DK147726B - Apparat til afproevning af hoerelsen - Google Patents

Description

147726

Opfindelsen angår et apparat til afprøvning af hørelsen, indeholdende midler til at føre lyd til en persons øre, samt midler til at detektere den bølge, der vender tilbage fra øret som svar på lyden.

5 Kvantitativ information om ørets tilstand kan til medicinske formål for nærværende opnås ved audiometriske prøver eller ved elektrofysiologisk undersøgelse. Disse foranstaltninger tilfredsstiller imidlertid ikke en klinikers krav med hensyn til tidlig konstatering, vurde-10 ring og overvågning af høreforstyrrelser. Med den ovenfor nævnte nuværende teknik opstår der vanskeligheder, fordi den første type kræver en høj grad af koncentration og samarbejde fra den undersøgte person, og den anden type i det ideelle tilfælde medfører kirurgisk 15 indgreb og undertiden indgivelse af beroligende midler.

Disse vanskeligheder kommer klarest til udtryk, når den pågældende person er mindreårig.

Fra DS patentskrifterne nr. 3 294 193 og 3 757 769 kendes der endvidere apparater af den indledningsvis 20 nævnte art til måling af ørets akustiske impedans samt fra DS patentskrift nr. 3 949 735 et apparat, ligeledes af den indledningsvis nævnte art, til måling af stigbøjlemuskelens reaktion over for en påvirkning.

Med den foreliggende opfindelse tilsigtes tilveje-25 bragt et apparat af den indledningsvis nævnte art, hvormed der uden de ovenfor omhandlede vanskeligheder kan skaffes yderligere oplysninger om unormale tilstand i utilgængelige dele af det menneskelige øre.

Til opnåelse heraf er apparatet ifølge opfindelsen 30 ejendommelig ved, at detekteringsmidlerne er indrettet til at detektere den del af bølgen, der hidrører fra refleksion i det indre øre.

Opfindelsen bygger på den konstatering, at det menneskelige øre, i modstrid mod den hidtidige opfattel-35 se, udsender et detekterbart ekko som svar på modtagelsen af en transient lyd, og at ekkoet har relation til tilstandene i det indre øre. Det skal forstås, at dette 2 14772$ ekko medfører en yderligere bevægelse af trommehinden, efter at dennes oprindelige bevægelse, der er forårsaget direkte af den ankommende lydtryksvariation, er døet ud.

Desuden er ekkoet tilstrækkeligt forsinket i forhold 5 til den lyd, der frembragte det og det tilhørende direkte svar, til at muliggøre udskillelse ved elektronisk tidsudvælgelse, og ekkoet har vist sig at have relation til det indre øres tilstand.

Når man ikke tidligere har været opmærksom på de 10 muligheder, der opnås med den foreliggende opfindelse, er årsagen formentlig, at fagfolk ikke tidligere har været klar over, at der overhovedet kunne opnås nyttige måleresultater fra det indre øre. Dette hænger formentlig sammen med, at man ikke tidligere har forsøgt at udskille 15 den del af den reflekterede bølge, der hidrører fra det indre øre, og at hidtil kendte apparater ikke har været indrettet til at detektere de svage signaler fra det indre øre. Den foreliggende opfindelse må derfor i væsentlig grad ses i erkendelsen af muligheden for at 20 anvende den fra det indre øre reflekterede bølge til på objektiv måde at skaffe væsentlige oplysninger om tilstanden i det menneskelige øre.

I en mere speciel form er der med opfindelsen tilvejebragt et apparat til afprøvning af hørelsen inde-25 holdende en øresonde til indsættelse i personens ydre øregang, elektroakustiske transormidler, der er monteret i sonden og indrettet til at sende lyd ind i øregangen og til at reagere over for den reflekterede bølge, der frembringes af lyden i øregangen, en impulsgenerator til 30 repetitiv aktivering af transormidlerne til frembringelse af en række transiente lyde, tidsudvælgelsesmidler, der reagerer både over for generatoren og transormidlerne til detektering af den forsinkede reflekterede bølge, der frembringes af lyden efter dennes afslutning, hvil-35 ket apparat er ejendommeligt ved, at tidsudvælgelsesmidlerne er indrettet til at detektere den del af den reflekterede bølge, der fremkommer ved refleksion af 147726 3 lyden fra personens indre øre, og at der findes analyseringsmidler, der reagerer over for detekteringsmidlerne til behandling af de detekterede signaler i det mindste ved middelværdidannelse over en række deraf, samt frem-5 visnings- og/eller registreringsmidler, der reagerer over for analyseringsmidlerne.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, der viser en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen.

10 Den viste udførelsesform er af den mere specielle form, der er nævnt ovenfor og indeholder en øresonde 1, der er bestemt til samarbejde med en patient ved anbringelse i dennes ydre øregang. Denne sonde er udformet, så den kan trænge ind i og bevirke en lufttæt luk-15 ning i øregangen, og til dette formål vil der ved rutinemæssig klinisk brug være behov for en række former og størrelser for at kunne tage hensyn til de naturlige forskelle mellem de forskellige patienters ører. Til dette formål kan der hensigtsmæssigt gøres brug af en 20 række forskellige spidser, der kan anvendes i forbindelse med en fælles sondeenhed.

Da sonden skal slutte tæt i øregangen, kan det være hensigtsmæssigt at tilvejebringe en aflukkelig luftpassage gennem sonden, hvorved trykkene ved tromme-25 hinden kan udlignes efter anbringelsen af sonden, og før apparatet sættes i drift.

Sonden indeholder to elektroakustiske transorer 2 og 3 til henholdsvis at afgive transient lyd til øregangen og til at reagere over for det tilsvarende 30 ekko. Disse transorer omfatter hensigtsmæssigt en miniaturelydkilde og en keramisk miniaturemikrofonenhed som f.eks. anvendt i postaurale høreapparater, der er i ét med sonden og kommunikerer direkte med luftrummet mellem sonden og trommehinden. De former for sådanne 35 transorer, der blev anvendt ved det oprindelige udviklingsarbejde, gav frekvensområder på 500-4000 Hz uden resonans, idet lydkilden var i stand til at frembringe 3 147726 4 lydtryksniveauer på 90 dB pr 2 cm volumen, og følsomheden og støjniveauet for mikrofonen var sådan, at det ækvivalente støjindgangsniveau er mindre end 30 dB A. Frekvenskarakteristikkerne for transorerne er fortrins-5 vis så flade som muligt.

Lydkilden er operativt forbundet med en impulsgenerator 4, der under den hidtidige udvikling giver impulser med en bredde på mindre end 200 ys og indstillelig amplitude til frembringelse af aurale spektraltæthe-10 der på mellem -30 og +40 dB SPL/Hz. Den under den oprindelige udvikling anvendte generator var indstillelig med hensyn til impulsfrekvensen og en maksimal anvendelig frekvens på ca. 50 Hz, har vist sig at fremkomme i praksis, fordi ekkoerne overlapper de efterfølgende impul-15 ser ved højere frekvens.

I praksis vil det sædvanligvis være hensigtsmæssigt at anvende en frekvens, der ligger lige under dette maksimum for at reducere den nødvendige totale driftstid så meget som muligt. Generatoren er også blevet for-20 synet med hjælpemidler, der muliggør drift på uregelmæssig måde for at lette anvendelsen alene i stille perioder for den omgivende støj og den af patienten frembragte støj, men det er tanken,at det ved yderligere udvikling kan være hensigtsmæssigt at hindre tilførs-25 len af ekkoer til det neden for angivne behandlingsudstyr ved automatisk drift i afhængighed af sådan støj.

Mikrofonen og impulsgeneratoren er forbundet til en detektor 5, der forforstærker mikrofonens udgangssignal, og derefter tidsudvælger ekkosignalkomposanten 30 i dette udgangssignal i forsinket synkronisme med impulsgeneratorens udgangssignal. Som anført ovenfor, har det vist sig, at mikrofonens udgangssignal indeholder en direkte signalkomposant og en ekkosignalkomposant,og disse to komposanter er tidsmæssigt adskilt fra hinanden.

35 Den direkte komposant repræsenterer trommehinden og mellemørets svar på det transiente lydindgangssignal, og denne komposant slutter sædvanligvis effektivt inden 147726 5 for en periode på 5 ms efter den indledende lyd. Ekkokomposanten optræder inden for en yderligere periode på ca. 15 ms derefter. Ekkokomposanten kan derfor let udskilles, og dette kan udføres ved at tidsudvælge den 5 i en forudbestemt konstant periode,som netop anført, eller i en passende periode, der afsluttes ved indledningen af den næste transiente lyd. Ekkokomposanten forstærkes hensigtsmæssigt yderligere og tilføres et behandlingsudstyr 6.

10 Dette behandlingsudstyr indeholder en middelværdi danner, der hensigtsmæssigt reagerer over for en række på 20-2000 ekkoer. I et simpelt apparat kan det resulterende middelværdisignal overvåges akustisk og/eller fremvises visuelt til vurdering. Middelværdisignalet 15 kan også registreres til senere separat analyse. I et mere forfinet apparat kan middelværdiekkoet underkastes en mere detaljeret direkte analyse f.eks. ved Fourier-analyse.

På grundlag af den hidtil skete udvikling kan det 20 forventes,at stimuleringsniveauer i det sunde øre på mellem -20 og + 15 dB SPL/Hz vil resultere i ekkolydfelter i øregangen på mellem 10 og 25 dB SPL ved maksimum,, og den dominerende frekvenskomposant vil formentlig ligge mellem 1 og 2 kHz. Detekterbare ekkoer under 25 10 dB SPL viser sig at angive høretab, idet et middel-høretab ved en midterfrekvens på 10-20 dB er tilstrækkelig til at sænke ekkosignalniveauet til ca.’ 0 dB SPL efter middelværdidannelsen. Den detaljerede form af middelværdiekkoet synes at variere i virkelig høj grad for 30 de forskellige patienter, således at en primær vurdering af en patients tilstand vil blive baseret på ekko-amplituden snarere end ved sammenligning med en "standardiseret" bølgeform. Imidlertid kan tilstanden for hver patient overvåges ved sammenligning af ekkoer, der 35 er frembragt til.forskellige tidspunkter.

Ekkoniveauet kan naturligvis ikke bevise en sygelig tilstand i det indre øre, fordi indgangs- og ud- 6 147726 gangssignalerne overføres gennem mellemøret, og derfor påvirkes af dettes tilstand. Dette kan der imidlertid tages hensyn til ved andre diagnoser under anvendelse af en anden teknik til undersøgelse af mellemøret. Til 5 dette sidste formål kan sonden ifølge opfindelsen anvendes til opnåelse af akustiske impedansmålinger på trommehinden. Hvis der er tale om et normalt mellemøre, kan analyse af ekkoerne give en indikation af aktiviteten i øresneglen, og det viser sig, at indgangs- og ud-10 gangsoverføringskoefficienten ved individuelle frekvenser har relation til aktiviteten i øresneglen, knyttet til svaret på disse frekvenser.

Det skal bemærkes, at ekkoet har væsentlig mindre intensitet, ca. 40 dB, end det tilhørende direkte sig-15 nal, og at anvendelsen af en øresonde, der trænger ind i og slutter tæt til den ydre øregang, har til formål at nedsætte rummet mellem sonde og trommehinde mest muligt og derved forøge de trykvariationer, der hidrører fra trommehindens bevægelse forårsaget af ekkoet. I 20 praksis har sonden været således indrettet, at den trængte mindst 0,75 cm ind i øregangen.

Det vil forstås, at opfindelsen kan ændres og udvikles yderligere inden for den mere generelle diskussion, der er anført i beskrivelsens indledning. Selv 25 om opfindelsen er beskrevet specielt i forbindelse med et transient lydindgangssignal og ekkodetektering ved tidsudvælgelse, kan der således f.eks. anvendes et kontinuert lydindgangssignal. I dette tilfælde varieres indgangssignalet hensigtsmæssigt over et frekvensområde, 30 hvorved ekkoet forårsager interferens og kan detekteres som hurtige ændringer i den akustiske impedans med frekvensen. Ved en teknik af denne type kan et simpelt resultat opnås ved indstilling af indgangssignalet til et smalt frekvensbånd, der giver det bedste ekkoudgangs-35 signal. Ved denne teknik anvendes der fortrinsvis et lydindgangssignal af lavt niveau og smalbåndsfiltrering for udgangssignalet.

Claims (5)

14772$ Til slut nogle bemærkninger om opfindelsens praktiske anvendelse. Af det ovenfor anførte fremgår klart, at opfindelsen primært finder anvendelse på kliniker og hospitaler til analyse og overvågelse af patienters 5 hørelse. Desuden kan anvendelse finde sted i forbindelse med afprøvning af medicin, idet opfindelsen kan anvendes ved vurdering af høreskader, der kan hidrøre fra en direkte virkning eller en bivirkning f.eks. ved bestemmelse af den maksimale sikre dosis ved medicin-10 udvikling og navnlig, når der anvendes dyreforsøg.

1. Apparat til afprøvning af hørelsen, indeholdende midler (2,4) til at føre lyd til en persons øre, samt 15 midler (3,5) til at detektere den bølge, der vender tilbage fra øret som svar på lyden, kendetegnet ved, at detekteringsmidlerne (3,5) er indrettet til at detektere den del af bølgen, der hidrører fra refleksion i det indre øre.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de lydtilførende midler indeholder en impulsgenerator (4) og en elektroakustisk transor (2), der reagerer over for generatoren og frembringer en repetitiv transient lyd.

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at detekteringsmidlerne (3,5) er indrettet til at reagere over for den reflekterede bølge i en periode fra 5-20 ms efter afslutningen af hver lyd.

4. Apparat ifølge krav 2 eller 3, kendeteg-30 n e t ved, at generatoren (4) kan drives ved en impulsgentagelsesfrekvens, der ikke er større end ca.

50 Hz.

5. Apparat ifølge et eller flere af kravene 2-4, kendetegnet ved en middelværdidannende ind- 35 retning (6), der reagerer over for udgangssignalet fra detekteringsmidlerne.