镫骨断裂及重建对中耳传声的稳定性分析

【作者】 王梁； 王乐乐； 朱悦汀； 孙永涛； 柳占立； 丁千； 韩洪阁；

【机构】 天津大学力学系,天津市非线性动力学与控制重点实验室； 天津大学附属天津儿童医院耳鼻喉头颈外科； 清华大学航天工程学院；

【摘要】 在临床实践中,镫骨重建是治疗镫骨骨折引起听力丧失的常用方法,选择合适的镫骨脚重建材料尤为重要。我们通过简化中耳听骨链模型以描述健康和患病条件下镫骨小腿重建后的动态行为。然而,镫骨重建后,中耳系统的动态响应和稳定性变得复杂且难以估计。健康状态镫骨重建后,小骨与种植体的振动处于周期稳定状态,而患病状态的锤骨与砧骨有准周期现象,小骨在频率附近有共振现象。采用四自由度弹簧-质量块的集总参数模型,研究健康中耳和病变中耳重建后中耳系统的动态响应和稳定性。首先,分析无阻尼系统的固有频率,以表征系统在不同外部激励下的动态行为。其次,通过分岔分析发现在疾病状态下听骨与种植体之间存在共振现象。再次,为了进一步研究系统在谐振频率附近的动态特性和解析解的稳定性,采用多时间尺度法推导系统在谐振频率附近的解析解。最后,通过分析各参数对解稳定性的影响,确定最优选择范围。该研究可为镫骨重建材料的选择和中耳系统的非线性动态响应及稳定性分析提供参考。更多还原