Akustika a biofyzika sluchu Biofyzika

Podobné dokumenty
Sluchové stimulátory. České vysoké učení technické v Praze

Fyziologická akustika. fyziologická akustika: jak to funguje psychologická akustika: jak to na nás působí

Zvuk a sluch. Stručný popis toho, jak vnímáme zvuk a jak funguje náš sluchový systém

Úvod do biomedicínské informatiky

SOUSTAVA SMYSLOVÁ UCHO (sluchový orgán)

V o r z o e z né: Zís í k s a k n a é: n j e č j astě t j ě i j b b u í b n í e n k Ú azy v n v i n t i ř t ní n h í o h o uc u ha h

Akustika. Teorie - slyšení. 5. Přednáška

Akustika. Teorie - slyšení. 5. Přednáška

Zvuk a jeho vlastnosti. Biofyzika slyšení.

Fyziologické vlastnosti lidského zraku a sluchu

BAHA IMPLANTÁT. Příručka pro praxi:

Smysly. Biologie dítěte. Zrak Sluch Čich Chuť Hmat

Zvuk a akustika. Helena Uhrová

Sluch, rovnová ž né u strojí, chémorécéptory

Detoxikace ucha a sluchu Ing. Vladimír Jelínek

ZÁKLADNÍ ŠKOLA, BRNO, KAMÍNKY 5. Šablona V/2-25

Diagnostika sluchových vad

10. PŘEDNÁŠKA 27. dubna 2017 Artefakty v EEG Abnormální EEG abnormality základní aktivity paroxysmální abnormality epileptiformní interiktální

Digitální učební materiál

Vyšetření sluchu u nejmenších dětí

Definice faktoru. prostředí v kmitočtovém rozsahu vnímaném. Frekvence Hz

Diagnostika sluchového postižení 1. Včasná diagnostika

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AUDIOMETRIE ČISTÝMI TÓNY DIPLOMOVÁ PRÁCE

I. F Y Z IK Á L N Í A B IO L O G IC K É Z Á K L A D Y SLUCHU

5. Vstupy - smyslové systémy

Akustika. Teorie - slyšení

MUDr. Kateřina Kapounková, Ph.D. FYZIOLOGIE SMYSLOVÝCH ORGÁNŮ

INFRAZVUK SLYŠITELNÝ ZVUK

Zvuk a jeho vlastnosti

Přednášky z lékařské biofyziky

VY_32_INOVACE_FY.18 ZVUKOVÉ JEVY

SMYSLY VY_32_INOVACE_10_12_PŘ

Stavba vnitřního ucha a receptorů váčku

Okruh č. 3. Anatomická stavba sluchového analyzátoru:

důležitý pro komunikaci a rozvoj sociálních vztahů, vytváří se citová vazba na okolí základ pro vytvoření vnitřní řeči, rozvoj abstraktního myšlení

SPECIÁLNÍ PEDAGOGIKA - SURDOPEDIE

Dieťa s poruchou sluchu: diagnostika a liečba POSTGRADUÁLNY KURZ November 2016 Horný Smokovec

PRAKTICKÁ CVIČENÍ VYŠETŘENÍ SLUCHU. MUDr. Kateřina Jandová, Ph.D.

Příloha č. 1. Adresář SPC pro sluchově postižené

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI. Tereza Javorková KOMUNIKACE DĚTÍ S KOCHLEÁRNÍM IMPLANTÁTEM

Zákon č. 155/1998 Sb., o komunikačních systémech neslyšících a hluchoslepých osob,

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Publikace Na foniatrii vznikla na základě poptávky neslyšících a nedoslýchavých osob. Ačkoliv řada osob se sluchovým postižením několikrát za život

Vyšetření sluchu. Úvod do biomedicínského inženýrství. Michal Huptych. Biomedical Data Processing G r o u p

Univerzita Karlova v Praze. Fakulta humanitních studií

Druh učebního materiálu Anotace (metodický pokyn, časová náročnost, další pomůcky )

SMYSLOVÁ ÚSTROJÍ. obr. č. 1

3, 4 Sluch, diagnostika sluchového postižení

Úvod do biofyziky receptorů Biofyzika sluchového analyzátoru

Přednáší Kontakt: Ing. Michal WEISZ,Ph. Ph.D. Experimentáln. michal.weisz.

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

ČÍSLO PROJEKTU: OPVK 1.4

25 - Základy sdělovací techniky

SURDOPEDIE (akupedie)

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ZDRAVOTNICKÝCH STUDIÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Veronika Lukešová

Indikační kritéria pro implantovatelné sluchové pomůcky

Slúchadlá, ich výber a nastavenie

Hluk na pracovišti a jeho následky. MUDr. Beatrica Dlouhá Praha

Surdopedie. etiologie, klasifikace sluchových vad, komunikační systémy, sluchová protetika, vzdělávací programy pro sluchově postižené

ZÁKLADY FYZIOLOGICKÉ AKUSTIKY, AUDIOMETRIE.

Fyzika_9_zápis_6.notebook June 08, Akustika = část fyziky, která se zabývá ZVUKEM (vznikem zvuku, vlastnostmi zv., šířením zv., lid.

Komplexní centrum kochleárních implantací v Brně

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta DIPLOMOVÁ PRÁCE Bc. Ivana Lomberská

Vliv prostředí na krátkodobou kvalitu sluchu

Praha & EU: Investujeme do Vaší budoucnosti EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND. Surdopedie. zpracovala: Mgr. Jana Nováková

Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v.v.i., 2016 ISBN

Variace Smyslová soustava

Základní škola praktická Halenkov VY_32_INOVACE_03_03_18. Člověk IV.

Taje lidského sluchu

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Akustické vlnění

MASARYKOVA UNIVERZITA. Analýza využití a možnosti financování surdopedické protetiky u osob se sluchovým postižením

Vlnění. vlnění kmitavý pohyb částic se šíří prostředím. přenos energie bez přenosu látky. druhy vlnění: 1. a. mechanické vlnění (v hmotném prostředí)

Biofyzika Ústav fyziky a měřicí techniky, VŠCHT PRAHA ZVUK

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 8. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základními pojmy a informacemi o stavbě a funkci smyslové soustavy.

DOBROVOLNICTVÍ V RÁMCI RANÉ PÉČE PRO DĚTI SE SLUCHOVÝM POSTIŽENÍM

Problematika sluchového postižení vymezení základních pojmů, klasifikace a diagnostika sluchových vad

PRÁCE s žáky se sluchovým postižením

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Ucho a sluchová dráha

TINNITUS UŠNÍ ŠELESTY. cca u 10-15% lidí, více staršího věku (ve věku let jím trpí každý druhý)

Měření hlasitosti zvuku. Tematický celek: Zvuk. Úkol:

Ing. Barbora Hrubá, Ing. Jiří Winkler Kat. 225 Pozemní stavitelství 2014

Akustika pro posluchače HF JAMU

receptor dostředivá dráha ústředí v centrální nervové soustavě (CNS)

Bakalářská práce. Muzikopatogenní vlivy z pohledu audiologie

Diplomová práce Vyšetření sluchu metodou poklesu intenzity podnětu

Hluk je nechtěný zvuk. Hluk je zápach pro uši. Ambrose Bierce

Akustika pro posluchače HF JAMU

Šíření zvuku a sluch. Karel Kopecký. Gymnázium Botičská Botičská 424/1, Praha 2

22. Do jaké nejvyšší frekvence tónu je sluchový systém schopen synchronizace s periodou podnětu?

MASARYKOVA UNIVERZITA Pedagogická fakulta Katedra speciální pedagogiky ROZVOJ KOMUNIKAČNÍ SCHOPNOSTI DĚTÍ PO KOCHLEÁRNÍ IMPLANTACI.

Měření hlasitosti zvuku. Tematický celek: Světelné a zvukové jevy. Úkol:

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Sluch jako jeden ze základních pilířů mezilidské komunikace

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Podklady k principu měření akustických projevů (hluk, akustický tlak, šíření v prostředí

Souprava SET 840 S Vlastnosti

VŠB - Technická univerzita Ostrava

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Pedagogická fakulta Ústav speciálně pedagogických studií. VERONIKA ŠVECOVÁ III. ročník prezenční studium

Transkript:

Akustika a biofyzika sluchu Biofyzika

Zvuk Mechanické vlnění Šíří se v plynech, kapalinách i pevných látkách Rychlost šíření ve vzduchu: 340m/s = 1 Mach, při 0 C 322m/s Slyšitelný zvuk Mechanické vlnění o frekvencích cca 15Hz až 15kHz

Příjem a vedení zvuku Minimální výchylka bubínku 0,1Å (angstrom = 0.1nm, molekula vody 3,1Å = 3 10-10 mm) Maximální akceptovatelná výchylka 0.1mm Kůstky středního ucha Mechanický převod zvuku (páka na oválné okénko) Při vysoké intenzitě zvuku se svaly uvolní (sníží se úroveň vibrací)

Hlemýžď (kochlea) Kostěný kanálek ve tvaru hlemýždě: Vyplněný endolymfou obklopen dvěma prostory s perilymfou vibrace oválného okénka tlakové změny perilymfy, které se nakonec vyrovnají na membráně okrouhlého okénka transformuje mechanické vibrace středního ucha na vibrace tekutiny

Postupující vlna v hlemýždi Postupující vlna v hlemýždi - různým kmitočtům odpovídají různá místa endolymfatické trubice

Podráždění buněk Kmity endolymfatické trubice působují posun tektoriální membrány proti bazilární membráně, na které spočívají vláskové buňky (sekundární receptory sluch. orgánu), které jsou vybaveny stereociliemi. Ohyb stereocilií podráždění vláskových buněk (mechanoelektrická transdukce jev podobný piezoelektrickému) vznikne receptorový potenciál vznik akčních potenciálů ve vláknech sluchového nervu

Centrální zpracování zvukové informace Hlasitá a tichá zvuková informace ve sluchovém nervu

Lokalizace směru zvuku zpoždění zvuku doba latence čím menší je akustický tlak, tím pomaleji se šíří akční potenciály nervem

Fyzikální vlastností sluchu Závislost citlivosti sluchu [%] na věku (horní mezní frekvence)

Práh slyšení Práh slyšení: Minimální výchylka ušního bubínku 0,1Å, což odpovídá akustickému tlaku asi 2.10-5 Pa = 2.10-10 baru (na 1 khz) - označme p 0 Hladina akustického tlaku [db]: L = 20.log(p/p 0 ) [db] Max. akceptovatelný akust. tlak je p = 2.10 2 Pa = 10 7. p 0 (tj. 140 db) Běžná konverzace... p 10-1 Pa (asi 70 db) izofóny (červeně křivka sluchového prahu) jsou subjektivní hladiny hlasitosti 1 fón... 1 db na 1 khz

Oblast slyšitelnosti, hluk

Psychofiziologické fenomény Omezený frekvenční rozsah a nerovnoměrná citlivost sluchu k různým frekvenčním složkám složky mimo slyšitelné pásmo (16 Hz až 22 khz) lze vyloučit složky pod prahem slyšitelnosti lze vyloučit Maskovací efekty (vrozené omezení sluchu) frekvenční maskování silnější úzkopásmový tón potlačí vnímání slabších složek s blízkými kmitočty, tyto lze tedy vyloučit časové maskování nevnímáme zvuky následující krátce po (a dokonce i krátce před) silnějším zvuku, tyto lze tedy vyloučit

Subjektivní audiometrie Při těchto vyšetřovacích metodách je nezbytná spolupráce pacienta. Zvuk je veden ze sluchátek do zevního zvukovodu až do vnitřního ucha, kde se mechanický podnět transformuje na elektrický vzruch. NEBO Vyšetření tzv. kostního vedení se provádí kostním vibrátorem přiloženým na výběžek kosti skalní za boltcem. Zvuk je potom veden kostmi lebky přímo do vnitřního ucha. Standardní vyšetření se provádí v akusticky definovaném prostoru tiché komoře (audiometrická kabina).

Tónová audiometrie Rinneho test (převodní porucha) ladička 256 Hz nebo 400 Hz sleduje se rozdíl mezi vnímáním zvuku šířícího se kostním vedením (ladička přiložena ke kosti blízko ucha) a vzdušným (kůstkovým) vedením (ladička u ucha) normální sluch klient slyší zvuk kůstkovým vedením 2x déle Weberův test (ladička přiložena doprostřed čela) normální sluch klient vnímá zvuk symetricky převodní porucha lokalizace zvuku do postiženého ucha percepční porucha - lokalizace zvuku do citlivějšího ucha

Tónová audiometrie audiogram normálně slyšícího pravého ucha audiogram levého ucha s poruchou vzdušného vedení

Tónová audiometrie oboustranná kochleární porucha úplná hluchota

Impedanční audiometrie (objektivní) Měření akustické impedance bubínku mechanického systému středního ucha Audiometr má 3 části: tónový generátor zvukové vlny (220 a 660 Hz) měření vlastností odraženého zvuku nastavení tlaku vzduchu ve vnějším zvukovodu Měří se závislost akustické vodivosti struktur vnějšího a vnitřního ucha na tlaku zvuku ve vnějším zvukovodu - tympanogram

Reflexivní audiometrie měří odezvy na akustické podněty v různých místech sluchového systému Elektrokochleografie krátké (ms) stimulační impulsy (1, 2 nebo 4 khz) evokovaný signál měřen tenkou elektrodou zavedenou propíchnutým bubínkem mezi oválné a okrouhlé okénko. Referenční elektroda na boltci. Audiometr měří a analyzuje el. signály na počátku sluchového nervu růst intenzity stimulu růst 1. negativní vlny

Ztráta sluchu Hluchota nebo sluchová porucha = snížená nebo chybějící schopnost vnímat zvukové informace. Sluchovou vadu lze definovat jako zvýšení sluchového prahu, které je trvalé, nemá tendenci ke zlepšení a nelze ho ovlivnit žádným způsobem léčby. Sluchová vada může být důsledkem poškození kterékoliv části sluchového orgánu.

Klinické studie: vzdušné vedení ztráta do 60dB porucha středního ucha ztráta více než 60db porucha středního i vnitřního ucha

Ztráta sluchu Některé případy ztráty sluchu jsou vratné lékařskou léčbou, mnohé vedou k trvalému postižení. dlouhodobý pobyt v prostředí se zvýšenou hladinou hluku následkem chronických zánětů středouší prohlubující se otosklerózou (skleróza částí ucha) Životně důležitý je věk, ve kterém sluchová ztráta nastala, protože to může zasahovat do učení se mluvené řeči. Sluchové pomůcky a hlemýždí implantáty mohou zmírnit některé problémy způsobené sluchovou poruchou, ale často jsou nedostatečné.

Sluchové vady Z terapeutického hlediska není podstatný stupeň sluchové vady, ale místo léze (porucha struktury) v řetězci jednotlivých částí sluchového orgánu. vada převodního systému s lokalizací od zevního zvukovodu po oválné okénko (perforace bubínku, záněty středouší nebo Eustachovy tuby, osteoskleróza) Celková ztráta sluchu může dosáhnout až 70 db. vada percepční s poruchou činnosti vláskových a dalších funkčních elementů vnitřního ucha, porucha vláken sluchového nervu, (postižení blanitého labyrintu, především vláskové buňky a nebo sluchového nervu (úraz). Charakteristikou je vzestup sluchového prahu na frekvenci 4 khz až o 45 db. vada centrální s lokalizací ve sluchové dráze CNS.

Kofochirurgie Chirurgická korekce či rekonstrukce částí sluchového řetězce ve středním uchu, případně plastická náhrada bubínku nebo oválného okénka je jedním způsobem nápravy poruchy slyšení. Tyto výkony v kofochirurgii (kofóza úplná hluchota) jsou označovány jako tympanoplastiky. Prakticky ale u všech těchto zákroků je třeba provést kompenzaci zbývající sluchové vady sluchadlem.

Podpora senzoriky Sluchové protézy sluchadla analogová nebo digitální kochleární neuroprotézy

Požadavky na sluchadla Zvukový signál nesmí po zesílení sluchadlem na jeho výstupu překročit práh nepříjemného poslechu (UCL) a působit svému uživateli příliš hlasitý sluchový vjem. Sluchadlo nesmí urychlit vývoj sluchové vady (heredodegenerativní vady apod.). Sluchadlo by mělo svému uživateli zajistit aktivní sluch bez nutnosti koncentrovat se na přijímané zvuky.

Ukázka sluchadel

Sluchadlo pro kostní vedení (BAHA)

Kochleární neuroprotézy předpoklady těžká ztráta sluchu, tzn. na řečových frekvencích mají ztrátu kolem 90 db není poškozený hlemýžď sluchový nerv je dráždivý Systém umožňuje vhodným elektrickým drážděním vyvolat sluchový vjem. Kvalita subjektivního vjemu je však jiná než u normálně slyšícího, zdravého člověka. Mozek pacienta se musí znova naučit tyto podněty vyhodnocovat. Principiálně je možné elektrody implantované do hlemýždě budit signálem přivedeným: vodiči transkutánně, induktivní vazbou nebo telemetricky. Počet kanálů zpracovávajících akustický signál, a tím i počet implantovaných elektrod může být různý: 1, 4, 8, 12, 16 nebo 22.

Kochleární neuroprotézy mikrofón signálový procesor vysílač přijímač.. kůže implantované elektrodové pole s kontakty elektrodové pole zavedeno do hlemýždě vnitřního ucha elektrody jsou buzeny podle frekvenčního obsahu zvuku blízko báze vf složky, u apexu nf složky signálový procesor rozkládá signál na dílčí frekvenční pásma

Kochleární implantát

Implantace příprava pacienta, monitorování nervu

Implantace příprava operačního pole

Implantace - vkládání implantátů

Zaznamenávání EABR (evokované sluchové odpovědi mozkového kmene)

Závěr operace

Jak pacient slyší s kochleárním implantátem? http://auditoryneuroscience.com/prosthetics/music http://shelaza.com/links/what-do-hearing-loss-hearing-aids-and-cochlear-implants-sound-like/ http://www.kplu.org/post/hear-what-familiar-tune-sounds-hearing-implant

Existuje akustický klam? Shepardův ton: stoupající http://www.youtube.com/watch?v=bznzgsae4f0 klesající http://www.youtube.com/watch?v=u9vmfdg873e