Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Lái dòng điện với chế độ kích thích tripolar một phần trong cấy ghép ốc tai
Tóm tắt
Sự lan tỏa lớn của kích thích là một nguyên nhân chính dẫn đến độ phân giải quang phổ kém đối với người dùng cấy ghép ốc tai (CI). Chế độ tripolar một phần (pTP) đã được đề xuất để giảm sự lan tỏa dòng điện bằng cách trả lại một phần, phân phối đều (0.5 × σ) dòng điện cho hai điện cực bên cạnh và phần còn lại cho một mặt đất ngoài ốc tai. Nghiên cứu này đã thử nghiệm hiệu quả của việc áp dụng lái dòng điện vào chế độ pTP để thêm các kênh quang phổ. Các tỷ lệ dòng điện khác nhau [α × σ và (1 − α) × σ] đã được trả về cho các điện cực bên cạnh tầng dưới và tầng trên để định hình trường điện. Cảm nhận âm lượng và cao độ với α từ 0 đến 1 theo các bước 0.1 đã được mô phỏng bằng một mô hình tính toán của sự kích thích CI và thử nghiệm trên các điện cực tầng trên, giữa và dưới của sáu đối tượng CI. Giá trị σ cao nhất cho phép đạt được tăng trưởng âm lượng đầy đủ trong giới hạn tuân thủ của cấy ghép đã được chọn cho mỗi điện cực chính. Sự phân loại cao độ được đo giữa các cặp kích thích pTP đã lái, cân bằng âm lượng với khoảng cách α là 0.1 tại mức độ thoải mái nhất. Kết quả cho thấy rằng các kích thích pTP được lái với α khoảng 0.5 yêu cầu nhiều dòng điện hơn để đạt được âm lượng đồng đều so với những cái với α khoảng 0 hoặc 1, có thể do các mẫu kích thích tập trung hơn. Đối tượng thường cảm nhận các cao độ giảm dần khi α tăng từ 0 đến 1, điều này nhất quán với sự dịch chuyển phần trung tâm của trọng lực của mẫu kích thích trong mô hình. Khả năng phân biệt cao độ không tốt hơn với α xung quanh 0.5 so với α xung quanh 0 hoặc 1, ngoại trừ một số đối tượng và điện cực. Đối với ba đối tượng có khả năng phân biệt cao độ tốt hơn, khoảng một nửa phạm vi cao độ của hai điện cực chính bên cạnh chồng lấp nhau trong chế độ pTP đã lái. Những kết quả này cho thấy rằng lái dòng điện với chế độ pTP tập trung có thể cải thiện độ phân giải quang phổ và khả năng cảm nhận cao độ với các cấy ghép ốc tai.
Từ khóa
#cấy ghép ốc tai #chế độ tripolar một phần #lái dòng điện #phân biệt cao độ #độ phân giải quang phổTài liệu tham khảo
Berenstein CK, Mens LHM, Mulder JJS, Vanpoucke FJ (2008) Current steering and current focusing in cochlear implants: comparison of monopolar, tripolar, and virtual channel electrode configurations. Ear Hear 29:250–260
Bierer JA (2007) Threshold and channel interaction in cochlear implant users: evaluation of the tripolar electrode configuration. J Acoust Soc Am 121:1642–1653
Bierer JA (2010) Probing the electrode-neuron interface with focused cochlear implant stimulation. Trends Amplif 14:84–95
Bierer JA, Faulkner KF (2010) Identifying cochlear implant channels with poor electrode-neuron interface: partial tripolar, single-channel thresholds and psychophysical tuning curves. Ear Hear 31:247–258
Bierer JA, Middlebrooks JC (2002) Auditory cortical images of cochlear-implant stimuli: dependence on electrode configuration. J Neurophysiol 87:478–492
Bierer JA, Middlebrooks JC (2004) Cortical responses to cochlear implant stimulation: channel interactions. J Assoc Res Otolaryngol 5:32–48
Bonham BH, Litvak LM (2008) Current focusing and steering: modeling, physiology, and psychophysics. Hear Res 242:141–153
Chatterjee M, Shannon RV (1998) Forward masked excitation patterns in multielectrode electrical stimulation. J Acoust Soc Am 103:2565–2572
Cohen LT, Richardson LM, Saunders E, Cowan RSC (2003) Spatial spread of neural excitation in cochlear implant recipients: comparison of improved ECAP method and psychophysical forward masking. Hear Res 179:72–87
Cormen TH, Leiserson CE, Rivest RL, Stein C (2009) Binary search tree. In: Introduction to Algorithms, 3rd edn. MIT Press, Cambridge, pp 286-299.
Donaldson GS, Kreft HA, Litvak LM (2005) Place-pitch discrimination of single- versus dual-electrode stimuli by cochlear implant users. J Acoust Soc Am 118:623–626
Finley CC, Skinner MW (2008) Role of electrode placement as a contributor to variability in cochlear implant outcomes. Otol Neurotol 29:920–928
Firszt JB, Holden LK, Reeder RM, Skinner MW (2009) Speech recognition in cochlear implant recipients: comparison of standard HiRes and HiRes 120 sound processing. Otol Neurotol 30:146–152
Goldwyn JH, Bierer SM, Bierer JA (2010) Modeling the electrode–neuron interface of cochlear implants: effects of neural survival, electrode placement, and the partial tripolar configuration. Hear Res 268:93–104
Hacker MJ, Ratcliff R (1979) A revised table of d’ for M-alternative forced choice. Percept Psychophys 26:168–170
Hughes ML, Stille LJ (2008) Psychophysical versus physiological spatial forward masking and the relation to speech perception in cochlear implants. Ear Hear 29:435–452
Jesteadt W (1980) An adaptive procedure for subjective judgments. Atten Percept Psychophys 28:85–88
Kral A, Hartmann R, Mortazavi D, Klinke R (1998) Spatial resolution of cochlear implants: the electrical field and excitation of auditory afferents. Hear Res 121:11–28
Kwon BJ, van den Honert C (2006a) Dual-electrode pitch discrimination with sequential interleaved stimulation by cochlear implant users. J Acoust Soc Am 120:EL1–EL6
Kwon BJ, van den Honert C (2006b) Effect of electrode configuration on psychophysical forward masking in cochlear implant listeners. J Acoust Soc Am 119:2994–3002
Landsberger DM, Padilla M, Srinivasan AG (2012) Reducing current spread using current focusing in cochlear implant users. Hear Res 284:16–24
Landsberger DM, Srinivasan AG (2009) Virtual channel discrimination is improved by current focusing in cochlear implant recipients. Hear Res 254:34–41
Litvak LM, Spahr AJ, Emadi G (2007) Loudness growth observed under partially tripolar stimulation: model and data from cochlear implant listeners. J Acoust Soc Am 122:967–981
Mens LHM, Berenstein CK (2005) Speech perception with mono- and quadrupolar electrode configurations: a crossover study. Otol Neurotol 26:957–964
Miller CA, Abbas P, Robinson B, Rubinstein JT, Matsuoka A (1999) Electrically evoked single fiber action potentials from cat: responses to monopolar, monophasic stimulation. Hear Res 242:184–197
Nadol JB Jr, Shiao JY, Burgess BJ, Ketten DR, Eddington DK, Gantz BJ, Kos I, Montandon P, Coker NJ, Roland JT Jr, Shallop JK (2001) Histopathology of cochlear implants in humans. Ann Otol Rhinol Laryngol 110:883–891
Qin MK, Oxenham AJ (2005) Effects of envelope-vocoder processing on F0 discrimination and concurrent-vowel identification. Ear Hear 26:451–460
Rattay F (1999) The basic mechanism for the electrical stimulation of the nervous system. Neurosci 89:335–346
Saoji AA, Litvak LM (2010) Use of “phantom electrode” technique to extend the range of pitches available through a cochlear implant. Ear Hear 31:693–701
Snyder RL, Bierer JA, Middlebrooks JC (2004) Topographic spread of inferior colliculus activation in response to acoustic and intracochlear electric stimulation. J Assoc Res Otolaryngol 5:305–322
Srinivasan AG, Landsberger DM, Shannon RV (2010) Current focusing sharpens local peaks of excitation in cochlear implant stimulation. Hear Res 270:89–100
Zeng FG (2004) Trends in cochlear implants. Trends Amplif 8:1–34