Confronto di dati timpanometrici
ottenuti
con strumentazione standard
e con sonde pressione-velocità
FACOLTÀ DI SCIENZE MA...
• Introduzione teorica
− Equazione d’onda
− Immettenza acustica
• Materiali e metodi
− Anatomia dell’orecchio
− Timpanomet...
EQUAZIONE D’ONDA
Prima Parte
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Conservazione della quantità di moto acustico
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IMMETTENZA ACUSTICA
Prima Parte
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Impedenza Acustica
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Ammettenza Acustica
L’ammettenza è il reciproco dell’impedenza
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ANATOMIA
DELL’ORECCHIO
Seconda parte
• orecchio esterno
• orecchio medio
• orecchio interno
Funzioni acustico-anatomiche dell’orecchio
L’organo atto a recepire ed
interpretare i suoni è l’orecchio.
L’orecchio umano...
Struttura dell’orecchio
• Orecchio esterno (pinna, condotto uditivo)
• Orecchio medio (timpano, catena ossiculare)
• Orecc...
TIMPANOMETRIA
Seconda parte
• standard
• p-v
Timpanometria Standard
La timpanometria è utilizzata per studiare e identificare determinate
patologie relative principalm...
Il test viene eseguito causando artificialmente una progressiva modifica
della differenza di pressione statica tra il cond...
Timpanometria P-V
A differenza del metodo standard la timpanometria p-v studia la
dipendenza dell'ammettenza specifica del...
APPARATO SPERIMENTALE
E METODOLOGIA DI
MISURA
Seconda parte
Le differenze sostanziali fra le due metodologie (standard e p-v)
riguardano in particolare i risultati: mentre la timpano...
Unità di misura
Per confrontare le due grandezze è necessario che esse siano espresse nella
stessa unità di misura. L’amme...
Unità di misura
Per confrontare le due grandezze è necessario che esse siano espresse nella
stessa unità di misura. L’amme...
DATI OTTENUTI
Parte 3
Alla frequenza più bassa, il contributo dell'orecchio all'ammettenza è dato
esclusivamente dal comportamento elastico del ...
Per la timpanometria p-v sono mostrate le curve di ammettenza specifica |Y (f)|
per alcuni soggetti , riportando sia l'eff...
CONFRONTO FRA I DUE
METODI
Risultati
Valori di
ammettenza
specifica
ottenuti con la
tecnica p-v
Valori di
ammettenza
volumetrica
ottenuti con la
tecnica
standa...
Stime dell'area efficacie di
assorbimento energetico
Area media del timpano: 2
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Area efficace media stimata:
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Conclusioni
Con il presente lavoro sono stati riportati e messi a confronto i dati
timpanometrici ottenuti con due diverse metodiche d...
Pro Contro
Misura diretta dei valori di
pressione e velocità
Costo elevato delle sonde
Misura più rapida e meno
invasiva p...
Si ringraziano:
Prof. Domenico Stanzial
Giorgio Sacchi
Martina Buiat
Prof. Romano Zannoli
LABAT
Prof. Silvano ProsserDelta...
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Confronto di dati timpanometrici

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Confronto di dati timpanometrici

  1. 1. Confronto di dati timpanometrici ottenuti con strumentazione standard e con sonde pressione-velocità FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Triennale in Fisica Relatore: Prof Romano Zannoli Correlatore: Prof Domenico Stanzial Candidata: Fosca Fimiani Anno Accademico 2011-2012 – Sessione I
  2. 2. • Introduzione teorica − Equazione d’onda − Immettenza acustica • Materiali e metodi − Anatomia dell’orecchio − Timpanometria − Apparato sperimentale e metodologia di misura •Risultati − Presentazione dei dati ottenuti − Confronto fra le due tecniche • Discussione e Conclusioni
  3. 3. EQUAZIONE D’ONDA Prima Parte
  4. 4. Conservazione della massa: equazione di continuità u t00 ˆ VV dSdV dt d nu Teorema di Gauss
  5. 5. Conservazione della quantità di moto acustico p Dt Du 0p t uu u Equazione di Eulero non lineare Conservazione della massa: equazione di continuità u t00 ˆ VV dSdV dt d nu Teorema di Gauss
  6. 6. Conservazione dell’energia e di continuità dell’entropia 0 Dt Ds Conservazione della quantità di moto acustico p Dt Du 0p t uu u Equazione di Eulero non lineare Conservazione della massa: equazione di continuità u t00 ˆ VV dSdV dt d nu Teorema di Gauss pp
  7. 7. EQUAZIONE D’ONDA DELL’ACUSTICA LINEARE 00u 1uu 0 10 1 2 0010 cpppp Con s p c2 0 e
  8. 8. EQUAZIONE D’ONDA DELL’ACUSTICA LINEARE 00u 1uu 0 10 1 2 0010 cpppp Con s p c2 0 e 1 2 0 1 0 10 1 1 2 01 c c t t p u u 1 22 02 1 2 1 22 02 1 2 1 22 02 1 2 u u c t c t pc t p t ρp 0 u 0dove u
  9. 9. IMMETTENZA ACUSTICA Prima Parte • impedenza • ammettenza
  10. 10. Impedenza Acustica U p ZV dove U = u^A 3 dadataèmisuradiunitàl'e msPa Impedenza volumetrica
  11. 11. Impedenza Acustica U p ZV dove U = u^A 3 dadataèmisuradiunitàl'e msPa Impedenza volumetrica Impedenza specifica u p Z msPadadataèmisuradiunitàl'e
  12. 12. Impedenza Acustica U p ZV dove U = u^A 3 dadataèmisuradiunitàl'e msPa Impedenza volumetrica Impedenza specifica u p Z Impedenza acustica caratteristica Impedenza definita per un campo ideale di onda piana progressiva cz 0 Definita anche come impedenza caratteristica del mezzo msPadadataèmisuradiunitàl'e
  13. 13. Ammettenza Acustica L’ammettenza è il reciproco dell’impedenza Z Y 1 E dunque esiste un’ammettenza corrispondente ad ogni tipo d’impedenza definita nelle slide precedenti. L’unità di misura dell’ammettenza in cgs è il mho. acquista il significato di area di assorbimento acustico equivalente. casonel uuYYV
  14. 14. ANATOMIA DELL’ORECCHIO Seconda parte • orecchio esterno • orecchio medio • orecchio interno
  15. 15. Funzioni acustico-anatomiche dell’orecchio L’organo atto a recepire ed interpretare i suoni è l’orecchio. L’orecchio umano può udire suoni nell’intervallo dai 20 Hz ai 20 kHz. Suoni intesi come sensazioni date dalla vibrazione di un corpo in oscillazione.
  16. 16. Struttura dell’orecchio • Orecchio esterno (pinna, condotto uditivo) • Orecchio medio (timpano, catena ossiculare) • Orecchio interno (coclea)
  17. 17. TIMPANOMETRIA Seconda parte • standard • p-v
  18. 18. Timpanometria Standard La timpanometria è utilizzata per studiare e identificare determinate patologie relative principalmente alla membrana timpanica e all'orecchio medio. Il test timpanometrico misura l'ammettenza volumetrica dell'orecchio in funzione della differenza del livello di pressione statica tra le due pareti del timpano, producendo un grafico, chiamato timpanogramma.
  19. 19. Il test viene eseguito causando artificialmente una progressiva modifica della differenza di pressione statica tra il condotto uditivo esterno e l'orecchio medio, in un range normalmente compreso fra -600 e +400 daPa, e studiando quindi come varia la risposta acustica nel condotto uditivo in seguito ad uno stimolo monofrequenziale (tonale). Confrontando i valori trovati con la risposta di un orecchio normale si riesce a dare un responso clinico. Effettuando la calibrazione della sonda su un volumetto di volume 2 cc pompa microfono attuatore Ear-plug
  20. 20. Timpanometria P-V A differenza del metodo standard la timpanometria p-v studia la dipendenza dell'ammettenza specifica del sistema condotto+timpano dalla frequenza, a pressione statica costante, allineandosi all'interesse sempre maggiore di una timpanometria a banda larga. e uno o più sensori di velocità. I rivelatori miniaturizzati pressione- velocità combinano due tipi di sensori differenti: un microfono per la misura della pressione
  21. 21. APPARATO SPERIMENTALE E METODOLOGIA DI MISURA Seconda parte
  22. 22. Le differenze sostanziali fra le due metodologie (standard e p-v) riguardano in particolare i risultati: mentre la timpanometria p-v misura l'ammettenza specifica, quella standard misura l'ammettenza volumetrica. Apparato di misura standard Apparato di misura con microsonda p-v a tecnologia MEMS
  23. 23. Unità di misura Per confrontare le due grandezze è necessario che esse siano espresse nella stessa unità di misura. L’ammettenza è misurata in mmho, dove: bariescmmmho 33 1011 mentre la sonda timpanometrica p-v restituisce un valore di ammettenza specifica espresso in unità del Sistema Internazionale .Pasm1 Quindi: barie scm g m N Pa 101011 22 e: 2 4 10101 cm mmho baries cm Pas m
  24. 24. Unità di misura Per confrontare le due grandezze è necessario che esse siano espresse nella stessa unità di misura. L’ammettenza è misurata in mmho, dove: bariescmmmho 33 1011 mentre la sonda timpanometrica p-v restituisce un valore di ammettenza specifica espresso in unità del Sistema Internazionale .Pasm1 Quindi: barie scm g m N Pa 101011 22 e: 2 4 10101 cm mmho baries cm Pas m Dove viene messo in evidenza il fattore superficiale.
  25. 25. DATI OTTENUTI Parte 3
  26. 26. Alla frequenza più bassa, il contributo dell'orecchio all'ammettenza è dato esclusivamente dal comportamento elastico del volume d'aria, pertanto è sufficiente studiare il modulo di Y. Ciò non è più vero per le frequenze più alte (678, 800 e 1000 Hz), per le quali vengono mostrate parte reale (G) e parte immaginaria (B) di Y. Timpanogramma a 226 Hz Timpanogramma a 678 Hz
  27. 27. Per la timpanometria p-v sono mostrate le curve di ammettenza specifica |Y (f)| per alcuni soggetti , riportando sia l'effettivo intervallo di misura [50; 8000] Hz sia quello di interesse fra [50; 1000] Hz. Moduli dell'ammettenza specifica Ammettenza specifica fra 50 e 1000 Hz
  28. 28. CONFRONTO FRA I DUE METODI Risultati
  29. 29. Valori di ammettenza specifica ottenuti con la tecnica p-v Valori di ammettenza volumetrica ottenuti con la tecnica standard.
  30. 30. Stime dell'area efficacie di assorbimento energetico Area media del timpano: 2 cm9,05,0 Area efficace media stimata: (grande variabilità dei soggetti) 2 cm5,01,1
  31. 31. Conclusioni
  32. 32. Con il presente lavoro sono stati riportati e messi a confronto i dati timpanometrici ottenuti con due diverse metodiche di misura dell'ammettenza acustica di ingresso dell'orecchio: quello standard e quello innovativo basato su microsonde p-v a tecnologia MEMS. Sonda standard Sonda p-v Valore di ammettenza determinato in funzione della differenza di pressione statica Differenza di pressione uguale a zero Stimoli monofrequenziali Ampio range di frequenze [50;8000] Hz Misura di ammettenza volumetrica Misura di ammettenza specifica
  33. 33. Pro Contro Misura diretta dei valori di pressione e velocità Costo elevato delle sonde Misura più rapida e meno invasiva per il paziente Sensore velocimetrico estremamente fragile Vantaggi nell’uso del sensore p-v
  34. 34. Si ringraziano: Prof. Domenico Stanzial Giorgio Sacchi Martina Buiat Prof. Romano Zannoli LABAT Prof. Silvano ProsserDeltatech Comune di Sogliano al Rubicone CNR-IDASC CNR-IEIIT Famiglia Amici

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