(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴覚をテストするためのマルチモード聴覚測定装置であって、
少なくとも一つの真のランダムの刺激シーケンスを被験者の内耳に送るための刺激生成手段であって、前記真のランダムの刺激シーケンスが、３０〜３００クリック／秒の範囲にある第一の刺激レートを有する、ところの刺激生成手段、
少なくとも一つのＡＥＰ信号を検出するための第一の検出手段であって、前記ＡＥＰ信号が、少なくとも第一の波形を有し、前記第一の波形が、複数のＡＥＰ信号データを含む、ところの第一の検出手段、
少なくとも一つのＯＡＥ信号を検出するための第二の検出手段であって、前記ＯＡＥ信号が、少なくとも第二の波形を有する、ところの第二の検出手段、
前記ＡＥＰ及びＯＡＥ信号を分析するための信号分析手段であって、前記信号分析手段が、前記第一の波形を改造するための第一の平均化手段を含み、前記信号分析手段が、前記第二の波形を改造するための第二の平均化手段をさらに含み、前記第一の平均化手段が、前記第一の波形をサンプリングするためのサンプリング手段を含み、前記サンプリング手段が、前記第一の波形を改造するために、複数の真のランダムの周波数を前記複数のＡＥＰ信号データへ適用するための手段を含む、ところの信号分析手段、及び
前記刺激生成手段と前記信号分析手段とを同期させるための同期手段、
を含む装置。
【請求項２】
請求項１の装置であって、
当該装置が、前記刺激生成手段を制御するための制御手段を含む、ところの装置。
【請求項３】
請求項２の装置であって、
前記制御手段が、前記信号分析手段を制御するための手段を含む、ところの装置。
【請求項４】
請求項１の装置であって、
前記第一の刺激レートが、１００〜２００クリック／秒の範囲にある、ところの装置。
【請求項５】
請求項１の装置であって、
前記第一の刺激レートの最大変化が、＋／−１０〜５０％の範囲にある、ところの装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、聴覚測定装置の分野に関するものである。特に、本発明は、マルチモード聴覚測定装置及び聴覚スクリーニング方法に関するものである。
発明の背景
【０００２】
幼児の言語修得は、人間のスピーチの周波数領域にわたる聴覚測定の能力に重要な期間を必要とする。この重要な期間は、生まれてから２、３年の間であり、幼児は、典型的に、話始め、いくらか上達する。
【０００３】
しかし、約３〜５％の新生児に幾らかの聴覚障害がみられるという報告がなされた。この障害は、その影響を受けた幼児の社会的、感情的及び知的な発育を破壊し得るものである。幼児の聴覚障害を早期に識別することにより、早期に介入することを考えて、著しいスピーチ及び言語の欠損を最小にする。
【０００４】
しかし、幼児では、通常、既知の聴覚試験で予測することはできない。また、幼児が口頭で応答できるようになるまで聴覚スクリーニングを遅らせることは、聴覚障害児には遅すぎることがよくあり、多くの場合、長期にわたる問題となってしまう。
【０００５】
国立、州立及び私立のエージェントは、２０年以上にわたって、幼児の包括的聴覚スクリーニングに必要な手段を与える試みを行ってきた。幼児の包括的聴覚スクリーニングに必要な手段に対する主な障害は、テストに関連したコスト及び複雑さであった。最近の幼児スクリーニングテストは、時間がかかり、高価な装置と、テストを行え、結果を解説できる専門家とを要する。幼児の包括的聴覚スクリーニングは、経済的に実行不可能であるのが現状である。
【０００６】
幼児の聴覚をスクリーニングするのに使用され得る様々の聴覚測定装置の開発がなされてきた。これら現存する装置は、一般に、二つのカテゴリーのうちの一つに属するものである。第一のカテゴリーの装置は、音響刺激に対する脳の聴覚経路内の細胞の電気的な応答である聴覚再現潜在力（ＡＥＰ：ａｕｄｉｔｏｒｙ  ｅｖｏｋｅｄ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を引き出すようにつくられたものである。このような装置は、典型的に、幼児の聴覚スクリーニングに用いられる非浸入式の聴覚脳幹応答（ＡＢＲ：ａｕｄｉｔｏｒｙ  ｂｒａｉｎｓｔｅｍ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）テストを利用する。イアホーンが、音響刺激、特に短時間のクリック音又は破裂音を被験者の耳に与える。被験者の頭皮に取り付けた電極が、聴覚再生潜在力（つまり、応答信号）を頭皮から受信し、脳波計の波形として記録される。これら脳波パターンの分析は、聴覚システムが正常に機能している場合を決定するために使用される。
【０００７】
第二のカテゴリーの装置は、聴覚ククリーニングに用いられる再生音響エミッション（ＯＡＥ：ｅｖｏｋｅｄ  ｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）テストを利用する。イアホーンが、短時間の音響刺激を被験者の耳に与える。イアホーン付近の被験者の耳に配置されるマイクロホーンが、ＯＡＥ信号を耳から受信し、音響信号として記録される。ＯＡＥ波形の分析が、中耳及び内耳（両方とも聴覚末梢を含む）の機能的な完全性の指示を与える。
【０００８】
現存する聴覚測定スクリーニング装置に関して、多数の制限がある。一つの制限は、現存する装置の全部が、操作するには、複雑であり、訓練を要することである。他の制限は、ＡＢＲとＯＡＥテストを行うためには、別々の装置を必要とすることである。また、その他の制限は、応答信号が、装置自身又は被験者（例えば、飲み込み、歯軋り）から発する不所望のアーチファクト成分及び／又はノイズを受けることである。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、単一の携帯装置で同時に包括的なＡＢＲ及びＯＡＥテストを与えるマルチモード聴覚測定装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、応答時間（応答信号を受信する時間）、つまりテスト時間を著しく低減させるマルチモード聴覚測定装置を提供することである。
【００１１】
本発明のその他の目的は、同期及びサンプリングアーチファクトを実質的に低減又は除去するマルチモード聴覚測定装置を提供することである。
【００１２】
発明の概要
上記目的、及び以下に記載され、以下で明らかになるものに従って、本発明のマルチモード聴覚測定装置は、少なくとも一つの真のランダム刺激シーケンスを被験者の内耳に送るための刺激生成手段、少なくとも一つのＡＥＰ信号（ＡＥＰ信号は、少なくとも第一の波形を有する）を検出するための第一の検出手段、少なくとも一つのＯＡＥ信号（ＯＡＥ信号は、少なくとも第二の波形を有する）を検出するための第二の検出手段、ＡＥＰ及びＯＡＥ信号を分析するための信号分析手段（信号分析手段は、第一の波形を改造するための第一の平均化手段、及び第二の波形を改造するための第二の平均化手段を含む）、及び刺激生成手段と信号分析手段とを同期させるための同期手段を含む。
【００１３】
被験者の聴覚をテストするための本発明に関連した方法は、（１）少なくとも一つの真のランダム刺激シーケンスを前記被験者の内耳に与える工程、（２）少なくとも一つのＡＥＰ信号（ＡＥＰ信号は、少なくとも第一の波形を有し、第一の波形は、第一のＡＥＰ信号データのセットを含む）を検出する工程、（３）少なくとも一つのＯＡＥ信号（ＯＡＥ信号は、少なくとも第二の波形を有し、第二の波形は、第一のＯＡＥ信号データのセットを含む）を検出する工程、（４）ＡＥＰ及びＯＡＥ信号を記録する工程、（５）少なくとも第二のＡＥＰ信号データのセットを与えるために、複数の真のランダム周波数を第一のＡＥＰ信号データのセットに適用することによって第一のＡＥＰ信号データのセットをサンプリングする工程、（６）第二のＡＥＰ信号データのセットを記録する工程、（７）第二のＡＥＰ信号データのセットから第一の波形を改造する工程、及び（８）第二の波形を改造するために、第一のＯＡＥ信号データのセットを平均化する工程、を含む。
【００１４】
さらに，他の特徴は，図面（全体を通じて同じ要素について同じ符号が付される）に図示した本発明の好適な実施例の以下の記述から明らかになろう。
【００１５】
好適な実施例
本発明は，従来技術の聴覚測定好くリーリング装置および方法の欠点，欠陥を実質的に減少させ，除去する。以下で詳説するように，準備を除いて，本発明の多重モード聴覚測定スクリーニング装置は，刺激提示，多重応答信号獲得，多重信号分析，および結果の解釈およびディスプレーを含む完全自動化されたスクリーニング手順を提供する。
【００１６】
図１において，本発明の原理を組み込んだ，好適な携帯性をもつ，多重モード聴覚測定スクリーニングシステムが示されている。システム２０は好適に，聴覚測定スクリーニング工程を制御するように適合された制御手段３０，ユニークな“真のランダム”刺激信号を与え，（幼児）対象１０から発する応答信号を分析するように適合された信号処理手段，および関連データおよび情報を記憶するように適合されたメモリー手段５０を有するラップトップコンピュータ２２（図２を参照）を含む。
【００１７】
聴覚スクリーンシステム２０はさらに，信号処理手段４０により発生された音響刺激信号を対象１０に与えるためのイヤホーン２６を有するプローブ２４を含む，イヤホーン２６は対象の耳１２からのＯＡＥ応答信号を受信する。
【００１８】
図１に示されているように，聴覚測定システム２０は対象の頭皮に動作可能に取り付けられる複数の電極２８を含む。本発明にしたがって，伝教はＡＥＰまたは応答信号を検知し，本発明の信号処理手段４０に通信する。
【００１９】
好適な実施例において，処理された信号の一つ特徴がコンピュータモニター２３上に表示される。本発明の他の実施例において，メモリー手段５０に記憶され，および／または信号処理手段４０により与えられる他の関連情報もまた，モニター２３上に表示される。
【００２０】
図２において，図１に示された聴覚測定スクリーン信号のブロック図が示されている。図２に示されているように，ラップトップコンピュータ２２は好適に，三つの主要な要素またはシステム，制御手段３０，信号処理手段４０およびメモリー手段５０を含む。
【００２１】
システム２０の主要な要素は，しかし，信号処理手段４０である。好適な実施例において，信号処理手段４０は二つのサブシステム，信号発生器手段４２および信号分析器手段４４を含む。
【００２２】
発明にしたがって，信号発生器手段42は連続した“真のランダム”シーケンス（刺激周波数およびレートが変化するシーケンスを意味する）（プローブ24を介して対象へ与えられる）を提供する。詳細は2001年2月13日に出願された出願（米国出願番号：第09/782,503号、代理人整理番号第PCL-02-002U）（“真のランダム”シーケンスが実質的に “同期した人為物”を実質的に減少させ，または除去する）（ここに参考文献にとして組み込まれる）に記載されている。
【００２３】
“真のランダム”シーケンスは好適に，クリックまたはパルス（広帯域幅で，決定的な，間隔時間の短い信号）の形態で対象に与えられる。従来技術の耳音響装置において，信号期間は典型的に，ソーストランスデューサへの電気入力信号が典型的に，インパルス応答期間よりも非常に短いことから，音響ソーストランスデューサのインパルス応答の期間により制限される。したがって，刺激期間は，一般的に，８０−１００ｍｓｅｃの範囲ではあるが，クリック誘発耳音響放出（ＣＥＯＡＥ）応答の全期間は１０−４０ｍｓｅｃの範囲である。
【００２４】
さらに，米国特許第４，３７４，（Ｋｅｍｐ）において，ＣＥＯＡＥ応答は２０ｍｓｅｃ間隔まで拡張できることは確かである。Ｋｅｍｐはさらに，パルスの間の時間間隔が，応答の重なりがパルス刺激の後に続くことがないように，５０Ｈｚ（すなわち，５０クリック数／秒）の表示レートに応答して，少なくとも２０ｍｓｅｃであるべきであることを述べている。
【００２５】
５０Ｈｚ以上の刺激を表すことが，縮小した電気応答（ＡＥＰ）をもたらすという当業者の，抗しがたい意見もある。ＡＢＲ試験はしたがって，典型的に，３５から４０Ｈｚ（たとえば，３７クリック数／秒）の範囲の刺激レートを採用する。米国特許第４，２７５，７４４号に装置および技術が開示されている。
【００２６】
出願人はしかし，刺激レートが，約２００Ｈｚ（すなわち，２００クリック数／秒）よりも大きくなるまで，妥協し，または縮小することはない。したがって，本発明の好適な実施例において，刺激レートは，３０−３００，好適に１００−２００クリック数／秒の範囲である。
【００２７】
刺激レートの変化はまた，＋／−１０から５０％の範囲に好適に維持される。より好適には刺激レートの変化は，＋／−３０から５０％の範囲に維持される。
【００２８】
応答信号（耳管から発するOAEおよび頭皮から獲得するAEP）の分析は信号分析器手段44により実行される。本発明にしたがって，信号分析器手段44は多数の信号サンプリング技術および信号処理アルゴリズムを含む。
本発明の好適な実施例において，“真のランダム”サンプリング技術は，分析のために採用され，ゆえに，“真のランダム”刺激から生じるAEP信号の波形を決定する。
【００２９】
”真のランダム”サンプリング技術の詳細は同様に，２００１年２月１３日に出願（米国出願番号：第０９／７８２，５０３号、代理人整理番号第ＰＣＬ−０２−００２Ｕ）に記述されている。
【００３０】
本発明にしたがって，信号分析器手段４４はまた，上記サンプリング技術により生成されるスペクトル波形を読むための第一の平均化器を含む。好適な実施例において，第一の平均化器手段は，上記出願に開示された“サンプリング平均化器”を含む。
【００３１】
上記出願に記述されているように，“真のランダム”サンプリング技術は，異質の同期したソースからの汚染がなく，対象からの発する“実際の”データを表示する，時間間隔で，生物学的に生じる再構成された波形を与える。
【００３２】
ＡＥＰ信号とは対照的に，音響応答（ＯＡＥ）は，二つのはきりした“時間間隔のある”（すなわち同期した）成分，（ｉ）方向信号成分および（ｉｉ）エコー信号成分を含む。方向信号成分は，鼓膜および中耳からの応答（典型的に，刺激を与えた後，約５ｍｓｅｃで終了する）を示す。エコー信号成分（内耳の特徴および状態に比較的密接に関連している）は典型的に，その後約１５ｍｓｅｃで終了する。
【００３３】
したがって，本発明にしたがって，信号分析器手段４４はさらに，信号発生器手段４２および信号処理手段４０を同期するための同期手段を含む。上記ＯＡＥ信号成分が，時間間隔があけられているが，共時性に，エコー信号成分は直ちに分離され，同期手段により識別される。エコー信号成分はつぎに，本発明のメモリー手段５０に記憶される。
【００３４】
好適な実施例において，信号分析手段４２はさらに，ＯＥＡ波形を再構成するための第二の平均化器手段を含む。第二の平均化器手段は好適に，２０−２００個のエコーのシーケンスに表されるように適合される。本発明にしたがって，第二の平均化器手段は，米国特許第５，６０１，０９１号に開示の平均化器および関連したアンサンブル平均化およびグループ変化技術のような種々の従前の平均化器および関連アルゴリズム，米国特許第４，８８４，４４７号（Ｋｅｍｐ）に開示に平均化アルゴリズム，米国特許第５，７３４，８２７号（Ｔｈｏｒｎｔｏｎら）に開示のＭＬＳ（擬似ランダム）デコンボリューション技術のようなデコンボリューション技術を含む。好適な実施例において，第二の平均化器は“真のランダム”シーケンスデコンボリューション技術を含む。
【００３５】
本発明にしたがって，対象１０から獲得したＡＥＰ，“真のランダム”サンプリング技術により与えられたデータ，ならびにそれから決定された再構成された波形，平均化されたＯＡＥ信号は続く別個の分析のためにシステム２０のメモリー手段５０に記憶され，もし望むならば評価のためにモニター２３上に視覚的に表示する。
【００３６】
図２において，上記した特徴および／またはシステム２０の要素のそれぞれを制御しモニターするために，制御手段３０が設けられている。好適な実施例において，制御手段３０は，複数の別個の，相互関連機能（（ｉ）刺激の表示の制御，（ｉｉ）上記応答信号の獲得，処理および分析，（ｉｉｉ）メモリー５０へデータを入力し，そこから情報を抽出する）を実行するためにプログラムされるように適合されたマイクロプロセッサを含む。制御手段はまた，多数のユーザーのコマンド（データおよび試験パラメータの入力および記憶）に応答するように適合される。当業者にはわかるように，上記制御手段３０はまたユーザーのコマンドに独立して，および応答して，多数の付加的な機能を実行するようにプログラムされ得る。
【００３７】
当業者にはわかるように，上記多重モード聴覚測定装置およびスクリーニング方法は，従来技術の装置および方法を越えた多くの利点を提供する。利点は，
１．一つの形態装置により，同時かつ総合的にＡＢＲおよびＯＡＥを試験する。２．応答時間（すなわち応答信号の受信時間）および高刺激レートによる試験時間の著しい減少。
３．対象に与えられた“真のランダム”シーケンスにより同期した人為物の事実上の除去。
４．本発明のランダムサンプリング技術によりＡＥＰ信号からの“サンプリング”人為物の事実上の除去。
【００３８】
本発明の思想および範囲から逸脱することなく，当業者であれば，種々の使用や条件に適合させるために，本発明をいろいろに修正，変化をさせることができる。したがって，これら変化，修正は適切に，公平に特許請求の範囲の均等物の範囲の属するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，本発明のマルチモード聴覚測定装置を示す。
【図２】図２は，本発明のマルチモード聴覚測定装置のブロック図である。
【図１】
0003612303.tif 000002
【図２】
0003612303.tif 000003