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目的通过建立正常人中耳有限元模型,数值模拟软骨、颞肌筋膜、丝素蛋白膜修补不同大小鼓膜穿孔对中耳传声的影响,为临床鼓室成形术最佳修补材料的选择提供新的思路和方法。方法1.选取新鲜猪头双侧耳廓软骨及颞肌筋膜组织,应用Material Test软件测试其弹性模量后取均值,验证测量结果准确性后代入有限元分析模拟计算。2.应用一例成年男性颞骨标本的Micro-CT扫描数据,建立正常成人中耳有限元模型,验证模型准确性后,依据该模型对三种材料修补不同大小鼓膜穿孔进行有限元分析。3.收集2019-2021年于我院我科行Ⅰ型鼓室成形术的患者22例（23耳）,行临床资料分析与验证（病史采集、专科检查、临床治疗和预后分析）,并根据不同鼓膜穿孔面积百分比分为三组,分别为C1组（3.31±2.32）%、C2组（16.31±4.23）%、C3 组（34.74±9.08）%。结果1.鼓膜修补材料弹性模量测试:经弹性拉伸试验获得了猪耳廓软骨与颞肌筋膜的弹性模量数值,软骨的拉伸弹性模量为（3.07±1.18）×106Pa;颞肌筋膜的拉伸弹性模量为（2.42±0.03）×107Pa。2.中耳有限元数值模型的建立及验证:鼓膜面积为76.37mm2,厚度0.05mm,纵轴长9.36mm,横轴长8.84mm,锤骨总长8.03mm,砧骨总长6.81mm,镫骨总长3.14mm。ANSYS软件中分析计算声音频率小于1000Hz时,鼓膜脐部及镫骨底板的频率响应曲线变化幅度较小,总体呈缓慢上升趋势;声音频率大于1000Hz时,曲线呈逐渐下降趋势;且镫骨底板位移振幅略小于鼓膜脐部位移振幅;该模型测量结果及频率响应曲线均与参考文献[1]具有良好的一致性。3.三种材料修补鼓膜穿孔中耳传声特性分析:随着修补材料厚度的增加或鼓膜穿孔面积的增大,有限元模型中镫骨底板位移整体呈降低趋势。①鼓膜穿孔面积百分比为2%时,0.1mm厚度的颞肌筋膜重建鼓膜术后最贴近健耳水平,振幅峰值为1.37 × 10-1μm,其次分别为0.01mm厚度丝素蛋白膜、0.1mm及0.3mm厚度软骨,振幅峰值分别为1.14×10-1μm、1.01×10-1μm、9.68×10-2μm。余厚度下三种材料振幅峰值介于9.06×10-2-9.76×10-2μm之间。②鼓膜穿孔面积百分比为15%时,0.1mm-0.5mm厚度下软骨重建鼓膜术后频响曲线均贴近健耳,振幅峰值为8.01×10-2-1.11×10-μm;其次为0.1mm厚度下颞肌筋膜,峰值为7.52×10-2μm。1mm厚度软骨、0.3mm-0.8mm厚度颞肌筋膜及0.01-0.1mm厚度丝素蛋白膜重建鼓膜后的振幅峰值相差不大,介于4.57×10-2-5.91×10-2μm之间。③鼓膜穿孔面积百分比为30%时,0.01mm厚度丝素蛋白膜重建鼓膜术后最接近健耳,振幅峰值为1.27×10-1μm;其次为0.1mm厚度的软骨,振幅峰值为5.01 ×10-2μm。四种厚度下的软骨重建鼓膜后的频响曲线振幅均高于颞肌筋膜所有厚度下的曲线振幅,0.05mm-0.1mm厚度的丝素蛋白膜则低于所有厚度下颞肌筋膜重建鼓膜后的频响曲线振幅。4.修复系数公式:为了对鼓膜修补材料进行定量评价,本研究提出修复系数（Repair Factor RF）公式,定义如下:根据修复系数公式计算结果,与有限元模型分析结果趋势相同,①鼓膜穿孔面积百分比为2%时,0.1mm厚度的颞肌筋膜重建鼓膜术后最贴近健耳水平,RF值为0.988;其次分别为0.01mm厚度丝素蛋白膜、0.1mm及0.3mm厚度软骨,RF值分别为0.9758、0.9735、0.9693。余厚度下三种材料RF值介于0.9625-0.9674之间。②鼓膜穿孔面积百分比为15%时,0.1mm-0.5mm厚度下软骨重建鼓膜术后频响曲线均贴近健耳,RF值为0.9584-0.9724;其次为0.1mm厚度下颞肌筋膜,RF值为0.9576。1mm厚度软骨、0.3mm-0.8mm厚度颞肌筋膜及0.01-0.1mm厚度丝素蛋白膜重建鼓膜后的振幅峰值相差不大,RF值介于0.9349-0.9456之间。③鼓膜穿孔面积百分比为30%时,0.01mm厚度丝素蛋白膜重建鼓膜术后最接近健耳,RF值为0.9649;其次为0.1mm厚度的软骨,RF值为0.9347。四种厚度下的软骨重建鼓膜后的RF值均高于颞肌筋膜所有厚度下的RF值,0.05mm-0.1mm厚度的丝素蛋白膜则低于所有厚度下颞肌筋膜重建鼓膜后的RF值。5.Ⅰ型鼓室成形术患者临床资料分析:①C1组中20%患者自觉术后听力改善、40%同前、40%听力下降;纯音听阈测定中60%患者术后ABG减小、40%ABG增大;声导抗测试中20%患者术后为B型曲线,80%为A型曲线。②C2组中58.33%患者自觉术后听力改善、25%同前、16.67%听力下降。纯音听阈测定中91.67%患者术后ABG减小、8.33%ABG增大;声导抗测试中58.33%患者为B型曲线,41.67%为A型曲线。③C3组中66.67%患者自觉术后听力改善、16.67%同前、16.67%听力下降;纯音听阈测定中83.33%患者术后ABG减小、16.67%ABG增大;声导抗测试中100%患者为B型曲线。结论1.通过成年男性颞骨标本Micro-CT影像数据建立的人中耳有限元数值模型,具有良好的有效性与准确性,可客观的量化分析三种材料修补鼓膜的中耳传声特性,为临床鼓室成形术最佳材料及其厚度的选择提供理论依据,对术前手术方案的制定及术后听力水平的评估具有重要意义。2.有限元模型中不同厚度的软骨、颞肌筋膜、丝素蛋白膜修补不同大小鼓膜穿孔术后均可一定程度恢复患耳听力。随着材料厚度的增加或鼓膜穿孔面积的增大,三种材料修补鼓膜术后的听力水平整体逐渐降低。鼓膜穿孔面积百分比为2%时,不同厚度的三种材料修补鼓膜术后均可实现与健耳十分贴近的听力水平,以0.1mm厚度的颞肌筋膜最佳。鼓膜穿孔面积百分比为15%时,0.1mm-0.3mm厚度的软骨可作为合适的选择。鼓膜穿孔面积百分比为30%时,0.01mm厚度的丝素蛋白膜重建鼓膜术后听力水平最佳。3.提出修复系数公式,通过公式可精确的计算不同材料的修复系数,进而清晰的比较不同材料各种厚度时的修复程度,为临床鼓室成形术最佳修补材料的选择提供精准依据。