鼓室测压法是一种通过检查鼓膜对变化气压的顺应性来测量中耳功能的测试。 该测试用于帮助诊断可能导致听力损失的中耳疾病，目前使用鼓室计进行，这种设备的成本在 2000 美元到 5000 美元之间。 一个工程师团队在 University of Washington 西雅图现在设计了一个基于智能手机的系统，该系统使用现成的组件执行相同的功能，成本仅为 28 美元。
新设备包括一个轻巧便携的智能手机附件，可以改变耳道的气压并测量鼓膜的活动性。 它会自动检测耳道何时形成密封，安全地改变气压，并在智能手机上实时生成鼓室图（耳膜如何移动的图）。 在一项最初的临床研究中报道 通讯医学, 86% 的测试结果与商业鼓室计产生的结果一致。
研究人员免费提供了他们的硬件设计和智能手机应用软件（旨在与 Android 操作系统一起使用），并可供听力学家和开发人员使用和调整。 他们希望该设备能够改善对鼓室测量的使用，特别是在低收入和中等收入国家以及地理位置偏远的医疗机构。
系统设计
由首席研究员领导 贾斯汀·陈（Justin Chan）, 在读博士生 Paul G. Allen 计算机科学与工程学院，该团队创建了手持式和桌面式鼓室计系统。
在手持版本中，所有电子元件都安装在一个紧凑的 3D 打印外壳中，该外壳连接到智能手机的背面。 包含压力和声学传感器的耳探头通过 1 m 的轻质气密硅胶管连接，可在测量期间提供移动性。 探头的尖端牢固地放置在患者的耳朵中，是一个塑料适配器，可与标准鼓室计一次性橡胶耳塞连接。
在鼓室压力测试期间，改变耳道中的气压以评估鼓膜的流动性。 为了实现这一点，该系统采用了由步进电机制成的压力传感器，可精确移动 5 ml 注射器的柱塞。 将柱塞移动 5.3 毫米会改变 -400 和 200 daPa 之间的压力。
如果传感器发生故障，故障安全设备会停止测量。 此外，如果在测量过程中探头从耳道中移出，则气压会恢复到环境压力。
在压力扫描期间，系统以 226 dB SPL（声压级）发送 85 Hz 音频（九个月以上患者的推荐频率），并在连接到智能手机的麦克风上记录声反射。 测量后，压力数据通过板载无线蓝牙无线电发送到智能手机。 然后将同步的压力和音频数据转换为鼓室图。
在将系统与智能手机一起使用之前，使用声级计进行一次性声级校准。 该团队指出，两个不熟悉该过程的人在阅读说明后不到 5 分钟就能够执行整个校准过程。
临床研究
鼓室测压有助于诊断中耳感染、中耳积液、鼓膜穿孔和咽鼓管问题。 儿童可能特别容易受到此类中耳问题的影响，因此设计者选择在儿童患者身上进行初步临床测试。 西雅图儿童医院.
在临床研究中，两名获得执照的听力学家对 50 名年龄从 28 岁到 20 岁不等的儿科患者的 XNUMX 只耳朵进行了鼓室测量，首先使用智能手机设备，然后使用两个商用鼓室计之一（ GSI TympStar Pro 或 GSI TympStar）。 五位儿科听力学家对 100 个随机和匿名的鼓室图进行了分类，只提供了患者年龄。 在所有五位听力学家中，两种设备类型之间的一致性平均为 86±2%。
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“该团队目前正在研究该系统对 XNUMX 个月以下婴儿的效用，”资深作者说 希亚姆·戈拉科塔. “我们正在测试用于新生儿的更高频率的工具。 我们还将它与其他听力测试（例如听力测试）集成，以提供基于智能手机的套件来解决所有与耳朵相关的问题。”
在各种资源匮乏的国家正在计划或进行研究。 “目前正在肯尼亚开展一项新研究，”Gollakota 告诉 物理世界. “我们将在不久的将来公布这方面的细节。 我们对所有这些都感到非常兴奋。 鉴于廉价廉价智能手机的普及，特别是在发展中国家，我们的节俭系统有可能成为资源有限环境中中耳疾病的筛查工具。”
