人工耳蝸植入是目前治療重度到極重度感音性耳聾的有效方法。低頻殘余聽力能夠讓患者具有較好的言語識別及音樂鑒賞能力,因此在人工耳蝸植入術(shù)中保護患者殘余聽力具有重要意義。本文主要探討人工耳蝸通過圓窗植入時的不同位置對殘余聽力可能帶來的影響。研究首先基于醫(yī)學(xué)影像利用有限元方法對耳蝸圓窗膜進行建模,將其簡化為橢圓形平板結(jié)構(gòu);隨后計算分析了10種人工耳蝸電極在圓窗上的植入位置對圓窗膜剛度變化的影響;進而通過集總參數(shù)模型預(yù)測了不同圓窗植入位置對殘余聽力的影響。研究發(fā)現(xiàn),相對圓窗中心沿長軸方向偏移較遠的植入方案可以幫助有效保護殘余聽力。

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【部分圖文】：

圖1人工耳蝸病人的CT圖像，其中紅色包絡(luò)線顯示了圓窗膜輪廓，藍色包絡(luò)線顯示了電極輪廓。

本文模型對人工耳蝸植入后的圓窗膜進行了若干簡化處理，包括：1）假設(shè)人工耳蝸的電極不會發(fā)生移動；2）假設(shè)圓窗膜的厚度和材料屬性不會隨人工耳蝸電極植入或粘合過程而發(fā)生改變。圖2圓窗膜有限元模型

圖2圓窗膜有限元模型

圖1人工耳蝸病人的CT圖像，其中紅色包絡(luò)線顯示了圓窗膜輪廓，藍色包絡(luò)線顯示了電極輪廓。圖3圓窗膜阻抗變化

圖3圓窗膜阻抗變化

圖2圓窗膜有限元模型圓窗膜的聲阻抗可以根據(jù)其上的聲壓與圓窗膜體積速度的比值求得。在具體有限元計算過程中，體積速度計算方法為各單元中節(jié)點速度的平均值乘以該單元與法向（壓力所在方向）垂直的面積。圖3顯示了在不同頻率下完整圓窗膜及人工耳蝸植入后圓窗膜的平均阻抗變化情況。

圖4簡化圓窗膜的形狀。

考慮到圓窗膜不同簡化方式對圓窗阻抗的影響，在此將提出的橢圓形平板圓窗膜模型阻抗與Elliott等人[23]采用的圓形平板圓窗膜模型阻抗進行對比。在對比計算中保持兩種形狀的圓窗膜面積相等，根據(jù)面積公式得到圓形平板圓窗模型的半徑。如圖4所示，左側(cè)圖為本文提出的橢圓形平板圓窗膜模型，右....

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