ITPD20120002A1 - Apparecchiatura per l'indagine clinico-audiometrica - Google Patents

Apparecchiatura per l'indagine clinico-audiometrica Download PDF

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Description

APPARECCHIATURA PER L'INDAGINE CLINICO-AUDIOMETRICA
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un'apparecchiatura per l'indagine clinicoaudiometrica .
Negli ultimi decenni sono state sviluppate apparecchiature per i test clinici-audiometrici nell'ottica di migliorare il processo di indagine e la rilevazione di patologie della membrana timpanica dell'orecchio medio.
In generale, l'energia di una qualunque perturbazione acustica è completamente descritta dal campo di pressione acustica e di velocità della particella acustica, ovvero della velocità di vibrazione dell'aria causata dalle piccole variazioni della pressione atmosferica dovute alla presenza del suono. La quantità di energia acustica trasmessa e riflessa è infatti stimabile con la misura dell'impedenza acustica, determinabile come rapporto tra la pressione sonora e la velocità di vibrazione delle particelle in un punto.
Nel particolare caso del condotto uditivo, data la sua particolare conformazione, l'aria è vincolata ad oscillare pressoché solo lungo l'asse del canale e ciò consente, nelle misure audiometriche, di approssimare il vettore velocità con una grandezza monodimensionale.
L'acustica del condotto uditivo è pertanto descritta in termini di pressione e di velocità misurata nella direzione dell'asse del canale uditivo .
Tuttavia la tecnologia attualmente esistente nel campo dell 'impedenziometria acustica si basa sulla misura del solo campo di pressione acustica: i sistemi in uso impiegano un unico sensore microfonico per la misura della pressione in un punto, da cui viene implementata la velocità della particella acustica in quel punto.
Inoltre, ad oggi gli impedenziometri sfruttano una calibrazione del tipo ibrido, cioè di natura mista elettrica e acustica per la determinazione approssimata e indiretta del segnale di velocità che viene calibrato per confronto col segnale di pressione su volumi noti di aria.
I sistemi elaborano quindi un unico segnale corrispondente alla risposta in pressione per singole frequenze di eccitazione.
Per quanto l'implementazione della velocità sia accurata, tali sistemi presentano l'inconveniente di non risultare precisi nel processo di indagine audiometrico .
Il compito del presente trovato è quello di realizzare un'apparecchiatura per l'indagine clinico-audiomet rica in grado di misurare in modo preciso e affidabile le grandezze acustiche energetiche .
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di mettere a punto un'apparecchiatura per l'indagine clinico-audiometrica che sia un valido strumento per la rilevazione di patologie della membrana timpanica dell'orecchio medio.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un'apparecchiatura per l'indagine clinicoaudiometrica, che presenta un corpo scatolare contenente almeno una sorgente sonora di segnale acustico e almeno un rivelatore del segnale di ritorno da un ambiente di misura, detto corpo scatolare essendo associato ad almeno un dispositivo di elaborazione e controllo, caratterizzata dal fatto che detto rivelatore del segnale di ritorno comprende un sensore di velocità ed un sensore di pressione che misurano i segnali acustici di velocità e di pressione nello stesso punto.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'apparecchiatura per l'indagine clinicoaudiometrica secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 illustra l'apparecchiatura secondo il trovato in vista prospettica;
- la figura 2 illustra un ingrandimento del dispositivo di elaborazione e controllo, con alcuni dei suoi elementi schematizzati e in evidenza .
Con riferimento alle figure citate, l'apparecchiatura secondo il trovato, indicata complessivamente con il numero di riferimento 10, presenta un corpo scatolare 11, che contiene una sorgente sonora 12 di segnale acustico A ed un rivelatore 13 del segnale di ritorno B da un ambiente di misura 14, che nel caso illustrato consiste in un condotto uditivo esterno.
Il corpo scatolare 11 è associato ad un dispositivo di elaborazione e controllo 15, che è illustrato con maggior dettaglio in figura 2.
Il rivelatore del segnale di ritorno 13 comprende vantaggiosamente un sensore di velocità 16 ed un sensore di pressione 17 che misurano i segnali acustici di velocità e di pressione nello stesso punto .
In particolare, il sensore di velocità 16 è costituito da un anemometro acustico ed il sensore di pressione 17 è costituito da un microfono.
Il corpo scatolare 11 comprende convenientemente anche un adattatore 20 per l'accoppiamento con l'ambiente di misura 14, ovvero con il condotto uditivo esterno.
In particolare, il corpo scatolare 11 ha forma sostanzialmente cilindrica cava e presenta in corrispondenza di una sua estremità la sorgente sonora 12 e termina all'estremità opposta con l'adattatore 20 che è di forma tronco-conica.
Vantaggiosamente, il dispositivo di elaborazione e controllo 15 comprende una prima sezione di calcolo 18 ed una seconda sezione di calcolo 19 preposte rispettivamente al calcolo dell 'immittenza acustica e all'analisi energetica dello stesso segnale di ritorno B.
L'apparecchiatura 10 comprende anche un amplificatore 21 del segnale in uscita C dal dispositivo di elaborazione e controllo 15 e diretto alla sorgente sonora 12.
Opportunamente, il dispositivo di elaborazione e controllo 15 è provvisto di un convertitore digitale-analogico del segnale in uscita C e di un convertitore analogico-digitale 23 di un primo segnale in ingresso D proveniente dal sensore di velocità 16 e di un secondo segnale in ingresso E proveniente dal sensore di pressione 17.
Il funzionamento dell'apparecchiatura secondo il trovato è il seguente.
Un operatore genera, per mezzo di un programma di gestione dei dati, un segnale digitale a banda larga che viene convertito in analogico mediante il convertitore digitale-analogico 22, amplificato e inviato, come segnale in uscita C, alla sorgente sonora 12, la quale genera il segnale acustico A che eccita il condotto uditivo dell'orecchio (o in generale l'ambiente di misura 14).
L'energia acustica riflessa genera un segnale di ritorno B al rivelatore 13 che misura nello stesso punto, rispettivamente per mezzo dell'anemometro acustico (sensore di velocità 16) e del microfono (sensore di pressione 17) i campi di velocità e di pressione .
Il primo segnale in ingresso D ed il secondo segnale in ingresso E al dispositivo di elaborazione e controllo 15, trasdotti dal rivelatore 13, vengono digitalizzati dal convertitore analogico-digitale 23 ed archiviati. I dati così raccolti sono pronti per la successiva elaborazione, che avviene mediante due sezioni di calcolo indipendenti tra loro.
La prima sezione di calcolo 18 calcola l'immittenza acustica, si occupa cioè del calcolo delle grandezze tradizionalmente monitorate nell 'impedenziomet ria acustica.
La seconda sezione di calcolo 19 si occupa invece di un'analisi energetica dei due segnali.
In particolare quest'analisi consiste nel determinare la conduttanza e la suscettanza dell'energia e la distribuzione dei loro valori normalizzati viene rappresentata nella banda di frequenza desiderata.
Più in particolare, dalla rappresentazione in banda di frequenza della conduttanza normalizzata si ricava il valore dell 'assorbanza energetica, che indica esplicitamente la percentuale di enerqia acustica assorbita dal sistema timpanoossiculare per ogni banda di frequenza del suono inviato all'orecchio dalla sorgente sonora 12.
A differenza dei sistemi attuali, per i quali, come è stato meqlio descritto precedentemente, la calibrazione è di tipo ibrido ed il segnale di velocità è determinato su sinqole frequenze, per il sistema proposto la calibrazione del rivelatore avviene un'unica volta prima di essere assemblato nel corpo scatolare, con un puro procedimento acustico su larga banda.
È anche da notare che la rilevazione diretta in uno stesso punto dei seqnali sia di pressione che di velocità permette un calcolo più preciso dell 'immittenza acustica e la determinazione dell 'assorbanza dell'energia .
La combinazione delle misure di immittenza e di assorbanza del suono consentono di migliorare l'indagine e l'eventuale rilevazione di patologie della membrana timpanica nell'orecchio medio.
Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando un'apparecchiatura per l'indagine clinico-audiometrica che misura in modo affidabile e preciso le grandezze acustiche energetiche, rendendosi un valido strumento per la diagnostica di patologie della membrana timpanica.
Inoltre l'archiviazione dei dati acquisiti consente di impiegare l'apparecchiatura anche per la validazione indiretta di altre tecniche diagnostiche, come l'analisi delle otoemissioni acustiche, sia quelle stimolate artificialmente con appositi segnali, che quelle spontanee registrate .
Un altro vantaggio dell'apparecchiatura secondo il trovato è quello di poter riutilizzare alcuni dati intermedi, opportunamente archiviati durante il processo di misura, anche per l'ottimizzazione acustica della risposta di protesi acustiche o nei test acustici di volumi di prova o di ambienti o di particolari manufatti diversi dal condotto uditivo dell'orecchio umano.
Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento .

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Apparecchiatura (10) per l'indagine clinicoaudiomet rica, che presenta un corpo scatolare (11) contenente almeno una sorgente sonora (12) di segnale acustico (A) e almeno un rivelatore (13) del segnale di ritorno (B) da un ambiente di misura (14), detto corpo scatolare (11) essendo associato ad almeno un dispositivo di elaborazione e controllo (15), caratterizzata dal fatto che detto rivelatore del segnale di ritorno (13) comprende un sensore di velocità (16) ed un sensore di pressione (17) che misurano i segnali acustici di velocità e di pressione nello stesso punto.
  2. 2) Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di elaborazione e controllo (15) comprende una prima sezione di calcolo (18) ed una seconda sezione di calcolo (19) preposte rispettivamente al calcolo dell 'immittenza acustica e all'analisi energetica del segnale di ritorno (B).
  3. 3) Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto sensore di velocità (16) è costituito da un anemometro acustico .
  4. 4) Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto sensore di pressione (17) è costituito da un microfono.
  5. 5) Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto corpo scatolare (11) comprende un adattatore (20) per l'accoppiamento con detto ambiente di misura (14).
  6. 6) Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto ambiente di misura (14) consiste in un condotto uditivo esterno.
  7. 7) Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un amplificatore (21) del segnale in uscita (C) da detto dispositivo di elaborazione e controllo (15) e diretto a detta sorgente sonora (12).
  8. 8) Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di elaborazione e controllo (15) è provvisto di un convertitore digitale-analogico (22) del segnale in uscita (C).
  9. 9) Apparecchiatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di elaborazione e controllo (15) è provvisto di un convertitore analogico-digitale (23) di un primo segnale in ingresso (D) proveniente da detto sensore di velocità (16) e di un secondo segnale in ingresso (E) proveniente da detto sensore di pressione (17) .
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