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先天性外耳道狭窄和闭锁患者圆窗龛的CT三维影像特点及其临床意义
目的 通过研究先天性外耳道狭窄、先天性外耳道闭锁患者圆窗龛及其附近龛外窝形态的差异,获得圆窗龛及龛外窝形态的参数,为人工中耳圆窗振子的外形设计及其在圆窗龛植入时的安全放置提供依据.方法 将17例(20侧耳)先天性外耳道狭窄患者(狭窄组,男9例、女8例,年龄7～28岁)、15例(20侧耳)先天性外耳道闭锁患者(闭锁组,男9例、女6例,年龄4～27岁)和10例健康人(健康对照组,20侧耳,男5例、女5例,年龄12 ～60岁)的颞骨CT序列图像导入Mimics软件,在3D重建基础上读取圆窗龛及其附近龛外窝相关标志点的三维坐标,基于Matlab软件编制程序计算圆窗龛龛口前后、上下径,圆窗前后、内外径,圆窗龛前、后、上、下各壁长度,圆窗龛深度,龛外窝深度及大小,对数据进行统计分析.结果 闭锁组圆窗龛前、后壁长度分别为(1.48 ±0.26) mm和(2.28±0.56) mm,狭窄组分别为(1.32 ±0.36)mm和(1.99±0.58)mm,健康对照组分别为(0.96 ±0.33)mm和(1.55±0.53)mm,差异均有统计学意义(P值均＜0.05);闭锁组圆窗龛上壁长度(1.29 ±0.32) mm,大于健康对照组的(1.00 ±0.33) mm(P ＜0.05);闭锁组的龛外窝大小小于狭窄组,狭窄组小于健康对照组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05).龛外窝深度在3组间比较差异均无统计学意义(P值均＞0.05).结论 随着外耳道畸形程度加重,圆窗龛前、后、上壁有变长趋势,龛外窝有变小的趋势.该结果可为人工中耳圆窗振子的设计及先天性外耳道狭窄和闭锁患者圆窗振子植入的手术设计提供依据.
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不同激振位置对压电式人工中耳听力补偿性能的影响
研究不同激振位置对压电式人工中耳听力补偿性能的影响,确定压电式人工中耳优激振位置.建立人耳有限元模型,并通过和相关实验数据进行对比验证模型的可靠性.基于该模型,分别在鼓膜脐部、砧骨体、砧骨长突和圆窗施加相同的位移驱动,通过检测镫骨足底板位移及基底膜的大位移,分析这些位置的激振对人工中耳听力补偿性能的影响.结果表明,以镫骨足底板位移为评估标准会低估圆窗激振的高频听力补偿效果.砧骨长突激振下的基底膜特征位置处的运动位移大于激振鼓膜脐部及激振砧骨体时的位移值,其中激振砧骨体时的基底膜特征位置处运动位移小;激振圆窗时的基底膜特征位置处运动位移在低频段小于激振其他位置时对应的位移值,但在中、高频段其激振效果好.在频率低于400 Hz时,砧骨长突激励听力补偿效果好,圆窗激励听力补偿效果差.当频率大于1 kHz时,圆窗激励听力补偿效果比其他位置好.以传统的镫骨足底板响应为评估标准,将低估圆窗激振式人工中耳的听力补偿效果.
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人工听觉装置
近30年来,随着耳外科技术的发展及生物医学工程领域的进步,围绕着感音神经性耳聋、耳发育畸形、复杂中耳病变等的替代治疗,取得了很大的进步[1,2].人工耳蜗是一种直接刺激听神经的微电极序列,已被作为重度感音神经性耳聋治疗的首选方案.对于听神经不完整的失聪患者,听性脑干植入装置绕过了听神经,直接刺激脑干中的听觉神经核团.植入式骨导助听器、人工中耳在欧洲、美国也得到了很好的应用.下面针对人工耳蜗、听觉脑干植入、植入式骨导助听器、人工中耳的发展和应用,作一回顾性的介绍.
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人工中耳研究进展
由于传统助听器存在诸多弊端,人工中耳植入成为目前治疗传导性聋和中重度感音性聋的替代手段之一.该文就人工中耳发展历史,对已进入临床使用的7种人工中耳进行了介绍,并提出了植入式骨导助听装置将是人工中耳的发展方向.
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基于压电叠堆的砧骨激励式人工中耳低功耗结构设计
目的 设计一种具有位移放大结构的压电振子改进方案,用于降低现有砧骨激励式人工中耳压电叠堆振子的功耗.方法 首先,基于人耳解剖结构,设计带有位移放大结构和仅仅由压电叠堆构成的两种压电振子,并建立相应压电振子与中耳的耦合力学模型.通过对比该两种耦合力学模型的计算结果,分析引入位移放大结构前后的人工中耳听力补偿性能及功耗.结果 引入位移放大结构后,压电振子在10.5 V有效电压驱动下,在1 kHz频率处的等效声压级由之前的100 dB增大至113 dB.此外,由压电叠堆直接激振时,振子在1、2和4 kHz处的功耗分别为6.42、1.56和0.28 mW;引入位移放大结构后,压电振子对应上述3个频率点的功耗分别降低至0.39、0.09和0.01 mW.结论 所设计的带有位移放大结构的压电振子能够提高砧骨激励式人工中耳的听力补偿能力,有效降低压电振子的功耗.研究结果将有助于人工中耳结构设计的进一步完善,从而达到更好的听力补偿效果.
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传导性聋人工听觉植入基础与临床进展
In recent years,with the emergence and clinical application of a series of artificial auditory implantation technologies,surgically hard-treated conductive hearing loss treatment has made great progress and development.In this paper,research progress of bone conduction implant aids and middle ear implant devices treatment of conductive hearing loss are reviewed.
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振动声桥植入
振动声桥(vibrant soundbridge,VSB)是一种中耳植入式助听装置,也称人工中耳(middle ear implant.MEI),是唯 通过欧洲CE、美国FDA以及中国FDA均认证的人工中耳装置[1,2].1 VSB的结构及工作原理VSB是部分植入式人工中耳,由两部分组成:体外的听觉处理器(audio processor,AP)和植人体内的振动听骨链重建假体(vibrant ossicular reconstructive prothesis,VORP)(奥地利MED.EL听觉植入公司生产)(图1).
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初始压力与支撑刚度对圆窗激振听力补偿影响的数值研究
为了研究初始压力与支撑刚度对圆窗激振式人工中耳听力补偿性能的影响,建立了包括作动器和支撑体在内的人耳力学有限元模型.该模型基于一位无任何听力损伤病史的成年人的右耳,采用微计算机断层扫描技术(Micro-CT)和逆向成型技术建立而成,并通过与相关实验数据进行对比,验证了模型的可靠性.基于该模型,通过在圆窗上施加不同幅值的初始压力和改变支撑体的支撑刚度,对比分析相应的基底膜动态响应变化,研究其对圆窗激振听力补偿性能的影响.结果表明:初始压力的施加将恶化低频段的听力补偿效果,但提高了圆窗激振中高频段的听力补偿性能;相对于现有临床上所用的筋膜支撑作动器的方法,采用刚度较大的钛合金作为支撑结构,将在全频段提升圆窗激振的听力补偿性能.
