Objective assessment of speech perception in CI patients via EEG mismatch negativity

Introduction

Postoperative assessment of cochlear implant (CI) success often relies on word recognition score (WRS), using the subjective Freiburg Monosyllable Test (FBE). A WRS >60% is considered as the minimum threshold for successful rehabilitation. Using FBE can be challenging for certain groups and complicates the evaluation of the CI fitting processor significantly. An objective method for assessing speech perception involves mismatch negativity (MMN). Turgeon et al. (2014) suggests a correlation between speech-induced MMN and speech perception. MMN alone may not effectively differentiate speech perception among CI patients. In this study, an MMN paradigm will be used to classify the speech perception, considering additional information from the EEG.

Method

Speech stimuli were presented in an MMN paradigm via the CI processor to 22 CI patients. Standard stimulus and deviant were the syllables 'da' and 'ba'. CI performance was determined based on speech perception in the FBE: 'poor performers' (≤60%) and 'good performers' (>60%). A linear discriminant analysis was performed for classification, considering the latencies and amplitudes of the MMN, as well as the N1 and P2 of the standard stimulus.

Result

'Poor performers' exhibited a reduced amplitude of the MMN, a latency delay of the N1, and increased amplitude of the P2 compared to 'good performers'. The classification demonstrated a significant discrimination rate of 76.9 ± 6.0%, p <0.001.

Conclusion

Speech-induced MMN could be applied to evaluate quality of speech perception, considering the cortical potentials N1 and P2. This method has the potential to offer insights for necessary adjustments, enhancing speech perception and quality of life for CI patients who cannot undergo subjective tests.

Einleitung

Erfolg einer Versorgung mit Cochlea-Implantat (CI) wird am postoperativen Sprachverstehen mittels Freiburger Einsilber-Test (FBE) gemessen. Sprachverstehen >60% sollte erreicht werden, um das OP-Indikationskriterium zu übertreffen. Die Durchführung des FBE ist bei einigen Patienten störanfällig, was die CI-Prozessoreinstellung erschwert. Eine Methode zur Objektivierung des Sprachverstehens liefert die Ableitung der Mismatch-Negativity (MMN). Turgeon et al. (2014) legen nahe, dass ein Zusammenhang zwischen sprachinduzierter MMN und Sprachverstehen besteht. Die MMN allein scheint nicht ausreichend, um das Sprachverstehen zu differenzieren. In dieser Studie wird ein MMN-Paradigma und zusätzliche Informationen des EEG genutzt, um eine Klassifizierung des Sprachverstehens zu etablieren.

Methode

22 Patienten wurden Stimuli in einem MMN-Paradigma über den Sprachprozessor präsentiert. Standard und Deviant waren die Silben "da" und "ba". Die CI-Performance wurde durch das Sprachverstehen im FBE ermittelt: "Schlechte Performer" (≤60%), "Gute Performer" (>60%). Die Klassifikation wurde anhand einer linearen Diskriminanz-Analyse durchgeführt, bei der Latenzen und Amplituden der MMN sowie N1 und P2 des Standard-Stimulus berücksichtigt wurden.

Ergebnisse

Im Vergleich zeigten "Schlechte Performer" red. Amplituden der MMN, N1-Latenzverzögerung und erhöhte P2-Amplituden. In der Klassifikation ergab sich eine signifikante Diskriminationsrate von 76.9±6.0%, p<0.001.

Schlussfolgerung

Sprachinduzierte MMN kann unter Berücksichtigung von N1 und P2 verwendet werden, um die Qualität des Sprachverstehens abzuschätzen. Dieses Verfahren könnte zukünftig wertvolle Hinweise für Korrekturen in der Prozessoranpassung liefern und Sprachverstehen sowie Lebensqualität verbessern.

Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.