Análise do comportamento dinâmico de cabos flat flexíveis para implante coclear totalmente implantável e sua influência sobre a orelha média

Abstract

Os recentes avanços no desenvolvimento de substratos e interconexões flexíveis para dispositivos eletrônicos motivaram diversas pesquisas sobre futuras tecnologias im plantáveis. No que concerne ao desenvolvimento de um implante coclear totalmente implantável, a literatura ainda apresenta poucas propostas de cabos flexíveis para a conexão elétrica do implante e não avalia sua influência na vibração da orelha média humana. O presente trabalho tem como objetivo analisar numericamente a influên cia de uma proposta de cabo flexível para operar com sensor de implante coclear totalmente implantável utilizando-se de simulação numérica de elementos finitos. Inici almente, realizou-se uma análise modal (numérica e analítica) e harmônica (numérica) de dois cabos do tipo flat encontrados na literatura para caracterização do comporta mento vibratório de cada cabo. Em sequência, avalia-se numericamente a influência dos mesmos na orelha média adicionando ao modelo FEM da orelha média elementos concentrados de massa, mola e amortecedor que representam os cabos. Em um se gundo momento, é desenvolvida uma adaptação de cabo flat existente para implante coclear totalmente implantável que não apresente influência significativa na mobilidade do ramo longo e que seja adaptado para operar com o sensor desenvolvido no LVA. Este então é modelado em elementos finitos e acoplado ao modelo da orelha média. Verificou-se que as frequências naturais e formas modais de um dos cabos da litera tura são muito próximas às de viga de Euler-Bernoulli. O segundo cabo flat encontrado na literatura exibe comportamento vibratório distinto do primeiro. Suas frequências naturais divergem das obtidas analiticamente conforme a teoria de vibração de vigas e placas retangulares. Quanto à influência destes na vibração da cadeia ossicular, verificou-se efeito desprezível de ambos exceto próximo a 10 kHz, onde o segundo cabo leva à maior atenuação da vibração. O cabo proposto mostrou que seu acréscimo de rigidez à OM eleva suas duas primeiras frequências naturais em 7 e 11 % respectivamente. Também, constatou-se que as FRFs do estribo e da bigorna são reduzidas consideravelmente até 1 kHz mas dentro dos limites de desvio padrão de respostas experimentais de orelhas saudáveis.