Modelado de la geometría del conducto auditivo externo mediante el método de los elementos finitos

Resumen

El objetivo del trabajo es diseñar un modelo computadorizado tridimensional del conducto auditivo externo humano. Nos basamos en el método de los elementos finitos, que consiste en dividir un determinado recinto espacial en una malla de elementos simples conectados entre sí por nodos, asociando después a cada elemento ecuaciones que definen sus características físicas. Al resolver las ecuaciones resultantes se logra reproducir la realidad mediante una ejecución numérica computadorizada. El modelo reproduce las características acústicas y mecánicas del conducto auditivo externo humano, lo que nos permitirá, tras acoplarlo a un modelo del oído medio, conocer la respuesta de ambos sistemas ante una excitación sonora, sin necesidad de acudir a mediciones reales o modelos biológicos. El desarrollo de este modelo computadorizado permite conocer las características mecanoacústicas del conducto, lo que facilita la comprensión de la fisiología de esta porción externa del órgano de la audición.

Abstract

The aim of this work is to design a computerized 3-D model of the human external ear, based on the finite elements method. The method consists to splitting a specific special area in a simple element net connected between themselves by nodes. The elements are associated to equations that define their physical characteristics. We realize a coupling with the middle ear model to know the behaviour of both systems with an acoustic excitation without the use of real measures or biological models. The model simulates the acoustic and biomechanic characteristics of the human external auditory canal. The development of a computerized model allows a better knowledge of the external ear mechanic-acoustic behaviour, this makes easier understand the physiology of the human external ear.