Αξιολόγηση της ακουστικής ικανότητας χρήστη με υλοποίηση εφαρμογής για smartphone σε πλατφόρμα Android.

Transcript

1 ΔΙΑΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ & ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΘΝΙΚΟΥ ΜΕΤΣΟΒΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ Αξιολόγηση της ακουστικής ικανότητας χρήστη με υλοποίηση εφαρμογής για smartphone σε πλατφόρμα Android. Μήτρου Εμμανουήλ Στυλιανός Επιβλέπων : Διονύσιος-Δημήτριος Κουτσούρης, Καθηγητής Ε.Μ.Π Αθήνα, Μάιος 2016

2 2

3 Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΩΝ ΕΠΙΚΥΡΩΝΕΙ ΤΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΟΥ ΦΟΙΤΗΤΗ ΜΗΤΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΣΤΥΛΙΑΝΟΥ ΚΟΥΤΣΟΥΡΗΣ ΔΙΟΝΥΣΙΟΣ-ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ, Καθηγητής Ε.Μ.Π ΜΑΤΣΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής Ε.Μ.Π ΝΙΚΗΤΑ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΑ, Καθηγήτρια Ε.Μ.Π Αθήνα, Μάιος

4 4

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία μιας εφαρμογής η οποία θα επιτρέπει, μέσω ενός έξυπνου κινητού (smartphone), την διεξαγωγή ελέγχου ακοομετρίας καθαρών τόνων (Pure Tone Audiometry-PTA). Η εφαρμογή επιτρέπει την άμεση εξέταση της ακουστικής ικανότητας ενός χρήστη ακολουθώντας μία αλληλουχία βημάτων τα οποία περιγράφονται και αναλύονται. H εφαρμογή ονομάζεται PTAudiometry δημιουργήθηκε για το λειτουργικό σύστημα Android και η γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίησή της είναι η Java, καθώς αποτελεί την επίσημη γλώσσα που χρησιμοποιείται για ανάπτυξη εφαρμογών Android. Οι έξυπνες εφαρμογές που σχετίζονται με την υγεία και την ιατρική συγκαταλέγονται ανάμεσα στις δημοφιλέστερες κατηγορίες εφαρμογών που σε συνδυασμό με την όλο και αυξανόμενη χρήση έξυπνων συσκευών επιτρέπουν την άμεση εξέταση σε οποιοδήποτε μέρος. Η εφαρμογή PTAudiometry με κανέναν τρόπο δεν μπορεί να αντικαταστήσει την κλασσική μέθοδο της ακοομετρίας καθαρών τόνων. Μέσω της εφαρμογής δίνεται η δυνατότητα διάγνωσης της απώλειας ακοής οπουδήποτε, σε περιπτώσεις περιορισμένης πρόσβαση σε κλινικές συσκευές, π.χ., στο γενικό ιατρό. Στο Κεφάλαιο 1 περιγράφεται η ανατομία και η φυσιολογία του αυτιού το οποίο αποτελεί το όργανο της ακοής και της ισορροπίας. Στο Κεφάλαιο 2 παρουσιάζονται τα είδη δοκιμών που χρησιμοποιούνται στην ακοομετρία με μεγαλύτερη έμφαση στην Ακοομετρία καθαρών τόνων. Στο Κεφάλαιο 3 παρέχεται μία σύνοψη των εφαρμογών και μεθόδων βαθμονόμησης που έχουν αναπτυχθεί για την ακοομετρία καθαρών τόνων αέρινης αγωγιμότητας με την χρήση λογισμικού. Στο κεφάλαιο 4 αναλύεται και περιγράφεται η εφαρμογή PTAudiometry με τις βασικές μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν. Τέλος στο Κεφάλαιο 5 αναφέρονται τα συμπεράσματα και οι μελλοντικές επεκτάσεις της εργασίας. Λέξεις κλειδιά Αυτί, Ακοομετρία καθαρών τόνων (PTA), Android, Όριο ακοής, Ακοόγραμμα, Βιολογική Βαθμονόμηση. 5

6 ABSTRACT The purpose of this dissertation is to create an application that will allow, via a smart device, the performing control of Pure Tone Audiometry (PTA). The application allows an immediate examination of hearing, following by a sequence of steps which are described and analyzed. The application is called PTAudiometry which is created for the Android operating system and the programming language used for its implementation is Java since it is the official language for Android application development. Smart applications related to health and medicine are among the most popular categories of applications that in combination with the increasing use of smart devices allow direct examination at any place. The PTAudiometry, for sure, cannot replace the conventional method of pure tone audiometry but it can be used for an initial diagnosis of user s hearing loss. Τhe first Chapter includes the anatomy and physiology of the ear which constitutes the organ of hearing and balance. In Chapter two is presented the types of tests which are used in audiometry with a greater emphasis on pure tone audiometry. The Chapter three provides an overview of applications and calibration methods developed for air conductive pure tone audiometry. In Chapter four is analyzed the application PTAudiometry with the basic methods which were used. Finally, the Chapter five presents the conclusions and the future work extensions. Key words Ear, Pure Tone Audiometry, Android, Hearing threshold, Audiogramm, Biological calibration. 6

7 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον καθηγητή κο. Κουτσούρη Διονύσιο- Δημήτριο για την πολύτιμη βοήθεια του και τη συμπαράσταση του σε όλη τη διάρκεια της διπλωματικής εργασίας. Επίσης ευχαριστώ θερμά τους υποψήφιους διδάκτορες, Κατρακάζα Παναγιώτη και Μπιζόπουλο Πασχάλη για την σημαντική βοήθεια τους. Ιδιαίτερες ευχαριστίες θέλω να εκφράσω προς την οικογένεια μου για την διαχρονική συμπαράσταση τους. 7

8 8

9 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 5 ABSTRACT... 6 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... 7 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ... 9 ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΙΚΟΝΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ήχος Ανατομία και φυσιολογία του αυτιού Εξωτερικό Αυτί Μέσο Αυτί Εσωτερικό Αυτί Φυσιολογία της ακοής Ακουστότητα Αιτίες της απώλειας ακοής Τύποι απώλειας ακοής Βαρηκοΐα τύπου αγωγής ή αγωγιμότητας Νευροαισθητήρια βαρηκοΐα ή βαρηκοΐα τύπου αντιλήψεως Βαρηκοΐα μικτού τύπου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΕΞΕΤΑΣΗ ΑΚΟΗΣ Ακοομετρία Ακοομετρία με τονοδότες Ομιλητική ακοομετρία Ακοομετρία ακουστικής αντιστάσεως Ακοομετρία προκλητών ακουστικών δυναμικών Δοκιμασία ακουστικού αντανακλαστικού Ακοομετρία καθαρών τόνων Εισαγωγή στην ακοομετρία καθαρών τόνων Κλίμακες Decibel στην ακοολογία Εξοπλισμός ακοόμετρου και περιβάλλον δοκιμής Ακοόγραμμα Διαδικαστικά πρότυπα δοκιμής και βαθμονόμησης Διαδικασία ακοομετρίας καθαρών τόνων

10 2.7.7 Μέθοδος συγκάλυψης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Εισαγωγή Μέθοδοι βιολογικής βαθμονόμησης Μέθοδος με τη χρήση ενός σήματος διαμορφωμένου πλάτους Μέθοδος με τη παρουσίαση 2 ήχων που διαφέρουν κατά 5 db ή 2 db Αύξουσα μέθοδος Μέθοδος Bekesy Εφαρμογές βασισμένες στις νέες τεχνολογίες ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓHΣ Περιγραφή προβλήματος Περιβάλλον ανάπτυξης και γλώσσα προγραμματισμού εφαρμογής Λογισμικό Android Χαρακτηριστικά Android Αρχιτεκτονική του Android Λειτουργικές απαιτήσεις εφαρμογής Αποθήκευση και ανάκτηση Δεδομένων με SQLite Εφαρμογή PTAudiometry και μέθοδοι Περιγραφή εφαρμογής Μέθοδοι Εφαρμογής και Κλάσεις Βάση δεδομένων εφαρμογής Περιγραφή κλάσης GenerateSounds Περιγραφή κλάσης Controller Περιγραφή κλάσης Threshold Περιγραφή κλάσης Calibration Περιγραφή κλάσης DataModel και GraphView ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΕΚΤΑΣΕΙΣ Συμπεράσματα Μελλοντικές επεκτάσεις ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

11 ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 1: Ακουστό φάσμα συχνοτήτων Εικόνα 2: Τα τρία τμήματα αυτιού, το έξω αυτί, το μέσο αυτί και το έσω αυτί Εικόνα 3: Πτερύγιο αυτιού Εικόνα 4: Απεικόνιση Μέσου Αυτιού Εικόνα 5: Σύνδεση τριών οσταρίων, Σφύρα, Άκμονα και Αναβολέα Εικόνα 6: Οστέινος Λαβύρινθος Εικόνα 7: Υμενώδης Λαβύρινθος (εγκάρσια διατομή) Εικόνα 8: Βασική μεμβράνη, ανάλυση των ηχητικών συχνοτήτων Εικόνα 9: Καμπύλες ίσης ακουστότητας, γνωστές και ως καμπύλες Fletcher Munson Εικόνα 10: Τρία διαπασών διαφορετικού μεγέθους. Το μεγαλύτερο διαπασών σε μήκος, 512 Hz Εικόνα 11: Θέση τονοδοτών κατά τη διάρκεια της εξέτασης Weber & Rinne Εικόνα 12: Τυμπανογράφος Εικόνα 13: Τυμπανόγραμμα τύπου Α,B,C [14] Εικόνα 14: Ακοομετρητής Καθαρών Τόνων [19] Εικόνα 15: Θάλαμος ακοομετρίας [19] Εικόνα 16: Παράδειγμα ακοογράμματος καθαρού τόνου και τα σύμβολα που συνιστώνται από την ASHA Εικόνα 17: (α) Εξασθένηση με εναέρια αγωγιμότητα. (β) Εξασθένηση με αγωγιμότητα των οστών Εικόνα 18: Ακοόγραμμα απεικόνισης μεθόδου Bekesy Εικόνα 19: Διάγραμμα ροής της διαδικασίας προσδιορισμού ακουστικού ορίου σε θορυβώδη περιβάλλοντα [26] Εικόνα 20: Βαθμονόμηση Ακουστικού για καθαρό τόνο 1000 Hz [26] Εικόνα 21: α) Θέση του μικροφώνου μέτρησης β) Θέση ακουστικών γ) Ηχόμετρο Abatronic AB-8850 [27] Εικόνα 22: Αλγόριθμος Βαθμονόμησης [27] Εικόνα 23: Κατώτατα όρια παραγωγής καθαρών τόνων για κάθε συχνότητα [28] Εικόνα 24: Διαδικασία βαθμονόμησης σύμφωνα με τον Seung-Won Shin [29] Εικόνα 25: Η αρχική οθόνη του Android 6.0 με εφαρμογές της Google Εικόνα 26: Επίπεδα Αρχιτεκτονικής Android Εικόνα 27: Σήμα Εφαρμογής PTAudiometry Εικόνα 28: Αρχική καρτέλα εφαρμογής Εικόνα 29: Καρτέλα Information About Test (α) και Αbout us (β) Εικόνα 30: (α) Alert Dialog προειδοποιεί τον χρήστη εισέλθει στην βαθμονόμηση (β) Alert Dialog η βαθμονόμηση πρέπει να υλοποιηθεί από άτομο με φυσιολογική ακοή Εικόνα 31: Καρτέλα Headphones Μη Σύνδεση Ακουστικών, Σύνδεση Ακουστικών Εικόνα 32: Καρτέλα επιλογή ωτός

12 Εικόνα 33: Καρτέλα επιλογής συχνότητας για βαθμονόμηση Εικόνα 34: Καρτέλα Calibration διαδικασίας βαθμονόμηση Εικόνα 35: Καρτέλα επιλογής συχνότητας προς εξέταση Εικόνα 36: Καρτέλα διαδικασίας εύρεσης κατώτατου ορίου ακοής Εικόνα 37: Καρτέλα διαδικασίας επιλογής συχνότητας με την εμφάνιση επιλογής τερματισμού διαδικασία Εικόνα 38: Καρτέλα ακοογράμματος και αποτελεσμάτων Εικόνα 39: Καρτέλα ακοογράμματος και αποτελεσμάτων - Επιλογή δεξιού αυτιού.. 84 Εικόνα 40: Καρτέλα ακοογράμματος και αποτελεσμάτων- Επιλογή αριστερού αυτιού Εικόνα 41: Καρτέλα εμφάνισης αποθηκευμένων τεστ με δυνατότητα προβολής η διαγραφής Εικόνα 42: Σχεδιάγραμμα Βάσης Δεδομένων Εικόνα 43: Περίοδος Ημητονοειδούς σήματος [37] Εικόνα 44: Στιγμιότυπο Αυξητικής μεθόδου, αύξηση-10 db και μείωση-5 db

13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα δύο βασικά συστήματα παραγωγής και ανίχνευσης του ήχου στον άνθρωπο είναι αφενός ο λάρυγγας και οι στοματικές κοιλότητες, που αποτελούν τη φυσική πηγή του ήχου, και αφετέρου το αυτί που είναι ο φυσικός δέκτης του ήχου. Η αντίληψη του ήχου αποτελεί βασική αίσθηση σε πολλούς οργανισμούς και πραγματοποιείται μέσω της ακοής. Στον άνθρωπο η φυσιολογική ακοή εκτείνεται για ήχους με συχνότητα μεταξύ 20 Hz και Hz με σημαντικές διαφορές στο φάσμα μεταξύ των ατόμων, ακόμα και από την ηλικία των 8 ετών, και εντονότερη συρρίκνωση στις υψηλές συχνότητες. Οι ήχοι της ομιλίας είναι σύνθετα ακουστικά κύματα βάση των οποίων επιτυγχάνεται η επικοινωνία. Το ανθρώπινο ακουστικό σύστημα είναι ένας πολύ ευαίσθητος ηλεκτοακουστικός μεταλλάκτης, ο οποίος συλλαμβάνει ακουστικά κύματα ενός μεγάλου εύρους συχνοτήτων, εντάσεων και κυματομορφών. Το αυτί μετατρέπει τις διακυμάνσεις της ακουστικής πίεσης σε ηλεκτρικούς παλμούς οι οποίοι, µέσω του ακουστικού νεύρου, μεταβιβάζονται στον εγκέφαλο για επεξεργασία, αναγνώριση και την μετατροπή τους σε αίσθηση. Με αυτόν τον τρόπο ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται τον ήχο. Εκτός από όργανο που σχετίζεται με την αίσθησης της ακοής σημαντικό ρόλο διαδραματίζει και στην αίσθηση ισορροπίας του ανθρώπου. Αποτελεί το πρώτο αισθητήριο όργανο που μπορεί να λειτουργήσει κατά την εμβρυική ζωή. Μπορεί να προστατευτεί από τους ήχους υψηλής έντασης ενισχύοντας τους ήχους που είναι απαραίτητοι. Πολλές ασθένειες σχετίζονται με το αυτί, στις οποίες περιλαμβάνεται η απώλειας ακοής, οι εμβοές και η διαταραχή ισορροπίας, όπως ο ίλιγγος. 1.1 Ήχος Στη φυσική τα ηχητικά κύματα παράγονται από σώματα που εκτελούν μηχανικές ταλαντώσεις (δονήσεις), και επομένως χαρακτηρίζονται ως μηχανικά κύματα (ελαστικότητας) που μεταφέρουν μηχανική ενέργεια. Αυτές οι μεταβολές διαδίδονται με τη μορφή ηχητικών κυμάτων. Στη φυσιολογία και την ψυχολογία, ο 13

14 ήχος μπορεί να ορισθεί ως η αντίληψή των κυμάτων αυτών από τον εγκέφαλο. Στον άνθρωπο η ακοή εκτείνεται για ήχους με συχνότητα μεταξύ 20 Hz και Hz. Το εύρος αυτό διαφέρει και σε μεγαλύτερες ηλικίες παρατηρείται μείωση της αντίληψης υψηλών συχνοτήτων. Οι ήχοι κάτω από 20 Hertz ονομάζονται υπόηχοι και οι ήχοι πάνω από hertz υπέρηχοι. Η ένταση του ήχου μετριέται με ντεσιμπέλ. Σε άλλους οργανισμούς το φάσμα της ακοής διαφέρει, για παράδειγμα στον σκύλο το εύρος ακοής εκτείνεται μεταξύ 40 Hz και Hz. Στον πίνακα αναφέρονται μερικά παραδείγματα εντάσεων ήχου. Εικόνα 1: Ακουστό φάσμα συχνοτήτων Ανατομία και φυσιολογία του αυτιού Το αισθητήριο όργανο της ακοής αποτελείται από τρία τμήματα, το έξω αυτί (έξω ους), το μέσο αυτί (μέσο ους) και το έσω αυτί (έσω ους). Πρώτο είναι το εξωτερικό τμήμα του αυτιού το οποίο αποτελείται από το πτερύγιο, που είναι προσκολλημένο στην πλάγια επιφάνεια του κεφαλιού, και από τον ακουστικό πόρο (σωλήνας) που καταλήγει προς το εσωτερικό του, στο τύμπανο. Το συγκεκριμένο τμήμα θα μπορούσε να αναφερθεί ως το μέρος εκείνο που κατευθύνει τον ήχο προς το µέσο αυτί. Στο τέλος του εξωτερικού τμήματος υπάρχει η τυμπανική μεμβράνη ή τύμπανο η οποία χωρίζει το συγκεκριμένο τμήμα με το μέσο τμήμα του αυτιού. Δεύτερο είναι το μέσο τμήμα του αυτιού (μέσο ους) το οποίο είναι μια κοιλότητα της λιθοειδούς μοίρας του κροταφικού οστού, η οποία βρίσκεται στα πλάγια. Το μέσο αυτί είναι ένας χώρος πού περιέχει αέρα καθώς και τρία 1 Maldovan, M. (2013). Sound and heat revolutions in phononics. Nature,503(7475),

15 πολύ σημαντικά οστάρια. Τη σφύρα τον άκμονα και τον αναβολέα. Η σφύρα είναι κολλημένη στο τύμπανο από την μέσα πλευρά και ο αναβολέας στο ελλειψοειδές παράθυρο του έσω αυτιού. Το ελλειψοειδές παράθυρο είναι μία μικρή μεμβράνη επάνω στο οστό του κοχλία, περίπου σαν τη τυμπανική μεμβράνη αλλά πολύ πιο μικρή. Τρίτο είναι το εσωτερικό τμήμα (έσω ους), το οποίο αποτελείται από μια σειρά κοιλοτήτων στο εσωτερικό της λιθοειδούς μοίρας του κροταφικού οστού. Το τμήμα είναι υπεύθυνο για την μετατροπή των μηχανικών σημάτων σε ηλεκτρικά σήματα ώστε να μεταφερθεί η πληροφορία στον εγκέφαλο [1]. Εικόνα 2: Τα τρία τμήματα αυτιού, το έξω αυτί, το μέσο αυτί και το έσω αυτί Εξωτερικό Αυτί Το εξωτερικό ή έξω αυτί αποτελείται από δύο μέρη: το πτερύγιο, που προεξέχει στα πλάγια του κεφαλιού, αποτελώντας ένα φυσιογνωμικό χαρακτηριστικό του προσώπου, και τον έξω ακουστικό πόρο που οδηγεί προς το εσωτερικό του. Η λειτουργία του είναι να μεταφέρει τα ηχητικά κύματα στο τύμπανο και στο μέσο αυτί [2]

16 Πτερύγιο Το πτερύγιο του αυτιού εντοπίζεται στο πλάγιο του κεφαλιού και συνιστάται από ινοχόνδρινο σκελετό, τον πτερυγαίο χόνδρο, ο οποίος επικαλύπτεται από δέρμα. Χαρακτηρίζεται σαν το μέσο εκείνο που βοηθά στην σύλληψη των ήχων. Οι χαρακτηριστικές κοιλότητες του πτερυγίου είναι ο έλικας, η τριγωνοειδής και σκαφοειδής κοιλότητα, ο αντιέλικας, η κόχη, ο τράγος, ο αντίτραγος, ο λοβός και η οπή, η οποία αποτελεί την είσοδο του ακουστικού πόρου [2]. Επιτελεί δύο βασικές λειτουργίες. Η πρώτη είναι η συγκέντρωση των ήχων που φτάνουν σε αυτό και η διοχέτευση τους στο ακουστικό κανάλι και η δεύτερη είναι ο εντοπισμός της ηχητικής πηγής. Η παρουσία του πτερυγίου αυξάνει κατά 5dΒ την πίεση που ασκείται στο τύμπανό για τους ήχους που έρχονται από μπροστά. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η ενίσχυση της ακοής του ατόμου έχοντας την παλάμη του ακριβώς πίσω από το αυτί του, κίνηση που αυξάνει την επιφάνεια του πτερυγίου με αποτέλεσμα τα ηχητικά σήματα να φθάνουν ενισχυμένα στον ακουστικό πόρο [3]. Εικόνα 3: Πτερύγιο αυτιού 3. Ακουστικός Πόρος Ο ακουστικός πόρος ή σωλήνας είναι το κανάλι πού ξεκινάει από το βαθύτερο τμήμα της κόγχης και καταλήγει στην τυμπανική μεμβράνη. Συνιστά σωλήνα με μέση διάμετρο 0,8 cm και μήκος περίπου 2,3-2,5 cm έχοντας την ικανότητα να ενισχύει τον ήχο από τα 3 έως 12 khz. Ο ακουστικός πόρος δεν

17 ακολουθεί μία ευθεία διαδρομή αλλά ελαφρώς τοξοειδής. Τα τοιχώματα του αποτελούνται από χόνδρο και οστό. Σε όλο το μήκος του ο έξω ακουστικός πόρος καλύπτεται με δέρμα, ένα μέρος του οποίου περιέχει τρίχες και ιδρωτοποιούς αδένες που παράγουν την κυψέλη (κερί) [1]. Θα μπορούσε να παρομοιασθεί σαν σωλήνας ανοιχτός από το ένα άκρο και κλειστός από το άλλο, όσο αφορά την συμπεριφορά του στην διέλευση του ηχητικού κύματος. Παρουσιάζει δηλαδή το φαινόμενο του συντονισμού και των στάσιμων κυμάτων. Συντονισμό έχουμε όταν το μήκος κύματος της συχνότητας είναι τέσσερις φορές πιο μεγάλο από το μήκος του καναλιού και στάσιμο κύμα όταν η συχνότητα έχει μήκος κύματος ίσο με το μήκος του καναλιού. Εξαιτίας του φαινομένου του συντονισμού, η ενίσχυση που μπορεί να προκαλέσει πλησιάζει ακόμα και τα 15 db, με το μέγιστο να βρίσκεται κοντά στη συχνότητα που ο σωλήνας έχει το ένα τέταρτο του μήκους κύματος, δηλαδή περίπου στα 3 khz [3] Μέσο Αυτί Το μέσο αυτί είναι μια αεροφόρος κοιλότητα και επενδυμένος με βλεννογόνο που βρίσκεται στο κροταφικό οστό μεταξύ του τυμπανικού υμένα, ο οποίος θα αναλυθεί στην συνέχεια, και του έξω τοιχώματος του έσω αυτιού προς τα μέσα. Η μετάδοση της ενέργειας από ένα μέσο με χαμηλή χαρακτηριστική αντίσταση σε ένα άλλο με πολύ μεγαλύτερη είναι ένα πολύ δύσκολο πρόβλημα. Αυτό ακριβώς είναι το πρόβλημα πού καλείτε να λύσει η φύση με την μεταφορά ήχου από την αέρινη οδό του ακουστικού πόρου στο υγρό του κοχλία. Η λύση δίνεται με την παρεμβολή του μέσου αυτιού. Η λειτουργία του μέσου αυτιού είναι η μεταβίβαση ηχητικών κυμάτων από τον τυμπανικό υμένα κατά μήκος της τυμπανικής κοιλότητας στο εσωτερικό τμήμα του αυτιού, όπου οι δονήσεις μετατρέπονται σε σήμα, το οποίο ο εγκέφαλος αναγνωρίζει ως ήχο. Στην πραγματικότητα ο ρόλος του μέσου αυτιού είναι η προσαρμογή των χαρακτηριστικών αντιστάσεων του αέρα του έξω αυτιού και του υγρού του κοχλία. Σε περίπτωση απουσίας του τότε το ηχητικό κύμα θα έπεφτε απ ευθείας πάνω στο υγρό του κοχλία και σαν αποτέλεσμα θα είχαμε την σχεδόν ολοκληρωτική ανάκλαση του. Είναι γνωστό πως μία από τις βασικότερες ιδιότητες κάθε υλικού μέσου σε ό,τι αφορά τη διάδοση ηχητικών κυμάτων είναι η χαρακτηριστική ακουστική του 17

18 εµπέδηση (Ζ). Η τιμή Ζ του αέρα εν αντιθέσει με την αντίστοιχη τιμή της λέμφου του κοχλία διαφέρει σημαντικά. Στην περίπτωση στην οποία το ηχητικό κύμα εισερχόταν στον κοχλία προερχόμενο από τον αέρα, χωρίς την διαμεσολάβηση άλλου υλικού, το επίπεδο έντασης στη λέμφο θα ήταν κατά 30dB μικρότερο από τον αέρα. Τη λύση του προβλήματος, δηλαδή της προσαρμογής μεταξύ των εμπεδήσεων αέρα και λέμφου του κοχλία, την παρέχει το μέσο αυτί. Η προσαρμογή αυτή πραγματοποιείται µε τα τρία βασικά οστάρια τα οποία μεταβιβάζουν τις δονήσεις του τυμπάνου στην ωοειδή θυρίδα. Το πλάτος του κύματος που μεταφέρεται στην ωοειδή θυρίδα μειώνεται περίπου κατά ¾ του πλάτους της τυμπανικής μεμβράνης. Αυτό έχει ως συνέπεια την αύξηση της δύναμης που ασκείται περίπου 1,3 φορές και σε συνδυασμό με το γεγονός πως η επιφάνεια της ωοειδής θυρίδας είναι μικρότερη κατά 15 φορές από την επιφάνεια της τυμπανικής μεμβράνης, η πίεση που ασκείται στο υγρό του κοχλία είναι περίπου 20 (1.3*15) φορές μεγαλύτερη από την πίεση του ηχητικού κύματος στην τυμπανική μεμβράνη. Η ένταση του ήχου η οποία εισέρχεται στον κοχλία υπολογίζεται σύμφωνα με την ακόλουθη συνάρτηση: Όπου : η ακουστική πίεση που ασκείται στο τύμπανο η πίεση στην ωοειδή θυρίδα (p 20p) : εμπέδηση αέρα : εμπέδηση λέμφου Η ένταση αυτή υπολογίζεται περίπου στο 1/10 της έντασης του ήχου στο τύµπανο, με αποτέλεσμα η απώλεια σε ένταση να περιορίζεται σε 10dB περίπου αντί των 30dB με απευθείας μετάδοση από τον αέρα στη λέµφο. Άλλη σημαντική λειτουργία του μέσου αυτιού είναι η προστασία του κοχλία από δυνατούς ήχους. Η παρουσία αυτών των ήχων έχει ως συνέπεια την συστολή 18

19 ορισμένων μυών µε αποτέλεσμα τη μείωση της ακουστικής ενέργειας που μεταβιβάζεται από το µέσο αυτί 4. Το μέσο αυτί αποτελείται από την τυμπανική μεμβράνη τα τρία ακουστικά οστάρια (σφύρα, άκμονας, αναβολέας), την κοιλότητα του μέσου αυτιού και την ευσταχιανή σάλπιγγα. Εικόνα 4: Απεικόνιση Μέσου Αυτιού 5. Τυμπανική Μεμβράνη Η τυμπανική μεμβράνη αποτελεί το όριο του έξω ακουστικού πόρου και της τυμπανικής κοιλότητας. Είναι λεπτή, ημιδιαφανής και ελλειπτική. Ο κάθετος άξονας είναι περίπου 10mm και ο οριζόντιος 8-9 mm ενώ το πάχος της είναι περίπου 0,1 mm. Η ακαμψία της τυμπανικής μεμβράνης είναι πολύ σημαντική για την αποτελεσματική μετάδοση ενέργειας. Η λειτουργία της έγκειται στη μετάδοση του ήχου από τον έξω ακουστικό πόρο προς τη σφύρα και απώτερα μέσω του τυμπανοοσταριώδους συστήματος προς την ωοειδή θυρίδα. Μεταφέρει τις δονήσεις που προκαλούνται σε αυτήν στα οστάρια, τα οποία τη συνδέουν με τον κοχλία [4]. Οστάρια: Σφύρα, Άκμονας και Αναβολέας Τα οστάρια λειτουργούν ως ένα σύστημα γωνιακών μοχλών, για να δημιουργούν ηχητικές δονήσεις στο έσω ους. Η μετάδοση των δονήσεων του τυμπανικού υμένα προς το εσωτερικό τμήμα του αυτιού επιτυγχάνεται με τρία αλληλοσυνδεόμενα, κινητά οστά, τα οποία γεφυρώνουν το διάστημα μεταξύ 4 Bilmes, J. B. (2005),

20 τυμπανικού υμένα και έσω αυτιού. Το πρώτο οστό η σφύρα το οποίο είναι και το μεγαλύτερο από τα υπόλοιπα οστάρια πού σχηματίζουν τη μηχανική σύνδεση προσφύεται στον τυμπανικό υμένα. Το δεύτερο οστό κατά σειρά μεγέθους είναι ο άκμονας ο οποίος συνδέεται με το τρίτο, τον αναβολέα. Η βάση του αναβολέα είναι προσαρμοσμένη στην ωοειδή θυρίδα στο λαβυρινθικό τοίχωμα του μέσου αυτιού. Καθώς τα ηχητικά κύματα πέφτουν στο τύμπανο και το ταλαντώνουν, ανάλογα με την ένταση και τη συχνότητα, η ταλάντωση αυτή μεταφέρεται μέσω του συστήματος των οστών στη μεμβράνη της βάσης του αναβολέα. Δηλαδή στο ελλειψοειδές παράθυρο. Η τελευταία είναι αυτή πού διαταράσσει τα υγρά του κοχλία [4]. Εικόνα 5: Σύνδεση τριών οσταρίων, Σφύρα, Άκμονα και Αναβολέα 6. Σφύρα και αναβολέας συνδέονται με τον άκμονα. Τα τρία αυτά οστάρια σχηματίζουν μία μηχανική σύνδεση με σκοπό να μεταφέρουν της κινήσεις του τυμπανικού υμένα στο υγρό του κοχλία πού βρίσκεται στο έσω αυτί. Τέλος είναι σημαντικό να αναφερθεί, πως με τα οστάρια σχετίζονται δύο μύες, ο τείνων το τύμπανο και ο μυς του αναβολέα. Ο πρώτος μυς καταλήγει σε ένα στρογγυλό τένοντα που καταφύεται στο άνω μέρος της λαβής της σφύρας. Η σύσπαση του μυός αυτού έλκει τη λαβή της σφύρας της προς τα μέσα, πράγμα που τεντώνει τον τυμπανικό υμένα και μειώνει το εύρος των δονήσεων που προκαλούν οι έντονοι θόρυβοι. Ο δεύτερος μυς καταφύεται στην οπίσθια επιφάνεια του αυχένα του αναβολέα. Η σύσπαση του μυός του αναβολέα, έλκει τον αναβολέα της προς τα πίσω και προλαμβάνει την υπερβολική ταλάντωση, προστατεύοντας το αυτί από την παρουσία ισχυρών θορύβων [5]

21 Ευσταχιανή Σάλπιγγα Η τυμπανική κοιλότητα είναι γεμάτη με αέρα και χωρίζει το εξωτερικό από το εσωτερικό αυτί. Η ευσταχιανή σάλπιγγα είναι πόρος (σωλήνας) με τον οποίο συγκοινωνεί το μέσο αυτί με το ρινοφάρυγγα. Έχει δύο στόμια, από τα οποία το ένα συγκοινωνεί με το φάρυγγα και το δεύτερο με το μέσο αυτί. Παριστά δηλαδή έναν αεραγωγό σωλήνα μήκους 3,5 cm μήκος βοηθώντας στην εξίσωση της πιέσεως και τις δυο πλευρές του τυμπανικού υμένα, απαραίτητη προϋπόθεση για την φυσιολογική ακοή. Το 1/3 περίπου του αγωγού της είναι οστέινο, ενώ το υπόλοιπο είναι από χόνδρο. Φυσιολογικά παραμένει κλειστή και ανοίγει κατά την κατάποση και τη μάσηση ώστε να περάσει μικρή ποσότητα αέρα και να εξισωθεί η πίεση μεταξύ του μέσου αυτιού και του περιβάλλοντος. Εν απουσία της, η είσοδος του αέρα στο μέσο αυτί θα ήταν αδύνατη με αποτέλεσμα τη καταστροφή του τυμπάνου λόγω της διαφοράς πίεσης με το περιβάλλον. Η ευσταχιανή σάλπιγγα χρησιμοποιείται από τον οργανισμό για την παροχέτευση της βλέννας που συσσωρεύεται στο μέσο αυτί από μολύνσεις ή αλλεργίες [2]. Ακουστική πίεση Μέσου Αυτιού Στην βάση της λειτουργίας του μέσου αυτιού έχουμε μια αύξηση της πιέσεως πάνω στη μεμβράνη του αναβολέα σε σχέση με την τυμπανική μεμβράνη ενώ ταυτόχρονα έχουμε και ένα περιορισμό του εύρους της μετακίνησης της πρώτης σε σχέση με την δεύτερη. Πολύ σημαντικός ρόλος του μέσου αυτιού είναι η προστασία του όλου ακουστικού συστήματος από ήχους πολύ δυνατής εντάσεως, πολύ υψηλής συχνότητας ή πολύ χαμηλής συχνότητας. Η προστασία παρέχεται με την βοήθεια δύο πολύ μικρών μυών (των μικρότερων στο ανθρώπινο σώμα), Το τύμπανο και τον μυ του αναβολέα. Όταν αυτοί συστέλλονται η λειτουργία του συστήματος των οσταρίων περιορίζεται σημαντικά. Η προστασία αυτή είναι ανακλαστική και τίθεται σε λειτουργία κάθε φορά πού εκτιθέμαστε σε έναν ήχο τέτοιας συχνότητας ή εντάσεως πού δεν πρέπει να διοχετευθεί στο έσω αυτί. Η αντίσταση μεταξύ του αέρα και του υγρού του έσω ωτός ισούται 4000:1, άρα οι πιέσεις που πρέπει να επιτευχθούν κατά προσέγγιση είναι 63:1. Στην επίτευξη της άσκησης της συγκεκριμένης αναλογίας βασικό ρόλο διαδραματίζει η μηχανική 21

22 σύνδεση των οσταρίων που εντοπίζονται μεταξύ του τυμπάνου και του ελλειψοειδούς παραθύρου. Με αυτή την σύνδεση η μεμβράνη του ελλειψοειδούς παραθύρου περιορίζεται κινητικά σε σχέση με τον τυμπανικό υμένα. Η επιφάνεια του τυμπάνου είναι περίπου 80 mm 2 ενώ του ελλειψοειδούς παραθύρου 3 mm 2 γι αυτόν τον λόγο αν ασκηθεί πίεση στο τύμπανο αυξάνεται κατά 27 φορές (80:3). Τελικά η δύναμη αυξάνεται περίπου κατά 35 και 80 φορές. Έτσι η ηχητική πληροφορία μπορεί να μεταδοθεί προς το υγρό του κοχλία [5] Εσωτερικό Αυτί Το εσωτερικό αυτί είναι υπεύθυνο για την ακοή και την ισορροπία. Αποτελείται από τον οστέινο και τον περικλειόμενο σε αυτόν υμενώδη λαβύρινθο. Το σύστημα βρίσκεται μέσα στο λιθοειδές οστό, τμήμα του κροταφικού οστού. Ο οστέινος λαβύρινθος περιβάλλει και προστατεύει αυτές τις δομές. Έχει παρόμοιο σχήμα με τον υμενώδη λαβύρινθο εκτός από τη θέση του σφαιρικού και ελλειπτικού κυστιδίου, που περικλείονται από την οστέινη αίθουσα. Στο έσω τοίχωμα της αίθουσας αντιστοιχεί ο πυθμένας του έσω ακουστικού πόρου, ενώ το έξω τοίχωμα αντιστοιχεί στο έσω τοίχωμα του κοίλου του τυμπάνου. Πάνω στο έξω τοίχωμα της οστέινης αίθουσας υπάρχουν δυο οπές, η ωοειδής θυρίδα άνω και η στρογγυλή θυρίδα κάτω, που αποφράσσονται από τη βάση του αναβολέα και μια μεμβράνη, τον δευτερεύοντα τυμπανικό υμένα. Ο υμενώδης λαβύρινθος περιέχει υγρό, την ενδολέμφο, η οποία είναι πλούσια σε κάλιο και περιέχει λίγο νάτριο. Μεταξύ του οστέινου και του υμενώδους λαβυρίνθου καταλείπετε ο περιλεμφικός χώρος τον οποίο καταλαμβάνει η περίλεμφος. Τα βασικά τμήματα του λαβύρινθου είναι ο κοχλίας, η αίθουσα και οι τρεις ημικύκλιοι σωλήνες. Συνοπτικά: Ο κοχλιακός πόρος είναι το όργανο της ακοής, ενώ Οι ημικύκλιοι σωλήνες,το σφαιρικό κυστίδιο και το ελλειπτικό κυστίδιο είναι τα όργανα της ισορροπίας [1] [2]. 22

23 Εικόνα 6: Οστέινος Λαβύρινθος 7. Αιθουσαίο Το αιθουσαίο ευθύνεται για την αίσθηση της ισορροπίας στον χώρο. Περιέχει τρεις ημικυκλικούς σωλήνες οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την κλίση και την γωνιακή ταχύτητα του κεφαλιού σε σχέση με το σώμα. Επίσης στο αιθουσαίο υπάρχουν και τα όργανα των ωτολίθων (ελλειπτικό, σφαιρικό κυστίδιο) τα οποία είναι υπεύθυνα για την γραμμική επιτάχυνση στο οριζόντιο και κάθετο επίπεδο [4]. Κοχλίας Οι βιολογικές επεξεργασίες του ηχητικού ερεθίσματος που γίνονται στον κοχλία αποτελούν τη θεμελιώδη φυσιολογική βάση για την ακουστική αντίληψη. Από την αίθουσα προβάλλει προς τα εμπρός ο κοχλίας ο οποίος έχει σχήμα σαλιγκαριού. Αποτελείται από μία εξωτερική οστέινη κάψα, τον οστέινο λαβύρινθο, μέσα στον οποίο βρίσκεται ο υμενώδης λαβύρινθος. Στον υμενώδη λαβύρινθο παρατηρείται η παρουσία άλλου υγρού που ονομάζεται έσω λέμφος, περιέχοντας περισσότερο κάλιο και λιγότερο νάτριο σε σύγκριση με την έξω λέμφο. Ο κοχλιακός πόρος είναι προσκολλημένος στο έξω τοίχωμα του οστέινου κοχλία δημιουργώντας δύο αύλακες, την κλίμακα της αίθουσας και την κλίμακα του τυμπάνου. Οι χώροι αυτοί εκτείνονται σε όλη την έκταση του κοχλία και ενώνονται μεταξύ τους μόνο στην κορυφή του κοχλία με στενή σχισμή, το ελικότρημα

24 Εικόνα 7: Υμενώδης Λαβύρινθος (εγκάρσια διατομή) 8. Η αποστολή του κοχλία είναι να μετατρέπει, να κωδικοποιεί και να αναλύει τα σήματα που φθάνουν υπό μορφή δονήσεων από τον αναβολέα στην ωοειδή θυρίδα. Οι λειτουργίες αυτές επιτυγχάνονται µε τη βοήθεια σχηματισμού που ονομάζεται όργανο του Corti και εκτείνεται σε όλο το μήκος της βασικής μεμβράνης μέσα στο μεμβρανώδη κοχλία. Το όργανο του Corti το οποίο φέρει πολυάριθμα τριχοειδή κύτταρα που δρουν ως ηλεκτρομηχανικοί μετατροπείς, μετατρέποντας τις δονήσεις της μεμβράνης σε ηλεκτρικά νευρωνικά σήματα. Σημαντικό ρόλο για την ακοή έχει η βασική μεμβράνη, η οποία διατρέχει τον κοχλία από τη βάση του, όπου είναι στενή και σκληρή, μέχρι την κορυφή του όπου γίνεται πιο πλατιά και χαλαρή, έχοντας διαφορετική απόκριση σε κάθε σημείο. Ο ήχος κάθε συχνότητας προκαλεί διαφορετικού εύρους μετατόπιση του βασικού υμένα και σε διαφορετικές θέσεις αυτού (Εικ.8). Η βασική μεμβράνη περιέχει περίπου ίνες, οι οποίες είναι αυξανόμενου μήκους και διαμέτρου από τη βάση προς την κορυφή. Έτσι, η ιδιοσυχνότητα της βασικής μεμβράνης αλλάζει κατά μήκος των διαφορετικών θέσεων της. Έτσι υψηλής συχνότητας ήχοι προκαλούν μετατόπιση του βασικού υμένα το μέγιστο εύρος της οποίας αντιστοιχεί στην βασική έλικα του κοχλία, ενώ το αντίστοιχο εύρος μετατοπίσεως του βασικού υμένα, που προκαλείται από ήχους χαμηλών συχνοτήτων, αντιστοιχεί στην κορυφαία έλικα του κοχλία (συντονισμός στην κορυφή). Με αυτόν τον τρόπο γίνεται η ανάλυση του

25 φάσματος των ήχων από τον κοχλία και οι ήχοι διαφορετικής συχνότητας προκαλούν σήματα που προέρχονται από διαφορετικές θέσεις της βασικής μεμβράνης [6]. Εικόνα 8: Βασική μεμβράνη, ανάλυση των ηχητικών συχνοτήτων 9. Το όργανο του Corti Το όργανο του Corti αποτελεί ένα νευροαισθητήριο όργανο για την ακοή. Είναι νευροεπηθηλιακός σχηματισμός ο οποίος είναι υπεύθυνος για την μετατροπή των δονήσεων της βασικής μεμβράνης σε νευρωνικά σήματα. Το όργανο του Corti απαρτίζεται από: Επιθηλιακά κύτταρα, τριχοειδή και κύτταρα στήριξης τα οποία οργανώνονται χωρικά με μεθοδευμένο σχέδιο. Τον δικτυωτό υμένα, ο οποίος σχηματίζεται από την προέκταση των επιθηλιακών κυττάρων. Τον καλυπτήριο υμένα ο οποίος καλύπτει εκ των άνω το όργανο του Corti. Τα τριχωτά κύτταρα του οργάνου του Corti διακρίνονται σε δύο ομάδες, τα έξω και τα έσω με βάση την τοπογραφική τους σχέση με ένα μικρό άνοιγμα στο άκρο του οστέινου ελικοειδούς πετάλου το οποίο καλείται έσω σήραγγα. Τα τριχωτά κύτταρα περιβάλλονται από επιθηλιακά υποστηρικτικά κύτταρα. Υπάρχουν περίπου εξωτερικά τριχωτά κύτταρα και εσωτερικά τριχωτά κύτταρα στον

26 άνθρωπο. Στο όργανο Corti οι φυσικές παλμικές δονήσεις ανιχνεύονται από τα αισθητήρια τριχοφόρα κύτταρα, η διέγερση των οποίων έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία νευρικών ώσεων. Οι αισθητικές ίνες των τριχωτών κυττάρων είναι δύο ειδών και ονομάζονται κινοσίλιο (η μακρότερη και παχύτερη τρίχα του κυττάρου) και στερεοσίλιο. Οι κινήσεις της βασικής μεμβράνης κατά την ταλάντωσή της, αναγκάζουν τα στερεοσίλια να λυγίζουν προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, προκαλώντας ανάλογη ηλεκτρική φόρτιση λόγω της κίνησης ιόντων καλίου. Εν συνεχεία τα νεύρα μεταφέρουν αυτές τις ώσεις στον εγκέφαλο, όπου και ερμηνεύονται ως ήχος. Ήχοι διαφορετικής συχνότητας διεγείρουν τριχοφόρα κύτταρα σε διαφορετικά σημεία του οργάνου Corti, με αποτέλεσμα ο άνθρωπος να αντιλαμβάνεται της ήχους [2] [7]. Λειτουργία Εσωτερικού Αυτιού Η κύρια λειτουργία του εσωτερικού αυτιού είναι η μετατροπή από μηχανικό σήμα σε ηλεκτρικό, η κωδικοποίηση και η ανάλυση του ηχητικού σήματος που εισέρχεται στον αναβολέα. Κατά την μετατροπή και την κωδικοποίηση δημιουργούνται ηλεκτρικοί παλμοί στο νεύρο του κοχλία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Στην συνέχεια παρατηρείται ταλάντωση της βασικής μεμβράνης, απόρροια των δονήσεων του υγρού του κοχλία. Η δόνηση των υγρών του κοχλία προέρχεται από την αρχική δόνηση της ωοειδής θυρίδας. Σύμφωνα με τη θεωρία του ταξιδεύοντος κύματος οι κινήσεις κατά αντίθετες φάσεις του αναβολέα στην ωοειδή θυρίδα και του τυμπανικού υμένα παρουσία ήχου, προκαλεί κυματισμό της περιλέμφου, του υγρού του κοχλία. Το κύμα της περιλέμφου κινείται από τη βάση μέχρι την κορυφή του κοχλία με μέγιστο πλάτος που αντιστοιχεί στη συχνότητα του ήχου. Κατά αυτόν τον τρόπο προκαλείται ταλάντωση του βασικού υμένα και του οργάνου του Corti, το οποίο διαδραματίζει σημαντικό ρόλο κατά την μετατροπή του ηχητικού κύματος σε ηλεκτρικό λόγω της παρουσίας τριχοειδών κυττάρων. Η δόνηση του βασικού υμένα, προκαλεί μετατόπιση του οργάνου του Corti προς το καλυπτήριο υμένα που έχει ως αποτέλεσμα την τριβή και κάμψη των στερεοκροσσών των έξω τριχωτών κυττάρων της περιοχής που αντιστοιχεί στη συχνότητα του ήχου. Η κάμψη μεταβάλλει το δυναμικό ηρεμίας του έξω τριχωτού κυττάρου και προκαλεί διαφορά 26

27 δυναμικού, ηλεκτρική ενέργεια (μηχανοηλεκτρικός μετασχηματισμός). Η πολύπλοκή αυτή ηλεκτροχημική διεργασία εξασφαλίζει την μεταβίβαση του ηλεκτρικού σήματος στον εγκέφαλο μέσω του ακουστικού νεύρου. Στο σήμα που προκύπτει εμπεριέχεται η πληροφορία της έντασης του ήχου. Η κωδικοποίηση αυτή γίνεται µε τρεις βασικούς τρόπους: Το πλάτος της ταλάντωσης της βασικής μεμβράνης εξαρτάται από την ένταση του εισερχόμενου κύματος. Αύξηση της έντασης του ήχου οδηγεί σε αύξηση του πλάτους ταλάντωσης της βασικής μεμβράνης. Όσο αυξάνεται η ένταση τόσο ευαισθητοποιούνται περισσότερα τριχοειδή κύτταρα και ενεργοποιούνται, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τη χωρική άθροιση των σημάτων. Στους ήχους υψηλών εντάσεων παρατηρείται ευαισθητοποίηση των εξωτερικών και εσωτερικών τριχοειδών κυττάρων, αντίθετα με τις χαμηλότερες εντάσεις που ενεργοποιούνται μόνο τα αντίστοιχα εξωτερικά. Ήχοι διαφορετικής συχνότητας ενεργοποιούν την βασική μεμβράνη σε διαφορετικά σημεία. Επομένως μπορεί να ειπωθεί πως στον κοχλία γίνεται µια πρώτη ανάλυση συχνότητας του ηχητικού κύματος [8]. 1.3 Φυσιολογία της ακοής Όπως αναφέρθηκε στις προηγούμενες ενότητες το εξωτερικό του αυτιού έχει μια εξειδικευμένη μορφή. Αυτή εξυπηρετεί στον καθορισμό της κατεύθυνσης του ήχου αλλά και στην ενίσχυση των ακουστικών συχνοτήτων στο εύρος της ανθρώπινης ομιλίας. Τα ηχητικά κύματα φέρονται μέσω του έξω ακουστικού πόρου, προσπίπτουν στον τυμπανικό υμένα και τον θέτουν σε δόνηση. Η δόνηση αυτή μεταβιβάζεται μέσω της σφύρας και του άκμονα στο αναβολέα και στην συνέχεια στην έξω λέμφο. Η μεταβίβαση ήχου από αέριο μέσο (αέρας) σε υγρό μέσο (έξω λέμφος) έχει σαν αποτέλεσμα την αντανάκλαση του ήχου σε ποσοστό 99,9% που αντιστοιχεί σε ένταση ήχου περίπου 30dΒ. Για να ξεπεραστεί αυτή η μεγάλη απώλεια, το μέσο αυτί ενεργεί σαν μετασχηματιστής με δύο τρόπους. Αρχικά η λαβή της σφύρας είναι μεγαλύτερη από την μακρά απόφυση του άκμονα με αποτέλεσμα την 27

28 αύξηση του ήχου κατά 1,3 φορές που ισοδυναμεί με 2 η 3 dβ. Ο δεύτερος τρόπος είναι η σχέση της δονούμενης επιφάνειας του τυμπανικού υμένα προς τη βάση του αναβολέα που είναι 14:1 που αντιστοιχεί σε αύξηση της εντάσεως του προσπίπτοντος ήχου στον τυμπανικό υμένα κατά 23 db. Αθροιστικά έχουμε συνολική ενίσχυση του ήχου κατά db. Συνεπώς η αντανάκλαση του ήχου από την μετάβαση αέρα σε υγρό αντιρροπείται. Ο αναβολέας λειτουργεί σαν έμβολο δημιουργώντας κύματα στο υγρό του εσωτερικού αυτιού και συγκεκριμένα στην έξω λέμφο. Ο αναβολέας με την κίνηση του δημιουργεί κύματα πίεσης που ταξιδεύουν κατά μήκος του κοχλία. Στο εσωτερικό τοίχωμα υπάρχουν χιλιάδες αυλοειδής ίνες με αντίστοιχη συχνότητα συντονισμού με τον ήχο που ακούσαμε. Όπως αναφέρθηκε σε αυτό το κεφάλαιο ο ήχος προκαλεί διαφορετική μετατόπιση του βασικού υμένα ανάλογα με την συχνότητα του κύματος. Με την δόνηση του βασικού υμένα του κοχλία δονείται συγχρόνως και το όργανο του Corti. Όταν οι ίνες συντονίζονται οι τρίχες των τριχωτών κυττάρων κάμπτονται και διολισθαίνουν πάνω στο καλυπτήριο υμένα με αποτέλεσμα τη μετατροπή του ηχητικού ερεθίσματος σε ηλεκτρικά δυναμικά, τη δημιουργία ηλεκτρικών ώσεων και κατ επέκταση την μεταβίβαση τους δια μέσου της νευροαισθητήριας ακουστικής οδού, όπου γίνεται η αντίληψη του ήχου ως αισθήματος. Η διαδικασία αυτή καθώς και η μετάφραση των ηλεκτρικών παλμών από τον εγκέφαλο πραγματοποιείται με απίστευτη ταχύτητα [1] [2] [4]. 1.4 Ακουστότητα Η ανατομία του αυτιού ορίζει την ευαισθησία του σε ένα ηχητικό ερέθισμα. Το ανθρώπινο αυτί παρόλο που είναι ένα πολύ ευαίσθητο όργανο διατηρεί κάποιους περιορισμούς στο πώς αντιλαμβάνεται τον ήχο. Δύο ήχοι ίδιας συχνότητας αλλά διαφορετικής έντασης προκαλούν διαφορετική ακουστότητα, δηλαδή το ανθρώπινο αυτί τους αισθάνεται με διαφορετικό τρόπο. Η ακουστότητα του ήχου το οποίο αποτελεί ένα υποκειμενικό γνώρισμα εξαρτάται και από τη συχνότητά του. Σε κάθε συχνότητα αντιστοιχεί µια ένταση, όπου ο ήχος είναι µόλις ακουστός και µια ένταση, όπου ο ήχος γίνεται ανυπόφορος («κατώφλι πόνου»). Στην συχνότητα 1000 Ηz αντιστοιχούν οι τιμές, 28

29 και. Το phon είναι η μονάδα που χρησιμοποιείται για να χαρακτηριστεί το επίπεδο ακουστότητας ενός ήχου. Η ακουστότητα δίνεται από τη συνάρτηση (4) σε phon: (4) Όπου Α: ακουστότητα C: σταθερά που εξαρτάται από τον παρατηρητή και από τη συχνότητα του ήχου. : τιμή έντασης όπου ο ήχος είναι μόλις ακουστός (κατώφλι ακουστότητας) : τιμή έντασης όπου ο ήχος γίνεται ανυπόφορος (κατώφλι πόνου). Η ένταση οποιασδήποτε αίσθησης είναι ανάλογη προς το λογάριθμο της έντασης του αντίστοιχου ερεθίσματος σύμφωνα με τον νόμο Weber-Fechner, σχέση (4). Ορίζοντας ως συχνότητα αναφοράς τα 1000 Hz και θέτοντας τη τιμή C ίση με 10, σύμφωνα με τη σχέση (4) το αποτέλεσμα την ακουστότητας σε μονάδες phon ισούται αριθμητικά µε τη στάθµη έντασης σε db. Για όλες τις υπόλοιπες συχνότητες που έχουν ακουστότητα ίδια µε εκείνη που υπολογίστηκε στα 1000 Hz εκτελούνται ορισμένες διαδικασίες από ένα άτομο με φυσιολογική ακοή. Ο εξεταζόμενος ρυθμίζει την ένταση του ήχου ώστε να προκαλεί αίσθηση ίδιας έντασης µε την αντίστοιχη ένταση στα 1000 Hz. Όταν οι δύο ήχοι προκαλούν την ίδια αίσθηση στον ακροατή δηλαδή έχουν ίση ακουστότητα αποθηκεύεται η τιμή έντασης Ι, οπότε, υπολογίζεται το αντίστοιχο επίπεδο έντασης που έχει ο ήχος για την συχνότητα αυτή. Αντίθετα δύο ήχοι έχουν ίσα phon σε περίπτωση που έχουν ίση ακουστότητα και αντιστοιχούν στην ίδια ισοφωνική καµπύλη, όλα τα σημεία στην οποία έχουν ίση ακουστότητα. 29

30 Εικόνα 9: Καμπύλες ίσης ακουστότητας, γνωστές και ως καμπύλες Fletcher Munson. Ένας ήχος συχνότητας 1000 Hz, επιπέδου 50dB, έχει την ίδια ακουστότητα των 50phons, µε ήχο 50Hz επιπέδου 73dB και µε ήχο 4000 Hz επιπέδου 42dB Αιτίες της απώλειας ακοής Η απώλεια ακοής αναπτύσσεται όταν υπάρχει ένα πρόβλημα με ένα ή περισσότερα μέρη του αυτιού. Η απώλεια ακοής δεν μπορεί να παρομοιαστεί σαν ακοή ήχων χαμηλωμένων εντάσεων. Αντ αυτού, ορισμένοι ήχοι ή τόνοι είναι πιο δύσκολο να ακουστούν από άλλους. Πρόσφατες έρευνες έδειξαν ότι το 16% των Ευρωπαίων ενηλίκων, πάσχει από βαρηκοΐα σε τέτοιο βαθμό που επηρεάζει την καθημερινότητά του. Στην Ευρώπη, περίπου 71 εκατομμύρια ενήλικες, από 18 έως και 80 ετών, έχουν απώλεια ακοής μεγαλύτερη από 25dΒ. Παρακάτω θα αναφερθούν οι κύριες αιτίες απώλειας ακοής. Γήρανση Η αύξηση της ηλικίας αναπόφευκτα προκαλεί φθορά στο ευαίσθητο και πολύπλοκο αυτό σύστημα. Τα διάφορα μέρη της αλυσίδας μεταφοράς του ήχου και στη συνέχεια της ερμηνείας του, μπορούν να δεχθούν επιδράσεις που μειώνουν τη λειτουργική τους απόδοση. Μεταξύ των ηλικιών 30 έως 40, τα τριχωτά κύτταρα στο 10 Παλληκαράκης, 30

31 έσω αυτί αρχίζουν να πεθαίνουν. Από την ηλικία των 60 έως 65, περίπου 30% του πληθυσμού έχει μια απώλεια ακοής που είναι αρκετά σημαντική για να επηρεάσει την ικανότητά τους να ακούν τους καθημερινούς ήχους, όπως είναι η ομιλία. Η απώλεια ακοής κυμαίνεται από δυσκολία ακοής απαλών ήχων ή την κατανόηση του λόγου έως ολοκληρωτική κώφωση. Έντονος θόρυβος Η μακροχρόνια έκθεση σε συνεχή και έντονο θόρυβο (άνω 90dB) όπως είναι η εργασία σε βαριές βιομηχανίες μπορεί να επιφέρει μόνιμη απώλεια ακοής. Τραυματισμοί ή μεταβολές στην πίεση Κάποιο σοβαρό τραύμα στο κεφάλι μπορεί να εξαρθρώσει κάποιο τμήμα του αυτιού ή να προκαλέσει βλάβες στα νεύρα, προκαλώντας μόνιμη απώλεια της ακοής. Οι ξαφνικές αλλαγές στην πίεση μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στο τύμπανο και στο εσωτερικό του αυτιού, καθώς και απώλεια ακοής. Άλλες αιτίες Ασθένειες, μολύνσεις αυτιών, ορισμένα φάρμακα, κληρονομικότητα ή σωματική βλάβη μπορούν επίσης να παίξουν ρόλο στην απώλεια ακοής [2]. 1.6 Τύποι απώλειας ακοής Βαρηκοΐα ονομάζεται η οποιουδήποτε βαθμού απώλεια της ακοής. Αναλόγως το μέρος του αυτιού που εντοπίστηκε η βλάβη, η οποία προκάλεσε την βαρηκοΐα χωρίζονται σε τρεις κύριες τύποι απώλειας ακοής. Την αγώγιμη, την νευροαισθητήρια και την μεικτή Βαρηκοΐα τύπου αγωγής ή αγωγιμότητας Η συγκεκριμένη απώλεια οφείλεται σε βλάβη που εντοπίζεται στο σύστημα αγωγής του ήχου στο εξωτερικό αυτί ή στο μέσο αυτί και ο ήχος δεν μπορεί να φθάσει στο εσωτερικό του αυτιού λόγω εμποδίου ή βλάβης στον έξω ακουστικό πόρο. Είναι ουσιαστικά ένα μηχανικό πρόβλημα μετάδοσης του ήχου. Οι βαρηκοΐες 31

32 αγωγιμότητας είναι συνήθως ήπιας ή μέτριας σοβαρότητας, μεταξύ 25 και 65 db. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η βαρηκοΐα αγωγιμότητας μπορεί να είναι προσωρινή. Η πρόγνωση για τον συγκεκριμένο τύπο απώλειας ακοής είναι καλή, γιατί η αγωγή με φάρμακα ή οι χειρουργικές τεχνικές καθιστούν πιθανή την αντιμετώπιση της. Στις βαρηκοΐες αγωγιμότητας ενδείκνυνται επίσης τα ακουστικά βαρηκοΐας, τα εμφυτεύματα μέσου ωτός ή τα εμφυτεύματα οστικής αγωγιμότητας Νευροαισθητήρια βαρηκοΐα ή βαρηκοΐα τύπου αντιλήψεως Νευροαισθητηριακή απώλεια ακοής ευθύνεται για το 90% των ενηλίκων προβλημάτων ακοής. Η βλάβη οφείλεται στην απουσία ή την καταστροφή αισθητηρίων κυττάρων (τριχοειδή κύτταρα) στον κοχλία και είναι συνήθως μόνιμη. Αποτελεί ένα πρόβλημα παραγωγής ή μετάδοσης των νευρικών ερεθισμάτων από το αυτί στον εγκέφαλο, όπου γίνεται η επεξεργασία τους. Αναφέρεται συχνά και ως βαρηκοΐα τύπου αντιλήψεως και κυμαίνεται από ήπια, μέτρια, σοβαρή ή βαριά. Τα άτομα τα οποία πάσχουν από ήπια έως σοβαρή νευροαισθητήρια απώλεια ακοής μπορούν να χρησιμοποιήσουν ακουστικά βαρηκοΐας. Τα κοχλιακά εμφυτεύματα είναι συνήθως η λύση για σοβαρή ή βαριά απώλεια ακοής. Η πρόγνωση της είναι κακή,γιατί δεν είναι εφικτή η θεραπεία της. Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει ουσιαστικές προσπάθειες για την αποκατάσταση της βλάβης ακόμα και για βαριά απώλεια ακοής με την χρησιμοποίηση κοχλιακών εμφυτευμάτων. Ορισμένα άτομα έχουν νευροαισθητήρια απώλεια ακοής μόνον στις υψηλές συχνότητες, σε αυτές τις περιπτώσεις, η βλάβη περιορίζεται στα τριχοειδή κύτταρα στη βάση του κοχλία Βαρηκοΐα μικτού τύπου Στην μικτή απώλεια ακοής συνυπάρχουν δύο ή περισσότερα είδη βαρηκοΐας. Για πρακτικούς λόγους ο όρος αυτός χρησιμοποιείται όταν η βαρηκοΐα αγωγής και η νευροαισθητήρια βαρηκοΐα εντοπίζονται στο ίδιο αυτί. Οφείλεται σε προβλήματα τόσο στο έσω όσο και στο έξω ή μέσο αυτί. Οι θεραπευτικές επιλογές περιλαμβάνουν 32

33 φαρμακευτική αγωγή, χειρουργική επέμβαση, ακουστικά βαρηκοΐας, εμφυτεύματα μέσου ωτός ή εμφυτεύματα οστικής αγωγιμότητας [1] [2]. 33

34 34

35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΕΞΕΤΑΣΗ ΑΚΟΗΣ Η ακοομετρία καθαρών τόνων (Pure Tone Audiometry, PTA) αποτελεί την πιο διαδεδομένη ακουστική δοκιμή για την αξιολόγηση του είδους και του βαθμού της απώλειας ακοής σε ενήλικες και παιδιά, άνω των τεσσάρων χρόνων. Αποτελεί την τυπική αξιολόγηση της συμπεριφοράς της ακοής ενός ατόμου καθώς παρέχει πληροφορίες σχετικά με την ακουστική οξύτητα του εξεταζόμενου σε όλες τις συχνότητες που χρησιμοποιούντα στην ομιλία. Το PTA επιτρέπει μία γρήγορη εκτίμηση του εξεταστή όσον αφορά την αντίληψη του ασθενούς στις διάφορες συχνότητες στις οποίες εξετάζεται όσο και την σύγκριση ακοής μεταξύ των αυτιών. Με αυτόν τον τρόπο ο εξεταστής αποκτά μια πρώτη εικόνα της κατάστασης, η οποία σε συνδυασμό με την παρακολούθηση του ιστορικού του ασθενούς μπορεί να οδηγήσει σε μία διάγνωση ή προσδιορισμό της κατάστασης του. Στο συγκεκριμένο κεφάλαιο θα αναφερθούν και θα αναλυθούν τα κυριότερα είδη εξέτασης ακοής,δίνοντας μεγαλύτερη έμφαση στην ακοομέτρηση καθαρών τόνων η οποίο αποτελεί και αντικείμενο μελέτης της εργασίας. 2.1 Ακοομετρία Η ακοομετρία είναι ένας κλάδος της Ακοολογίας και η επιστήμη της μέτρηση της ακουστικής οξύτητας στις διαφορές διακυμάνσεις της έντασης του ήχου, της ομιλίας και των καθαρών τόνων που σχετίζονται με τα κατώτατα όρια του ατόμου. Οι μέθοδοι που έχουν αναπτυχθεί μπορούν να διαχωριστούν στις εξής κατηγορίες, αντικειμενικές και υποκειμενικές μεθόδους καταγραφής της ακουστικής ικανότητας. Στις αντικειμενικές μεθόδους το αποτέλεσμα δεν επηρεάζεται από τον εξεταζόμενο ενώ στην δεύτερη κατηγορία το αποτέλεσμα εξαρτάται από την απάντηση του ασθενούς. Το πλεονέκτημα της δεύτερης κατηγορίας είναι πως ο εξεταστής έχει μια εικόνα και για τις βλάβες του εγκεφαλικού φλοιού, ο οποίος σχετίζεται με την ακοή. Στις περισσότερες περιπτώσεις και δη στις αντικειμενικές μεθόδους χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο ένας ακοομετρητής για την μέτρηση του ακουστικού κατωφλίου. Σε 35

36 άλλες περιπτώσεις η διάγνωση βασίζεται στη απάντηση του εξεταζόμενου στα διάφορα ερεθίσματα που υποβάλλεται [9]. 2.2 Ακοομετρία με τονοδότες Η συγκεκριμένη μέθοδος αποτελεί την πιο απλή εξέταση για τον έλεγχο της ακοής με την χρήση τονοδοτών ή διαπασών. Αν και η τεχνολογία έχει κάνει άλματα προόδου και έχουν δημιουργηθεί ακριβή ηλεκτρονικά ακοομετρικά όργανα, οι τονοδότες αποτελούν ένα πολύτιμο διαγνωστικό μέσο οποιασδήποτε ακοομετρικής εξετάσεως. Χρησιμοποιούνται διάφορων ειδών τονοδοτών με συχνότητα 125 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz και 4000 Hz. Ως ο πιο αποδοτικός τονοδότης για το έλεγχο ακοής αναφέρεται το διαπασών των 500 Ηz, και ο λόγος είναι ότι τα διαπασών με μικρότερη συχνότητα είναι πιθανό να δημιουργήσουν κραδασμούς σε τέτοιο βαθμό που ο ασθενής που υποβάλλεται στην εξέταση, μπορεί να τους αισθανθεί παρά να τους ακούσει. Αντίθετα τα διαπασών με υψηλότερες συχνότητες από 500 Hz δεν δίνουν ακριβείς πληροφορίες στον εξεταστή διότι οι δονήσεις εξαλείφονται σε μεγαλύτερο βαθμό από τα οστά σε σχέση με τις χαμηλότερες συχνότητες. Συνεπώς το συμπέρασμα που προκύπτει με την χρήση τονοδοτών είναι ότι ο εξεταστής μπορεί να έχει μια προσεγγιστική άποψη για την εκτίμηση του βαθμού βαρηκοΐας όμως μια καλή εικόνα ως προς το είδος της βαρηκοΐας [2]. Εικόνα 10: Τρία διαπασών διαφορετικού μεγέθους. Το μεγαλύτερο διαπασών σε μήκος, 512 Hz

37 Εξέταση Weber Αποτελεί έναν τύπο εξέτασης που εμπεριέχεται στην κατηγορία έλεγχου ακοής με τη χρήση τονοδοτών. Είναι μια γρήγορη διαδικασία με την οποία ανιχνεύεται η μονομερής (μονόπλευρη) βαρηκοΐα αγωγιμότητας (απώλεια ακοής στο μέσο αυτί) και η μονόπλευρη νευροαισθητήρια απώλεια ακοής (απώλεια ακοής εσωτερικό αυτί). Το όνομα δόθηκε από τον Ernst Heinrich Weber ( ). Το τεστ Weber ανιχνεύει διαφορές στα κατώτατα όρια μεταξύ των αυτιών. Ως εκ τούτου, τα άτομα με διμερείς απώλειες αγωγιμότητας ή διμερείς νευροαισθητήρια προβλήματα ακοής δεν θα πρέπει, όπως άτομα με φυσιολογική ακοή, να βασίζονται σε αυτόν τον τύπο του τεστ καθώς υπάρχει πιθανότητα να μην υπάρχει διαφορά στα κατώτατα όρια μεταξύ των ωτών. Κατά την διάρκεια της εξέτασης ο εξεταστής τοποθετεί τον τονοδότη ο οποίος δονείται στο κρανίο όπως αναπαριστάται στην Εικόνα 11. Στην συνέχεια ο εξεταζόμενος πρέπει να απαντήσει σε ποιο από τα δύο αυτιά ακούει καλύτερα τον ήχο. Στην βαρηκοΐα τύπου αγωγής ο ήχος ακούγεται καλύτερα στο βαρήκοο αυτί, αν ο ασθενής πάσχει από απώλεια ακοής στο ένα από τα δύο αυτιά σε αντίθετη περίπτωση με την νευροαισθητήρια απώλεια ακοής που ο ήχος αντιλαμβάνεται ευκολότερα από το υγειές αυτί [10] [11]. Εικόνα 11: Θέση τονοδοτών κατά τη διάρκεια της εξέτασης Weber & Rinne

38 Εξέταση Rinne Η εξέταση Rinne που πήρε τον όνομα της από τον ωτολόγο Heinrich Adolf Rinne ( ), χρησιμοποιείται κυρίως για την μονόπλευρη απώλεια ακοής. Η συγκεκριμένη δοκιμή συγκρίνει την αντίληψη των ήχων που μεταδίδονται από εναέρια αγωγιμότητα με εκείνους τους ήχους που μεταδίδονται δια της οστέινης αγωγής. Ο εξεταστής μπορεί να κάνει μια γρήγορη διάγνωση για την παρουσία βαρηκοΐας αγωγιμότητας. Η εξέταση Weber μπορεί να συμπληρώσει την εξέταση Rinne έτσι ώστε να μπορεί να διαγνωστεί και η νευροαισθητήρια απώλεια ακοής. Κατά την διαδικασία της εξέτασης ο εξεταστής τοποθετεί αρχικά, έναν δονούμενο τονοδότη (512 Hz) μπροστά από τον ακουστικό πόρο σε απόσταση περίπου 1-2 cm. και στην συνέχεια η βάση του τοποθετείται επάνω στην μαστοειδή απόφυση. Σε περίπτωση που ο εξεταζόμενος απαντήσει θετικά,στην ερώτηση για παρουσία ήχου μέσω της αέρινης αγωγής, ο εξεταστής προβαίνει στο συμπέρασμα πως η βαρηκοΐα είναι τύπου νευροαισθητηρίου. Αντίθετα, εάν η απόκριση είναι θετική για την παρουσία θορύβου δια μέσου της οστέινης οδού η εξέταση χαρακτηρίζεται αρνητική και η βαρηκοΐα είναι τύπου αγωγιμότητας [2] [12]. Εξέταση Schwabach Σε αυτή την διαδικασία η ασθένεια διαγιγνώσκεται συγκρίνοντας την απόκριση του εξεταστή και του εξεταζόμενου όσον αφορά την παρουσία και την διάρκεια του ήχου. Καθορίζεται αν η ακοή μέσω της οστέινης αγωγής του εξεταζόμενου είναι καλύτερη ή χειρότερη από την αντίστοιχη του εξετάζοντος, ο οποίος πρέπει να έχει φυσιολογική ακοή. Κατά την εξέταση ο παλλόμενος τονοδότης τοποθετείται στην μαστοειδή απόφυση του ασθενή και του ζητείται να απαντήσει αν αισθάνεται τον ήχο. Αμέσως μετά υποβάλλεται και ο εξεταστής στην ίδια διαδικασία. Εάν η απάντηση του ιατρού είναι θετική και ακούει τον ήχο για μακρότερο χρονικό διάστημα από τον εξεταζόμενο, η διάγνωση είναι βαρηκοΐα τύπου αγωγής. Αντίθετα αν το διάστημα είναι μικρότερο ο ασθενής πάσχει από νευροαισθητήρια βαρηκοΐα [2]. 38

39 2.3 Ομιλητική ακοομετρία Η ομιλητική ακοομετρία αποτελεί μία υποκειμενική ακοομετρία έχοντας περιορισμένη εφαρμογή Η διαδικασία είναι παρόμοια με την εξέταση με την χρήση τονοδοτών με την διαφορά αντί διαπασών χρησιμοποιούνται λέξεις οι οποίες εκφωνούνται είτε από τον εξεταστή, παλαιότερα ή μέσω μαγνητοφώνου. Ο εξεταζόμενος μέσω ακουστικών ακούει τις λέξεις τις οποίες προσπαθεί να επαναλάβει. Οι λέξεις είναι αναγκαίο να είναι απλές, ώστε ο εξεταζόμενος να τις αναγνωρίζει όπως επίσης και να περιέχουν φθόγγους. Κατά την εξέταση αναζητείται το κατώτερο κατώφλι που μπορεί να ακουστεί και να επαναληφθεί προφορικά η λέξη. Η κατώτερη τιμή κατωφλίου για την συγκεκριμένη εξέταση υπολογίζεται ως ποσοστό των σωστά επαναλαμβανόμενων λέξεων που γίνονται αντιληπτές, από τον υποβαλλόμενο στην εξέταση και ισούται με 50%. Τελικώς άτομα με φυσιολογική ακοή επαναλαμβάνουν σωστά κατά % των λέξεων. Άτομα τα οποία πάσχουν από νευροαισθητήρια βαρηκοΐα μπορεί να αντιλαμβάνονται λέξεις από 0-80%. Αντίθετα πάσχοντες από βαρηκοΐα αγωγιμότητας αντιλαμβάνονται λέξεις σε ποσοστό που μπορεί να προσεγγίσει ακόμα και τα ποσοστά της φυσιολογικής ακοής, συνεπώς δεν είναι ασφαλής η διάγνωση του συγκεκριμένου τύπου βαρηκοΐας [13]. 2.4 Ακοομετρία ακουστικής αντιστάσεως Η ακοομετρία ακουστικής αντιστάσεως δημιουργήθηκε από τους Terkildsen και Scott-Nielsen οι οποίοι πραγματοποίησαν εκτενή πειράματα για την μέτρηση της πίεσης στο μέσο αυτί κατά την διάρκεια της δεκαετίας του Αν και η τεχνολογία δεν ήταν προηγμένη, τα αποτελέσματα τους ήταν εκπληκτικά, με συνέπεια η δοκιμή να χρησιμοποιείται ακόμα και στις μέρες μας. Το αντικείμενο εξέτασης των ερευνητών ήταν η περιγραφή του ρόλου που διαδραματίζει το τύμπανο στην σύνθετη ακουστική αντίσταση των αυτιών. Η ακοομετρία ακουστικής αντιστάσεως είναι η μέτρηση της ακουστικής πίεσης που σχετίζεται με τον έξω ακουστικό πόρο, το τύμπανο του αυτιού, τον μυ του αναβολέα, τον κοχλία και του εγκεφαλικού στελέχους. Οι μέθοδοι εξετάσεως της ακουστικής αντίστασης και της ακουστικής αγωγής είναι η τυμπανομετρία και η 39