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E. Cunsolo Fig.3: Movimento “piston-like” delle micro-oscillazioni uditive dello STO Una meccanica piston-like è.meccanicamente più efficiente, rispetto a quella di un sistema che preveda escursioni articolari, con conseguenti dispersioni energetiche in attriti articolari e distensioni legamentose. Un meccanismo piston-like è, inoltre, un sistema Hi-Fi, in quanto riduce al minimo le distorsioni tra input ed output. Uno schema piston-like in senso stretto richiederebbe, dunque, una assoluta immobilità articolare tra gli ossicini durante le vibrazioni uditive. Vedremo, in seguito, che una concezione così rigida non viene confermata dalle evidenze sperimentali più recenti. Un tale modello delle micro-oscillazioni uditive non si scontra con le necessità del sistema timpano ossiculare di agire come adattatore d’impedenza tra la trasmissione delle onde sonore dall’ambiente aereo a quello dei liquidi labirintici, né con le osservazioni cliniche relative agli interventi di ossiculoplastica. E’attualmente dimostrato che il principale meccanismo mediante il quale l’orecchio medio innalza la pressione sonora a livello della platina della staffa sia il rapporto tra superficie della membrana timpanica rispetto a quella della platina (“area ratio”). La superficie timpanica è mediamente 20 volte superiore rispetto a quella della platina. L’area-ratio è perciò pari a 20. Calcolando il guadagno della pressione sonora in dB, l’amplificazione idraulica così ottenuta risulta di 26dB 8 . Di gran lunga inferiore è l’amplificazione della pressione sonora sulla platina realizzata mediante la cosiddetta “leva ossiculare”. Questa prende origine dalla differente lunghezza tra manico del martello e processo lungo dell’incudine. In realtà, nell’uomo queste due “leve ossee” hanno dimensioni molto simili, per cui il rapporto di leva ossiculare è molto vicino all’unità, precisamente 1.3 secondo Kirikae 9 , e consente un guadagno di soli 2dB (Fig.4). 12
Attualità nella fisiopatologia dell’orecchio medio Fig. 4: la leva ossiculare: il rapporto lunghezza martello(lm)/lunghezza incudine (li) nell’uomo è pari solo a 1,3 (modificata da Merchant e Rosowski, 2003) Nella realtà, gli studi condotti su ossa temporali umane 10 hanno dimostrato che la reale amplificazione (“actual middle ear sound pressure gain”) ha un valore inferiore ai 28 dB previsti teoricamente; valore che decresce rapidamente per le frequenze più basse e più alte. Alla base di tale comportamento vi è una certa dispersione energetica del sistema nel creare le tensioni legamentose ed elastiche nel contesto dello STO ed una tendenza alla flessione della catena ossiculare, soprattutto per le frequenze più alte 11 . Il modello piston-like delle oscillazioni uditive è compatibile con i risultati clinici delle ossiculoplastiche. Anche in tale caso gli studi biomeccanici trovano applicazioni sia per suggerimenti costruttivi delle protesi ossiculare, sia per particolari tecnici relativi al loro posizionamento. L’ipotesi piston-like è compatibile con i buoni risultati ottenibili, in condizioni ottimali, con tutti i sistemi di ossiculoplastica che, di fatto, realizzano un “effetto columella” (dall’Incudine Rimodellata Autologa, alle protesi ossiculari parziali e totali con biomateriali). E’ ampiamente dimostrato che i migliori risultati funzionali nelle ossiculoplastiche si ottengono quando si realizza un allineamento verticale della protesi rispetto alla platina della staffa. Nishihara e Goode dimostrarono, già nel 1994, che l’angolazione della protesi rispetto all’asse ideale porta ad una perdita di pressione sonora proporzionale al coseno dell’angolo che si viene a formare. Per un angolo di 45° la perdita trasmissiva ammonta a 6 dB 12 . Altro elemento fisico fondamentale delle protesi ossiculari è rappresentato dal diametro minimo dello stelo. Ciò è vero soprattutto per le protesi stapediali utilizzate nell’intervento di stapedotomia. L’entità minima di gap residuo è condizionata dal diametro del pistone: con pistoni di 0.8mm il gap residuo minimo sarà di 5dB a 1000hZ, con pistone 0.6mm sarà di 10dB e di 15dB con pistone 0.4, sempre a 1000Hz 13, 14 . 13
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