Устройство для неинвазивного исследования барабанной перепонки

Полезная модель относится к устройствам для аудиометрических исследований. Устройство для неинвазивного исследования барабанной перепонки включает волновод-интерферометр, один конец которого оборудован перфорированной панелью и открытой трубкой для герметичного сочленения с ушным вкладышем, а другой конец оборудован громкоговорителем, соединенным с генератором сигналов звуковой частоты, причем в двух точках боковой поверхности волновода-интерферометра установлены измерительные микрофоны, соединенные с вычислителем через аналого-цифровой преобразователь. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении возможности неинвазивного исследования барабанной перепонки с помощью сигналов звуковой частоты. 1 н.п. ф-лы, 23 з.п. ф-лы, 0 илл.

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для аудиометрических исследований.

Барабанная перепонка, являясь главным звеном слуховой системы, под воздействием колебаний звукопроводящего окружения подвергается незначительным упругим вибрациям, динамические характеристики которых позволяют оценить ее состояние.

Из существующего уровня техники известно устройство оценки состояния барабанной перепонки (патент на изобретение RU 2332164, опубл. 27.08.2008 г.), содержащее генератор звуковой частоты с головными телефонами и частотомер, отличающееся тем, что в головные телефоны встроены излучатель ультразвуковой частоты, ультразвуковой датчик и частотомер, а головки головных телефонов выполнены широкополосными динамическими. Недостатками этого устройства является то, что величина колебательной скорости барабанной перепонки на звуковой частоте мала и, как следствие, уровень отраженного сигнала будет также мал, то есть даже при отсутствии патологии барабанной перепонки разница в частотах ультразвукового и звукового сигналов будет минимальна, что приводит к снижению колебательной скорости и, соответственно, к снижению объективности результатов исследования барабанной перепонки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение арсенала устройств для аудиометрических исследований.

Решение технической задачи достигается тем, что устройство для неинвазивного исследования барабанной перепонки включает волновод-интерферометр, один конец которого оборудован перфорированной панелью и открытой трубкой для герметичного сочленения с ушным вкладышем, а другой конец оборудован громкоговорителем, соединенным с генератором сигналов звуковой частоты, причем в двух точках боковой поверхности волновода-интерферометра установлены измерительные микрофоны, соединенные с вычислителем через аналого-цифровой преобразователь.

Расстояние от любого микрофона до конца волновода-интерферометра, предпочтительно, превышает десять его диаметров.

Расстояние между измерительными микрофонами, предпочтительно, находится в диапазоне 0,025_maxmin/2 (_min, _max - минимальная и максимальная длина звуковой волны, излучаемая громкоговорителем при диагностике состояния барабанной перепонки, м.)

Каждый измерительный микрофон, предпочтительно, конденсаторный, обеспечивающий линейную частотную характеристику во всем диапазоне частот полигармонического сигнала.

Чувствительность каждого измерительного микрофона, как правило, составляет не менее 50 мВ/Па.

Расстояние между измерительными микрофонами, предпочтительно, составляет 5 см.

Диапазон частот полигармонического сигнала, как правило, составляет от 340 Гц до 3300 Гц.

Полигармонический звуковой сигнал, как правило, образован набором тональных сигналов с шагом по частоте 20 Гц.

Диаметр ушного вкладыша, предпочтительно, равен 7 мм.

Длина ушного вкладыша, предпочтительно, составляет 5-8 мм.

Отношение площади отверстия перфорированной панели к площади поперечного сечения волновода-интерферометра, как правило, не превышает 0,1.

Площадь поперечного сечения волновода-интерферометра, как правило, равна 1 см² .

Диаметр отверстия перфорированной панели, как правило, равен диаметру открытой трубки.

Длина волновода-интерферометра, предпочтительно, превышает 1/20 максимальной длины волны используемого полигармонического сигнала.

Волновод-интерферометр может быть изготовлен из металла.

Волновод-интерферометр может быть изготовлен из жесткого пластика.

Толщина стенки волновода-интерферометра, предпочтительно, составляет 2-3 мм.

Ушной вкладыш, как правило, изготовлен из легко деформируемого материала, способного принимать форму слухового канала.

Перфорированная панель, предпочтительно, может быть изготовлена из пластика.

Вычислитель, предпочтительно, может быть оборудован экраном для вывода результатов исследования.

Вычислитель, предпочтительно, может быть оборудован клавиатурой для управления исследованием.

Вычислитель, предпочтительно, может быть оборудован накопителем с энергонезависимой памятью для документирования результатов исследования.

Вычислитель, предпочтительно, может быть оборудован печатающим устройством для документирования результатов исследования.

Вычислитель, предпочтительно, может быть оборудован передатчиком, осуществляющим передачу результатов исследования на внешнее цифровое устройство по радиоканалу.

Технический результат заключается в обеспечении возможности неинвазивного исследования барабанной перепонки с помощью сигналов звуковой частоты.

Функционирование разработанного устройства для исследования состояния барабанной перепонки состоит в следующем.

1) Пациента усаживают на стул (на табурет, в кресло и т.п.), в его наружный слуховой проход вставляют стерильный (предпочтительно, одноразового применения) или гигиенически обработанный с помощью дезинфицирующего средства ушной вкладыш, герметично сочлененный с концом волновода-интерферометра, другой конец которого оборудован герметично пристыкованным громкоговорителем, соединенным с генератором полигармонических сигналов звуковой частоты, причем в двух точках боковой поверхности волновода-интерферометра заподлицо с его внутренней поверхностью и с сохранением герметичности установлены два измерительных микрофона.

2) Через громкоговоритель в волновод-интерферометр подают полигармонический звуковой сигнал, образованный набором тональных сигналов. Часть этого сигнала поглощается перфорованной панелью и поступает через наружный слуховой проход на барабанную перепонку. Одновременно через аналого-цифровой преобразователь в вычислитель передают информацию с двух измерительных микрофонов (сигнал пропорциональный звуковому давлению, характеризуемый амплитудой и фазой для каждой частоты полигармонического сигнала).

3) Обрабатывая зарегистрированную информацию, для каждой частоты полигармонического сигнала определяют уровни звукового давления в двух точках волновода-интерферометра и разность фаз сигналов, регистрируемых измерительными микрофонами на каждой частоте; модуль комплексного коэффициента отражения звуковых колебаний для каждой частоты; коэффициент поглощения; комплексный импеданс барабанной перепонки для каждой частоты; угол отражения звуковых колебаний и другие показатели.

4) На основании полученной информации рассчитывают оценку состояния барабанной перепонки исследуемого уха по одному из диагностических алгоритмов, применяемых в отоларингологической практике.

Таким образом, цель применения заявляемой полезной модели достигнута.

Описанные элементы заявляемого устройства функционально взаимосвязаны и находятся в конструктивном единстве, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники. Поэтому, по мнению заявителей, заявляемое устройство представляет собой новое техническое решение, относящееся к классу устройств для аудиометрических исследований.

Заявляемое устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано предприятиями (организациями) промышленности при производстве и модернизации аппаратуры для аудиометрических исследований.

1. Устройство для неинвазивного исследования барабанной перепонки, характеризующееся тем, что оно включает волновод-интерферометр, один конец которого оборудован перфорированной панелью и открытой трубкой для герметичного сочленения с ушным вкладышем, а другой конец оборудован громкоговорителем, соединенным с генератором сигналов звуковой частоты, причём в двух точках боковой поверхности волновода-интерферометра установлены измерительные микрофоны, соединенные с вычислителем через аналого-цифровой преобразователь.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние от любого микрофона до конца волновода-интерферометра превышает десять его диаметров.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние между измерительными микрофонами находится в диапазоне 0,025_mx..._min/2, _min, _mx - минимальная и максимальная длина звуковой волны, излучаемая громкоговорителем при диагностике состояния барабанной перепонки, м.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый измерительный микрофон конденсаторный, обеспечивающий линейную частотную характеристику во всем диапазоне частот полигармонического сигнала.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что чувствительность каждого измерительного микрофона составляет 50 мВ/Па.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние между измерительными микрофонами составляет 5 см.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диапазон частот полигармонического сигнала составляет от 340 Гц до 3300 Гц.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полигармонический звуковой сигнал образован набором тональных сигналов с шагом по частоте 20 Гц.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр ушного вкладыша равен 7 мм.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина ушного вкладыша составляет 5-8 мм.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отношение площади отверстия перфорированной панели к площади поперечного сечения волновода-интерферометра не превышает 0,1.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения волновода-интерферометра равна 1 см².

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр отверстия перфорированной панели равен диаметру открытой трубки.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина волновода-интерферометра превышает 1/20 максимальной длины волны используемого полигармонического сигнала.

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что волновод-интерферометр изготовлен из металла.

16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что волновод-интерферометр изготовлен из жёсткого пластика.

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина стенки волновода-интерферометра составляет 2-3 мм.

18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ушной вкладыш изготовлен из легко деформируемого материала, способного принимать форму слухового канала.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перфорированная панель изготовлена из пластика.

20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислитель оборудован экраном для вывода результатов исследования.

21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислитель оборудован клавиатурой для управления исследованием.

22. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислитель оборудован накопителем с энергонезависимой памятью для документирования результатов исследования.

23. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислитель оборудован печатающим устройством для документирования результатов исследования.

24. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислитель оборудован передатчиком, осуществляющим передачу результатов исследования на внешнее цифровое устройство по радиоканалу.