Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут»
Кафедра виробництва приладів
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
по дисципліні «Акустичні медичні прилади»
Тема: Аудіометри та слухові апарати. Принципи побудови, структура та алгоритми роботи приладів
Лабораторна робота №5
Аудіометри та слухові апарати
Мета роботи: Вивчити особливості діагностики та корекції слуху людини.
Будова аудіометрів та слухових апаратів. Принципи їх роботи.
І. Теоретична частина
1.0. Слухова система людини
Слухова система — це сенсорна система, що забезпечує сприйняття звукових сигналів і можливість орієнтуватися за акустичними подразниками. Периферичні відділи слухової системи представлені зовнішнім, середнім та внутрішнім вухами. Проведення інформації до мозку забезпечує слуховий нерв. Слухові центри стовбура мозку не тільки зв'язані численними висхідними та спадними шляхами між собою, але й зі структурами моторних систем та ретикулярною формацією, що забезпечує виконання рефлекторних реакцій у відповідь па звукові подразники (наприклад, поворот вух тварин, скорочення м'язів середнього вуха). Чутливість слухових рецепторів регулюється спеціальною системою нервових волокон. Висхідні проекції від усіх слухових ядер стовбура спрямовані в особливе ядро таламусу (внутрішнє колінчасте тіло), нейрони якого передають інформацію до слухової області неокортексу у скроневій долі.
1.1. Будова органа слуху
Незважаючи па відносно великі розміри (рис. 1.2), зовнішні структури вуха людини мають відносно невелике значення для сприйняття звуку.
У відповідності до найпоширенішої точки зору, функції зовнішнього вуха (вушна раковина, зовнішній слуховий прохід та зовнішній барабанної перетинки забезпечують спрямований прийом звукових хвиль. Вушні раковини концентрують звуки, що виходять з відповідних ділянок простору у напрямку до зовнішнього слухового проходу, а також обмежують потік звукових сигналів, які надходять з тильного боку голови.
Рис. 1.2. Схема розташування структур вуха людини відносно черепа
Зовнішній слуховий прохід разом з вушною раковиною можна порівняти з резонатором типу органної труби, закритої з одного боку (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Будова основних структур вуха людини:
вушна раковина та зовнішній слуховий прохід (1); барабанна перетинка (2); молоточок (3); ковадло (4); стрем'ячко (5); овальне вікно (6); півколові канали (7); завитка (8); кругле вікно (9); слуховий нерв (10); вестибулярний нерв (11); лицевий нерв (12); євстахієва труба (13)
1.1. Звукова аудіометрія
Світова медична організація наводить дані, що в наш час у світі більше, ніж 42 мільйони людей віком понад три роки мають глибокі або малі порушення слуху. Розрізняють глухоту— і це повна або часткова втрата слуху. Якщо слух втрачається у визначеній смузі частот (наприклад, на частотах, вищих за 4 кГц), говорять про недочутливість.
Ступінь недочутливості у медичній практиці оцінюють за відстанню, з якої хворий розуміє голосну мову або шепотіння. Для практики важливо чути голосну мову на відстані. Якщо людина сприймає голосну мову лише на відстані 6 м, говорять про малу недочутливість. Аналогічно, якщо людина розуміє шепотіння на відстані 4 м.
При середньо-тяжкій недочутливості відстань від джерела голосної мови скорочується до 2 — 4 м. Якщо людина погано чує на відстані, меншій 2 м, говорять про тяжку недочутливість. Якщо хворий не розуміє слова, які йому кажуть прямо до вуха, мова йде про практичну глухоту. При повній глухоті людина не чує і екстремально сильні звуки.
Інколи при дослідженнях — особливо у верхній частині акустичної смуги — для тестів використовують дзвін ключів, шум сірників, шум сторінок у книзі, шум води, яку наливають до склянки тощо. При таких тестах необхідно, щоб пацієнт не бачив джерела звуку. Такі дослідження проводять у випадку тимпанофобії (вушні шелести, гудіння у вухах і т. д.).
Для музикантів, диригентів та солістів важливим тестом є перцепція тону або ритму.
Слухові вади за їх локалізацією поділяють на:
1) передаточні — вада на шляху від зовнішнього звуководу до овального віконця;
2) перцепційні — вади роботи волоскових клітин та волокон слухового нерва;
3) центральні — тобто вади у центральних сходинках слухового шляху ЦНС.
Пацієнти з передаточною глухотою гірше сприймають звук, коли він переноситься повітрям, у той час як звук, що переноситься кістками (кісткова провідність), чують значно краще. Людина з нормальним слухом звук, що передається кістками, не чує, бо він маскується звуком, що переноситься повітрям. Для порівняння кісткового та повітряного сприйняття звуку використовують тест Рійне. Базу збудженого камертона прикладають до processus mastosdeus (кістка, що лежить за зовнішнім звуководом вуха) і чекають, поки камертон замовкне. Після цього над звуководом знов збуджують камертон, і пацієнт визначає, у якому випадку він довше чув звук.
В нормі звучання при повітряному переносі є приблизно у два рази довшим, ніж при кістковому (цей результат означають як Рійне позитивний). Якщо тривалість слухового сприйняття більша при кістковому введенні, наслідок називають Ріпне негативний. Вирішальним фактором при даному тесті є тривалість звучання, а не різниця в гучностях камертона. Якщо пацієнт визначає тривалість звучання однаково, то тест Рійне дає невизначепий результат.
При тесті Вебера збуджений камертон (частота 256 або 440 Гц) базою (п'яткою) прикладається до чола або темені. Раніше п'ятка також прикладалася до зубів у відкритому роті. Людина зі здоровим слухом має симетричне слухове сприйняття. При передаточній ваді звук буде голоснішим у хворому вусі, а при перцепційній ваді — у вуха здорового або чутливішого.
При аудіометричному дослідженні використовують стимул в області порогу, тобто визначають межу між ще не чутним і тільки-но вже чутним звуком. Для вимірювань порогових кривих слуху необхідно мінімізувати як звукові сигнали ззовні (транспорт тощо), так і від досліджу вального пристрою (за допомогою акустичної ізоляції). Тому оптимальною є двокімнатна система, коли пацієнт знаходиться із слухавками або репродукторами в одній кімнаті, а оператор з пристроями досліджень — в іншій. Контакт між пацієнтом і лікарем-оператором здійснюється за допомогою звукоізольованого вікна або телефонним каналом. Максимально допустимий фон у кімнаті з пацієнтом становить 20 Фн у діапазоні частот від 10 до 200 Гц; 10 Фн – для смуги від 200 до 500 Гц; для вищих частот — 5 Фн.
1.1.1. Тоновий аудіометр
Звуковий аудіометр повинен забезпечувати генерування чистого тону з регулюванням його частоти, причому гучність звуку або підстроюється «вручну», або змінюється програмно.
При визначенні часових характеристик слухового сприйняття встановлюється вибрана частота, і пацієнт порівнює тривалість вимірюваного сигналу з тривалістю опорного тону (від 300 до 1000 мс). Пацієнт повинен визначити, коли послідовності імпульсів мають однакову тривалість. Опорний тон можна вибирати:
у часовій послідовності;
одночасно;
монаурально зі зміною вух;
з двома частотами.
Гучність, до якої одна складова може бути замаскована іншою, можна вимірювати визначенням обох порогів. Абсолютний поріг слуху визначають, якщо один топ звучить самостійно. Далі вимірюють поріг чутливості того самого тону при одночасному звучанні маскуючого сигналу. Для цього застосовують вузькосмуговий шум, широкосмуговий шум або звук. Далі обчислюють відношення обох порогів (маскований поріг до абсолютного) у децибелах.
В адаптограмметрії Фельдмана [1.8] протягом п'яти хвилин відтворюють тривалий топ з інтенсивністю 80 дБ. Кожну хвилину вимірюють рівень білого шуму, який потрібен для маскування тону. (При деяких хворобах слухового апарата змінюється рівень маскуючого білого шуму).
За типом медичного обладнання встановлюються якісні показники па технічні параметри аудіометрів (табл. 1.3). Точність досліджень звичайно забезпечується з похибкою, не більшою, ніж ±5 дБ.
Слухавки (або скупність репродукторів) повинні мати максимально сталу АЧХ в усьому досліджуваному діапазоні, мінімальні нелінійні спотворення і забезпечувати на зовнішньому звуководі визначений рівень акустичного тиску. При цьому неприпустимо (у випадку слухавок) випромінювання звукової енергії з досліджуваного вуха. У противному разі виникає небезпека, що пацієнт буде сприймати сигнал іншим вухом. Важливо також забезпечити стабільне прилягання слухавок до вуха.
1.1.2. Аудіограма
Аудіограмою називають графічне зображення порогової чутливості окремих тонів. На горизонтальній осі частоти зображують в октавах, на вертикальній — виміряні рівні інтенсивності звукового моля — стимулу — у діапазоні від мінус 20 до +100 дБ. Результати для лівого вуха наносять синім кольором, для правого — червоним. На частотах помічають, яка провідність (кісткова чи повітряна) і звідки подається сигнал (справа чи зліва). Найважливіші символи наведено на рис. 1.30 внизу.
Приклад аудіограми молодої людини з нормальним слухом наведено на рис. 1.30 ліворуч. Порушення повітряного переносу ілюструє аудіограма у правій частині рис. 1.30 [1.9].
Для слуху з передаточною вадою криві для повітряної передачі значно посунуті по відношенню до кривих з кістковою передачею. Типове кохлеарне (перцепційне) порушення проявляється зсувом обох кривих (для повітряної і кісткової передач) до області високих інтенсивностей, особливо для частот, вищих 2 кГц. Тому в цьому випадку значно зменшується розбірливість мови (хворі з нерцепційпоіо вадою «чують», але не «розуміють»). Аудіограму двосторонньої нечутливості перцепційного тину наведено на рис. 1.31. При перцепційних порушеннях слуху пошкоджені нервові клітини слухового аналізатора, і має місце вада передачі звуку як повітрям, так і кістками (тест Ріпне — позитивний).
Рис. 1.30. Аудіограма, типовий вигляд
Рис. 1.31. Аудіограма двосторонньої недочутливості перцепційного типу
Рис. 1.32. Приклад аудіограми глухонімого
Тяжка недочутливість або повна глухота може бути вродженою або придбаною. Найчастіше недочутливість з'являється після травми, вживання деяких ліків. Іноді слух погіршується поступово, іноді дуже швидко, що призводить до повної глухоти. У випадку вродженої тяжкої недочутливості дуже виразні дефекти розвитку мови. Приклад аудіограми глухонімого наведено на рис. 1.32.
Якщо аудіометр дозволяє провести вимірювання як при неперервній, так і при перервній стимуляції, то аудіометричні криві для обох випадків можуть дуже відрізнятися (особливо в області високих частот). Це має місце, наприклад, у випадку кохлеарних порушень.
1.1.3. Аудіометр Бекеші
В аудіометрі Бекеші амплітуда тестових гонів послідовно змінюється стрибкоподібно із швидкістю, вибраною дослідником дослідником: 2,5 дБ/с або 5,0 дБ/с. Для зміни частоти ті рибками звичайно використовують шерег частот: 500 Гц; 1 кГц; 2 кГц; 3 кГц; 4 кГц; 6 кГц; 8 кГц. Пацієнт слухає звук у слухавках та рукою керує інтенсивністю тестових топів між «Чутно» і «Нечутно». Крім того, можна перемкнути напрямок зміни інтенсивності. Сприйняті рівні реєструються в діаграмі так, що із зменшенням гучності олівець рухається донизу. Частота окремого тестового тону залишається постійною протягом вибраного часового інтервалу (в залежності від ступеня пошкодження слуху цей інтервал становить 0,5 — 2 хвилини).
Приклад аудіограми із стрибкоподібною зміною частоти наведено на рис. 1.33.
Вимірювання для одного вуха тривають близько 5 хвилин. За рахунок стомленості (адаптація на довготерміновий звук), особливо на високих частотах, вимірювання показують меншу чутливість слуху, ніж є реально. Тому аудіограма з перервною стимуляцією визначає більшу чутливість, ніж аудіограма з неперервною стимуляцією.
Рис.1.33. Аудіограма із стрибкоподібною зміною частоти
Межі стрибків кривих (рис. 1.34) залежать як від пацієнта (часу його реакції), так і від встановленої швидкості зміни інтенсивності тону в аудіометрі Бекеші. Верхній екстремум визначає пацієнт натисканням перемикача «ЧУЮ» (і цим автоматично починається зменшення інтенсивності топу). Нижня точка реєструється, якщо пацієнт відпустить перемикач (це викликає автоматичне збільшення інтенсивності).
У недочутливості з віком зменшення гостроти слуху є наслідком порушень периферійної та центральної слухових перцепцій. Вагу цих двох виливів окремо за допомогою аудіометрії надійно визначити неможливо.
Рис. 1.34. Межі скоків кривих на аудіограмі Бекеші
1.2. Аудіометрія мовна
Важливим додатком до попередніх досліджень є мовна аудіометрія. З пам'яті пристрою відтворюють фонетично виважені частини мови (числа, склади, слова, речення) і тестують шерег осіб із слухавками на вухах. Низькочастотний підсилювач мусить бути каліброваним у децибелах, бо розуміння мови значною мірою залежить від гучності звуку.
Відношення кількості вірно сприйнятих фонетичних елементів до їх загального числа (вони утворюють безсенсові сукупності) називають роздільною здатністю (S). Від цієї величини важливо відрізняти розпізнавальну здатність, яка є мірою вірного розпізнавання чисел, слів, речень, змістовної сукупності.
Для числової оцінки роздільної здатності використовують 10 скупностей по 10 дворозрядних чисел (наприклад, 42, 35, 97, 17, ...). Для оцінки односкладової роздільної здатності використовують 20 сукупностей по 20 односкладових слів. Аналогічно для дво- і п'ятискладової роздільних здатностей.
Найчастіше при словній аудіометрії використовують сукупність із 100 слів, поділених на 10 груп. Гучність усіх слів декади стала і регулюється від порогових рівнів до максимальної гучності.
Приклад слів, що вживаються:
1) лак — мак, прах — страх, міст — зміст, дол — вол, ...;
2) мушка — грушка, служка — дружка, ...;
3) робота, субота, глухота, ...;
4) затемнення, замислення, замикання, виконання, ...
Залежність складової роздільної здатності від гучності наведено на рис. 1.35. Для нормального слуху вірні криві: А — для чисельної; В — для словної роздільної здатності.
Для вади передачі вірна крива С, що посунута до високих частот. Для нерцепційної вади (крива D) цей зсув ще більший. Крім того, крива D має меншу крутизну. На максимумі відбувається зменшення па 35% (у даному випадку) роздільної здатності.
Роздільна здатність речення (з урахуванням сенсу повідомлення) завжди нижча, ніж словна. Типову залежність наведено на рис. 1.36.
Рис. 1.35. Залежність роздільної здатності від гучності:
чисельної (А); словної (В); при передаточній ваді (С); при перцепційній ваді (D)
Рис. 1.36. Роздільна здатність слуху при сприйнятті речень
Приклад речень, що використовуються: Міла є мила; милася Міла ... Іноді при встановленні роздільної здатності речень також перевіряють (крім гучності) вилив висоти та тембру голосу людини, що говорить. Також штучно деформують стимуляцію підімкненням смугових фільтрів або збільшують вимоги до роздільної здатності фонетичною деформацією (речення прискорені, із змінними призвуками тощо), або семантичною деформацією (речення без ясного сенсу тощо).
Більш ніж 30 років тому були розроблені тести бінаурального синтезу. Їх базою є поділ частотного діапазону на дві смуги:
1) глибока смуга (від 500 до 800 Гц);
2) висока смуга (від 1500 до 2500 Гц).
У високій смузі знаходяться головні форманти вокалу; форманти більшості приголосних вилучені. Пацієнту задають питання. При цьому глибоку смугу підводять до правого вуха, високу — до лівого. Оцінюється роздільна здатність (па базі відповіді) для різних гучностей. У цьому тесті використовують інтегрування сприйняття з обох слухових органів.
1.2. Імпедансна аудіометрія
В імпедансній аудіометрії за допомогою електроакустичного моста па базі падаючого та відбитого акустичних сигналів вимірюють акустичний імпеданс (його модуль, або реальну та уявні складові, або їх зміни). При вимірюванні акустичного імпедансу зонд повністю закриває зовнішній звуковод. За рахунок акустичного стимулу виникає контракція стрем'ячкового м'яза та натягувача мембрани, що веде шляхом і мни механічного опору системи «мембрана — слухові кістки» до зміни акустичного імпедансу.
Рефлекси стрем'ячка виникають завдяки не тільки акустичним збудженням, але й тактильним збудженням (вживають при сильній недочутливості), причому з протилежного боку (контралатерально) або па тому ж боці (іпсілатерально). У минулому збуджували протилежне вухо тонами 500, 1000, 2000 та 4000 Гц (з інтенсивністю 70—90 дБ), оскільки рефлекс м'язів середнього вуха — білатеральний. У наш час використовують збудження з того ж боку і звичайно тоном 220 Гц. Виміряне значення акустичного імпедансу нині досі визначають в акустичних омах та в акустичній пружності (в кубічних сантиметрах).
Для клінічної практики має значення відносна зміна акустичного імпедансу до значення у стані спокою при зміні тиску повітря у звуководі в разі надходження звуку визначеної інтенсивності. Зміна акустичного імпедансу відбувається не тільки за рахунок мембрани (робота м'язів середнього вуха, особливо m.stapedius) але й залежить від етапу вушних кісток тощо.
Тимпанометрія — це непрямий метод вимірювання пружності мембрани і системи слухових кісток при позитивному, нормальному та негативному тисках у звуководі (по відношенню до атмосферного). У паш час зміну акустичного імпедансу визначають при штучно змінюваному тиску повітря у зовнішньому звуководі (звичайно від мінус 400 до +400 мм Н2О).
Тимпанограма графічно відображає значення акустичної провідності в мілісіменсах (мСм) у залежності від тиску повітря у зовнішньому звуководі. Вона має в нормі максимум при звичайному значенні атмосферного тиску (відповідає 0 мм Н2О). При зменшенні (—) або збільшенні (+) тиску зменшується акустична провідність (а також гнучкість).
До зміни норми тимпанограми доходить:
1) при деяких захворюваннях (наприклад, блокада євстахієвої труби);
2) при порушеннях передачі. Якщо апарат середнього вуха пошкоджений, має місце збільшення імпедансу передаточного пристрою. До хвороб такого типу належить отосклероз (проявляється виразними змінами в тимпанограмі).
Отосклероз має дві форми. У стрем'ячкової — росте новоутворена кістка, яка зростається зі стрем'ячком. Стрем'ячко фіксується, внаслідок чого виникає передаточна недочутливість.
Кістковий слух на пошкодженому вусі кращий, ніж при повітряному переносі.
При лабіринтовій формі отосклерозу склеротична область знаходиться у безпосередній близькості від лабіринту і викликає дегенеративні зміни в органі Корті, що проявляється у перцепційній недочутливості.
Отосклероз починається повільно, майже непомітно — звичайно у віці від 8 до 10 років. Головною ознакою його є глуховатість, на яку хворий скаржиться переважно між 20 та 30 роками життя. Жінки хворіють на цю хворобу в 4 рази частіше, ніж чоловіки. Під час вагітності хвороба часто загострюється або тільки тоді стає помітною. Майже завжди отосклероз супроводжується вушними шелестами.
Важливими характеристиками тимпанограми є крутизна і монотонність кривої та її асиметрія. Для оцінки патології слухового пристрою важливо знати градієнт акустичної пружності при зміні тиску повітря. Вимірюють зміну акустичного імпедансу, до якої дійде, поблизу вершини тимпанограми при зміні тиску повітря ±50 мм Н20. Приклад наведено на рис. 1.37. Нормально — значення градієнта становить близько 40% пружності.
Якщо у просторі середнього вуха є рідина, градієнт може зменшитися до значення, меншого, ніж 10%. Але він може і перевищити 80% (наприклад, при перфорації мембрани).
Патологічна втрата пружності призводить до зменшення градієнта і навпаки. Але необхідно мати на увазі, що градієнт (а також крутизна тимпанограми) може залежати від типу використаного акустичного пристрою, а тому застосування градієнтних методів для діагностичних цілей дуже проблематичне.
Рис. 1.37. Приклад тимпанограми людського вуха
1.10.1. Імпедансний аудіометр
Структурна схема імпедансного аудіометра складається з трьох блоків, які забезпечують виконання наступних операцій:
1) генерування звукової хвилі, яка досягає мембрани. У тоновому осциляторі одержують звуковий гармонічний сигнал звичайно з частотою 220 Гц (у деяких вимірюваннях 660 Гц). Додамо, що в останній час оцінюють середнє значення імпедансу в деякому частотному діапазоні. Рівень тону регулюють в залежності від необхідного акустичного тиску. Звукова хвиля випромінюється за допомогою малого репродуктора до мембрани, де звук частково абсорбується, а частково відбивається;
2) вимірювання відбитого звуку. Відбита звукова хвиля призводить до збільшення акустичного тиску в акустичному каналі. Це збільшення акустичного тиску фіксує вимірювальний мікрофон. Підсилена вихідна напруга (тобто вихідна напруга мікрофонного підсилювача) звичайно порівнюється з еталонним значенням акустичного тиску (наприклад, тиском порогу чутливості). Значення інтенсивності відбитої хвилі залежить від стану системи «мембрана — слухові кістки». В нормальних умовах акустичний тиск повинен бути у межах від 70 до 90 дБ над порогом чутливості. При недочутливості рівень акустичного тиску збільшується (максимально до 130 — 140 дБ);
3) встановлення визначеного тиску в зовнішньому звуководі виконують за допомогою помпи (тиск вимірюють манометром). Звичайно тиск встановлюють у межах від мінус 400 до +400 мм Н20 (сучасні пристрої дозволяють поступову зміну тиску),
Сам статичний акустичний імпеданс середнього вуха zа є комплексним значенням, середнім для двох тисків повітря. У клінічній практиці найчастіше (для даного НЧ тестового топу) вимірюють такі два значення акустичного імпедансу:
ZaT1 — при підвищеному тиску повітря +200 мм Н2
ZaT2 — при навколишньому атмосферному тиску (0 мм Н20).
Тоді акустичний імпеданс Zа обчислюють за допомогою виразу
. (1.1)
Електроакустичні мости, що використовували раніше (наприклад, у 60-х роках Madsen Z061), дозволяли вимірювати лише абсолютне значення цього імпедансу (не вимірюючи його фазу). Пристрої нової концепції (принцип квадратурної демодуляції У частотній області для відбитого сигналу наведено на рис. 1.38) дозволяють вимірювати складові акустичного адмітансу Yа: тобто Gа і Ва.
Оскільки акустичний адмітан.с Yа є зворотним до імпедансу Zа, вірно
, (1.2)
де Ва =Ва(Т2) – Ва(T1); Ga = Gа(Т2) - Gа(T1).
Слід визначити, що у медичній літературі досі вживають застарілі одиниці вимірювання (типовим прикладом є вимірювання тиску крові). Нагадаємо, що еквівалентні елементи механічних систем (імпедатор для механічного імпедансу, еластор для еластичності) однозначно пов'язані з відповідними акустичними величинами.
Так, між механічним опором Zт та акустичним Za вірно співвідношення
[кг/с·м2], (1.3)
де S — ефективна площа мембрани.
Аналогічно для механічної, пружності С = ξ/F [м/H] отримуємо акустичну пружність
[с2м4/кг]. (1.4)
У попередніх виразах ξ — еквівалентне відхилення мембрани, тому добуток ξ∙S репрезентує об'ємний зсув; р — акустичний тиск; F — силу, яка діє на мембрану.
Нагадаємо, що еластичність
[кг/с2] (1.5)
в еквівалентній схемі замінюють еластором.
Якщо відомий статичний опір при атмосферному тиску повітря у зовнішньому звуководі, то вимірювання зі змінним тиском повітря (тобто при негативних і позитивних відхиленнях) дозволяє, оцінити наявність шерегу патологій. На рис. 1.39 вказано (заштриховано) область, до якої належать нормальні тирпанограми. Хірургічне видалення стрем’ячка (стапектомія, стапедектомія) репрезентоване екстремальним збільшенням пружності поблизу 0 мм Н2О. (Перенос звукових хвиль виконує відповідно підготовлена кістка або протез).
Протези з пластичної речовини можуть впливати як чужорідне тіло та викликати лабіринтиту (непрацездатність лабіринту). Після операцій стрем’ячка (стапедопластика) слух покращується у 90% випадків, але в літературі наводять дані, що у 1 – 2% випадків слух погіршується внаслідок пошкодження внутрішнього вуха.
Якщо в системі «мембрана — слухові кістки» зменшена пружність, одержимо тимпанограму з меншою амплітудою, що відповідає вершина є додатковий тиск у середньому вусі, вершина тимпанограми посувається до області негативних тисків (див. тимпанограму па рис. 1.39 зліва).
Рис. 1.39. Нормальні (заштрихована область) та патологічні (перервні лінії) тимпанограми вуха
Додамо, що в лікарській практиці вживають крім терміна «тимпаномстричні дослідження» ще й синонім «дослідження імпедансу середнього вуха».
На рис. 1.40 наведено тимпанометричні діапазони для провідності (G) та уявної провідності (В) при частотах 220 та 660 Гц, визначені дослідниками у США.
Рис. 1.40. Типові тимпанометричні діапазони для дійсної (в) та уявної (В) складових провідності вуха
Наслідки вимірювань акустичного опору та пружності наведено на рис. 1.41 як для нормального слухового органа, так і для двох патологій. Для акустичної пружності па цьому рисунку за одиницю прийнято еквівалентний об'єм повітряної комори. На акустичному опорі видно частотну залежність не тільки для випадку отосклерозу, але і при відсутності молоточка.
Рис. 1.41. Результати вимірювань акустичного опору та пружності вуха
Якщо тимпанограма має вершину в області негативного тиску повітря (приклад наведено па рис. 1.39), це звичайно є наслідком зростання кісток та тимпаносклерозу із ще нормальним чуттям. Для цього випадку тимпанограму наведено на рис. 1.42.
Рис. 1.42. Приклад тимпанограми при початковій фазі зростання вушних кісток та тимпаносклерозу із ще нормальним чуттям
Другою причиною такого розташування тимпанограми є блокада євстахієвої труби. Тимпанограми для правого та лівого вуха пацієнта, який у правому вусі має поранення середнього вух, а у лівому — блокаду євстахієвої труби, наведено на рис. 1.43. Криві 1—3 були зареєстровані одна за одною через день; крива 4 — з інтервалом у три дні; крива 5 — на місяці пізніше.
Рис. 1.43. Тимпанограми правого та лівого вуха при ураженні середнього вуха у правому вусі та при блокаді євстахієвої труби у правому вусі
1.5. Рефлексна аудіометрія
Рефлексна аудіометрія с відносно новою методою. У ній реєструють акустично викликану реакцію па різних ступенях слухового шляху, яка без відома досліджуваної особи проходить рефлексно або сомато-моторичною, або вегетативною нервовою системою. Сомато-моторична нервова система забезпечує реакцію організму па стимул зовнішнього середовища (охоплює кісткові м'язи, рецептори зору, слуху, рівноваги) [1.10].
Автономна нервова система забезпечує системи: травлення, дихання, сечі, статі, кров'яного тиску, функції! залоз. Фіксована відповідь (поодинока або комбінація) служить передусім об'єктивізації аудіологія них досліджень у дітей або у дорослих пацієнтів, цілеспрямовано симулюючих недочутливість або глухоту. Звичайно у пацієнта, що лежить в акустично ізольованій коморі, оцінюють відповідні відгуки (див. табл. 1.4, графу «Вимірювана величина»), які спричинені відповідним звуковим стимулом.
Велике значення мають наведені потенціали (а також їх різниця) у внутрішньому вусі, слуховому нерві та відповідній області кори мозку (первинна та вторинна області слухової кори)[1.11 – 1.13]
Розміщення активного зчитувального електрода залежить від виду аудіометрії. Неактивний (або «земляний») електрод с на вусі або шиї.
За латенцією розрізняють:
1) ранній потенціал — латенція до 10 мс — і це або у внутрішньому вусі, або у мозку. Частотний спектр перевищує 100 Гц;
2) пізній потенціал — латенція приблизно 50 — 500 мс. Йдеться про акустичні відгуки кори (частотний спектр, як і у ЕЕГ, до 30 Гц).
2. Аудіометр поліклінічний АП – 02
2.1. Призначення
Аудіометр поліклінічний АП – 02 (надалі – прилад) призначений для визначення порогів чутності людини й повітряної провідності й порівняльних оцінних досліджень по кістковій провідності.
Пороги чутності визначаються подачею випробуваному чистих тонів різної частоти й інтенсивності.
Результати реєструються на бланку аудіограми по відповідях пацієнта шляхом нанесення крапок у місці перетинання планок, пов'язаних з перемикачами частоти й інтенсивності.
Умови експлуатації:
– температура навколишнього повітря від +10 до +35°С;
– відносна вологість до 80% при температурі до 25°С.
2.2. Технічні характеристики
1. Частота чистих тонів – 125, 250, 500, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Гц із похибкою не більше ±4%.
2. Коефіцієнт гармонік чистих тонів по напрузі при максимальних рівнях інтенсивності – не більше 7%.
3. Значення рівня еквівалентного звукового тиску, що розвивається кожним телефоном повітряної провідності, що входить в комплект, відповідає зазначеному в табл. 2.1. з похибкою не більше ± 3дБ.
4. Напруга на телефонах кісткової провідності відповідає зазначеному в табл. 2.2. з похибкою не більше ±30%.
5. Рівень інтенсивності тону змінюється в межах від мінус 10 до +100 дБ щаблями через 5 дБ із похибкою не більше ±1;5 дБ між сусідніми щаблями й ± 4,5 дБ між щаблями, що відповідають відлікам 100 і 50 дБ, 50 і мінус 10 дБ, 100 і мінус 10 дБ.
6. Спектр маскую чого шуму безперервний у діапазоні від 100 до 8000 Гц із нерівномірністю не більше ± 20 дБ.
7. Значення рівня еквівалентного ефективного звукового тиску маскую чого шуму, що розвивається телефоном повітряної провідності при відліку 100, віднесене до 2·10-5 Па, — в діапазоні (100 ± 3) дБ.
8. Коефіцієнт передачі мікрофонного тракту на частоті 1000 Гц – не менше 35 дБ.
9. Прилад працює від мережі змінного струму частотою 50 Гц із номінальною напругою 220 В при відхиленнях напруги мережі на ± 10% від номінального значення.
10. Номінальна потужність приладу – не більше 30 ВА.
11. Прилад забезпечує необхідні характеристики через 10 хв після включення.
12. Час безперервної роботи приладу – не менш 8 ч.
13. Габаритні розміри приладу – (370 ± 15) × (290±15) × (140±15) мм.
14. Маса приладу – не більше 7 кг, а в повному комплекті поставки – не більше 35 кг.
15. По електробезпечності прилад відповідає ДЕРЖСТАНДАРТ 12.2. 025-76 і виконаний по класі захисту 1 тип В.
2.4. Пристрій та принцип роботи
1. Принципова електрична схема приладу виконана на напівпровідникових тріодах і складається з наступних каскадів: генератора чистих тонів, підсилювача чистих тонів, генератора шуму, підсилювача шуму, блока живлення.
Як генератор чистих тонів застосований LC генератор (ПП1) із трансформаторним зв'язком (Тр1,Тр2).
На частотах від 125 до 2000 Гц у генераторі включені обидва трансформатори. На частотах від 3000 до 8000 Гц первинна обмотка трансформатора Тр2 закорочена.
Регулюванням резисторів R69 у ланцюзі емітера, що визначають негативний зворотній зв'язок у генераторі, забезпечується максимальний рівень вихідної напруги з мінімальними нелінійними перекручуваннями. Частота, що генерується, змінюється перемиканням конденсаторів С6...С23 контуру. Переривання сигналу (зрив коливань генератора) відбувається при вимиканні живлення генератора за допомогою кнопкового й движкового перемикачів Кн1, В7. Для забезпечення плавності наростання й зникнення сигналу напруга живлення подається через RC - ланцюг; R1, R7, C1. З виходу генератора, з обмоток 5-6 трансформаторів Тр1 і Тр2, сигнал подається на вхід підсилювача ПП2.
Коригуючі резистори R88...R103 визначають величину напруги на телефонах повітряної й кісткової провідності відповідно значенням максимального рівня для кожної фіксованої частоти. Сигнал далі підсилюється передкінцевим підсилювачем ПП2, ППЗ і подається на безтрансформаторний ококінцевий каскад ПП4...ПП8.
Рис. 2.1. Зовнішній вигляд приладу
1 - лампа відповідей пацієнта; 2 - перемикач роду робіт; 3 - перемикач телефонів повітряної провідності; 4 - перемикач інтенсивності маскую чого шуму; 5 - індикаторна лампа; 6 - клавіша включення мережі; 7 - кнопка переривання - подачі тону; 8 - перемикач переривання - подачі тону; 9 - притиск для фіксації бланка аудіограми; 10 - перемикач частот; 11 - перемикач інтенсивності тону; 12 - перемикач ПЕРЕГОВОРИ; 13 - кнопка притиску.
Вихідний рівень інтенсивності регулюється аттенюатором, що складається з ланцюжка Г- подібних ланок R19...R63.
2. Як генератор шуму застосований стабілітрон Д1. Сигнал від генератора шуму через конденсатор С27 надходить на вхід трикаскадного підсилювача ПП11...ПП13. Вихідний рівень інтенсивності шуму регулюється аттенюатором, що складається з ланцюжка Г- подібних ланок R109...R125.
Два останніх каскади посилення шуму ПП12, ПП13 використовуються як підсилювач мікрофонного каналу в режимі ПЕРЕГОВОРИ.
3. Живлення тонального генератора, передкінцевого каскаду й каналу шуму здійснюється від параметричного стабілізатора, зібраного на кремнієвих стабілітронах Д2...Д8, живлення ококінцевого каскаду - від параметричного стабілізатора з підсилювальним транзистором ПП14.
Перемикання аудіометра на роботу з телефоном кісткової або повітряної провідності здійснюється перемикачем ВЗ.
Перемикання телефонів повітряної провідності виробляється перемикачем В6.
4. Аудіометр конструктивно оформлений у вигляді настільного переносного приладу.
На похилій площині кришки приладу (рис. 2.1.) розташовані наступні органи керування: клавіша включення мережі (6), перемикач телефонів повітряної провідності (3), перемикач роду робіт - включення телефонів повітряної й кісткової провідності (2), перемикач інтенсивності маскую чого шуму (4), перемикач і кнопка переривання - подачі тону (8,7). На тій же площині розташовується індикаторна лампа (5). Лампа відповідей пацієнта (1) розташована над перемикачем інтенсивності (11). На горизонтальній панелі приладу розташовується бланк аудіограми, що фіксується, притиском (9) за допомогою кнопки (13).
Відповідно осям аудіограми бланк має шкалу частоти й зниження слуху. Безпосередньо над бланком перебувають планка перемикача інтенсивності тону з ручкою (11), планка перемикача частот з ручкою (10). Там же розташовується движковий перемикач ПЕРЕГОВОРИ (12).
Рис. 2.2. Вид приладу позаду:
1 - шнур живлення; 2 - тримачі запобіжника; 3 - розетка для підключення кнопки пацієнта; 4 - розетка для підключення телефону кісткової провідності; 5 - розетка для підключення телефонів повітряної провідності; 6 - розетка для підключення мікрофона.
Рис. 2.3. Телефон повітряної провідності :
1 - оголів’я; 2 - замок-застібка; 3 - амбушюр; 4 - планка; 5- п'ята кульова.
На задній стінці шасі приладу (рис. 2.2) розташовані:
шнур, живлення (1), тримачі запобіжника (2), розетки для підключення кнопки пацієнта (3), телефону кісткової провідності (4), телефонів повітряної провідності (5), мікрофона (6).
2.7. Підготовка приладу до роботи
1. Установити прилад на столі.
Зібрати мікрофон. У відповідні розетки на задній стінці шасі приладу вставити вилки телефонів повітряної провідності, кісткової провідності, мікрофона, кнопки пацієнта.
2. На горизонтальній панелі приладу встановити бланк аудіограми, для чого необхідно:
- перемикач ТОН вивести в положення максимальної інтенсивності (крайнє нижнє);
- правою рукою нажати кнопку притиску;
- лівою рукою встановити бланк аудіограми, сполучивши два крайніх отвори планки перемикача інтенсивності тону із крайніми крапками заштрихованої області бланка;
- відпустити кнопку притиску.
Перемикач частот установити так, щоб вертикальна сторона планки перебувала в лінії, що відповідає тій частоті, з якої припускають почати дослідження. (Рекомендується порядок, що, дослідження зазначений нижче).
Планку перемикача інтенсивності тону встановити в положення, при якому отвір у планці проти встановленої частоти перебувало б на рівні оцінки мінус 10 по шкалі ЗНИЖЕННЯ СЛУХУ, дБ.
3. Установити органи управління приладу в наступні вихідні положення:
1) ручку перемикача роду робіт - у положення В;
2) ручку перемикача інтенсивності шуму, що маскує, - у положення НЕМАЄ;
3) ручку перемикача переривання - подачі тону - у напрямку стрілки;
4) ручку перемикача ПЕРЕГОВОРИ - у положення, протилежне напрямку стрілки.
4. Вставити вилку шнура живлення в мережну розетку. Клавішу включення мережі перемкнути в положення ВКЛ.
При цьому повинна зайнятися індикаторна лампа. Після 10-хвилинного прогріву прилад готовий до роботи.
2.8. Підготовка пацієнта
1. Пацієнта варто посадити так, щоб він не бачив органів управління приладу, і дати йому в руку кнопку пацієнта, роз'яснивши, що