frailty) und feinmotorische Fähigkeiten als statistisch signifikante Prädiktoren für selbstberichtete Sturzgefahr oder Schwindel. Bei der untersuchten nicht-klinischen Population zeigte sich also, dass die Gebrechlichkeit (Frailty) assoziiert war mit Gleichgewichtsproblemen, während das Alter kein adäquater Prädiktor war. Im zweiten Teil der Analysen zeigte eine lineare Regression die Korrelation von schlechterem Tonhörvermögen mit den Ergebnissen der funktionellen Gleichgewichtsmessungen bei dynamischen, nicht aber bei statischen Gleichgewichtsaufgaben. Außerdem war die Sprachverständlichkeit im Störgeräusch mit der Auslenkung aus der Ruhelage in dynamischen aber nicht in statischen Übungen assoziiert. Schlussfolgerungen: Für einen ganzheitlichen Ansatz in der Gesundheitsversorgung sollten Patient_innen mit mehreren Begleiterkrankungen und/oder phänotypischen Anzeichen von Gebrechlichkeit unabhängig von ihrem Alter als anfällig für Stürze betrachtet werden. Für die weitere Forschung zeigte sich außerdem, dass komplexere dynamische Gleichgewichtsaufgaben erforderlich sein könnten, um den Einfluss von Hörhilfen auf das Gleichgewicht zu beurteilen und potenzielle Probleme bei gesunden älteren Erwachsenen mit Hörverlust zu erkennen.

Speech Recognition in Complex Listening Situations of Bimodal and Single-Sided-Deaf Cochlear Implant Users

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Introduction: In pre- and postoperative cochlear implant (CI) evaluation, speech recognition (SR) is typically measured using monosyllabic words in quiet, which is applicable to prove general ability for SR. However, many aspects that patients are exposed to in everyday life are not taken into account, like diffuse background noises, turn-taking talkers, different voices or divided attention. The group of CI patients includes patients with normal hearing on the contralateral side (Single-Sided Deafness, SSD) as well as patients wearing a hearing aid on the contralateral side (Bimodal, BiM). This study investigated the differences between SSD and BiM patients for a complex multi-talker SR test paradigm, that has never been measured with CI patients before. Methods: Eighteen adult cochlear implant users participated (8 SSD, 10 BiM). Monosyllabic word recognition in quiet was measured using the Freiburg Monosyllabic Test in free field conditions at 65 dB SPL with CI only. The adaptive CCOLSA [1] was used to measure the speech rate at which a subject reaches 50 percent correct responses for the CCOLSA dual task [2] presented 5 dB above the individual speech reception threshold (SRT) measured in diffuse noise. Furthermore, individual selective attention benefits were assessed using CCOLSA with fixed speech rates comparing Single- and DualTask conditions. CCOLSA was measured best aided. Results: The monosyllabic word recognition of the two groups did not differ significantly. In contrast, SSD showed significantly lower SRT scores than BiM in diffuse noise (+0,2 dB compared to +3,6 dB median SRT) and reached significantly higher speech rates than BiM performing the adaptive CCOLSA. Furthermore, the SSD group showed a significant improvement of 30 percent points correct responses (median) in the single task (selective attention condition) compared to the dual task (divided attention condition), whereas BiM did not show a significant difference. Conclusions: Performing the CCOLSA is feasible for both SSD and BiM patients. The results suggest that the hearing loss on the acoustically hearing ear of BiM patients leads to a retardation in cognitive processing of speech and a limitation of selective attention abilities. Literature: 1. Heeren J, Hohmann V, Schulte M, Wagener K. Adaptive CCOLSA: Cognitive Overload Thresholds in a Multi-Talker Speech Test. Forum Acusticum 2023. 2. Heeren J, Nuesse T, Latzel M, Holube I, Hohmann V, Wagener KC et al. The Concurrent OLSA Test: A Method for Speech Recognition in Multi-talker Situations at Fixed SNR. Trends Hear 2022; 26:23312165221108257.

Innovation in diagnostics - Pressure Less Acoustic Immittance (PLAI) - validation results

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Achievements/Questions: The 'Admittance Response' based method is an innovative technology based upon propriety patents and as such merits the closest clinical investigation. It enables the evaluation of the functional conditions of the middle ear through graphic and numerical representation of the response characteristics of the tympanic membrane without applying variations in air pressure to the ear canal. The method adds further evolution to audiological diagnostics in the near future that goes beyond classic tympanometric screening. Methods: The med·wave® device is based on PLAI® methodology, an acronym for 'Pressure Less Acoustic Immittance', primarily characterized by taking measurements without exerting pressure in the ear canal. It acquires the ear admittance response as a frequency of a sound varies between 100 and 3kHz. The module &amp; phase of the admittance response recorded in the ears of subjects belongs to one of the 3 groups shown in Fig.1 for children. It presents a clear peak at a particular frequency ('resonance frequency'). A frequency above 1kHz indicates measurement error due to the incorrect probe positioning or the ear canal being occluded. Several clinical trials have been carried out on pediatric &amp; adult subjects and trials with children aged 0-24 months are currently ongoing. One Italian hospital deemed most appropriate for clinical investigation with a pediatric focus was the Burlo- Garofolo IRCCS/Trieste, where data on a pediatric population aged 2-17 years old was collected. The primary and first objective of study was to evaluate the capacity of the method to classify an ear in one of the following conditions or groups: 1. Healthy ear; 2. presence of Otitis MEdia; 3. flacid ear or presence of perforated eardrum. Results:The graphs of healthy subjects (children) showed that the measured admittance curves have low variability &amp; being very compact. The mean resonance frequency was of 463Hz (standard deviation- 69Hz). The Otitis Media (OME) admittance graphs show that the measurements have low variability and are very compact. Mean resonance frequency of OME subjects was of 617Hz (Standard deviation-85Hz).Finally, the graphs of ears presenting flacid tymp. or tympanic perforation report low variability, despite the small number of subjects until how have been available. Summary: The clinical investigation demonstrated that the objectives posed were met and that the method supports significantly a distinction of healthy subjects from those with pathology in both: paediatric&amp;adult groups. Among the parameters proposed and calculated, the best seems to be resonance frequency, which make it possible to significantly distinguish both the healthy group from the two groups of pathologies considered. References: 1. Thais Antonelli Diniz Hein, Advances in Clinical Audiology, Wideband Tympanometry, Intech-Open, 2017, http://dx.doi.org/10.5772/67155 2. Neuranix, European patent, EP2800514A

Sitzungsredner

The use of Audiological Measurements to Evaluate Efficacy of a Novel Drug for the treatment of Sudden Sensorineural Hearing Loss (SSNHL): Phase 2 Clinical Trial AC102-201

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Introduction New insights from recent clinical trials in sudden sensorineural hearing loss (SSNHL) have shown corticosteroids, the standard of care treatment, do not provide a satisfactory outcome for many patients and therefore new therapies are needed. The novel molecule AC102 outperformed corticosteroids in preclinical hearing loss models has entered the clinical stage as a potential therapeutic to address this unmet need. Here, we discuss the choice of study population and audiological measures which allow the demonstration of safety and clinically meaningful improvement in hearing. Methods A Phase 1, placebo-controlled study evaluated safety and tolerability of a single intratympanic (i.t.) injection of AC102 with a dose escalation design. Healthy volunteers were chosen as study population to detect otic effects that might otherwise be masked in hearing loss patients. Beside standard assessments such as otoscopy, tympanometry and pure tone audiometry (PTA), also otoacoustic emissions (TEOAE / DPOAE) and brainstem evoked response audiometry (BERA) were performed to even assess potentially subtle effects on hearing in the 42 volunteers enrolled in the study. The Phase 2 trial is a randomized, blinded study evaluating the efficacy of i.t. AC102 compared to oral prednisolone (60mg/day, 14 days). In addition to PTA, word recognition tests in quiet and in noise are performed requiring careful selection of word lists that must be validated and standardized as patients are enrolled at 50 sites throughout Europe. An Excel Inclusion Tool was programmed to automate evaluation of audiological eligibility criteria and facilitate the work for audiologists and study nurses. Results Healthy volunteers completed the Phase 1 study without adverse effects on outer (OAEs) or inner hair cell function or any other parts of the audiological pathway (BERA) or vestibular function (vHIT). Transient adverse effects were mainly related to injection procedure (e.g. bleeding, pain) and the gel residing in the middle ear (e.g. lasting ≤4 days) conductive hearing loss). The Phase 2 study has shown that the use of an Inclusion Tool facilitates patient enrolment. Furthermore, feedback from sites have proven that the chosen measures to standardize word recognition tests across multi languages make it possible to conduct a hearing loss study in a multi-lingual environment such as Europe. Conclusion The Phase 1 study has shown that AC102 is safe and well tolerated by healthy volunteers. This pathed the way for a Phase 2 study in which the audiological outcome measures are tailored to allow evaluation of its efficacy compared to corticosteroids in SSNHL patients.

Prof. Dr. Dr.

Bestimmung des Signal-Rausch-Abstands zur Sprachverstehensschwelle aus EEG-Daten mittels Deep Learning

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Fragestellung: Die Bestimmung der Sprachverstehensschwelle (SVS) im Oldenburger Satztest (OlSa) [1], definiert als Signal-Rausch-Abstand, welcher zu 50%igem Sprachverstehen von Zufallssätzen in Rauschen führt, bedarf aktiver Teilnahme der getesteten Person. In [2] wurde bereits, während des Hörens von Sprache in Rauschen, mittels Berechnung der Transferfunktion aus Elektroenzephalogramm (EEG) und gehörter Sprache, gezeigt, dass eine Sortierung verschiedener gehörter Rauschpegel aus objektiven Daten möglich ist (maximales Spearmans ρ=0,81, p&lt;0,001 bei Elektrode CP3). In dieser Arbeit wird nun keine Sortierung des Rauschniveaus anhand von EEG-Daten mehr vorgenommen, sondern, mittels Deep Learning, alleinstehende Rauschniveaus relativ zur SVS vorhergesagt. Methoden: Für jeden der 39 Probanden wird mittels eines adaptiven Verfahrens die individuelle SVS bestimmt [1]. Daraus werden pro Proband 7 individuelle Rauschniveaus (-4dB, -2dB,-0,5dB, +0,5dB, +2dB, +4 dB und &quot;ohne Rauschen&quot;) relativ zur SVS abgeleitet. Für jedes der 7 individuellen Rauschniveaus werden dem Probanden 150 verrauschte OlSa-Zufallssätze vorgespielt. Währenddessen wird die neuronale Reaktion auf die Sätze mittels 32 EEG-Kanälen aufgezeichnet. Der daraus generierte Datensatz wird gereinigt, herabgetaktet und beschädigte Aufnahmen (ca. 8% aller Aufnahmen) werden entfernt. Abschließend werden, bei gleichbleibendem Probanden und Rauschpegel, die einzelnen Aufnahmen zu zufälligen Durschnitten von 50 Aufnahmen neu kombiniert und zum Trainieren eines Convolutional Neural Network (CNN) genutzt. Das Bilden der Durchschnitte normalisiert die Daten und erschwert das Auswendiglernen des Datensatzes durch das CNN. Zum Trainieren und Evaluieren wird 4-fold Cross-validation genutzt, wobei die Probanden viermal in Trainings- und Evaluationsprobanden unterteilt werden. Ergebnisse: Das CNN erreicht bei 4-fold Crossvalidation in 35% der Fällen eine korrekte Zuordnung der 7 Rauschparadigma, auf Probanden, welche nicht teil des Trainingsprozesse waren. Fasst man die 7 Gruppen weiter zusammen zu starkem Rauschen (-4dB, -2dB), SVS (-0,5dB, 0,5dB), wenig Rauschen (2dB, 4dB) und keinem Rauschen, so ergibt sich eine durchschnittliche Klassifikationsgenauigkeit von 58% (siehe Abbildung 1 für Details). Schlussfolgerungen: Bereits ein relativ kleines Netz mit ca. 1,6×104 Parametern erlaubt auf dem relativ kleinen Datensatz bereits eine Klassifikation. Besonders das rauschfreie Paradigma kann gut erkannt werden. Referenzen: Kollmeier D., et al. The multilingual matrix test: Principles, applications, and comparison across languages(…): a review. Int. J. Audiol. 2015; 54: 3-16. DOI: 10.3109/14992027.2015.1020971 Muncke J., et al. Prediction of Speech Intelligibility by Means of EEG Response to Sentences in Noise Frontiers in Neuroscience. 2022; 16:876421. DOI: 0.3389/fnins.2022.876421 Abb. 1: Kontingenztafel. X-Achse: Vorausgesagte Klassen, Y-Achse wahre Klassen. Entlang der X-Achse auf 100 Normalisiert.

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