Design and experimental analysis of a new malleovestibulopexy prosthesis using a finite element model of the human middle ear.
OBJECTIVE
Many designs of prostheses are available for middle ear surgery. In this study we propose a design for a new prosthesis, which optimises mechanical performance in the human middle ear and improves some deficiencies in the prostheses currently available. Our objective was to design and assess the theoretical acoustic-mechanical behaviour of this new total ossicular replacement prosthesis.


METHODS
The design of this new prosthesis was based on an animal model (an iguana). For the modelling and mechanical analysis of the new prosthesis, we used a dynamic 3D computer model of the human middle ear, based on the finite elements method (FEM).


RESULTS
The new malleovestibulopexy prosthesis design demonstrates an acoustical-mechanical performance similar to that of the healthy human middle ear. This new design also has additional advantages, such as ease of implantation and stability in the middle ear.


CONCLUSIONS
This study shows that computer simulation can be used to design and optimise the vibroacoustic characteristics of middle ear implants and demonstrates the effectiveness of a new malleovestibulopexy prosthesis in reconstructing the ossicular chain.
Cátedra de Cirugía, Oftalmología, Otorrinolaringología y Fisioterapia, Universidad de Valladolid, Valladolid, España; Servicio de Otorrinolaringología, Hospital Universitario del Río Hortega, Valladolid, España; Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCyL), Valladolid, España. Electronic address: lvallejovaldez@movistar.es.
Luis A
LA
Vallejo Valdezate
Centro para la Investigación y el Desarrollo en Automoción (CIDAUT), Valladolid, España; Centro para el Estudio y Control del Ruido (CECOR), Valladolid, España.
Antonio
A
Hidalgo Otamendi
Centro para la Investigación y el Desarrollo en Automoción (CIDAUT), Valladolid, España; Centro para el Estudio y Control del Ruido (CECOR), Valladolid, España.
Alberto
A
Hernández
Centro para la Investigación y el Desarrollo en Automoción (CIDAUT), Valladolid, España.
Fernando
F
Lobo
Cátedra de Cirugía, Oftalmología, Otorrinolaringología y Fisioterapia, Universidad de Valladolid, Valladolid, España; Servicio de Otorrinolaringología, Hospital Universitario del Río Hortega, Valladolid, España.
Elisa
E
Gil-Carcedo Sañudo
Cátedra de Cirugía, Oftalmología, Otorrinolaringología y Fisioterapia, Universidad de Valladolid, Valladolid, España; Servicio de Otorrinolaringología, Hospital Universitario del Río Hortega, Valladolid, España; Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCyL), Valladolid, España.
Luis M
LM
Gil-Carcedo García
D000162:Acoustics; D000818:Animals; D001696:Biomechanical Phenomena; D003198:Computer Simulation; D004432:Ear, Middle / Q000033:anatomy & histology*; D020342:Finite Element Analysis; D006801:Humans; D007076:Iguanas; D008954:Models, Biological; D009998:Ossicular Prosthesis; D019933:Ossicular Replacement; D011474:Prosthesis Design; D014025:Titanium; D014732:Vibration
D014025:Titanium
Finite elements method; Maleovestibulopexia; Malleovestibulopexy; Mecánica del oído medio; Middle ear mechanics; Middle ear prosthesis; Método de los elementos finitos; Osiculoplastia; Ossiculoplasty; Prótesis de oído medio; Prótesis de sustitución osicular total; Total ossicular replacement prosthesis