Способ неинвазивного определения длины базилярной пластинки внутреннего уха человека

 

Способ может быть использован в медицине, а именно в оториноларингологии. У пациента устанавливают воспринимаемую базилярной пластинкой максимальную верхнюю пороговую частоту (fm) звука и максимальную частоту (fm_o) воспринимаемого звука стандартной базилярной пластинкой, имеющей длину L_o = 32 мм, и по соотношению L = L_o · 2^21g (fm/fm_o), где L - длина базилярной пластинки пациента, L_o - длина стандартной базилярной пластинки, равная 32 мм, fm - максимальная частота звука, воспринимаемая базилярной пластинкой пациента, fm_o - максимальная частота звука, воспринимаемая стандартной базилярной пластинкой, определяют длину базилярной пластинки внутреннего уха человека или длину базилярной пластинки внутреннего уха человека определяют по аудиометрической верхней пороговой границе слуха графически. Способ неинвазивен. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и практике, в частности к оториноларингологии, конкретно к аудиометрическим методам исследования слуха.

Известно, что для слуха разных людей свойствен неодинаковый порог восприятия верхних частот (высоких тонов) звука. Отмечается [1] как снижение его величины, особенно с возвратом, так и способность отдельных индивидуумов воспринимать звуки, по частоте превышающие 20 кГц, - ультразвуки. Причины таких отклонений в вариабельности восприятия звука к настоящему времени не нашли объяснений и механизмы такого феномена не раскрыты. Можно предположить объяснение этого феномена различием в длине базилярной пластинки внутреннего уха для разных людей. Поэтому определение этого параметра становится важной диагностической и лечебной задачей.

В оториноларингологической практике неинвазивный способ решения этой проблемы не представлен.

В качестве аналога способа неинвазивного определения длины базилярной пластинки внутреннего уха человека рассматривается метод аудиометрии (в расширенном диапазоне) как метод исследования спектральной характеристики уха на пороге чувствительности [2].

Целью данного изобретения является построение с использованием аудиометрических исследований слуха способа неинвазивного определения длины базилярной пластинки внутреннего уха человека.

Сущность изобретения заключается в следующем: Анализ [2], где выявляются процессы, реализующие механизмы и биофизическую (волновую) модель слуха, позволяет установить соотношения распределения скорости звука в перилимфатической камере и координат базилярной пластинки как функций воспринимаемой ухом частоты звуковой волны: V(f) и l(f), - и выявить связь длины L базилярной пластинки с воспринимаемой ею максимальной (верхней пороговой) частотой f_m звука в сравнении с длиной L₀ = 32 мм стандартной базилярной пластинки, воспринимающей максимальную частоту f_m0 = 20 кГц, в виде соотношения L = L₀·2^2lg_(fm/fm0), (1) которое может служить математической формой представления частотной биофизической модели базилярной пластинки внутреннего уха человека.

Это соотношение (1) позволяет, определив на основании аудиометрических исследований максимальную частоту f_m воспринимаемого конкретным пациентом звука, рассчитать длину L базилярной пластинки его внутреннего уха.

На фиг. 1 представлены выполненные в системе MarhCAD [3] результаты расчета длины L = L(f_m) базилярной пластинки как функции максимальной воспринимаемой частота звука f_m в соответствии с формулой (1).

В блоке a) заданы начальные данные: значения длины стандартной базилярной пластинки L₀ = 32 мм и пороговой частоты для стандартного f_m0 = 20 кГц.

В блоке b) указан цикл расчета длины исследуемой базилярной пластинки как функции пороговой частоты f_m в интервале от 20 до 50000 Гц, приведено расчетное соотношение (1), являющееся математической формой представления частотной биофизической модели базилярной пластинки внутреннего уха, показаны результаты анатилического расчета для некоторых конкретных частот f_m = 10, 20, 30 кГц, которым соответствуют длины L = 21, 32, 41 мм.

В блоке c) решение этой модели представлено в графической форме. При этом определяется не только сама величина L(f_m), но и устанавливается характер ее изменения с изменением f_m. Кроме того, устанавливается метод графического определения длин для базилярных пластинок разных индивидуумов, для которых указаны отмеченные значения частот f_m.

Анализ соотношения (1) показывает, что между максимальной частотой f_m воспринимаемого ухом звука и длиной L базилярной пластинки устанавливается однозначное соответствие. Этот факт раскрывает особенности функционирования базилярной пластинки внутреннего уха, объясняя природу неодинаковой восприимчивости отдельными людьми звуковых сигналов разных пороговых частот (тонов) различием в длинах их базилярных пластинок.

В клинической практике соотношение (1) может быть использовано для диагностических и лечебных целей при определении длины базилярной пластинки внутреннего уха по определенной аудиометрически верхней пороговой границе слуха.

Литуратура 1. Альтман А.Я. //БСЭ. - Т. 23. - С. 592 - 593.

2. И.Б.Солдатов. Лекции по оториноларингологии - М.: Медицина. - 1990. - С. 26 - 34.

3. Дьяконов В.П. Система MathCAD. - М.: Радио и связь. - 1993.

Формула изобретения

1. Способ неинвазивного определения длины базилярной пластинки внутреннего уха человека, включающий анализ биофизических процессов, реализующих механизм и биофизическую (волновую) модель слуха, отличающийся тем, что устанавливают воспринимаемую базилярной пластинкой максимальную верхнюю пороговую частоту f_m звука и максимальную частоту f_mo воспринимаемого звука стандартной базилярной пластинкой, имеющей длину L₀ = 32 мм, и по соотношению L = L₀ · 2^21g(f_m/f_mo), где L - длина базилярной пластинки пациента; L₀ - длина стандартной базилярной пластинки, равная 32 мм; f_m - максимальная частота звука, воспринимаемая базилярной пластинкой пациента;
f_mo - максимальная частота звука, воспринимаемая стандартной базилярной пластинкой,
определяют длину базилярной пластинки внутреннего уха человека.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину базилярной пластинки внутреннего уха человека определяют по аудиометрической верхней пороговой границе слуха графически.

РИСУНКИ

Рисунок 1