An elemental approach to modelling the mechanics of the cochlea.
An elemental approach to modelling the mechanics of the cochlea.
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DOI：
10.1016/j.heares.2017.10.013
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发表时间：
2018-03
期刊：
影响因子：
2.8
通讯作者：
Ni G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Elliott SJ;Ni G
耳蜗内基底膜的沿着运动是由于柯替氏器的微机械行为与耳蜗内的流体运动之间的相互作用。通过将耳蜗的长度分成有限数量的元件，并假设每个元件的基底膜运动的给定径向分布，可以分别导出用于微力学和流体耦合的一组方程。然后，可以使用矩阵方法将这些方程组合起来，以给出完全耦合的响应。如果假设微观力学是局部反应的，并且假设流体耦合是完全一维的，则这种基本方法简化为经典的传输线模型，但是在没有这些假设的情况下也是有效的。基本模型是最容易制定在频域中，假设准线性行为，但时域配方，使用状态空间方法，可以很容易地将局部非线性的微观力学。程序的例子包括人类耳蜗的元素模型，可以很容易地修改为其他物种。耳蜗力学基本模型的一般公式。简化为局部反应微机械和一维流体耦合的传输线模型。非均匀区域、3D流体耦合和非局部反应微观力学的结合。MATLAB程序实现了单元模型的频域和时域.
The motion along the basilar membrane in the cochlea is due to the interaction between the micromechanical behaviour of the organ of Corti and the fluid movement in the scalae. By dividing the length of the cochlea into a finite number of elements and assuming a given radial distribution of the basilar membrane motion for each element, a set of equations can be separately derived for the micromechanics and for the fluid coupling. These equations can then be combined, using matrix methods, to give the fully coupled response. This elemental approach reduces to the classical transmission line model if the micromechanics are assumed to be locally-reacting and the fluid coupling is assumed to be entirely one-dimensional, but is also valid without these assumptions. The elemental model is most easily formulated in the frequency domain, assuming quasi-linear behaviour, but a time domain formulation, using state space method, can readily incorporate local nonlinearities in the micromechanics. Examples of programs are included for the elemental model of a human cochlea that can be readily modified for other species. General formulation of an elemental model for cochlear mechanics. Reduce to the transmission line model for locally-reacting micromechanical and 1D fluid coupling. Incorporation of non-uniform areas, 3D fluid coupling and non locally-reacting micromechanics. MATLAB programs for the elemental model in the frequency domain and time domain.
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