颞肌筋膜重建鼓膜厚度对中耳传声的影响——有限元模型研究

摘要

目的研究颞肌筋膜重建鼓膜厚度对中耳传声的影响。方法依据1名成年男性颞骨标本的Micro-CT扫描数据,利用Mimics软件、ANSYS软件建立正常成人中耳有限元模型后,再依据该模型建立从0.05~2.00mm共9种厚度鼓膜的有限元模型,分别计算不同厚度鼓膜对鼓膜及镫骨底板振动的影响,从而反应不同厚度重建鼓膜对中耳传声的影响。结果当90dB SPL刺激鼓膜时,所建模型于鼓膜脐部、镫骨底板中央处振幅在文献报道颞骨实验测量结果的范围之内。依据该正常结构中耳有限元模型,建立9种厚度颞肌筋膜重建鼓膜的有限元模型。计算结果显示:当重建鼓膜厚度>0.4mm时,鼓膜脐部振幅逐渐减低,尤其是当鼓膜厚度>1.0mm时,影响最明显;当鼓膜厚度为0.05mm和0.1mm时,镫骨底板振幅在0.6kHz以下轻度增强,提高镫骨底板振幅约2dB,但0.6~8.0kHz均降低约2.5dB;当鼓膜厚度为0.2、0.4与0.6mm时,于约3.0kHz以下镫骨底板振幅水平下降,幅度约<5.0dB;当鼓膜厚度为0.6、0.8与1.0mm时,于3.0kHz以下镫骨底板振幅减小明显,于0.8kHz以下约达-10dB;而当鼓膜厚度为1.5mm与2.0mm时,镫骨底板振幅于1.0kHz以下降低最明显,于0.8、1.0kHz处分别达-16dB和-22dB。另外,于共振峰约3.2kHz处,9种厚度重建鼓膜对镫骨底板影响最大约-5dB。共振峰3.2~8.0kHz之间,镫骨底板均有明显降低,约于5.0kHz处最大达约-10dB。结论颞肌筋膜重建后的鼓膜厚度影响鼓膜本身及镫骨底板的振动,当重建鼓膜厚度超过1.0mm时对中耳传声影响显著增加。