人类耳朵中耳塞引起的闭塞效应的3D有限元素建模
John J Bradshaw1, Marcus A Brown1, Alexander G Bien2
1Stephenson School of Biomedical Engineering, University of Oklahoma, Norman, OK 73019, USA.
Medical engineering & physics
|June 21, 2024
概括
军方耳塞的使用率很低,原因是由于闭塞效应 (OE) 造成的不适. 与泡相比,气凝耳塞在减少OE方面表现有前途,可能改善舒适度和利用率.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 声学 声学 在声学方面
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在军事环境中,耳塞的不良使用与闭塞效应 (OE) 的不适有关.
- 耳道闭塞导致OE,改变骨传导 (BC) 听力和放大内体声音.
- 了解和减轻OE对于有效的听力保护至关重要.
研究的目的:
- 使用计算模型研究和比较泡和气凝耳塞的闭塞效应 (OE).
- 评估骨传导 (BC) 刺激对OE对不同耳塞材料的影响.
主要方法:
- 开发了人类耳朵的3D有限元模型,包括螺旋耳.
- 模拟应用90 dB的声压在耳道入口,并通过骨壁振动模拟BC.
- 该模型量化了耳道压力和带耳塞或不带耳塞的耳/基底膜位移.
主要成果:
- 在没有BC的情况下,泡耳塞提供了比气凝更大的压力减弱.
- 在BC刺激下,泡耳塞显示声压显著增加 (34dB).
- 在BC刺激下,气凝耳塞表现出较低的声压增加 (21.0dB),表明OE减少.
结论:
- 与泡耳塞相比,气凝耳塞具有较低的闭塞效应 (OE).
- 气凝材料显示出开发更舒适,更有效的听力保护设备的潜力.
- 进一步的研究将利用这种模型探索尾管内BC声传输.


