Научная статья на тему 'Разработка аудиометра для целей объективной аудиометрии и результаты клинических исследований'

Разработка аудиометра для целей объективной аудиометрии и результаты клинических исследований Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
144
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Д. К. Авдеева, Ю. И. Красильников

Отмечается актуальность разработки объективного аудиометра для неинвазивной регистрации электрокохлео-графических биопотенциалов (микрофонного и ационного). Даны основные характеристики разработанного аудиометра, результаты клинических исследований слуха, показано высокое диагностическое значение амплитуды и фазы микрофонного потенциала.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Д. К. Авдеева, Ю. И. Красильников

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Разработка аудиометра для целей объективной аудиометрии и результаты клинических исследований»

84

Д. К. Авдеева, Ю. И. Крисилышков

просвечиваемой толщины 10 < с1 < 16 мм чувствительность относится к первому классу качества. Дефектами сварного шва являются: газовая пора, шлаковое включение, непровар корня шва.

Использование экспериментальных рентгеновидиконов, оригинальной методики просвечивания и компьютерной обработки изображений позволило значительно улучшить основные параметры ин-троскопа. При автоматизации процесса контроля и управлении интроскопом с помощью компьютера производительность рентгенотелевизионного контроля в 15-20 раз превышает производительность радиографии. При этом не требуются расходные серебросодержащие материалы и отсутствует процесс фотообработки.

Технические характеристики интроскопа:

диапазон используемых энергий, кэВ толщина просвечивания, мм: по стали по алюминию по бериллию (полиэтилену) чувствительность контроля, % разрешающая способность, пар линий/мм диаметр поля контроля, мм потребляемая мощность, кВА

По исполнению рентгенотелевизионные интроскопы изготовляются как в бункерном варианте, так и с автономной радиационной защитой, обеспечивающей безопасную эксплуатацию его в цеховых условиях.

Для работы в полевых условиях может быть изготовлен передвижной вариант рентгенотелеви-зионого интроскопа на базе автомобиля с повышенной проходимостью и автономным источником питания.

Рентгенотелевизионный интроскоп может найти широкое применение в машиностроении, атомной, теплоэнергетической, аэрокосмической, химической, нефтяной и газовой промышленности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 27947-88. Контроль неразрушающий. Рентгенотелевизионный метод.

2. Свирякин Д.И., Филишов Н.Я., Забав и н А.Н., Савельев Ю.В., Иванов А . А . Способ изготовления рентгеновиднкона. - Патент № 2034354 РФ.МКИ НОИ 9/26.

3. ГОСТ 23055-78. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля.

4. ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Сварные соединения. Радиографический метод.

7-250

до 40 до 80 до 150 0,5- 2,0 20 и 8 18 и 90 до 1,5

УДК 615. 47:543.672

Д. К. АВДЕЕВА, Ю. И. КРАСИЛЬНИКОВ

РАЗРАБОТКА АУДИОМЕТРА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОБЪЕКТИВНОЙ АУДИОМЕТРИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Отмечается актуальность разработки объективного аудиометра для неинвазивной регистрации электрокохлео-графических биопотенциалов (микрофонного и ационного). Даны основные характеристики разработанного аудиометра, результаты клинических исследований слуха, показано высокое диагностическое значение амплитуды и фазы микрофонного потенциала.

Современные аудиометры по слуховым вызванным потенциалам (СВП) характеризуются высокой степенью развития, что обусловлено прежде всего их компьютерной основой. За рубежом производство этих приборов налажено с начала семидесятых годов и к настоящему времени представляет собой высокоразвитую подотрасль слухоизмерительных приборов наряду с акустическими ушными импедансометрами и обычными аудиометрами. Производителями объективных аудиометров являются фирмы "DISA", " Madsen Electronics", Дания; " Nicolt Biomedical Instruments", США, " Nihon Konden Kodyo Co. LTD", Япония и др.

Разработка аудиометра для целей объективной аудиометрии

85

Существующие аудиометры по СВП предназначены для измерения коротколатентных СВП (КСВП), среднелатентных СВП (ССВП) и длиннолатентных СВП (ДСВП) [1-7]. Измерение электро-кохлеографических (улитковых) потенциалов - микрофонного (МП) и акционного (АП) с заушной области либо с мочки уха человека вследствие очень малых значений этих потенциалов на поверхности головы исследуемого (десятки и сотни нановольт) не предусмотрено в известных аудиометрах. Регистрация электрокохлеографических потенциалов в этих приборах осуществляется путем прокалывания барабанной перепонки игольчатым электродом, т.е. непосредственно с улитки органа слуха, либо путем съема этих потенциалов со стенок наружного слухового прохода.

Однако измерение основных информативных параметров акционного потенциала (амплитуды и времени запаздывания) и микрофонного потенциала (амплитуды и фазы) у человека неинвазивным способом в норме и при различных патологических процессах, увеличение быстродействия аппаратуры являются актуальными задачами в диагностике слуха, в том числе у детей, так как электрокохлео-графия имеет большое диагностическое значение, но не получила широкого применения из-за несовершенства аппаратуры для измерения потенциалов улитки.

Поэтому разработка более совершенного аудиометра по СВП, позволяющего с большим быстродействием измерять электрокохлеографические потенциалы с заушной области либо с мочки уха, является актуальной задачей.

Нами разработан объективный аудиометр, предназначенный для контроля состояния улитки слуховой системы человека. Аудиометр является аппаратно-программным комплексом для неинвазивно-го измерения МП и потенциала действия (ПД), МП отражает биоэлектрическую активность слуховых рецепторов кортиева органа (волосковых клеток), а ПД - слухового нерва. Аудиометр представляет собой измерительный блок, подключаемый к ЭВМ типа IBM PC.

В аудиометре используются хлор-серебряные электроды на базе пористой керамики собственной конструкции и производства. Установка электродов проста и не требует специальной подготовки: заземляющий электрод фиксируется на лбу пациента с помощью резинового ремня, активный и эталонный - на мочках уха (клипсы). Входное сопротивление приемного тракта - 1МОм, коэффициент подавления помехи 50 Гц - не менее 100 дБ, имеется цифровой аттенюатор коэффициента усиления.

Основные характеристики звукового возбуждения:

- виды стимулов - знакопеременный звуковой щелчок, тональный непрерывный сигнал;

- частота звуковых щелчков - 10 Гц;

- длительность - 150 мкс;

- частоты тонального сигнала - 122, 244, 488, 977, 1953, 3906, 7812, 15625 Гц;

- уровень звукового давления звукового щелчка и тонального сигнала - (0-100) дБ с шагом регулировки - 5 дБ.

При измерении КСВП применяется аналого-цифровое преобразование и когерентное накопление измеряемых сигналов с параметрами:

- разрядность - 10 бит;

- время преобразования на одну точку - 32 мкс;

- число накоплений - не ограничено.

Амплитуда и фаза микрофонного потенциала измеряются фазовым методом. Время преобразования - 32 мс на одну точку. Используемые технические решения защищены авторскими свидетельствами и патентами. Программное обеспечение содержит современный пользовательский интерфейс, цветную графику высокого разрешения, обеспечивает просмотр и анализ любых фрагментов аудиограмм, сохранение результатов в файлах и базе данных, управление всеми параметрами процесса измерения. Минимальная амплитуда измеряемых СВП -0,01 мкВ.

С помощью данного аудиометра исследовалась группа, состоящая из экологически здоровых людей и пациентов со следующими диагнозами: нейросенсорная тугоухость, нейросенсорная тугоухость в сочетании с субъективным шумом, кондуктивная и смешанная формы тугоухости - глухота. Одновременно проводились и субъективные исследования слуха: тональная аудиометрия, речевая аудиомет-рия, ультразвуковое тестирование, камертональные исследования, наличие шума в ушах, тест SiSi. Проведенные исследования показали:

1. Аудиометр позволяет регистрировать и детально анализировать все описанные в литературе компоненты КСВП, амплитуды до 10~8 В.

2. Пороговая чувствительность аудиометра при измерении МП - порядка 0,2-10~7 В, при этом максимальное значение МП для экологически здоровых людей равно 0,2-10"6 В.

3. Значения параметров АП, КСВП (пиков и латентных периодов) изменяются при отклонении состояния слуховой системы от нормы.

86

Д. К. Авдеева, Ю. Г. Садовников, Л. Ф. Черноголова

4. Значения параметров МП (амплитуды и фазы), отражающих состояние биоэлектрической активности рецепторов спирального органа слуховой системы, полученные при разных интенсивностях звукового сигнала, практически коррелируют с данными, полученными с помощью субъективных методов, и с состоянием слуха у исследуемых и поэтому имеют высокое диагностическое значение.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. К и реев A.M., Широков B.C., Шахнович А.Р., Белоусов О. Б., Москаленко Ю.Г. Методы и технические средства регистрации и обработки слуховых вызванных потенциалов мозга . - М.: ЦБНТИ, 1985-Вып. 4,- 37 с.

2. К и реев A.M., Широков B.C., Шахнович А.Р., Белоусов О.Б. Автоматизированная система для исследования субмикровольтовых коротколатентных вызванных потенциалов мозга // Мед. техника. - 1984. - № 1. -С. 12-15.

3. Белов О . А . , Фроленков Г . И . , Т а в е р т к е л а д з е Г . А . Использование разложения по собственным векторам ковариационной матрицы шума при автоматическом обнаружении коротколатентного слухового вызванного потенциала//Сб.: Проблемы экспериментальной и клинической аудиологии. Т. 1. - Москва, 1992.-С. 101-111.

4. Walter D.O., Braizier М . А . Advances in EEG analysis//Electroenceph. clin. Neuro-physiol. - 1968. - V. 27. - P. 78.

5. Woodworth W . , Riernan S . S . , Fontaine A . В . The detection of auditory evoked responses using a matched filter // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. - 1983. - V. BME-30. - № 7.

6. S t e e g e r G . , Herrman О . , S p e r e n g M . Some improvemets in the measurement of variable latency acoustically evoked potentials in human eeg // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. - 1983. - May.- BME-30. - № 5.

7. Dupont Annie. Les potentiels evoques auditifs precoces normaux and pathologiques. Bull, audiphond. Ann. Sci. Univ. Franche - Comte Monogr. - 1987. - V. 3. - № 4. - P. 347-367.

УДК 615. 471;616-073.97

Д. 1С АВДЕЕВА, Ю. Г. САДОВНИКОВ, Л. Ф. ЧЕРНОГАЛОВА

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ И ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИХ ХЛОР-СЕРЕБРЯНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ЭТЭ-2

Рассмотрены области применения хлор-серебряных электродов и основные требования к ним. Отмечается, что высокие метрологические и технико-эксплуатационные характеристики электродов достигнуты благодаря постоянным научным исследованиям и совершенствованию технологического процесса их изготовления и 100%-му контролю всех технологических операций, а также улучшению их конструктивных параметров.

Наукоемкое производство хлор-серебряных электродов для широкого применения в медицине организовано в НИИ интроскопии при Томском политехническом университете в 1991 г. Электроды нашли применение в электрокардиографии, электроэнцефалографии, электрогастрографии, электромиографии, электрокохлеографии, электроокулографии.

Частотный спектр регистрируемых потенциалов изменяется от постоянных потенциалов в электроокулографии до 20000 Гц в электроэнцефалографии, диапазон измеряемых биопотенциалов изменяется от 0,01 мкВ в электрокохлеографии до нескольких сотен микровольт в электрокардиографии, время восстановления электродов от поляризации электрода после дефибриляции по ГОСТу Р 50267.25-94 не более Юс.

По этой причине к параметрам электродов предъявляются высокие требования: к величине дрейфа разности электродных потенциалов двух электродов, к напряжению шума пары электродов в данной частотной полосе исследования, поляризации и времени восстановления параметров электродов после воздействия токами. Очень важными метрологическими параметрами электродов являются: стабильность основных параметров электродов во времени, величина их изменения от температуры, влажности, давления внешней среды при воздействии каждого фактора в отдельности и в совокупности. Для достижения высоких метрологических и технико-эксплуатационных параметров электродов была проведена оптимизация всех технологических процессов изготовления электродов. Так, например, коррекции подвергся состав твердого несохнущего электролита, указанный в [1], и способ пропитки электродов. Исследования показали, что поведение твердого несохнущего электролита в открытом стакане отличается от поведения этого же электролита в пористой керамической диафрагме. Сопротивление электрода зависит от величины микропор, характера температуры, давления и влажности внешней среды. С этой целью был проведен комплекс исследований различных составов электролитов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.