聽覺統合訓練儀

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 聽覺統合訓練儀器基于數字信號處理系統

  技術領域

  1、本發明屬于醫療器械領域,聽覺統合訓練儀涉及一種基于數字信號處理系統 (DSP) 的聽覺統合訓練儀器,用于廣發性發育障礙、注意力缺陷多動癥兒童、言語及語言發育障礙、情緒障礙和情感障礙和學習障礙的治療。


聽覺統合訓練儀器基于數字信號處理系統


  背景技術

  2、聽覺統合訓練儀當兒童的聽力存在先天的缺陷或受到損害 ( 不管是傳導性的還是感覺神經性的,都不能正確的察覺聲音傳導 ),對周圍環境事物產生歪曲的知覺,往往會導致語言發育遲緩和行為、情緒障礙。

  3、聽覺統合訓練儀 (Auditory Integration Training),簡稱 AIT,是一種特殊的音樂治療方法,通過聆聽一組經過過濾和調制的音樂來達到校正聽覺系統對聲音的失調現象,并刺激大腦皮層,從而達到改善行為紊亂和情緒失調的目的。作為一種整體的聽力訓練程序,充分利用現代電子技術,在幫助個體對周圍環境的反應性、改善個體在對聲音信息相關的認知障礙和“不均衡聽力”以及聽力過敏等方面,具有其他矯治方法所難以媲美之處。聽覺統合訓練儀主要用于治療兒童孤獨癥、多動癥及兒童學習困難所存在的聽知覺障礙。

  4、聽覺統合訓練儀的治療原理在于以下幾點 :1) 通過過濾過度敏感的頻率,使大腦聽覺皮層重新組織,促進它對所有頻率的知覺,減少對聽覺信號的歪曲 ;2) 改善中樞的聽覺加工處理過程 ;3) 使受訓者更清楚地接受聲音,從而使其能夠更好地學習聲音與行為、環境、行動及事件的關系 ;4) 當聲音信號通過聽覺器官的神經纖維傳導至丘腦和大腦皮質系統,音樂中的音高、音強、音色這些基本元素能夠直接通過丘腦等皮下結構,使大腦機體產生自主反應,各種音響以時間為載體,在時間的過程中展示著自身有序的聲頻律動,而這種聲頻律動與大自然中一切具有生命的物體產生著異體同構的共鳴,形成起、開、張、合的有序交替與增長的生命律動,音樂中的節奏模式和曲調體系在很大程度上與人體的特征節律有著奇妙的共通。


聽覺統合訓練儀器基于數字信號處理系統


  5、目前,已有一些聽覺統合訓練儀系統上市,通過臨床治療結果已證明對兒童發育行為障礙疾病進行早期干預有明顯的療效,但其部分功能不夠完善、交互界面設計不夠人性化等還存在一定的缺陷,訓練體系比較單一,為了給患者提供更方便更全面的治療,還需要一個更為完善的系統。

  6、對于一些聽損傷患兒來說,高頻聽覺細胞已經完全喪失功能,只對低頻段的信號信息比較敏感,其殘余的聽力大部分集中,會造成聽者的理解度降低。由于生理學上的聽覺掩蔽效應,對信號的單純放大無法提高聽者的分別能力,因此需要將聲音的高頻部分能量搬移到低頻區域,即采用移頻壓縮技術對聲音信號進行處理,從而提高這部分患兒聽覺理解能力。

  7、ADHD( 注意力缺陷多動癥 Attention Deficit Hyperactivity Disorder) 兒童存在神經生物學的發育障礙,他們的大腦中的 θ 腦電波成分顯著高于正常兒童,而他們的感覺運動節律 SMR 波和 β 波的成分卻顯著低于正常兒童。ADHD 兒童 θ 腦電波過多、β 波較少會導致其大腦喚醒程度低,造成注意力低下和情緒障礙。而 SMR 波過低會使其在控制自己的行動時面臨困難。

  8、目前,利用音樂來誘發腦電波已經成為一種常見的手段,人們利用音樂誘導 α 波的訓練來改善人的記憶和情緒,誘發大腦 θ 波來幫助人獲得更好的睡眠。音樂具有很強的腦電波誘發能力,利用音樂抑制 θ 波、提升 SMR 波和 β 波為注意力缺陷伴多動障礙兒童提供了新的康復方法。

  9、在腦電波誘導中,首先將單音軌音頻轉換成左右聲道完全一樣的雙音軌音頻,利用左右耳差頻算法改變其中一個音軌的頻率,通過雙耳聆聽近似的不同頻率音樂就可以誘發腦電波進入目標狀態。

  10、隨著技術的進步,數字化技術已經深入人們的生活,數字化技術具有諸多模擬技術無可比擬的優勢。傳統的模擬音頻處理技術精度低、功耗高、靈活性差,因此傳統的音頻技術已經不能滿足人們的要求。數字技術的快速發展,在很多場合使得數字音頻技術逐步取代模擬音頻技術,數字化的音頻處理具有比模擬音頻處理技術更大的優勢,因此數字化的音頻處理方式成為了音頻技術的發展趨勢。


聽覺統合訓練儀器基于數字信號處理系統


  11、本發明利用聽覺統合訓練儀數字信號處理技術結合聽覺統合治療方法和音樂誘發腦電波的方法針對廣發性發育障礙 (PDD) 兒童 ;言語及語言發育障礙 (SLD) 兒童 ;情緒障礙和情感障礙(ED) 兒童和學習障礙 (LD) 兒童,特別是注意力缺陷多動癥 (ADHD) 兒童提出了一種基于數字信號處理系統 (DSP) 的聽覺統合訓練儀器。


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