Ушной вкладыш — неотъемлемая часть заушного слухового аппарата и связующее звено между аппаратом и ухом человека. При слухопротезировании используются стандартные вкладыши, отличающиеся размером, и индивидуальные, которые изготавливаются по слепку слухового прохода и имеют уникальную форму и размер.
История развития индивидуального ушного вкладыша насчитывает около 80 лет. За это время вкладыш претерпел массу изменений, которые касаются его акустической модификации и технологии изготовления.
Первые индивидуальные ушные вкладыши
Первым вариантом вкладыша можно считать деталь слухового рожка, которая помещалась в слуховой проход. Она имела
овальную форму в виде «сливы» с отверстием, через которое звук передавался в слуховой проход. Сегодня подобные «ушные сливы» используются в стетоскопах и стетоклипах и изготавливаются из различных полимерных материалов – от полумягкого до твердого.
Конструкция первых электрических слуховых аппаратов, которыми пользовались в начале XX века, состояла из двух достаточно крупных по размеру деталей — микрофона и телефона. Через кабели они соединялись с усилителем, по своей форме похожим на портсигар.
Владелец аппарата подносил микрофон к собеседнику, как будто брал у него интервью, а телефон прижимал к своему уху наподобие обычной телефонной трубки. Телефон при этом никаким образом не был соединен со слуховым проходом уха человека. И это порождало определенную проблему. Если телефон и микрофон находятся на близком расстоянии, возникает акустическая обратная связь, то есть свист.
В поисках решения проблемы специалисты вспомнили об «ушной сливе», которая давала неплохое акустическое уплотнение. Выходной конец телефона слухового аппарата снабдили «сливой», которую помещали в слуховой проход. Увесистый телефон при этом по-прежнему приходилось держать рукой. Для того чтобы слабослышащий человек мог пользоваться слуховым аппаратом длительное время, телефон закрепляли на ушной раковине с помощью дужки.
Технический прогресс в области индивидуальных ушных вкладышей
Новые технологии в ХХ веке постоянно «уменьшали» детали слуховых аппаратов, в том числе и телефон. Со временем он стал помещаться в ушной раковине. Несмотря на такие успехи, решение проблемы свиста по-прежнему оставалось актуальной. Дополнительное неудобство пользователям доставляла и «ушная слива», которая при длительном ношении давила на слуховой проход и натирала кожу.
В 1938 году в истории развития слуховых аппаратов произошла настоящая революция – в США создали первый индивидуальный ушной вкладыш. Это стало возможным благодаря достижениям американских ученых-химиков. Акриловые пластмассы в равной степени заинтересовали дантистов, и специалистов в области отопластики.
В состав акриловых пластмасс входит жидкий компонент — мономер. При смешивании с порошкообразным отвердителем он начинал медленно полимеризоваться и образовывал твердую прозрачную пластмассу. При затвердевании она выделяла тепло.
В процессе создания индивидуального вкладыша, который относится к изделию отопластики,
смешанную вязкую массу вводили в ухо. Там она полимеризовалась, и после затвердевания ее извлекали из уха. Момент извлечения был связан с риском в том случае, если слуховой проход у человека имел сложную форму — изогнутую или расширяющуюся. Из-за выделения тепла при химической реакции эта процедура могла стать причиной ожога тканей слухового похода.
Извлеченная из уха застывшая пластмасса идеально повторяла его форму. Все последующие операции по «доработке» заготовки индивидуального ушного вкладыша выполняли вручную: шлифовка, полировка, изготовление звуководного отверстия. Телефон слухового аппарата присоединялся к вкладышу с помощью закрепленного в нем кольца.
Опасность полимеризации вкладыша внутри уха вынудила специалистов изменить методику создания индивидуальных вкладышей. Новый метод стал называться
«позитив-негатив-позитив». Оннастолько оправдал себя, что продолжает быть актуальным по сей день.
Метод «позитив-негатив-позитив»
Первый этап. Снятие слепка слухового прохода
Для этого используют неопасную, обладающую хорошей пластичностью, слепочную массу. Применяются специальные силиконы, которые отверждаются без выделения тепла и не дают усадки при затвердевании. Они отлично повторяют форму уха (1 на рисунке 1). Полученный слепок является позитивной формой.
Второй этап. Изготовление негативной формы — макета уха
По технологии это напоминает известное блюдо «заливная рыба». «Рыбой» является слепок, а в качестве заливки используется один из органических материалов: гипс, силиконовый каучук, агар-агар, альгинат или другие (2 на рисунке 1).
После затвердевания заливки слепок извлекается из формы. Его роль в изготовлении индивидуального вкладыша на этом заканчивается.
Получается макет уха с полостью внутри, идеально совпадающей с формой слухового прохода. В эту полость заливают жидкий материал, из которого после его полимеризации изготовят вкладыш (3 на рисунке 1).
В зависимости от свойств материала он полимеризуется по-разному:
- под действием температуры и давления, наподобие приготовления пищи в скороварке. Это характерно для акриловых материалов;
- под действием ультрафиолета. Так работают фотопластические материалы.
Третий этап. Получение готового вкладыша
Полученную при полимеризации заготовку извлекают из негативной формы, а затем подвергают ручной обработке.
На этом этапе вкладыш приобретает законченную форму, его шлифуют, полируют, а также формируют звуководное и вентиляционное отверстия (4 на рисунке 1). Как и слепок, вкладыш является позитивной формой.
Метод «позитив-негатив-позитив» включает несколько этапов производства. Из-за этого поэтапно могут накопиться неточности в повторении формы слухового прохода. Чтобы этого не произошло, технология требует точной отработки процессов и знания свойств и характеристик материалов.
Рисунок 1. Метод «позитив-негатив-позитив»
В некоторых случаях, когда необходимо изготовить вкладыш быстро и без лабораторного оборудования, используют
«экспресс-метод» или «метод прямого изготовления». Для него применяются материалы, которые отверждаются в ухе. С помощью одноэтапного метода получаются вкладыши, которые скорее можно назвать «временными». Их последующая обработка затруднена, а срок службы ограничен.
На что способна звукопроводящая трубка
В 40-е годы ХХ века карманные слуховые аппараты имели большие по размеру телефоны. Они были хорошо заметны, а потому считались непривлекательными с эстетической точки зрения. Решить эту проблему пытались с помощью спрятанного под одежду телефона, звук от которого проводился в слуховой проход с помощью длинной трубки.
«Незаметность» такого метода передачи звука порождала ужасную акустику.
Длинная трубка имеет низкую резонансную частоту, поэтому она создает избыточное усиление на низких частотах, что нежелательно. На высоких частотах, наоборот, происходит потеря усиления, необходимого для понимания речи. В связи с этим
актуальность укорачивания трубки стала очевидной.
Спустя десятилетие, в 50-е годы XX века, мир наконец-то увидел миниатюрные слуховые аппараты, которые смогли поместиться за ухом. Заушные аппараты, ставшие со временем еще миниатюрнее, до сих пор являются самым распространенным конструктивным типом. Их электроакустические характеристики удовлетворяют требованиям создания необходимого усиления.
Длина трубки вместе с рожком и звуководным отверстием во вкладыше для взрослого человека
составляет примерно 75 мм, что обеспечивает резонансный пик усиления в районе 1100 Гц, который мы привыкли видеть на амплитудно-частотной характеристике заушного аппарата. К тому же потеря высокочастотного усиления при небольшой длине трубки считается незначительной.
Для чего необходим ушной вкладыш — коротко
- Удобная фиксация слухового аппарата — заушного и внутриушного. Либо внешнего телефона карманного аппарата в наружном ухе.
- Акустической передача усиленного сигнала с телефона слухового аппарата на барабанную перепонку.
- Акустическое уплотнение предотвращает свист слухового аппарата.
- Улучшение акустических характеристик с помощью вентильных отверстий:
а) для снижения усиленного сигнала в диапазоне низких частот,
б) для вентиляции остаточного объема слухового прохода,
в) для статического выравнивания воздушного давления между остаточным объемом слухового прохода и окружающей средой.
- Демпфирующего элемента для сглаживания резонансных пиков в диапазоне передачи звука.
- Пассивное усиление в высокочастотном диапазоне — уменьшение демпфирования высоких частот с помощью трубочки или рожка. Улучшение соответствия импеданса остаточному объему слухового прохода.
- Снижение нагрузки на кожу слухового прохода и контакта с материалом вкладыша.
- Фиксация в наружном ухе с помощью оформления наружной поверхности вкладыша. В сочетании с привлекательным внешним видом при помощи формы, которая соответствует анатомии наружного уха.
