Luận Văn Thiết kế, chế tạo nguồn kích thích âm thanh dùng cho việc nghiên cứu điện thế gợi thính

CHƯƠNG 1. MỤC TIÊU LUẬN VĂN

Theo thống kê, bệnh điếc – suy giảm thính lực chiếm khoảng 10% - 15% dân số
[3]. Đặc biệt tỉ lệ mắc bệnh điếc ở trẻ sơ sinh là 2/1000, trẻ không những bị khuyết đi thế
giới âm thanh mà còn khuyết luôn cả chức năng ngôn ngữ [2,3], vì câm là hệ quả của điếc.
Việc chẩn đoán sớm để phục hồi thính giác và phát triển khả năng ngôn ngữ cho các em là
vấn đề hết sức cần thiết và có ý nghĩa xã hội lớn. Tuy nhiên, các phương pháp chẩn đoán
trước đây cần có sự cộng tác của bệnh nhân nên gây nhiều khó khăn khi áp dụng đo trên
trẻ nhỏ.
Hiện nay, trên thế giới đã ứng dụng rộng rãi phương pháp đo điện thế gợi thính
(Auditory Evoked Potentials – AEPs) trong việc chẩn đoán, riêng tại Việt Nam những
nghiên cứu về vấn đề này chưa phổ biến và những ứng dụng của nó còn rất hạn chế [2].
Cho đến nay, chỉ mới có một báo cáo về kết quả khảo sát “Các chỉ số của điện thế gợi
thính giác thân não (BAEPs – Brainstem Auditory Evoked Potentials) trên người Việt Nam
bình thường” của bệnh viện Điều dưỡng – Phục hồi chức năng Bưu Điện II do bác sĩ
Nguyễn Hữu Công và bác sĩ Nguyễn Thị Thu Thảo thực hiện. Phương pháp này giúp chúng
ta khảo sát tính toàn vẹn của hệ thống dẫn truyền thính giác từ tai trong qua dây thần kinh
thính giác (dây thần kinh số VIII) vào trong cầu não lên trung não qua dải dọc bên (lateral
lemniscus) cùng bên tới củ não sinh tư dưới (inferior colliculus) bên đối diện và kết thúc ở
vỏ não thính giác.
Để tiến hành phương pháp phải cần có các thiết bị chuyên dụng bao gồm: nguồn
kích thích âm, thiết bị thu nhận tín hiệu và phần mềm xử lý vì điện thế này rất nhỏ khoảng
vài microvolt nằm lẫn trong nền nhiễu có điện thế khoảng milivolt. Các bác sĩ ở bệnh viện
ĐD – PHCN BĐ II đã sử dụng máy Neuropack của hãng Nihon Kohden để đo đạc. Hiện
tại, phòng thí nghiệm của bộ môn Vật lý y sinh có thiết bị MP30 của hãng Biopac có khả
năng thu nhận tín hiệu điện sinh học và kết hợp xử lý với phần mềm đi kèm. Dựa vào thiết
bị này, chúng ta có thể thực hiện các thí nghiệm về đo điện tim (ECG), điện cơ (EMG),
điện thế gợi thính (AEPs) . nhằm giúp sinh viên hiểu rõ hơn lý thuyết đã học. Tuy nhiên,
các thí nghiệm trên cần phải có nguồn kích thích phù hợp để tạo ra đáp ứng sinh học.
Đề tài thiết kế nguồn kích thích âm với dải tần số rộng và âm lượng thay đổi đã
được chọn nhằm phục vụ cho mục tiêu tìm hiểu và nghiên cứu điện thế gợi thính (Auditory
Evoked Potentials - AEPs). Kết hợp việc sử dụng MP30 làm bộ thu tín hiệu, chúng ta có
thể thực hiện các thí nghiệm về đo điện thế gợi thính ở các tần số khác nhau.
Các kết quả thí nghiệm có so sánh đối chiếu với kết quả chuẩn cho thấy, nguồn kích
chế tạo hoàn toàn có thể phục vụ cho việc đo điện thế gợi thính tại phòng thí nghiệm của
bộ môn Vật lý kỹ thuật y sinh. Điều này góp phần vào việc xây dựng thêm các bài thí
nghiệm cho sinh viên, đồng thời cũng tạo điều kiện cho các nghiên cứu theo hướng chẩn
đoán các vấn đề về tai sau này.

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN

2.1 Cấu tạo của tai
Chức năng của bộ tiền đình-ốc tai (vestibulocochlear) liên quan đến việc giữ thăng
bằng và thính giác. Cơ quan này được cấu tạo bởi 3 phần: tai ngoài tiếp nhận sóng âm; tai
giữa, dẫn truyền sóng âm từ không khí đến xương và từ xương đến tai trong; và tai trong,
nơi các rung động được chuyển đổi thành các xung thần kinh đặc hiệu theo dây thần kinh
thính giác về hệ thần kinh trung ương, ngoài ra còn có cơ quan tiền đình tai có vai trò giữ
thăng bằng.
2.1.1 Tai ngoài
Tai ngoài (auricle, or pinna) cấu tạo bởi mô sụn chun có hình dạng tấm không đồng
đều với da phủ ngoài ở các mặt.
Ống tai ngoài (external auditory meatus) có dạng hình ống dẹp, hình thành từ bề
mặt của xương thái dương. Đầu trong của ống tai ngoài có màng nhĩ. Biểu mô ống tai ngoài
là biểu mô lát tầng có sừng, liên tục với biểu bì bên ngoài. Ở tầng dưới niêm của ống tai
ngoài có nang lông, tuyến bã và các tuyến ráy tai (ceruminous gland) (một biến thể của
tuyến mồ hôi). Các tuyến ráy tai là tuyến ống xoắn chế tiết ra chất ráy tai (cerumen,
earwax) màu vàng nâu, hơi cứng, là hỗn hợp của mỡ và sáp. Lông và ráy tai có vai trò bảo
vệ ống tai ngoài. Đoạn 1/3 ngoài của thành ống tai ngoài được nâng đỡ bởi mô sụn chun,
còn đoạn trong được nâng đỡ bởi xương thái dương.
Đầu cuối ống tai ngoài có một màng hình bầu dục, gọi là màng nhĩ (tympanic
membrane, eardrum). Mặt ngoài màng nhĩ có biểu bì mỏng, mặt trong màng nhĩ có phủ lớp
biểu mô vuông đơn tiếp liền với biểu mô của hòm tai. Xen giữa 2 lớp biểu mô này là một
lớp mô liên kết chắc được cấu tạo bởi các sợi collagen và sợi keo cùng các nguyên bào sợi.
Màng nhĩ là cấu trúc truyền sóng âm đến các xương con ở trong tai giữa.
Chức năng của tai ngoài là bắt âm thanh và hướng nó vào màng nhĩ. Cũng giống
như ăngten parabol bắt sóng điện từ, tai ngoài hoạt động như một bộ bắt sóng âm thanh rất
hiệu quả và tập trung âm thanh vào ống tai ngoài. Không phải ở tất cả mọi hướng tai ngoài
đều thu nhận tốt âm thanh. Tai ngoài chỉ thu tốt âm thanh có các tần số khác nhau khi
nguồn âm thanh nằm ở những vị trí đặc biệt so với đầu. Khả năng định vị nguồn phát âm
thanh trong môi trường xung quanh, đặc biệt dọc theo trục đứng phụ thuộc rất lớn vào đặc
tính hợp âm của tai ngoài.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] James J.Stockard, Janet E.Pope – Stockard & Frank W.Sharbrough (1992): Brainstem
Auditory Evoked Potentials in Neurology: Methodology, Interpretation and clinical
application. In: Electrodiagnosis in clinical neurology, 3rd edition, edited by Michael
J.Aminoff. Churchill Livingstone.
[2] Phạm Kim (1981): Vấn đề phục hồi chức năng cho người điếc. NXB. Y học, Hà Nội.
[3] Warren E.Finn, Peter G.Lopresti(2003): Handbook of neuroprosthetic methods. Florida,
CRC Press LLC.
[4] GS. Võ Tấn (1991): Tai mũi họng thực hành, tập 2. NXB. Y học.
[5] Brad A.Stach (1998): Clinical Audiology: An Introduction. Singular Publishing Group,
Inc. San Diego, London.
[6] James Moore (2003): Biomedical Technology and Devices Handbook. CRC Press.
[7] Tống Văn On (2000): Vi mạch & mạch tạo sóng. NXB. Giáo Dục.
[8] Lê Tiến Thường (2004): Mạch điện tử 2. NXB. Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh.


CÁC WEBSITE CHÍNH

[9] © David R. Stapells, 2004, 2005: WHAT ARE AUDITORY EVOKED POTENTIALS?
http://www.audiospeech.ubc.ca/haplab/aep.htm
[10] EMedicine from WebMD: Auditory Brainstem Response Audiometry.
http://www.emedicine.com/ent/topic473.htm
[11] BIOPAC Systems, Inc.: BSL PRO Lesson H09: Auditory Evoked Potentials from a
human subject.
http://www.biopac.com/bslprolessons/h09/h09.htm
[12] © 2006 AARONCAKE.NET: Dual Polarity Power Supply.
http://www.aaroncake.net/circuits/supply3.htm
[13] Elvir Causevic: Fast wavelet estimation of weak biosignals. Department of Applied
Mathematics Yale University.
http://www.ipam.ucla.edu/publications/es2005/es2005_5404.ppt
[14] Gary Novak biologist: New Audio Amplifiers – CMOS Switching
http://nov55.com/amr/amf3.htm#Cms
[15] Sony Styles USA: Headphones
http://www.sonystyle.com/is-bin/INTERSHOP.enfinity/eCS/Store/en/-
/USD/SY_BrowseCatalog-Start?CategoryName=acc_Headphones_w%2eear&Dept=audio
[16] BIOPAC Systems, Inc.: The Next Laboratory for Classroom Life Science Instruction
http://www.biopac.com/bsl_sys_intro.htm
[17] BIOPAC Systems, Inc.: MP35/30 Acquisition unit
http://www.biopac.com/manuals/mp3x_specs.pdf
[18] BIOPAC Systems, Inc.: EL503
http://biopac.com/product.cgi?type=view&item=EL503

[19] QuadTech, Incorporated: Overview of IEC60601-1 Medical Electrical Equipment
http://www.quadtech.com/newsletter/035099.pdf
[20] ADInstruments: Safety Standards and Quality Control
http://www.adinstruments.com/intended-use/corporate/