Новий широкосмуговий електроакустичний апаратно-програмний комплекс для експрес-діагностики слухової системи людини
Вантажиться...
Дата
2022-06
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Згідно звіту Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), який був опублікований у 2021 році, до Міжнародного Дня слуху, найближчим часом біля 25% населення будуть страждати вадами слуху.
Зараз порядку 5% населення в світі живуть із втратою слуху, яка кваліфікується як така, що приводить до непрацездатності, з них понад 30 мільйонів — це діти. І наголошується ще на такому аспекті, що в 60% випадків втраті слуху можна було б запобігти, якщо вчасно поставити діагноз.
В теперішній час для дослідження і діагностики слуху найбільш широко застосовується метод вимірювання акустичного імпедансу, який включає в себе методики одно-, або багато-частотної тимпанометрії, та реєстрацію акустичного рефлексу (АР). До недоліків цього методу слід віднести відсутність чітких кількісних показників, які дозволяють оцінити стан слухової системи людини, використання тональних сигналів, наявність пневмосистеми.
Відмінним від імпедансометрії є запропонований новий метод визначення кількісних індивідуальних параметрів норми середнього вуха в мовленнєвому діапазоні частот, який реалізує розроблений широкосмуговий електроакустичний апаратно-програмний комплекс, і який буде застосовуватися для реалізації ефективної і економічної програми скринінгу слуху новонароджених. В теперішній час в Україні відсутні доступні для кожного пологового будинку вітчизняні технічні засоби для її реалізації.Мета магістерської дисертації – розробка широкосмугового електроакустичного апаратно-програмного комплексу для визначення параметрів норми середнього вуха людини. Комплекс, завдяки використанню в електроакустичній частині звукопровідної трубки певної довжини, дозволяє визначати значення акустичного імпедансу середнього вуха, за виміряним значенням коефіцієнту відбиття акустичного широкосмугового сигналу від коливальної системи середнього вуха людини. При цьому, не потрібно застосовувати пневмосистему, як в акустичному імпедансометрі, яка може пошкодити вухо новонародженого. Це досягається використанням в електроакустичній частині розробленого апаратно-програмного комплексу гнучкої звукопровідної трубку, один кінець якої під’єднується до акустичного рупору, в якому розміщуються телефон і мікрофон, а другий, до ЗСП людини.
Досягнення цієї мети передбачає розв'язання таких задач:
1. Розробка принципів побудови широкосмугових електроакустичних трактів;
2. Розвиток теорії слухової системи людини;
3. Визначення кількісних параметрів норми середнього вуха людини;
4. Розробка нового широкосмугового електроакустичного апаратно-програмного комплексу, який стане основою експрес-тестування слуху новонароджених, дітей раннього віку, школярів;
5. Розробка програмного забезпечення методу скринінгових досліджень слуху, який реалізується апаратною частиною комплексу.
Об'єктом дослідження є процес трансформації енергії електроакустичним трактом в широкій смузі частот, та проходження короткого звукового імпульсу через звукопровідну систему.
Предметом дослідження є широкосмуговий електроакустичний тракт діагностичного апаратно-програмного комплексу, що працює в мовленнєвому діапазоні частот.
Методи дослідження. Дослідження базуються на використанні методів: зв’язаних контурів для розрахунку параметрів електроакустичного тракту, що забезпечують максимальну ширину смуги пропускання; електромеханічних аналогій та скінченних елементів для побудови математичних моделей вуха людини.
Практичне значення одержаних результатів. Результати можуть бути використані:
- для реалізації національної програми скринінгу слуху новонароджених на основі розробленого широкосмугового електроакустичного апаратно-програмного комплексу;
- для реалізації експрес-діагностики слуху дітей раннього віку та школярів на основі розробленого широкосмугового електроакустичного апаратно-програмного комплексу;
- при підготовці фахівців на кафедрі акустичних та мультимедійних електронних систем, а саме, при проведенні лабораторних робіт з дисциплін “Медичні акустичні прилади та системи”, “Психоакустика”.
Публікації:
1. Найда С.А., Найда М.С. Метод універсального аудіологічного скринінгу новонароджених // Electronics and Communications, V.22, №2, 2017. –С.56-65. DOI: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.2.96834
2. Sergey Naida, Nikita Naida, Vitalii Didkovsky, Olha Pavlenko. Objective Audiometry Based On The Formula Of The Middle Ear Parameter: A New Technique For Researches And Differential Diagnosis Of Hearing// Proc. of IEEE 39th Int. Sc. Conf. Electronics and Nanotechnology (ELNANO), pp. 425-428, 16-18 April 2019, Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.1109/ELNANO.2019.8783502
3. Sergey Naida, Nikita Naida, Vitalii Didkovsky, Olha Pavlenko. Spectral Analysis of Sounds by Acoustic Hearing Analyzer // Proc. of IEEE 39th Int. Sc. Conf. Electronics and Nanotechnology (ELNANO), pp. 421-424, 16-18 April 2019, Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.1109/ELNANO.2019.8783915
4. Naida Sergey, Didkovsky Vitalii, Pavlenko Olha, Naida Nikita. Methods for Determining the Mechanical Characteristics of the Implants of Human Middle Ear. Proc. of 2018 IEEE Ukraine Student, Young Professional and Women in Engineering Congress (UKRSYW), pp. 1-3, 2–6 October 2018, Kyiv, Ukraine. http://congress.ieee.org.ua/program/
5. Найда М.С., Дідковський В.С., Найда С.А. Фізичні моделі барабанної перетинки середнього вуха людини // Мікросистеми, електроніка та акустика. – 2018. Том 23, №6, 2018. – C. 66-73. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2018.23.6.154501.
6. Дідковський В. С., Найда С.А., Паренюк Д.В., Найда М.С. Слуховий апарат. Пат. України № 135195, МПК (2018.01)A61F 11/04.- № u201812714, 21.12.2018, власник КПІ ім.Ігоря Сікорського. https://sis.ukrpatent.org/uk/search/detail/1365747/
7. Дідковський В. С., Найда С.А., Паренюк Д.В., Найда М.С. Спосіб діагностики слуху людини. Пат. України № 137653, МПК (2006.01)A61B 5/12.- № u201905651, 24.05.2019, власник КПІ ім.Ігоря Сікорського. https://sis.ukrpatent.org/uk/search/detail/1387919/
8. Korzhyk, O., Naida, S., Zheliaskova, T., Chaika, O., & Naida, N. (2021). Application of partial areas method in the problem of sound radiation by a sphere in a waveguide with soft acoustically boundaries. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (113)), 2021, 62–79. ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061 https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.243161
9. Sergey Naida, Oleksii Korzhyk, Ivan Lastivka, Olha Pavlenko, Tetiana Zheliaskova, Maxim Korzhyk, Anton Naida, Nikita Naida, Oleksander Chaika. Mode-Matching Method Applied to Solving Sound Reception Problem Using Helmholtz Resonator. Journal of Nano- and Electronic Physics, Vol. 14, № 1, 01035(7pp) (2022). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01035
10. Найда, М. С. (2022). Дослідження частотних характеристик імплантатів кісточок середнього вуха людини. Мікросистеми, Електроніка та Акустика, 254824–1. https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.254824, http://elc.kpi.ua/article/view/254824
Опис
Ключові слова
слухова система людини, об’єктивні методи діагностики слуху, фактор норми середнього вуха, експрес-діагностика слуху, кругла мембрана, прямокутна мембрана, метод скінченних елементів, метод зв’язаних контурів, осикулярний протез, human auditory system, objective methods of hearing diagnostics, middle ear norm factor, rapid hearing diagnostics, round membrane, rectangular membrane, finite element method, connected contour method, ossicular prosthesis
Бібліографічний опис
Найда, М. С. Новий широкосмуговий електроакустичний апаратно-програмний комплекс для експрес-діагностики слухової системи людини : магістерська дис. : 171 Електроніка / Найда Микита Сергійович. – Київ, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 104 с.