EABR信号伪迹处理及其在双边人工耳蜗电极配对中的应用研究

发布时间：2017-10-20 05:47

  本文关键词：EABR信号伪迹处理及其在双边人工耳蜗电极配对中的应用研究

  更多相关文章： 人工耳蜗 电诱发听觉脑干反应信号 独立分量分析 面部神经刺激伪迹 电极配对

【摘要】：人工耳蜗是一种帮助深度耳聋患者恢复听力的电装置。双边人工耳蜗是目前两种人工耳蜗植入之一,对患者的空间听觉能力有更好的改善效果。但是人工耳蜗内的双侧电极间的匹配程度直接影响人工耳蜗的工作性能。目前已有的确认电极匹配的方法主要有基于双耳音调感知比较和基于双耳时间差敏感性(interaural paring time difference,IPTD)这两种方法,但是这两种方法都需要根据患者的反馈来评价双边人工耳蜗的性能,主观性太强,不适用于不能做出反馈的患者,比如婴儿或者儿童等。同时,双耳间的相互作用需通过记录并处理人工耳蜗患者的单侧和双侧的电诱发听觉脑干反应(electrically evoked auditory brainstem response,EABR)信号来获取。EABR信号通常包含各种各样的伪迹,有些植入者的EABR信号中还包含面部神经刺激(facial nerve stimulation,FNS)伪迹,这些伪迹导致了EABR信号的严重失真。目前,尚没有有效的去除面部神经刺激伪迹的方法。因此研究有效去除EABR信号伪迹处理方法以及更加简单和客观的耳间电极配对方法,获得真实的EABR信号,提高双边植入人工耳蜗的匹配程度,对改善患者听觉能力具有重要价值和意义。本文针对基于EABR匹配的客观方法展开研究,主要解决一些受试者的EABR信号中面部神经刺激伪迹去除的难题,并将此应用于双边人工耳蜗的电极配对研究。主要研究内容如下:(1)研究一种基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的去除EABR信号中面部神经刺激伪迹处理方法,通过对含有面部神经刺激伪迹的EABR信号进行ICA算法处理,实现面部神经伪迹的去除,使处理后的EABR波形V的幅值更接近真实的EABR信号波形V的幅值2μv。(2)研究一种基于EABR的双耳间相互作用成分(binaural interaction component,BIC)的客观电极配对方法,利用处理后的EABR信号来获得准确的双耳间相互作用成分,通过其进行配对,将配对结果与主观的基于音调感知和IPTD敏感性方法的电极配对结果相比较,以研究基于双耳间相互作用成分的客观电极配对方法用于人工耳蜗受试者的电极配对的可行性。(3)搭建人工耳蜗EABR信号处理试验系统,分别开展对受试者EABR信号的去伪迹处理和基于EABR的双耳间相互作用成分的客观电极配对试验研究。研究结果表明,利用ICA的方法能有效的去除EABR信号中的面部神经伪迹刺激,处理后的EABR波形V的幅值更接近2μv。通过处理后的EABR信号来获得双耳间的相互作用成分BIC并进行电极配对试验,无需反馈的BIC客观方法和需反馈的两种主观方法结果基本一致,配对结果较好。因此证明了基于EABR的双耳间相互作用成分的客观电极配对方法用于人工耳蜗患者的电极配对是可行的。
【关键词】：人工耳蜗 电诱发听觉脑干反应信号 独立分量分析 面部神经刺激伪迹 电极配对
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH785.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 人工耳蜗研究现状12-16
• 1.2.1 人工耳蜗简介12-13
• 1.2.2 单边人工耳蜗听力测试方法现状13-14
• 1.2.3 双边人工耳蜗的电极配对方法研究现状14-16
• 1.3 EARB信号16-20
• 1.3.1 EABR信号简介16-17
• 1.3.2 EABR信号的伪迹17-18
• 1.3.3 EABR信号伪迹的传统处理方法18-20
• 1.4 ICA方法国内外研究现状20-21
• 1.5 本文的主要工作及章节安排21-23
• 第二章 基于ICA的EABR信号处理及电极配对方法理论分析23-38
• 2.1 EABR信号处理及电极配对方法概述23-24
• 2.2 EABR信号伪迹处理24-25
• 2.2.1 通用处理24-25
• 2.2.2 EABR信号面部神经刺激伪迹处理25
• 2.3 ICA在EABR信号去伪迹处理中应用25-36
• 2.3.1 独立分量分析方法ICA理论基础25-30
• 2.3.2 独立分量分析方法ICA的基本模型30-32
• 2.3.3 ICA方法的源信号分离目标函数和优化算法32-36
• 2.4 电极配对方法36-37
• 2.4.1 音调感知比较36
• 2.4.2 IPDT敏感性测试36-37
• 2.4.3 双耳相互作用37
• 2.5 本章小结37-38
• 第三章 人工耳蜗EABR信号处理试验系统38-45
• 3.1 EABR信号处理试验系统搭建38-39
• 3.2 国际标准电极安置及实验电极安置39-41
• 3.2.1 国际标准电极安置39-40
• 3.2.2 实验电极安置40-41
• 3.3 激励信号设置41-42
• 3.4 EABR系统图形用户界面设计42-43
• 3.5 应用试验对象选取43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 EABR信号处理及电极配对试验研究45-75
• 4.1 EABR信号处理试验45-55
• 4.1.1 EABR信号通用处理45-49
• 4.1.2 基于ICA的面部神经面神经处理49-55
• 4.2 双耳耳间电极配对对比试验55-74
• 4.2.1 基于双耳音调感知的电极配对及匹配程度分析55-60
• 4.2.2 基于IPDT敏感性的配对及匹配程度分析60-65
• 4.2.3 基于EABR的BIC的电极配对试验数据分析65-73
• 4.2.4 基于三种方法的电极配对结果对比73-74
• 4.3 本章小结74-75
• 第五章 总结和展望75-77
• 5.1 本文已完成的工作75
• 5.2 对未来工作的展望75-77
• 参考文献77-82
• 致谢82-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 徐俊荣;;体内植入电子系统(六) 第六讲 植入式人工耳蜗[J];中国医疗器械杂志;1990年04期

2 ;无需外置硬件的人工耳蜗[J];机械;2014年02期

3 ;国产人工耳蜗获准入市[J];生物医学工程学进展;2011年01期

4 ;科技简讯[J];清华大学学报(自然科学版);2005年09期

5 洪峰;李平;;基于COTS的人工耳蜗植入体的设计与实现[J];应用声学;2010年02期

6 庞智敏;田岚;侯正信;;基于全相位滤波器的改进人工耳蜗CIS言语处理方案[J];山东大学学报(工学版);2007年01期

7 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 冯永;贺楚峰;梅凌云;蔡鑫章;伍玉军;;人工耳蜗再植入的临床研究[A];中华医学会第十次全国耳鼻咽喉-头颈外科学术会议论文汇编（下）[C];2007年

2 赖瑞芝;;人工耳蜗术后训练的体会[A];第三届全国儿童康复学术会第十届全国小儿脑瘫学术研讨会论文汇编[C];2008年

3 王轶;路远;王斌;曹克利;;人工耳蜗再植入手术技巧及术后疗效评估[A];中华医学会第十三次全国耳鼻咽喉——头颈外科学术会议论文汇编[C];2013年

4 易方方;;仿制还是创新?——由人工耳蜗风波引发的思考[A];2014年中华全国专利代理人协会年会第五届知识产权论坛论文集（第一部分）[C];2014年

5 李佳楠;史伟;洪梦迪;郗昕;高志强;马秀岚;韩东一;杨仕明;;国产爱益声人工耳蜗术后听觉康复效果评估[A];2010全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2010年

6 张道行;;人工耳蜗技术对汉语语音处理效果的评价[A];全国中西医结合耳鼻咽喉科学术会议论文汇编[C];2005年

7 陈媛;;影响人工耳蜗术后恢复的因素[A];全国五官科护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2005年

8 韩德民;刘博;陈雪清;李永新;孔颖;郑军;陈振山;刘莎;莫玲燕;;成人语后聋人工耳蜗术后的生活质量分析[A];中华医学会第十次全国耳鼻咽喉-头颈外科学术会议论文汇编（上）[C];2007年

9 朱廷芬;;学前聋儿人工耳蜗术后训练的实施[A];第三届全国儿童康复学术会第十届全国小儿脑瘫学术研讨会论文汇编[C];2008年

10 王国宏;李明航;;人工耳蜗技术的发展与应用[A];中华医学会医学工程学分会青年委员会年会暨《中国医疗设备》杂志社2012年第一次编委会论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 李金金　实习记者 胡珉琪;国产“人工耳蜗”：快上还是谨慎[N];北京科技报;2010年

2 苏奎;中低价位人工耳蜗潜藏巨量需求[N];医药经济报;2010年

3 记者 杨继东　通讯员 麻芙蓉;我州“启聪扶贫计划”首例人工耳蜗成功植入[N];团结报;2010年

4 记者 钟兰花;人工耳蜗手术能否纳入医保[N];绍兴日报;2012年

5 记者 刘泽林;海南年内为60名儿童免费植人工耳蜗[N];健康报;2013年

6 本报记者 刘贡;人工耳蜗术让孩子回归有声世界[N];海南日报;2013年

7 本报记者 戴小河;海药人工耳蜗撬动6000亿市场还要三年[N];中国证券报;2014年

8 ;我有人工耳蜗了[N];北京日报;2002年

9 韩东一;不要盲目植入人工耳蜗[N];中国妇女报;2005年

10 曹克利;人工耳蜗的植入[N];健康报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 杨立军;人工耳蜗植入者汉语声调前注意加工及与耳蜗植入相关的耳蜗电刺激的研究[D];中国协和医科大学;2008年

2 郗昕;人工耳蜗电听觉特性与语后聋植入者言语识别的相关性研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2004年

3 杜强;成人颞骨标本植入REZ-1人工耳蜗电极的实验研究[D];复旦大学;2006年

4 麦宋平;一种双模人工耳蜗系统及其低功耗数字信号处理器的设计[D];清华大学;2009年

5 刘娅;新型载药电极对耳蜗影响的实验研究[D];华中科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 宋清华;人工耳蜗的音乐信息感知仿真实验研究及其应用[D];山东大学;2015年

2 谢展飞;减少低频段电极植入深度对双模式听力植入的言语识别影响[D];南方医科大学;2015年

3 郭思荃;人工耳蜗植入者听觉言语能力的问卷评估及相关影响因素分析[D];复旦大学;2014年

4 王一博;成人人工耳蜗植入者对后期支持的满意度研究[D];重庆师范大学;2016年

5 李楠;EABR信号伪迹处理及其在双边人工耳蜗电极配对中的应用研究[D];江苏大学;2016年

6 王芳;贫困聋儿人工耳蜗康复项目服务现状及满意度调查分析[D];吉林大学;2011年

7 孙鸿;噪声环境下人工耳蜗汉语声调识别研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

8 张梦超;人工耳蜗儿童乐调匹配特征及训练策略研究[D];华东师范大学;2013年

9 杨一威;人工耳蜗新型编码方案的研究与仿真[D];南方医科大学;2013年

10 任晓东;人工耳蜗植入者言语识别及发声能力分析[D];哈尔滨工业大学;2013年

，

本文编号：1065587