Принятые сокращения:

дБ нПС — децибел относительно нормального порога слышимости

дБ УЗД — децибел относительно исходного уровня звукового давления

RuMatrix — Russianmatrixsentencetest — русский матриксный фразовый тест

SNR — Signal-to-Noise Ratio — отношениесигнал/шум

SRT — Speech reception threshold — порогречевойразборчивости

SRT₅ — отношение сигнал/шум, при котором достигается уровень 50% речевой разборчивости

Речевая аудиометрия является одним из основных методов оценки слуха как социальной категории, который широко используется для решения различных вопросов аудиологической диагностики, экспертизы, слухопротезирования. В России данное исследование, как правило, выполняется с использованием таблиц одно- или многосложных слов в тишине [1, 2]. Под руководством проф. А.И. Лопотко был создан «Русский речевой тест в шуме» с предъявлением многосложных слов [3], не получивший широкого распространения прежде всего из-за ограниченности числа треков с фиксированным отношением сигнал/шум (Signal-to-Noise Ratio, SNR).

За последние десятилетия зарубежными исследователями было разработано большое количество речевых тестов на фоне шума, в том числе с предъявлением слогов, одно- и многосложных слов, цифр [4—6]. Однако лучше всего оценивать процесс повседневной коммуникации позволяет использование фраз в шуме. При выполнении речевой аудиометрии посредством фраз максимальная разборчивость достигается при меньших уровнях интенсивности, что позволяет определять пороги восприятия речи точнее и эффективнее, чем при использовании отдельных слов [7, 8]. Для тестирования могут предъявляться два типа фраз: смысловые, взятые из жизненных ситуаций, с нефиксированной грамматической структурой [9, 10], и фразы с так называемой матриксной структурой, синтаксически фиксированные, но семантически непредсказуемые, формируемые путем комбинации слов в случайном порядке [11—13]. Предложения матриксного типа вследствие отсутствия в них смыслового содержания трудны для запоминания, что позволяет многократно тестировать пациента при аудиологическом обследовании в процессе лечения и реабилитации.

Наибольшее распространение получил матриксный тест (Мatrix Test), разработанный в Германии в рамках программы исследований по оценке речевой разборчивости в шуме. Его также называют Ольденбургским фразовым тестом (Oldenburger Satztest, OLSA). На настоящий момент существует 18 версий данного теста для разных языков, из которых 9 доступно для клинического использования [12—18]. С 2012 г. начались испытания русской версии матриксного фразового теста (Russian matrix sentence test), которая получила сокращенное название RuMatrix Test. В соответствии с общим принципом формирования речевого материала фразы во всех матриксных тестах состоят из 5 слов. Для создания фраз используется 10 имен собственных, 10 глаголов, 10 числительных и 10 существительных, отобранных по следующим критериям: 1) высокая частота встречаемости в соответствии с частотным словарем русского языка; 2) высокий уровень узнаваемости и простота слов; 3) семантическая нейтральность отдельных слов/фраз; 4) сбалансированное количество слогов в группах слов; 5) специфичное для языка распределение фонем [11, 15, 19]. Для русского языка порядок слов следующий: 1-е — мужское или женское имя, 2-е — глагол, 3-е — числительное, 4-е — прилагательное и 5-е — существительное. Например, «Иван хочет пять красных залов». Было записано 100 фраз, произносимых диктором-женщиной, которые затем разрезались на отдельные слова. Новые фразы создавали путем объединения соответствующих слов с сохранением коартикуляции с прилегающим словом. В процессе тестирования треки, состоящие из 20 или 30 фраз, могут подаваться как в тишине, так и на фоне шума. Маскирующий шум образован 30-кратным случайным наложением всех фраз [19].

Цель исследования— апробация русской версии матриксного фразового теста (RuMatrix Test) на нормально слышащих лицах разного возраста.

По результатам опроса, отоскопии и тональной пороговой аудиометрии для исследования отбирались отологически здоровые, нормально слышащие взрослые лица разного возраста, для которых русский язык является родным. При проведении теста RuMatrix в случайном порядке подавались треки, состоящие из 20 фраз, которые предъявлялись одновременно с шумом через головные телефоны на одно (ведущее) ухо; длительность типичного трека — около 4 мин. Фразы и помеха подавались ипсилатерально в адаптивном режиме: при фиксированном уровне шума интенсивность речевого сигнала менялась автоматически, уменьшаясь при правильном ответе испытуемого и увеличиваясь при неправильном ответе. Оценивалось SNR (в дБ SNR), при котором достигался уровень 50% речевой разборчивости (SRT₅₀), и значение наклона кривой слово-специфической функции разборчивости, определяемое программно по специальной формуле (%/дБ) [15].

На первом этапе апробации теста RuMatrix обследованы 35 человек (20 — в Ольденбурге, 15 — в Санкт-Петербурге) в возрасте от 18 до 33 лет (25±3,6 года). Измерения выполнялись в условиях открытого выбора (исследуемые повторяли услышанные фразы, не имея визуальной опоры). Для изучения тренировочного эффекта последовательно предъявлялись 8 треков на фоне шума интенсивностью 65 дБ УЗД (относительно исходного уровня звукового давления). При исследовании влияния уровня шума на речевую разборчивость каждому исследуемому предъявлялось по 5 треков сразличной интенсивностью фонового шума: 45, 55, 65, 75 и 80 дБ УЗД; для оценки тест-ретестовой надежности метода процедура исследования повторялась дважды (второе исследование выполнялось в другой день).

На втором этапе апробации изучалось влияние возраста на результаты теста RuMatrix. С этой целью в лаборатории слуха и речи ПСПбГМУ им. И.П. Павлова обследованы 40 человек с нормальными порогами слуха в зоне речевых частот в соответствии с международной классификацией, принятой в России [1]: 20 молодых лиц в возрасте от 20 до 40 лет (29,3±5,7 года) и 20 пожилых от 61 до 74 лет (66,9±4,2 года). Предъявляли три трека на фоне шума: 1-й — при фиксированном SNR, равном 2 дБ УЗД (для ознакомления с речевым материалом), 2-й и 3-й — в адаптивном режиме на фоне шума интенсивностью 65 дБ УЗД. Оценивали данные, полученные по итогам предъявления 3-го трека (первые два трека были тренировочными). Наряду с тестом RUMatrix проводили наиболее распространенный в России вариант речевой аудиометрии с оценкой разборчивости односложных слов в тишине на комфортном уровне громкости [2]. При статистической обработке полученных результатов использовались методы одномерного и многомерного дисперсионного анализа.

По данным первого этапа апробации отмечен эффект влияния тренировки на результаты теста RuMatrix (рис. 1): сопоставление показателей разборчивости, полученных при предъявлении 1-го и 8-го треков, выявило статистически значимое улучшение SRT₅₀ [(F (3,8, 124,1)=57,2, p<0,001, поправка Гринхауса—Гейсера]. Максимальная разница отмечена между значениями SRT₅₀, полученными при 1-м и 2-м измерениях (в среднем, 1,2 дБ SNR). Контроль групповой вероятности ошибки с использованием поправки Бонферрони показал, что результаты 1-го и 2-го измерений достоверно отличались от результатов измерений с 3-го по 8-е. В этой связи был сделан вывод о необходимости проведения двух тренировочных треков для исключения влияния эффекта тренировки на получение клинически значимых результатов теста RuMatrix. Начиная с 3-го измерения, значения SRT₅₀ были стабильными, с максимальной разницей в 0,7 дБ SNR, наблюдаемой между 3-м и 8-м измерениями. Достоверных различий между значениями SRT₅₀, полученными в Ольденбурге и Санкт-Петербурге, найдено не было [F (1, 33)=2,25, p=0,143].

Путем усреднения результатов всех измерений, за исключением первых двух, был подсчитан итоговый SRT₅₀, который составил –8,8±0,8 дБ SNR. Значение наклона кривой слово-специфической функции разборчивости было равно 13,8±1,6%/дБ.

Был установлен достоверный эффект влияния интенсивности фонового шума на результаты теста RuMatrix [F (4,54)=10,32, p<0,001]. С использованием метода Холма—Сидака для множественных попарных сравнений было показано, что при уровнях фонового шума 80 и 75 дБ УЗД испытуемые демонстрировали достоверно более высокие (худшие) показатели SRT₅₀, чем при уровнях шума 45, 55 и 65 дБ УЗД (р<0,05).

На основании результатов первого и повторного обследований, выполненных в разные дни, для каждого уровня фонового шума рассчитывалась тест-ретестовая надежность метода (рис. 2). Межсубъектная изменчивость варьировала от 0,5 дБ SNR при уровне шума 45 и 55 дБ УЗД до 0,7 дБ SNR при уровне шума 65 дБ УЗД (в среднем 0,6 дБ SNR), что доказывает высокую устойчивость результатов теста RuMatrix.

Навтором этапе апробации обследовано две группы испытуемых, достоверно различавшихся по возрасту [F (1,39)=568,34, p<0,001].

Среднее значение порогов слуха в зоне речевых частот (0,5, 1, 2 и 4 кГц) у лиц молодого возраста составило 9,5±1,9 дБ нПС относительно нормального порога слышимости, колеблясь у разных исследуемых от 6,3 до 12,5 дБ нПС, а у лиц пожилого возраста — 17,1±3,4 дБ нПС (от 8,8 до 21,3 дБ нПС). Несмотря на то что с точки зрения международной классификации тугоухости слух у исследуемых обеих групп был в пределах нормы, были выявлены статистически значимые различия тональных порогов слуха между молодыми и пожилыми слушателями [F (1,38)=72,17, p<0,001]. Для каждой октавной частоты в диапазоне 0,125—8 кГц пожилые лица демонстрировали более высокие пороги слуха, чем молодые; средние различия колебались от 5,5 дБ нПС (для частоты 1 кГц) до 20 дБ (для частоты 8 кГц).

По результатам теста RuMatrix у 19 из 20 молодых исследуемых значения SRT₅₀ были в пределах нормального диапазона и мало отличались от данных, полученных нами на первом этапе апробации; среднее значение SRT₅₀ составило в группе молодых лиц –8,7±0,9 дБ SNR (разброс от –10,4 до –7 дБ SNR). У пожилых лиц показатели SRT₅₀ были хуже, чем у молодых, даже при сравнении исследуемых с одинаковыми порогами слуха [F (1,39)=31,38, p<, 001]. Среднее значение SRT₅₀ у пожилых лиц было равно –6,9±1,1 дБ SNR, что в среднем на 1,8 дБ SNR хуже, чем у молодых (разброс от –8,2 до –3,3 дБ SNR).

При анализе данных оценки разборчивости односложных слов в тишине на комфортном уровне громкости было установлено, что у всех лиц молодого возраста результаты были приближены к максимальному; среднее значение составило 98% (диапазон от 90 до 100%). У 18 из 20 пожилых также имел место результат ≥90%; среднее значение 92%, самое низкое — 55%. В связи с наличием так называемого эффекта «потолка», выраженного в обеих группах, достоверных различий между группами не выявлено.

Слуховая система служит человеку не только для понимания звуковых сигналов с целью базовой ориентации и выживания, но и выполняет важнейшую социальную функцию — восприятие речи. Тест RuMatrix моделирует повседневную ситуацию (восприятие фраз на фоне шума) и, как показало выполненное исследование, является очень точным инструментом диагностики. Тот факт, что фразы состоят из 5 слов, для каждого из которых существует только 10 альтернатив, обеспечивает компромисс между необходимостью использовать широкий набор языковых единиц для повышения точности обследования и необходимостью учитывать ограниченные способности исследуемого к запоминанию. Поддержание стабильной фразовой структуры, специфичной для языка, и использование наиболее широко употребляемых слов минимизирует влияние синтактических и лингвистических знаний на результат [15].

Проведенное исследование продемонстрировало высокую сопоставимость результатов теста RuMatrix с результатами, полученными для других языков. Ожидаемое нормативное отношение сигнал/шум, при котором достигался уровень 50% речевой разборчивости в адаптивных измерениях, выполненных в открытом формате у молодых русскоговорящих лиц с нормальным слухом, составил –8,8±0,8 дБ SNR. Близкие показатели были получены для английского (–8,8±0,7 дБ SNR) и польского (–8,0±1,3 дБ SNR) языков. Несколько лучше были результаты для финского языка (–9,7±0,7 дБ SNR) и, напротив, хуже — для турецкого (–7,2±0,8 дБ SNR), немецкого (–6,8 дБ SNR), итальянского (–6,8±0,8 дБ SNR) и испанского (–6,2±0,8 дБ SNR) языков [15, 16, 18].

Среднее значение наклона кривой слово-специфической функции разборчивости, равное для русского языка 13,8±1,6%/дБ, сопоставимо с аналогичными данными для французского (14%/дБ), итальянского (13,3%/дБ), испанского (13,2%/дБ) и датского (12,6%/дБ) языков [12, 14—16]. Более высокий наклон был обнаружен для немецкого (17,1%/дБ) и польского (17,1±1,6%/дБ) языков [15]. Такая разница может быть связана со специфическими характеристиками диктора или возможностями распознавания фонем разных языков в шуме.

Как показали предыдущие исследования матриксных тестов, эффект тренировки не зависит от языка и связан со структурой речевого материала: максимальное улучшение SRT₅₀ наблюдается между двумя первыми измерениями, а затем оно снижается к значению менее 1 дБ после 2-го измерения [15]. Аналогичные результаты были получены и для теста RuMatrix.

Высокая тест-ретестовая надежность теста RuMatrix, показанная в настоящем исследовании (0,6 дБ SNR), была также установлена для итальянского (0,5 дБ SNR) и французского (0,4 дБ SNR) языков [14, 16].

Достоверно более высокие значения SRT₅₀ при предъявлении сигнала на фоне шума интенсивностью 75 и 80 дБ УЗД, возможно, связаны с феноменом дистанционной маскировки, проявляющимся только при достаточно высоких уровнях маскирующего шума. В этой ситуации маскировка распространяется как на высокочастотные форманты, так и на форманты, существенно более низкие, чем частоты фонового шума [20].

Пожилые лица продемонстрировали достоверно худшие показатели в тесте RuMatrix, чем молодые. Эти результаты согласуются с другими данными о снижении разборчивости речи, преимущественно в шуме, у пожилых людей с нормальными порогами слуха [21, 22]. В то же время тест по оценке разборчивости односложных слов в тишине как у молодых, так и у пожилых лиц был в пределах нормы, что может свидетельствовать о более низкой чувствительности этого теста для выявления дефицита разборчивости.

1. С учетом установленного эффекта тренировки, максимально выраженного для первых двух измерений, при выполнении теста RuMatrix необходимо проведение двух тренировочных треков. Шумовая помеха интенсивностью 75 и 80 дБ УЗД приводит к достоверному ухудшению разборчивости в тесте RuMatrix.

2. Выявлено достоверное ухудшение фразовой разборчивости в шуме у нормально слышащих лиц пожилого возраста (60—74 лет) по сравнению с молодыми (20—40 лет).

3. С учетом высокой сопоставимости результатов теста RuMatrix с данными, полученными для других языков, данный тест может быть использован в качестве универсального инструмента в международных исследованиях.