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有限要素法による最適鼓室形成法の確立

利用有限元法建立最佳鼓室成形术方法

基本信息

批准号：
09771327
负责人：
小池卓二
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09771327/
关键词：
中耳伝音特性有限要素法鼓室形成術形成材コルメラ

项目摘要

鼓室形成術には,様々な耳小骨連鎖形成材が用いられているが,,これら形成材の形状,材質および連鎖形成位置は,主に術者の経験に基づいて決められることが多く,動力学的見地からの報告は少ないため,最適な鼓室形成術は確立されていない。そこで,本研究では,有限要素法(Finite Element Method:FEM)により,ヒトの中耳をモデル化し,キヌタ骨を様々な形成材で置き換え,その形状,材質および形成位置が伝音特性に及ぼす影響を調べ,最適な鼓室形成法の検討を行う。昨年度までに,ヒト正常中耳FEMモデルと,キヌタ骨を棒状の形成材(コルメラ)で置き換えたモデルを作成し,コルメラの材質とその置き換え位置を変化させて伝音特性を求め,正常耳のそれと比較し,最適材質と,置き換え位置を決定した。今年度は,コルメラの形状を変化させ,伝音特性の解析を行った。その結果,軟骨製のコルメラを便用する場合は,断面積16mm^2程度のものがもっとも伝音効率が良いことが明らかとなった。癒着などの防止の観点から,コルメラ径は細身のもの(数mm^2程度)が有利であるが,本研究により,伝音効率の観点からは,コルメラにはある程度の太さが必要であることを示した。鼓室形成術後,中耳の状態は,時間の経過とともに様々に変化する。この術後変化をシミュレートするため,術後中耳モデルの鼓膜ヤング率および厚さを変化させて解析を行った。その結果,鼓膜の剛性および厚さの変化は,主に2kHz以上の比較的高い周波数の伝音特性に影響を及ぼした。従って,術後の鼓膜変化により,高音域の聴力が変化することが考えられた。

Tympanoplasty is based on the analysis of the shape, material and position of linkage formation, and the analysis of dynamics is based on the analysis of the optimal tympanoplasty. In this study, finite element method (FEM) was used to investigate the optimal tympanoplasty method for the middle ear. In the past year, the FEM of normal middle ear has been established, and the material of rod-shaped material has been changed. The sound transmission characteristics have been determined. The comparison of normal middle ear has been made. The optimal material has been determined. This year, the shape of the music is changed, and the analysis of the sound characteristics is carried out. As a result, the cartilage system can be used in cases where the cross-section area is 16 mm^2 and the sound rate is good. In this study, we found that it was beneficial to prevent the noise from falling off, and the noise from falling off was necessary to reduce the noise. After tympanoplasty, the middle ear condition changes with time. The changes in the tympanic membrane thickness after surgery are analyzed. As a result, the rigidity and thickness of the tympanic membrane change, mainly affecting the acoustic characteristics of the higher frequency band above 2 kHz. After surgery, the tympanic membrane changes, and the high frequency range changes.