单侧传导性聋植入骨传导助听装置的声源定位外周机制研究
批准号:
81570934
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
张天宇
依托单位:
学科分类:
H1406.耳鼻咽喉头颈科学研究新技术与新方法
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
干荣珠、陈力奋、杨琳、谢友舟、李佳、谭俊、李洁莹、陈永正、陈颖
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中文摘要
双侧气导声源定位是通过耳间时间差、强度差以及频谱特征实现。单侧传导性聋近年来广泛应用骨传导助听装置改善听觉功能,但对声源定位功能的改善并不理想。由于骨导与气导传音至耳蜗的途径不同,骨导植入耳与健耳的耳间时间及强度差的不匹配是导致声源定位功能恢复不理想的可能原因。同时,前期研究发现骨导低频谐波失真现象及其对基底膜振动的影响,提示骨导低频谐波失真也可能是声源定位的重要影响因素。本项目在已构建的单侧骨传导声源定位模型的基础上,通过人颅离体实验及猫或大动物在体实验,采用激光多普勒测振仪测量双耳间的鼓膜脐、鼓岬、镫骨足板及基底膜幅值响应差异、峰值时间差或波形相位差,对骨传导与气导途径的动力学特性差异进行分析。 同时,应用已有的整颅(包含中耳、耳蜗)有限元模型,对耳间时间差模拟分析,以期明确单侧传导性聋骨导植入后声源定位功能不佳的影响因素,为单侧传导性聋植入骨导助听装置的改进提供理论依据。
英文摘要
The human auditory system uses several prompts for sound localization, including the interaural time and level differences and the spectral information. Bone conduction hearing devices have been used to improve hearing in patients with unilateral conductive hearing loss, but it provides little help in sound localization. The poor ability for sound localization may be attributed to mismatching the time- and level-differences between the ear implanted with bone-anchored hearing aids (BAHA) and the normal ear because of different pathways between air and bone conductions. Furthermore, our previous study has found that the harmonic distortion at low frequency arising from bone conduction and its influence on basilar membrane motion may be an important factor in realization of sound localization. In this proposed project, the differences of amplitude response, peak time and waveform phase between the umbo, promontory tympani, stapes footplate, and basilar membrane will be measured with Laser Doppler Vibrometry in cadaveric head and the cat, pig or ox on the basis of constructed unilateral bone conduction model. The dynamic characteristics of the bone and air conductions will be carefully analyzed. The 3-dimensional finite element model constructed from the whole skull will be applied to explore the interaural time difference. This study aims to clarify the mechanism of sound localization in patients with unilateral conductive hearing loss and implanted with BAHA and to provide theoretical basis for bone conduction hearing devices implantation.
声源定位是听觉系统对声源位置的识别,主要依赖双耳听觉的耳间时间差(相位差)和强度差实现。临床中对于单侧传导性聋患者佩戴骨导助听器后声源定位能力是否改善并不明确(且存在争议)。这一临床问题背后的实质是对骨导机制的研究尚不深入。因此,本课题假设单侧骨导助听后双耳接收声音信号的耳间时间差和强度差不匹配是声源定位恢复困难的重要原因,并设计了系列实验(包括人颅标本测量,猫动物实验等)和力学仿真对骨导外周听觉机制进行深入研究,旨在分析气、骨导传声的动力学特性差异,阐明造成双耳信号不匹配的主要因素,揭示单侧传导性聋患者佩戴骨导助听器声源定位无明显改善的主要原因,为改进骨导助听装置提供科学依据。.我们将佩戴助听器后的骨导传声分解为三部分进行研究并着重研究第三部分:(1)声源至助听器麦克风的传播;(2)骨导助听器的声-电-振动转换;(3)振动在颅骨中的传递(即骨导外周机制)。第一,通过模拟人头测试和声学仿真对声源传至耳后过程的“头影效应”进行分析,证明该过程并非影响声源定位主要因素。第二,通过豚鼠听觉脑干反应(ABR)测试证明骨导助听器电路转换时间约需8-10 ms,是重要影响因素之一。第三,通过人颅骨标本表面和耳蜗附近组织的LDV测振、猫骨导下的LDV测振,结合整颅有限元仿真,骨导下耳蜗动力学的有限元仿真对骨导的外周听觉机制进行从整体到局部的全面研究;重点分析骨导传声的频率特性,颅骨及耳蜗振动模式,耳间衰减等性质,阐明了双耳声音不匹配的影响因素。此外,还针对双侧骨导助听的声源定位进行了探索。.本研究进行了大量开拓性、独创性的实验和建模工作:(1) 推进了对骨导传声机制的深入理解; (2) 明确了单侧传导性聋骨导助听后双耳听觉不匹配的三个重要关键因素:助听器电路转换延时,气骨导传声途径差异,骨导耳间衰减引起的交叉听觉;为改进助听器提供科学依据;(3) 在双侧骨导助听声源定位上进行了开创性探索,为后续方向提供方向性参考。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Identification of Predictive Proteins and Biological Pathways for the Tumorigenicity of Vestibular Schwannoma by Proteomic Profiling
通过蛋白质组学分析鉴定前庭神经鞘瘤致瘤性的预测蛋白和生物途径
DOI:10.1002/prca.201800175
发表时间:2019-09
期刊:Proteomics - Clinical Applications
影响因子:--
作者:Xu Jianhui;Zhang Yang;Shi Yuxuan;Yin Dongming;Dai Peidong;Zhao Weidong;Zhang Tianyu
通讯作者:Zhang Tianyu
DOI:10.14166/j.issn.1671-2420.2016.01.003
发表时间:2016
期刊:中国眼耳鼻喉科杂志
影响因子:--
作者:张天宇;SHEN Steve;杨琳
通讯作者:杨琳
Mutation screening of Chinese Treacher Collins syndrome patients identified novel TCOF1 mutations
中国 Treacher Collins 综合征患者突变筛查发现新的 TCOF1 突变
DOI:10.1007/s00438-017-1384-3
发表时间:2018-04-01
期刊:MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS
影响因子:3.1
作者:Chen, Ying;Guo, Luo;Zhang, Tian-yu
通讯作者:Zhang, Tian-yu
DOI:10.1016/j.heares.2017.06.006
发表时间:2017-09-01
期刊:HEARING RESEARCH
影响因子:2.8
作者:Chen, Tao;Ren, Liu-Jie;Zhang, Tian-Yu
通讯作者:Zhang, Tian-Yu
Ethanol infiltration into the stapedio-vestibular joint reduces low-frequency vibration of the ossicular chain and round window membrane in the guinea pig
乙醇渗入镫骨前庭关节可减少豚鼠听骨链和圆窗膜的低频振动
DOI:10.1080/00016489.2019.1575521
发表时间:2019
期刊:Acta Oto-Laryngologica
影响因子:1.4
作者:Zhang Teng-Yi;Ren Liu-Jie;Yang Lin;Dai Pei-Dong;Zhang Tian-Yu;Liang Qin
通讯作者:Liang Qin
转录因子GBX2突变在先天性外中耳畸形发生中的作用及机制研究
- 批准号:82371173
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:张天宇
- 依托单位:
骨导耳间衰减与MOC反馈对听觉掩蔽效应的影响
- 批准号:81771014
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:张天宇
- 依托单位:
声波经圆窗途径传入耳蜗时基底膜的振动模式
- 批准号:81070786
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:张天宇
- 依托单位:
人工镫骨对基底膜振动影响的微观生物力学研究
- 批准号:30770556
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:张天宇
- 依托单位:
国内基金
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