蘇州地區(qū)老年人聽力現(xiàn)狀調(diào)查及室內(nèi)路徑優(yōu)化算法研究

蘇州地區(qū)老年人聽力現(xiàn)狀調(diào)查摘要：目的從流行病學(xué)角度，了解目前老年人聽力狀況。方法用隨機(jī)抽樣法對(duì)蘇州地區(qū)部分60歲以上老年人進(jìn)行問卷調(diào)查，測(cè)血壓、血糖，行耳部檢查及測(cè)聽檢查，所得資料用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。結(jié)果1.共調(diào)查1040人，男性473人，女性567人。2.聽力情況：正常聽力433人（41.63%）；疾病性聽力減退68人（6.54%）；老年性聽力減退514人（49.42%）其中老年性聾發(fā)生率60~70歲組41.12%；71~80歲組46.25%；81歲以上60.34%。；噪音性聽力減退25人（2.40%）。各年齡組聽閾圖顯示隨年齡增長而提高，且高頻下降更明顯。3.全身老年性疾病如高血壓、冠性病、糖尿病可增加老年性聾的發(fā)生率。4.用多元回歸對(duì)耳聾諸因素進(jìn)行分析，與老年人聽力有關(guān)的因素（除耳疾外）常見的是年齡、頻率、性別、地區(qū)、高血壓、糖尿病、冠心病、耳聾家族史、噪聲史，其中頻率及年齡關(guān)系最大，結(jié)果顯示總方程有顯著性，復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.601，F(xiàn)=425.324.P∠0.001。5.聲阻抗顯示耳科正常老年人鼓室壓圖均無B型圖，老年組中（60~70歲）A型圖906耳（96.5%）；（71~80歲）722耳（93.6%）；（81歲以上），151耳（82.1%）。經(jīng)檢驗(yàn)x2=106.783p<0.001。各年齡組靜態(tài)聲順值用方差分析并進(jìn)行兩兩比較其結(jié)果顯示組間F值為3.879，p<0.01；且隨年齡增長靜態(tài)聲順均值降低。結(jié)論老年人聽力減退主要原因?yàn)槔夏晷悦@。某些老年性疾病如高血壓、動(dòng)脈硬化、糖尿病促使耳老化的發(fā)生，老年人咽鼓管功能下降、中耳勁度增強(qiáng)也是老年性聽力下降的一個(gè)重要特征。[關(guān)鍵詞]：聽力減退；老年性聾；流行病學(xué)調(diào)查；電測(cè)聽；聲導(dǎo)抗測(cè)聽

AuditoryconditionoftheseniorsinSuzhouarea:Epidemiologicalsurvey【Abstracts】Objective:ToestimatetheconditionofhearingamongtheseniorsintheregionofSuzhou.Methods:Thetargetpopulationcomprised3agegroups(60~70,71~80,andabove81years)randomlyselectedintheregionofSuzhou.Datawerecollectedusingquestionnaire,physicalexaminationandaudiometricandbloodpressure,glucosearemeasured.UseSPSS10.0todothestatisticalanalysis.Results:1.Therewere1,040participatingseniorswith473maleand567female.2.Amongthem,433(41.63%)hadnormalhearing；68(6.54)sufferedfrompathologicalhearingloss；514(49.42%)sufferedfromauditoryaging；25(2.4%)hadhearinglossattributedtonoise.Presbycusisrateinthesegroupswere:60~7041.12%;71~8046.25%;above8160.34%.Theaudiometricthresholdshowedtoincreasewithage,especiallyinhighfrequencypart.3.Thepresenceofsystemicdiseasesashypertension,coronaryheartdiseaseanddiabetesmellitusisrelevanttohigherrateofpresbycusis.4.Multiplestepwiseregressionanalysiswasusedtoanalyzefactorscausinghearingloss:thecommonelements(excludingauditorydisease)relatedtothehearingdecreaseoftheagedare:age,frequency,gender,region,hypertension,diabetesmellitus,coronaryheartdisease,genetics,noisecontactinghistoryandfrequencyandagearetheamongthemostimportant.Theresultsofthissurveyshowedasignificanceinthegeneralequation，multiplecorrelationcoefficientR=0.601,F=425.324,P<0.001.5.Auralacousticimpedanceresultsshowednoneoftheagedwithnormalhearinghad“B”type,whiletherateof”A”typewere:60~70group:906ears(96.5%);71~80group:722ears(93.6%);above81group:151ears(82.1%).Statisticalanalysisshowedsignificantdifference(x2=106.783p<0.001).Theacousticcomplianceofindividualagegroupsdeclinedwithage,whichwasanalyzedbyANOVApairwisecomparison,andturnedoutaFvalueof3.879,P<0.01.Conclusion:Themajorcauseofage-relatedhearinglossispresbycusis.Someage-relateddiseasesashypertension,arteriosclerosisanddiabetesmellituscaninducetheauditoryaging.Thedeclinationofsaplingfunctionandincreaseofmiddleearstiffnessareimportantcharacteristicsofhearinglossoftheaged.【Keywords】Hearingloss；Presbycusis；Epidemiologicalsurvey；audiometric；auralacousticimpedance

蘇州地區(qū)老年人聽力現(xiàn)狀調(diào)查社會(huì)上隨著老年人數(shù)量的急劇增加，老年人的聽力問題變得越來越突出。本調(diào)查報(bào)導(dǎo)20世紀(jì)末蘇州地區(qū)老年人的聽力狀態(tài)以及影響聽力的相關(guān)因素，給老年性聽力減退的研究提供參考。材料與方法一、研究對(duì)象及方法在蘇州城南和城北隨機(jī)抽取四個(gè)村的郊區(qū)農(nóng)民及市區(qū)五個(gè)居委會(huì)居民進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查對(duì)象是60歲以上的老年人。按年齡分A組（60~70歲），B組（71~80歲），C組（81歲以上）。采用統(tǒng)一調(diào)查表，詳細(xì)問診：聽力情況、疾病情況、家族史、接觸噪音史；測(cè)血壓、血糖；行耳部檢查及測(cè)聽檢查（純音聽閾測(cè)聽、聲導(dǎo)抗測(cè)聽）。二、主要儀器使用德國西門子DA64測(cè)聽儀、日本RIONRS—37聲導(dǎo)抗儀；測(cè)試前，儀器均經(jīng)國家級(jí)專門機(jī)構(gòu)校正；在靜室內(nèi)［背景噪聲小于40dB（A）］，由專人負(fù)責(zé)測(cè)試聽力，采用上升法。三、耳聾的評(píng)定與分類標(biāo)準(zhǔn)1.聽覺障礙分級(jí)：純音聽閾以0.5，1，2，4KHz氣導(dǎo)平均值計(jì)算，聽力減退程度則根據(jù)WHO推薦草案(1)確定，即：0級(jí)——正常＜25dBHL；1級(jí)——輕度（26~40dBHL）；2級(jí)——中度（41~60dBHL）；3級(jí)重度（61~80dBHL）；4級(jí)——極重度（81~dBHL）。把無耳疾病史，無過度噪音暴露史，無應(yīng)用耳毒性藥物史者定為“耳科正常人”。參照Pearlman(2)及Belal(3)標(biāo)準(zhǔn)將老年人聽力減退分三類⑴老年性聽力減退即雙側(cè)對(duì)稱性漸進(jìn)性感音神經(jīng)性聽力損失，無過度噪聲暴露史及其他致聾病因，排除耳聾的家族史；⑵疾病性聽力減退由特殊疾病，如梅尼埃病、突聾、藥物中毒、耳硬化癥、中耳炎以及先天性聾等為聽力減退為主要原因。⑶噪音性聾有明確的穩(wěn)態(tài)噪聲暴露史五年以上，符合張一飛、黃鶴年等關(guān)于職業(yè)噪音性聾的分級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(4)。2.自變量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):糖尿病、高血壓、冠心病需經(jīng)市級(jí)醫(yī)院確診；有噪聲暴露史則以在噪聲強(qiáng)度95dBHL環(huán)境下持續(xù)工作5年以上，耳聾家族史是父系或母系中出現(xiàn)不明原因雙耳聽力減退。四、統(tǒng)計(jì)方法：采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件所得資料進(jìn)行卡方檢驗(yàn)、單因素方差分析及多元回歸方程分析。結(jié)果一、總調(diào)查人數(shù)1040人，其中：男性473人，女性567人。老年人聽力情況分類；正常聽力433人（41.63%），疾病性聽力減退68人（6.54%），老年性聽力減退514人（49.42%），其中老年性聾發(fā)生率60~70歲組41.12%；71~80歲組46.25%；81歲以上60.34%。噪音性聽力減退25人（2.40%）。二、各年齡組聽力分級(jí)情況見表1。三、全身性老年病與聽力減退：將耳科正常老年人分高血壓、冠心病、糖尿病組309人（HCD）和非高血壓、冠心病、糖尿病組501人（NHCD），兩組老年人各頻率聽閾值用直方圖表示并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)P值均<0.01,差異有顯著性。見附圖1四、“耳科正常老年人”各年齡組各頻率平均純音聽閾的測(cè)值，進(jìn)行方差分析見表2，并制成聽力曲線圖（見圖2）各年齡組的平均聽閾值經(jīng)方差分析及組間兩兩比較結(jié)果P值均＜0.001，提示各年齡組之間差異有顯著性。從圖2中可見，老年人隨年齡增加聽閾增加，而且以高頻聽力下降更明顯。五、采用多元回歸及逐步回歸分析方法，對(duì)年齡、性別、高血壓、冠心病、糖尿病、家族耳聾史、噪音史、頻率進(jìn)行分析，結(jié)果顯示總的方程有顯著性，復(fù)相關(guān)系數(shù)r=0.601,F=425.324,P<0.001,所得到的回歸結(jié)果見表3。六、用日本RIONRS—37聲導(dǎo)抗儀對(duì)60歲以上老年人耳科正常1780耳中耳阻抗變化進(jìn)行測(cè)試并取體檢人群中（20~40歲）作為N組對(duì)照分析結(jié)果顯示如下：1.各年齡組均沒有B型圖，其鼓室圖型見表4，A型圖與C型圖的構(gòu)成比行卡方檢驗(yàn)x2=106.783p<0.001。2.各年齡組靜態(tài)聲順值頻數(shù)范圍見表5各年齡組的峰值在0.2~0.5之間最多，老年人平均靜態(tài)聲順（0.5419ml），N組0.7182ml。3.各年齡組靜態(tài)聲順值均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差及方差分析并進(jìn)行兩兩比較其結(jié)果顯示組間F值為3.879，p<0.01；說明隨年齡增長聲順降低，之間有差異，見表6。討論年性聾的定義及臨床分類隨著老年人數(shù)量的急劇增加，老年人的聽力問題變得越來越突出。老年聾(presbycusis)定義、分型國內(nèi)外學(xué)者意見尚不統(tǒng)一。目前，為多數(shù)學(xué)者接受的是Pearlman(2)1982年提出的老年性聾的臨床定義：⒈雙側(cè)對(duì)稱性感應(yīng)神經(jīng)性聽力損失，⒉沒有重振或呈不全重振，⒊無噪音接觸史，⒋語言辨別率與純音聽力不成比例。Belal（1987）等(3)提出新的臨床病理分型：1老年性聾（presbycusis）是生物性耳老化，特征是純音聽力曲線2K以內(nèi)低于15dB,2KHz以上低于25dB，言語識(shí)別率得分優(yōu)秀（92~100%）；組織學(xué)呈現(xiàn)底轉(zhuǎn)感覺神經(jīng)結(jié)構(gòu)退化。任何個(gè)體都有這種變化，只是因個(gè)體差異而程度不同。2加速型老年聾（acceleratedpresbycusis）聽力減退主要由于年齡老化外加其它未知因素的影響所造成。這些未知因素可能是遺傳、飲食、環(huán)境、精神等。純音在一個(gè)或所有頻率超過25dB；言語辨別率好壞不等；組織學(xué)改變似老年聾。但有兩點(diǎn)不同：一是退化性改變較重，二是病理改變局限于耳蝸的一個(gè)形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)層，最多見于血管紋。3疾病性聾,由特殊疾病如梅尼埃病、耳硬化癥，中耳炎等為主所致的聽力減退。本文通過對(duì)蘇州地區(qū)60歲以上老年人的隨機(jī)抽樣調(diào)查，參照Belal臨床病理分型，提出將老年人聽力下降分為⑴老年性聽力減退；⑵疾病性聽力減退；⑶噪音性聽力減退。這樣的分類比較明確，客觀指標(biāo)容易獲取，尤其適合大規(guī)模的老年人聽力調(diào)查的評(píng)定，有助于診斷老年性聽力減退的病因，早期發(fā)現(xiàn)和治療老年性聾，對(duì)延緩老年性聾有著重要的意義。二、聽力學(xué)特征：老年性聾的純音聽力以高頻損失為主，雙耳聽力呈對(duì)稱性下降，聽閾隨年齡增長逐漸升高，無氣-骨導(dǎo)間距。據(jù)李琳等(5)1990年對(duì)北京576名20~79歲健康人的聽力進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)40歲以下者聽力基本正常，40歲以上者高頻聽力隨年齡而增高；50歲以上者低頻聽力亦開始減退。聽力減退存在著性別差異，資料提示老年女性的聽力減退程度輕于男性。本文中老年人聽力經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢查顯示年齡之間，各頻率之間均有顯著差異，相關(guān)系數(shù)計(jì)算反映年齡與頻率呈正相關(guān)。與國內(nèi)外報(bào)導(dǎo)相似。這說明老年人聽力減退隨年齡增加呈上升趨勢(shì)且高頻損失為主也符合老年性聾的病理改變以耳蝸為主，尤以底轉(zhuǎn)末端為著。此外，本文根據(jù)WHO推薦的聽覺障礙分級(jí)來評(píng)定老年性聽力減退是為了與國際接軌，在臨床上建立評(píng)定老年聾的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。三、發(fā)病率：老年性聾的發(fā)病率因地區(qū)環(huán)境、生活狀況、飲食習(xí)慣及性別因素而不同。1975年美國國家健康統(tǒng)計(jì)中心調(diào)查65歲以上非職業(yè)人口老年聾占72‰,Rosen(6)等報(bào)導(dǎo)鄉(xiāng)村土著人與大都市居民的聽力比較，30歲以下聽閾差異無顯著性，以后隨年齡增長差距逐漸加大。王淑云等(7)在1981年對(duì)北京市老齡居民調(diào)查老年性聾占76.6%，65~79歲組74.1%，80~89歲組92.7%。陸得澄報(bào)導(dǎo)江蘇丹陽縣農(nóng)民老年性聾發(fā)病率65~69歲35.1%，80~89歲66.4%，90以上77.8%。林國經(jīng)(8)檢查福建省建寧縣里心村50~86歲農(nóng)村老年人294例診斷為老年前期、老年期聾173例（58.8%）。本文報(bào)道20世紀(jì)末蘇州地區(qū)老年性聾發(fā)生率514（49.42%），其中60~70歲組41.12%；71~80歲組46.25%；81歲以上60.34%。由于時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境等因素而各時(shí)期老年人總體聽閾水平也有所不同這就需要對(duì)老年人的聽力定期進(jìn)行檢查以便不斷修正得到老年人聽力現(xiàn)狀資料。另外，人的聽閾隨年齡逐漸改變以為人們所公認(rèn)，在臨床工作中遇到的“老年性聾”患者，常伴有噪聲、耳毒性藥、內(nèi)科疾病等因素。要在老年人聽力損失中分出哪些是老化所致，哪些是噪聲所致，是很困難的。很可能噪聲和老齡在發(fā)病原因中起協(xié)同作用。與此相似，代謝、血管等因素，也可能在老年性聾的發(fā)病原因中與老齡起協(xié)同作用。本文中60歲以上的“耳科正常人”聽閾曲線顯示，從廣義來看可代表目前老年人耳老化過程，臨床上若超過此曲線應(yīng)仔細(xì)檢查有無其它致聾疾病。四、影響因素：國內(nèi)外大量的臨床及實(shí)驗(yàn)資料證實(shí)了糖尿病、高血壓、冠心病及動(dòng)脈硬化對(duì)老年聽力有很大的影響。Bohmc(9)調(diào)查了171例平均年齡64歲的動(dòng)脈栓塞、腦缺血等心血管疾患者，發(fā)現(xiàn)他們均有高頻聽力下降；高血脂老年患者常伴聽力障礙，張秋航(10)觀察了341例這類患者，其中高血脂伴老年聾者占38.3%，對(duì)照組僅13.5%。認(rèn)為高血脂可影響內(nèi)耳血循環(huán)，或使內(nèi)耳過氧化物增多而致聽力障礙；王淑云等(11)對(duì)糖尿病人控制程度與老年聾進(jìn)展速度作了隨訪觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的聽力減退速度不僅快于對(duì)照組，而且控制差組在低頻及語頻比控制優(yōu)組聽力減退速度更快；Belal(1975)指出，50歲以上老年人，其耳蝸血管紋及內(nèi)聽動(dòng)脈管壁均有增厚。但這些報(bào)導(dǎo)均為單因素分析。在諸多耳老化相關(guān)因素中究竟哪些是主要因素，各因素作用的大小等，目前尚不明確。多元回歸是進(jìn)行多因素分析的有力工具，它能綜合全部臨床資料，用回歸方程描述一個(gè)應(yīng)變量與多個(gè)自變量的依存關(guān)系，從而揭示各自變量間的內(nèi)在聯(lián)系。它比單因素分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理更具有優(yōu)越性，結(jié)果亦可能更加準(zhǔn)確。本文取材上作隨機(jī)抽樣（在蘇州地區(qū)老年人中有一定的代表性），經(jīng)多因素回歸分析得出判斷耳老化因素最優(yōu)回歸方程。分析的結(jié)果表明自變量X1X3X4X5X6X7X8均對(duì)老年人聽力有影響；在偏回歸系數(shù)中為正值，說明自變量與應(yīng)變量為正相關(guān)，對(duì)耳老化有促進(jìn)作用；標(biāo)準(zhǔn)偏回歸系數(shù)b'顯示了各自變量對(duì)應(yīng)變量作用大小，依次為X3、X1、X5、X2、X7、X8、X4。值大則作用大，其意義：⑴老年性聾主要是一種可能隨年齡增大的耳老化過程，且以高頻聽力影響為著；⑵老年性全身疾病如冠心病、糖尿病、高血壓對(duì)老年人聽力有很大的影響，其中冠心病作用最大。自變量性別（X2）顯示負(fù)值，表示在年齡、頻率、耳聾家族史、噪聲暴露史、高血壓、冠心病、糖尿病相同條件下，女性較男性老年人聽力影響小。從（圖1）中還可以看出HCD組的老年人聽力較NHCD組老年人聽力差，高頻差異更大，統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)P值均<0.01，差異有顯著性。這說明高血壓、糖尿病、冠心病對(duì)老年人聽力有著重要的作用，高頻更甚。提示著積極防治某些老年性疾病將有助于預(yù)防、延緩和改善老年性聾。五、老年人中耳及咽鼓管功能：對(duì)于老年人中耳及咽鼓管功能狀態(tài)如何？國內(nèi)外大規(guī)模調(diào)查報(bào)導(dǎo)甚少，也未見正常老年人中耳及咽鼓管功能狀態(tài)測(cè)值。靜態(tài)聲順代表中耳傳音系統(tǒng)的活動(dòng)度，正常范圍在0.30~1.60毫升之間，分布范圍廣并與各種中耳病變有交叉重疊，表5各年齡組的峰值在0.2~0.5之間最多，平均靜態(tài)聲順（0.5419ml），明顯低于對(duì)照組N（0.7182ml），也低于國內(nèi)周光琬等(12)（采用MedsenZo73型聲導(dǎo)抗儀）測(cè)試成年組為0.61毫升，陳新等(13)（采用Medsen）測(cè)試成人組為0.7毫升，尹惠珠等（用國產(chǎn)聲導(dǎo)抗儀）測(cè)試成人組為0.7毫升。本組老年人隨年齡增加聲順降低并且兩兩比較差異有顯著性，這說明老年人在鼓膜及聽骨鏈的活動(dòng)度有著很大程度的改變，這與劉敏(14)等研究的年齡因素對(duì)多頻聲導(dǎo)聲納測(cè)試結(jié)果影響即.隨著年齡的變化鼓膜-中耳傳音作用的增長較為明顯是相一致的，這可能也是耳老化的一個(gè)重要特征。本文提出耳科正常老年人聲順及鼓室壓隨年齡的改變是否對(duì)老年人聽傳導(dǎo)產(chǎn)生影響還有待于進(jìn)一步研究。目前，老年聾的治療仍以配助聽器為主尚無其他特別治療措施。所以重在預(yù)防。在老年性聾的測(cè)聽結(jié)果分析評(píng)定中，應(yīng)注意兩個(gè)問題：一是在老化過程開始之前就已存在的聽覺障礙（如中耳炎、其它感應(yīng)神經(jīng)性聽力損失）；二是在已出現(xiàn)老年性聾后發(fā)生的其它聽覺障礙。隨著社會(huì)的發(fā)展，醫(yī)療條件的改善，致聾疾病及工業(yè)噪聲引起的聽力減退不斷減少，而環(huán)境、飲食、精神、內(nèi)科疾病對(duì)耳老化的影響將變得越來越突出。參考文獻(xiàn)⑴Reportoftheinformalworkinggrouponpreventionofdeafnessandnon-syndromicdeafness.NatGenet,1993;4:289~294.⑵PearlmanRC.Presbycusis：theneedforaclinicaldefinition.AmJOtol1982;3：183~186⑶BelalAetal.Presbycusis：physiologicalorpathological.JLaryngolOtol1987;101：1131~1135ShambaughGH:AmJOtol1986;7:476~477.⑷神經(jīng)性聾。見肖軾之編著：耳鼻咽喉科學(xué)，人民衛(wèi)生出版社。北京1989年第三版；689。⑸王淑云.老年聾.見姜泗長、閻承先主編：現(xiàn)代耳鼻咽喉科學(xué).天津.天津科學(xué)技術(shù)出版社，1994.334.⑹RosenS,etal.Highfrequentcyaudiometryinpresbycusis.ArchOtolaryngol1964;79：18~31⑺王淑云，等。老年人聽閾10年與5年變化的觀察。中華耳鼻咽喉科雜志，1990;25(1):6⑻林國經(jīng)，老年前期于老年期耳聾的特征。臨床耳鼻咽喉科雜志，1995;9（3）：145⑼老年性聾及康復(fù)研究（王智綜述），國外醫(yī)學(xué)耳鼻咽喉科分冊(cè)1991；15（4）：216~218。⑽張秋航:高血脂癥于老年性耳聾的關(guān)系,中華老年醫(yī)學(xué)雜志,1988;(1):18~21。⑾王淑云，等。糖尿病人控制程度與老年聾進(jìn)展速度的隨訪觀察。中華耳鼻咽喉科雜志，1997;32(3):181。⑿陳新，等。聲阻抗測(cè)聽法臨床的應(yīng)用。中華耳鼻咽喉雜志1979；14：77⒀周光琬，等。聲阻抗測(cè)定（100只正常耳測(cè)試結(jié)果分析。中華耳鼻咽喉雜志1981；16：171⒁劉敏，等。年齡因素對(duì)多頻率探測(cè)音聲導(dǎo)值和聲納值測(cè)試結(jié)果影響。聽力學(xué)及語言疾病學(xué)雜志2003，11（1），；1~2表1各年齡組聽力分級(jí)情況耳數(shù)（%）聽力分級(jí)性別年齡/歲01234男60~237（51.97）161（35.31）47（10.31）7（1.54）4（0.88）70~143（40.63）151（42.90）41（11.65）14（3.98）3（0.85）80~3（4.17）30（41.67）26（36.11）10（13.89）3（4.17）60~293（60.79）144（29.88）37（7.68）5（1.04）3（0.62）女70~120（43.33）158（37.62）68（16.19）9（2.14）3（0.72）80~7（6.25）46（41.07）42（37.50）13（11.61）4（3.57）注：除外疾病性聾及噪音性聾表2方差分析結(jié)果變異來源F值P年齡組405.973＜0.001頻率292.399＜0.001年齡、頻率交互作用12.652＜0.001表3多元回歸結(jié)果偏回歸系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏回歸系數(shù)bsbb’pbo-6.9740.869——＜0.001年齡(X1)7.6580.2270.349＜0.001性別(X2)-1.3390.344-0.153＜0.001頻率(X3)4.6190.1000.477＜0.001高血壓(X4)0.7670.3620.022＜0.001心臟病(X5)1.5310.5140.31＜0.001糖尿病(X6)4.3810.7870.058＜0.001噪聲暴露史(X7)4.1070.6990.064＜0.001耳聾家族史(X8)3.7340.7650.050＜0.001表4各年齡組的鼓室圖型年齡組圖形合計(jì)（歲）A（ADAS）C（耳）N組（20~40）538（100%）104（19.3%）82（15.2%）0538（100%）A組（60~70）906（96.5%）241（26.4%）291（31.9%）32（3.5%）938（100%）B組（71~80）722（93.6%）148（21.0%）281（39.9%）50（6.2%）772（100%）C組（81~）151（82.1%）35（18.6%）79（42.0%）33（17.9%）184（100%）x2=106.783p<0.001表5各年齡組靜態(tài)聲順值頻數(shù)范圍年齡組靜態(tài)聲順值（毫升）合計(jì)（歲）0.10.20.30.40.50.60.70.8~1.01.1~1.5＞1.5（耳）N組（20~40）01225278896108129467538A組（60~70）3512513913311186661307241938B組（71~80）47117147105994853746715772C組（81~）202732262516715115184表6各年齡組靜態(tài)聲順值均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差及方差分析結(jié)果年齡組(歲)耳數(shù)x±s（ml）F值pN組（20~40）5380.7182±0.41703.879∠0.001A組（60~）9380.5852±0.4149B組（70~）7720.5374±0.3627C組（80~）1840.5032±0.4898圖2耳科正常老年人各年齡組平均純音聽閾測(cè)值室內(nèi)路徑優(yōu)化算法研究摘要在基于室內(nèi)定位和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，論文針對(duì)室內(nèi)經(jīng)營場(chǎng)所的多目的地路徑優(yōu)化算法進(jìn)行研究。二邊逐次修正法是針對(duì)哈密頓回路進(jìn)行的優(yōu)化，不適合室內(nèi)的多目的地開放性路徑的特點(diǎn)，論文改進(jìn)了二邊逐次修正法，并利用矩陣翻轉(zhuǎn)對(duì)多目標(biāo)點(diǎn)的路徑順序進(jìn)行了優(yōu)化，獲得室內(nèi)行進(jìn)路徑的較優(yōu)解，達(dá)到了優(yōu)化的效果。論文算法模型進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)的測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析，測(cè)試結(jié)果反映該算法達(dá)到實(shí)際的需求。關(guān)鍵字室內(nèi)路徑優(yōu)化；NP難度；二次逐邊修正；矩陣翻轉(zhuǎn)AlgorithmofIndoorRouteOptimizationWiththesupportofindoorlocationtechnology,thispaperachievesarouteoptimizationforcustomerswithmulti-walkingdestinationsinindoorenvironment.TwosidessuccessivecorrectionmethodisforoptimizationofHamitoncycle,notsuitablefortheindooropenrouteoptimization.Twosidessuccessivecorrectionmethodwillbecorrectedinthispaper.Iimplementationofthealgorithmiscompletedinthispaper.Alargenumberoftestingshowedthathealgorithmwasefficienttomeettheactualneed.KEYWORDS:indoorRouteOptimization;NP-Hardproblems;twosidessuccessivecorrectionmethod;Vertex-Exchange

0引言隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，出現(xiàn)越來越多的大型購物中心、娛樂場(chǎng)所，展覽中心，且內(nèi)部布局越來越復(fù)雜，在這樣的大型室內(nèi)場(chǎng)所中的顧客往往需要花大量的時(shí)間在查找自己的行進(jìn)路線，不僅費(fèi)時(shí)，而且降低了顧客的體驗(yàn)。隨著移動(dòng)智能手機(jī)的普及和室內(nèi)定位技術(shù)的成熟，為用戶提供多目標(biāo)路徑推薦提供了技術(shù)支持。[1][2]在大型室內(nèi)經(jīng)營場(chǎng)所，消費(fèi)者往往會(huì)有多個(gè)行進(jìn)目的地，而如何節(jié)省用戶行進(jìn)時(shí)間，在最短的時(shí)間完成消費(fèi)目標(biāo)，以提高用戶的消費(fèi)體驗(yàn)水平，使得消費(fèi)場(chǎng)所對(duì)顧客具有更大吸引力，這是室內(nèi)場(chǎng)所路徑優(yōu)化的目標(biāo)。本課題的核心是室內(nèi)多目的地路徑的動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，其中多目的地指的是用戶在智能手機(jī)終端上一次性選擇多個(gè)想要去的服務(wù)點(diǎn)，完成顧客對(duì)個(gè)人服務(wù)的興趣選擇。根據(jù)在經(jīng)營場(chǎng)所中實(shí)際需求，文中設(shè)定用戶對(duì)多個(gè)服務(wù)點(diǎn)的選擇沒有先后的區(qū)別，并設(shè)定行進(jìn)的消費(fèi)者并不一定會(huì)到出發(fā)點(diǎn)。用戶多目的地路徑是指顧客要完成所有選擇的多目的地的行進(jìn)路徑序列。多目的地路徑優(yōu)化是指在所有的多目的地行進(jìn)路徑序列中，找到最優(yōu)的一條行進(jìn)路徑序列。本課題的研究的算法要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)化后的完成多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的行進(jìn)順序，使得時(shí)間權(quán)值和最小。對(duì)于N個(gè)行進(jìn)目標(biāo)點(diǎn)，遍歷整個(gè)排序的時(shí)間復(fù)雜度是O(N!)，這種情況的時(shí)間復(fù)雜度無法滿足實(shí)時(shí)性需求。而多目的地路徑優(yōu)化是一個(gè)NP難度問題。隨著人們對(duì)NP-Hard問題的研究，提出了許多用于解決該類問題的方法，例如遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法、Dijistra算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等等。而目前路徑優(yōu)化最常用的領(lǐng)域就是路徑導(dǎo)航、物流配送、人員疏散等領(lǐng)域。目前的研究中主要采用進(jìn)化算法進(jìn)行優(yōu)化的研究成果如文獻(xiàn)[3]，提出的退火螞蟻代理算法對(duì)復(fù)雜大型的環(huán)境中進(jìn)行路徑的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，文獻(xiàn)[4]采用算法粒子群優(yōu)化針對(duì)物流配送特點(diǎn)，對(duì)開放的車輛路徑優(yōu)化問題進(jìn)行算法研究，文獻(xiàn)[5]采用遺傳算法優(yōu)化基于移動(dòng)設(shè)備的車輛導(dǎo)航最短行進(jìn)時(shí)間的路徑，考慮到交通密度和最低行駛速度的影響因素，研究車輛行駛的最短時(shí)間路徑問題的算法。文獻(xiàn)[6]是基于基因算法對(duì)動(dòng)態(tài)的隨機(jī)路網(wǎng)進(jìn)行路徑優(yōu)化。文獻(xiàn)[7]是基于改進(jìn)的Dijkstra算法對(duì)基于位置的導(dǎo)航路徑進(jìn)行優(yōu)化。1算法分析與設(shè)計(jì)1.1二邊逐次修正法求最佳H圈目的地之間的關(guān)系是用時(shí)間權(quán)值來衡量的，假設(shè)任意兩點(diǎn)之間的時(shí)間權(quán)值w(e)都已知，那么目標(biāo)點(diǎn)集合V和它們之間帶時(shí)間權(quán)值的邊集組成的圖G必定是完備圖。如果室內(nèi)行走路徑為Hamiton回路，路徑優(yōu)化問題為找到一條時(shí)間權(quán)值和最小的環(huán)路，即在完備圖G中尋找最佳H圈，這是一NP難度問題，可以采用二次逐邊修正法來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，獲得較優(yōu)解。二邊逐次修正法的算法過程如下：圖1完備圖1)在完備圖1中，任取初始H圈：C0=v1,v2,…,vi,…,vj,…,vn,v1。2)對(duì)所有的i，j，1<i+1<j≤n，若w(vi,vj)+w(vi+1,vj+1)<w(vi,vi+1)+w(vj,vj+1)，則在C0中刪去邊w(vi,vi+1)和w(vj,vj+1)而加入邊w(vi,vj)和w(vi+1,vj+1)，形成新的H圈C1，即C1=v1,v2,?,vi,vj,vj-1,?,vi+1,vj+1,?,vn,v1。3)對(duì)C重復(fù)步驟2，直到條件不滿足為止，最后得到的C即為所求。1.2二邊逐次修正法的算法改進(jìn)二邊逐次修正法存在的問題分析：二邊逐次修正法針對(duì)的是一個(gè)漢密爾頓環(huán)路，即從起點(diǎn)出發(fā)最終回到起點(diǎn)的環(huán)路；對(duì)于本課題，根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景需求，尋找的是從顧客當(dāng)前位置出發(fā)，經(jīng)過一系列選定的消費(fèi)目的地，最后到達(dá)商場(chǎng)出口點(diǎn)的一條優(yōu)化路徑。實(shí)際的路線是開環(huán)的路徑，而不是環(huán)路。這里稱為改進(jìn)的開放完備路徑圖。如圖2所示。v1是當(dāng)前位置，也可以為入口，需要經(jīng)過v2,…,vi,…,vj,…,vn,到達(dá)出口vE，圖2中n=6。（注：圖中vi,vj之間的實(shí)線表示兩點(diǎn)之間是無向的，而帶箭頭的虛線表示兩點(diǎn)之間是有向的。不可達(dá)的方向權(quán)值為無窮大。圖2為室內(nèi)經(jīng)營場(chǎng)所設(shè)計(jì)的開放的完備路徑圖在圖2中,1）設(shè)初始路徑為R0=v1,v2,...,vi,...,vj,...,vn,vE，其中v1,vE設(shè)為入口和出口，它們之間是不可達(dá)的。2）對(duì)于所有的i，j，1<i+l<j≤n，如果w(vi,vj)+w(vi+1,vj+1)<w(vi,vi+1)+w(vj,vj+1)，并且如果vj,vj-1,…,到vi+1的權(quán)小于或等于從vi+1,…vj-1,到vj的權(quán)值,去掉邊w(vi,vi+1)和w(vj,vj+1),加上w(vi,vj)和w(vi+1,vj+1),將R0轉(zhuǎn)化為R1，R1=v1,v2,…,vi,vj,vj-1,…,vi+1,vj+1,..,vn,vE..3）重復(fù)步驟2,直到條件不滿足為止，最后獲得的路徑為最優(yōu)解。如圖2有六個(gè)點(diǎn)之間的邊上數(shù)值為兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間權(quán)值。如選取初始路徑R0=v1v2v3v4v5v6vE，其總權(quán)為237。圖3部分路徑圖由于w(1,4)+w(2,5)<w(1,2)+w(4,5)(見圖3)，并且v4,v3,到v2的權(quán)等于從v2，v3,到v4的權(quán)值，所以去掉邊v1v2,v4v5添加邊v1v4,v2v5得到較優(yōu)的路徑R1為：R1=v1v4v3v2v5v6vE，其總權(quán)為210。2算法實(shí)現(xiàn)矩陣翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的二邊逐次修正算法通過用戶選取目的地，可以獲得多目標(biāo)點(diǎn)之間任意兩點(diǎn)的權(quán)值矩陣，然后對(duì)權(quán)值矩陣進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化。對(duì)于改進(jìn)的完備路徑圖2，其權(quán)值矩陣A=(aij)n*n，其中aij為兩點(diǎn)間的時(shí)間權(quán)值，且不可達(dá)的兩點(diǎn)之間的的權(quán)值標(biāo)為無窮大∞。矩陣翻轉(zhuǎn)：在一個(gè)矩陣中，對(duì)它的第i行(列)到第j行(列)翻轉(zhuǎn)是以i行(列)和j行(列)的中心位置為轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)180°，這樣：第i行(列)和第j行(列)位置互換，第i+1行(列)和第j–1行(列)位置互換。用矩陣翻轉(zhuǎn)在圖2所示的開放的路徑完備圖中尋求最佳路徑R的整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程如下：1)任取初始路徑R0：R0=v1,v2,?,vi,?,vj,?,vn,vE，按此點(diǎn)順序可組成一個(gè)距離矩陣A=(aij)n+1*n+1。2)給A在第一行和最后一行加一個(gè)點(diǎn)的排列順序框，同時(shí)在第一列和最后一列加上2個(gè)0列，則R0經(jīng)過的總權(quán)為i=23)，對(duì)所有的i，j，2<i+1<j<n-2，當(dāng)A(i,j)+A(i+1,j+1)<A(i,i+1)+A(j,j+1)成立時(shí)，vj,vj-1,…,到vi+1的權(quán)小于或等于從vi+1,…vj-1,到vj的權(quán)值把第i+1至j列翻轉(zhuǎn)過來，第i+1至j行也翻轉(zhuǎn)，形成新的距離矩陣。矩陣A中點(diǎn)的順序就變成：R=v1,v2,?,vi,vj,vj-1,?,vi+1,?,vn,vE。4)對(duì)A重復(fù)執(zhí)行步驟3，直到條件不滿足為止，最后得到R即為近似最佳路徑，從而得到我們需要的排序。例如：將圖2用距離矩陣A表示，使所選的初始圈為矩陣的主對(duì)角線的上方元素對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)：A=對(duì)角線上方元素對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)就組成初始的路線：R0=v1v2v3v4v5v6v1，其經(jīng)過的權(quán)為i=16A(i,i+1)=237(A(i,j)表示矩陣A中的第i行，第j列元素)。如果所選初始路徑不是R0，可通過交換距離矩陣A的行和列，使矩陣的主對(duì)角線的上方元素對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)為所選的初始矩陣變化后，相應(yīng)的頂點(diǎn)順序也在變化，但對(duì)角線上方元素仍組成R的路線。經(jīng)過的權(quán)為i=27Ai,i+1。在A中，存在A(2,5)+A(3,6)<A(2,3)+A(5,6)，所以把矩陣A第3至5列翻轉(zhuǎn)、第3至5行也翻轉(zhuǎn)，A=除邊框元素外，對(duì)角線上方元素或矩陣的第一行點(diǎn)序列組成新的R為R0=v1v4v3v2v5v6v1，總權(quán)為i=27Ai,i+1=210。R1是時(shí)間復(fù)雜度：O（n2）。作為一個(gè)NP-Hard問題，該時(shí)間復(fù)雜度對(duì)于本課題可以接受，采用修正的二邊逐次修正法并利用矩陣翻轉(zhuǎn)尋找到路徑是全局較優(yōu)解。3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 圖4手機(jī)客戶端展示的北郵科技大廈一層平面圖本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)場(chǎng)所的多目的地路徑優(yōu)化算法，根據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)室內(nèi)環(huán)境定位應(yīng)用示范系統(tǒng)項(xiàng)目”研究的要求，本課題算法模型的模塊化。定位技術(shù)采用Wifi，應(yīng)用實(shí)現(xiàn)代碼為JAVA語言，開發(fā)環(huán)境為MyEclipse6.0