Early hearing screening and diagnosis in newborns are important in order to avoid problems with language acquisition and psychosocial development. Current newborn hearing screening tests cannot effectively distinguish conductive hearing loss from sensorineural hearing loss, which requires different medical approaches. Tympanometry is a fast and accurate hearing test routinely used for the examination of conductive hearing loss for older children and adults; however, the tympanograms are hard to interpret for newborns and infants younger than seven months old due to significant differences in the outer and middle ear. In this work, we used the finite-element method (FEM) to investigate the behaviour of the newborn canal wall and middle ear in response to high static pressures as used in tympanometry. The model results are compared with the analysis results of multi-frequency tympanometry measured in healthy newborns and with available tympanometry measurements in newborns with presumed middle-ear effusion. Analysis results of multi-frequency tympanometry show that both susceptance and conductance increase with frequency. The equivalent volumes calculated from both tails of both the admittance and susceptance functions decreased as frequency increases. The volumes derived from susceptance decrease faster than do those derived from admittance. The 5th-to-95th percentile ranges of equivalent volume and energy reflectances are much lower than previous measurements in older children and adults. Non-linear finite-element models of the newborn ear canal and middle ear were developed. The ear-canal model indicates that the Young's modulus of the canal wall has a significant effect on the ear-canal volume change, which ranges from approximately 27% to 75% over the static-pressure range of ±3 kPa. The middle-ear model indicates that the middle-ear cavity and the Young's modulus of the tympanic membrane (TM) have significant effects on TM volume displacements. The TM volum / Il est important d'effectuer un dépistage et un diagnostic précoce de l'audition du nouveau-né afin d'éviter qu'il éprouve plus tard des difficultés dans l'acquisition du langage et dans son développement psychosocial. Les épreuves actuelles de dépistage de l'audition des nouveau-nés ne permettent pas de distinguer efficacement entre une perte auditive due à une surdité de transmission et une perte sensorineurale, chacun de ces troubles exigeant un traitement médical différent. La tympanométrie est une épreuve rapide et exacte que l'on utilise habituellement pour déceler une perte auditive due à une surdité de transmission chez les enfants plus âgés et chez les adultes. Cependant, dans le cas des nouveau-nés et des enfants en bas âge, les tympanogrammes sont difficiles à interpréter en raison de différences importantes dans l'oreille moyenne et externe. Dans cette étude, nous avons utilisé l'analyse par éléments finis pour examiner les comportements que manifestent la paroi du conduit auditif et l'oreille moyenne des nouveau-nés en réaction aux pressions statiques élevées utilisées en tympanométrie. Les résultats du modèle sont ensuite comparés aux résultats d'analyses de tympanométrie multifréquence effectuées sur des nouveau-nés en santé, et aux mesures tympanométriques disponibles réalisées sur des nouveau-nés souffrant d'un épanchement présumé dans l'oreille moyenne. Les résultats d'analyses de tympanométrie multifréquence indiquent que tant la susceptance que la conductance augmentent avec la fréquence. Les volumes équivalents calculés à partir de deux extrémités des fonctions d'admittance et de susceptance décroissent à mesure que la fréquence augmente. Les volumes issus de la susceptance diminuent plus rapidement que ceux issus de l'admittance. Les réflectances d'énergie et les volumes équivalents comprises dans une plage allant du 5e au 95e percentile sont beaucoup moins élevées que les$
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.21904 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Qi, Li |
| Contributors | W Robert J Funnell (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Biomedical Engineering) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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