Medical Physics | 皮肤瓣厚度对中耳植入音频处理器传输特性的影响

科技   2024-10-31 18:30   江苏  




本文信息:L. Fröhlich, T. Rahne, A. Müller et al., Influence of skin flap thickness on the transmission characteristics of middle ear implant audio processors, Z Med Phys, https:// doi.org/10.1016/j.zemedi.2024.08.002


当患者由于耳道反复感染或因较大的气骨间隙等问题无法使用传统助听器时,中耳植入式助听器成为了一种合适的解决方案。Vibrant Soundbridge (VSB) 是一种常用的中耳植入式助听器,它由外部音频处理器和内部植入的振动听骨替代假体(VORP)组成。已有研究表明,皮肤厚度变化会影响数据和电源链路的鲁棒性,但针对VSB音频处理器的研究较少。本文旨在测量不同皮肤瓣厚度(即音频处理器与植入体接收线圈之间的距离)对VSB音频处理器信号传输特性的影响。


研究方法

这篇论文提出了通过测量不同皮肤瓣厚度下音频处理器的输出声压级来研究其传输特性。

1.传输记录:根据IEC 60118-7标准,使用Samba 2 Hi、Samba 2 Lo和AP404音频处理器进行传输特性测量。音频处理器通过AP适配器连接到Aurical HIT测试箱,AP适配器包含接收线圈和口袋助听器。

2.输出声压级测量(OSPL90):使用2ccm耦合器和参考麦克风测量。具体步骤包括在听力测试箱中对音频处理器进行测试,记录不同距离(0-10毫米)下的输出声压级。OSPL90曲线通过正弦扫频在125 Hz到8000 Hz之间测量。

3.参考测试增益测量(RTG60):在60 dB输入声压级下,通过调整音频处理器的增益控制设置,使其达到参考测试增益(RTS)。然后测量不同距离下的RTG60。RTG60通过计算2ccm耦合器声压级与参考麦克风输入声压级的差值得到。

4.数据分析:由于实验设置使用AP适配器进行信号记录,仅分析音频处理器与接收线圈之间距离变化的相对比较。使用R和RStudio进行所有统计分析和绘图,显著性水平设为95%或更低(p < 0.05)。


实验设计

1.数据收集:在听力助听器测试箱中对Samba 2 Hi、Samba 2 Lo和AP404音频处理器进行测试,音频处理器与接收线圈之间的距离从0 mm增加到10 mm。
2.样本选择:选择了三种不同的音频处理器型号,以评估不同设备之间的差异。

3.参数配置:音频处理器配备4号磁铁,并通过AP适配器连接到Aurical HIT测试箱。使用聚丙烯距离圆盘在音频处理器和AP适配器之间设置不同的距离。


结果与分析


1.OSPL90结果:对于所有音频处理器,OSPL90随距离增加而线性下降。Samba 2 Lo的下降幅度最大。
2.RTG60结果:对于所有音频处理器,RTG60随距离增加而下降。Samba 2 Lo的下降幅度最大。Samba 2 Hi和Samba 2 Lo在高于5000 Hz的频率下表现出频率依赖性行为,信号失真。

3.回归分析:对每个音频处理器,回归分析显示距离可以预测增益减少的程度。Samba 2 Hi的回归斜率为1.00 dB/mm,AP404为1.03 dB/mm,Samba 2 Lo为2.77 dB/mm。


总体结论

这项研究表明,VSB中耳植入体的能量传输依赖于多种因素,包括音频处理器的传输特性、FMT的传输特性、FMT耦合和生物力学方面。皮肤厚度(即音频处理器与植入体接收线圈之间的距离)对音频处理器信号传输有显著影响。随着距离的增加,传输的能量显著减少。在FMT耦合不足或患者听力阈值接近适应标准限制的情况下,厚皮肤瓣可能导致传输能量的损失,从而影响VSB的听力效果。因此,在VSB治疗中必须考虑皮肤厚度这一因素。


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