SWorld – 18-29 June 2013

SWorld – 18-29 June
2013
http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/june-2013
MODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE, TRANSPORT, PRODUCTION AND EDUCATION 2013
УДК 534.121
Найда С.А., Швидь Л.Г.
О СТЕПЕНИ СООТВЕТСТВИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ИЗОЛИРОВАННЫХ ВИСОЧНЫХ КОСТЕЙ И УХА ЧЕЛОВЕКА
Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический институт»
UDC 534.121
Naida S.A., Shvid l.G.
ABOUT DEGREE OF MATCHING OF THE ACOUSTIC
CHARACTERISTICS OF THE ISOLATED TEMPORAL BONES AND
HUMAN EAR
National Technical University of Ukraine
"Kiev Polytechnic Institute"
В данной работе рассматривается, на основании формулы для параметра
нормы среднего уха, влияние процесса изоляции височной кости на
акустические характеристики среднего уха.
Ключевые слова: формула для параметра нормы среднего уха, иммитанс,
тимпанограмма, тимпанопластика.
In this paper we describe the effect of isolation process of the temporal bone on
the acoustic characteristics of the middle ear on the basis of the formula for
parameter of norm of the middle ear.
Key words: the formula for parameter of norm of the middle ear, immittance,
tympanogram, tympanoplasty.
Изолированные височные кости людей часто используются как модель при
изучении вопросов физиологии уха и реконструкции звукопроводящего
аппарата [1]. При этом многие исследователи считают, что среднее ухо в
изолированных височных костях функционирует подобно таковому у живого
человека.
Считается,
автоматическом
что
режиме
определение
(запись
иммитанса
тимпанограмм)
среднего
позволяет
уха
в
сравнивать
полученные данные. Открытие формулы для параметра нормы среднего уха [2]
дает основание усомнится в том, что процесс изоляции височной кости
оставляет эти характеристики в норме. Это приобретает особую важность в
связи с применением в тимпанопластике аллотрансплантанта и созданием
банка тканей [3]. Во-первых, акустический рефлекс стременной мышцы у
живого человека не сохраняется у мертвого. Кроме того, частотная зависимость
смещения стремени получаемая на изолированной кости всегда получалась без
максимума, тогда как при многочастотной тимпанометрии, по методу [4],
аналогичная зависимость имеет максимум на частоте I резонанса (≈700Гц у
мужчин и ≈ 1000Гц у женщин и детей), при этом эквивалентный объем
барабанной перепонки Vэкв (226) ≈ 0,8см3 у женщин и 0,54см3 у мужчин. При
этом параметр нормы одинаков и равен единице [4].
Рассмотрим постановку эксперимента по измерению иммитанса в [1]. Были
взяты 20 свежих трупных блоков височных костей, но при этом не
учитывалось, что тимпанограммы женского и мужского уха существенно
отличаются.
Блок височной кости включал полностью слуховой проход, среднее ухо,
пирамиду с внутренним слуховым проходом и сосцевидным отростком
(последние в ухе человека на тимпанограммы на частотах до 1000Гц
включительно практически не влияют). При этом необходимо принять к
сведению, что костный отдел слуховой трубы перекрывали парафином, так что
всё среднее ухо превращалось в колебательную систему с одной степенью
свободы и резонансной частотой приблизительно в 1,4 раза больше
резонансной частоты барабанной перепонки и слуховых косточек.
А, как установлено в [2], слуховая труба акустически шунтирует
барабанную полость, так что иммитанс среднего уха на частотах до 1000Гц
равен только иммитансу барабанной перепонки. С закрытой трубой он равен
иммитансу последовательного соединения барабанной перепонки и барабанной
полости, т.е. из
1
1
1
1
=
+
=
ωСа.Σ ωСа.б.п ωСа.б.пол ωСа.б.п
fр =
откуда резонансная частота уха


С
1 + а.б.п  ,
 Са.б.пол 
1
Са.б.п М а


С
1 + а.б.п  , где
 Са.б.пол 
Ма -
суммарная масса косточек и барабанной перепонки; Са.б.пол, Са.б.п – акустические
гибкости барабанной полости и перепонки соответственно.
1/ 2
Для мужского уха f р.м
 0,54 
= f р.1м 1 +

1 

f р.ж
 0,79 
= f р.1ж 1 +

1 

а для женского
1/ 2
= 1,25 f р.1м ≈ 800Гц ,
= 1,35 f р.1ж ≈ 1350Гц ,
V (226)м = V (226)1м / 1,54 =
0,54
= 0,35см 3 ,
1,54
V (226)ж = V (226)1ж / 1,79 =
0,79
= 0,52см 3 .
1,54
При тестировании, в работе [1], обычно выполняли тимпанометрию и
изучали статическую податливость и акустические рефлексы. Судя по тому, что
о результатах последнего теста не говорится ничего, он не регистрировался, о
чем упоминалось выше. На принтере получали 3 тимпанограммы при частоте
зондирующего тона 226, 660 и 1000Гц. Затем с помощью операционного
микроскопа и набора микроинструментов вскрывали и расширяли антрум и
производили тимпанотомию. При этом канал НСП, барабанную перепонку и
цепь
слуховых
косточек
оставляли
интактными.
Значения
имитанса
регистрировали в 2 точках тимпанограммы: в максимуме и при +2,0 кПа, что
позволяет отделить имитанс среднего уха в единицах эквивалентного объёма от
объёма НСП. Тимпанограммы на стандартной частоте 226Гц использовали
только для определения отсутствия некоторых патологических изменений
среднего уха в соответствии с критерием Джергера, который не указывает на
состояние уха в норме. За значение статической податливости бралось значение
максимума тимпанограммы, печатаемое принтером для трех частот, а не
значение при нулевом относительном давлении в наружном слуховом проходе
(НСП), как нужно. После операционного вмешательства, вновь осуществляли
тимпанометрию с указанными частотами зондирующего тона.
Таким образом, можно сделать следующие выводы: 1) максимальное
значение эквивалентного объёма (только на частоте 226 Гц – податливость) не
позволяет определить ни частоту нижнего резонанса, ни активную и
реактивную
составляющие
иммитанса;
2)
отсутствие
слуховой
трубы
преобразует среднее ухо в систему однорезонансную и приводит к смещению
частот в большую сторону; 3) усреднение результатов по 20 височным костям,
без
учёта
половой
принадлежности,
не
даёт
возможности
получить
индивидуальные характеристики; 4) манипуляции с пещерой и пустотами
сосцевидного отростка не могут влиять на параметры иммитанса на частотах
выше 1000 Гц, поэтому с учётом усреднения по количеству костей, не приведёт
к заметным изменениям тимпанограмм.
Литература
1. Березнюк В.В. Показатели тимпанометрии в экспериментах на трупных
височных костях человека/ В.В.Березнюк// Журнал вушних, носових і горлових
хвороб. – 1994. -№ 3. –С.54-57.
2. Найда С. А. Формула середнього вуха людини в нормі. Відбивання
звуку від барабанної перетинки/ С. А. Найда// Акустичний вісник.-2002.-№ 3. С.46-51.
3. Найда С. А. Определение биоакустических параметров тимпанооссикулярного аллотрансплантата при его отборе и приготовлении для
создания банка тканей / С. А. Найда, О. Н. Борисенко// Электроника и связь. 2004.-№22. -С.33-35.
4. Найда С. А. Частотные характеристики коэффициента усиления
звукового давления слуховыми косточками и акустического рефлекса/
С.А.Найда // Электроника и связь.-2003.-№ 19.-С.11-16.
References:
1. Berezniuk V.V. Indicators tympanometry in experiments on cadaveric
temporal bone of human / V.V. Berezniuk / / Zhurnal vushnykh, nosovykh i
horlovykh khvorob. - 1994. - № 3. -P.54-57.
2. Naida S. A. Formula middle ear of human in normal. Reflection of sound
from the eardrum / S.A. Naida / / Akustychnyi visnyk. 2002. - № 3. -P.46-51.
3. Naida S.A. Defining of the bioacoustic parameters of the tympanumossikuliarnogo allograft when selecting and preparing for the establishment of a
tissue bank / S.A. Naida, O. N. Borysenko / / Elektronika i sviaz. -2004. - № 22. P.33-35.
4. Naida S. A. The frequency characteristics of the gain of the sound pressure
of the auditory ossicles and acoustic reflex / S.A.Naida / / Elektronika i sviaz.-2003. № 19.-P.11-16.