压力和摩擦力在自动插入耳植入物中的作用
Max Fröhlich1,2, Jaro Deutz1,3, Matthias Wangenheim3
1MED-EL Research Center, MED-EL Medical Electronics GmbH, Hannover, Germany.
Frontiers in neurology
|August 22, 2024
概括
在耳植入物 (CI) 插入过程中,摩擦,而不是压力,是主要的力量. 通过管理耳水力学和使用适当的滑剂来降低插入力,从而降低植入后听力损失.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 耳鼻喉科 耳鼻喉科 耳鼻喉科
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 耳植入器 (CI) 手术可以恢复听力,但在减少电极插入力方面面临挑战.
- 尽量减少插入力对于防止植入后听力损失至关重要.
- 现有的研究承认摩擦和准静态压力力量,但它们的个人贡献仍然不清楚.
研究的目的:
- 在自动CI电极插入过程中区分和量化摩擦和准静态压力力量的贡献.
- 研究滑剂粘度和插入速度对这些力的影响.
主要方法:
- 自动插入MED-EL FLEX28 CI电极阵列到正规的和没有卷轴的斯卡拉 tympani (ST) 模型中.
- 在ST模型中操纵压力释放孔以隔离压力.
- 使用不同度的二甲基硫酸 (SDS) 滑剂 (1-10%) 和水.
- 在不同速度 (0.125-2.0 mm/s) 测量滑剂粘度和插入力时,进行了风湿学分析.
主要成果:
- 滑剂粘度在1.28至2.51mPas之间,相当于人类的周周淋巴.
- 在没有卷轴的ST模型中,准静态压力是最小的 (最大:0.049 × 10−3 N).
- 摩擦力在正规的,卷轴的ST模型中占主导地位 (min: 28.95 × 10-3 N在1mm/s时10%的SDS).
- N-way ANOVA证实了插入力显著减少,滑剂粘度和插入速度增加 (p < 0.001).
结论:
- 准静态压力对在生理周边淋巴粘度下总CI插入力的影响很小.
- 摩擦是插入力的主要决定因素,通过增加插入速度显著减少.
- 通过手术准备或专用滑剂来管理耳水力学,可以有效降低CI插入力.
