数値シミュレ-ションによる耳音響放射発生機序の解明

通过数值模拟阐明耳声辐射产生机制

• 批准号: 03670806
• 负责人: 和田 仁
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03670806/
• 关键词: 耳音響放射; 数値シミュレ-ション; 蝸牛; 外有毛細胞; 非線形性; 能動性

外耳道に挿入した高感度マイクロホンにより検出される、自発耳音響放射(Spontaneous Otoacoustic Emissions:SOAE)および音刺激後に記録される誘発耳音響放射(Evoked Otoacoustic Emissions:EOAE)は、主に外有毛細胞に関連した蝸牛内微小機械振動に由来したものと考えられ、現在有用な検査法のない内耳機能を評価する手段として、臨床応用が期待されている。しかし、今の所、OAEについては不明な点が多い。そこで本研究では、研究代表者(和田)が既に構築した、中耳の運動方程式に内耳の働きを組み込み、OAE測定装置の出力に対応する式を導出し、種々のパラメ-タを変えて数値シュミレ-ションを行い、これまでに得られている測定結果や本研究の実験で得られる結果と比較することにより、OAEの発生機序の本質的な解明を試み、以下のことを明らかにした。1.本研究で構築したnonlinear harmonic,transientの解法を用い、外有毛細胞(Outer Hair Cells:OHC)のactiveな働きを考慮すると、実験デ-タと類似のOAEのシミュレ-ションの再現が可能である。2.実験デ-タと数値シミュレ-ションの比較から、基底板(Basilar Membrane:BM)の非線形性は入力刺激音の形態(連続音、バ-スト音)、および入力音圧のよって異なっており、BM上でも蝸牛入口と蝸牛孔では非線形性の強さに差があると推察された。3.EOAEは刺激音入力後、一定の時間、非線形性が入力音周波数に対する特徴周波数(Characteristic Frequency:CF)部位とそれより数百Hz高いCFをもつ部位の間で強まっているために出現する可能性が高い。

通过插入耳道的高灵敏度麦克风检测到的自发耳声发射（SOAE）和声音刺激后记录的诱发耳声发射（EOAE）主要影响外毛细胞，人们认为这种现象源于耳蜗内的相关微机械振动。作为评估内耳功能的手段，目前尚无有效的测试方法，有望应用于临床。然而，目前，关于OAE还有很多未知数。因此，在本研究中，我们将内耳的功能纳入到主要研究者（Wada）已经构建的中耳运动方程中，推导出与OAE测量装置的输出相对应的方程，并计算通过改变各种参数来计算数值。通过进行模拟并将其与迄今为止获得的测量结果和本研究的实验结果进行比较，我们试图阐明OAE发展的基本机制，并阐明了以下内容。 1.使用本研究中开发的非线性谐波、瞬态求解方法并考虑外毛细胞（OHC）的活性功能，可以再现与实验数据类似的OAE模拟。 2.实验数据和数值模拟的比较表明，基底膜（BM）的非线性根据输入刺激声音（连续声音、突发声音）和输入声压的形式而变化，因此推断存在。是 BM 上耳蜗入口和耳蜗孔之间非线性强度的差异。 3.出现EOAE的原因是，在相对于输入声音频率具有特征频率(CF)的区域和比其高数百Hz的区域之间，输入刺激声音后，非线性在一定时间内增强。可能。

项目成果

和田 仁: "外有毛細胞の能動的な働きを考慮に入れた蝸牛の挙動解析" 日本機械学会論文集.

Hitoshi Wada：“考虑外毛细胞活跃功能的耳蜗行为分析”日本机械工程师学会会刊。