Stiffness–Mass Etkisi Nedir?

Stiffness–mass etkisi, orta kulak iletim sisteminin akustik empedans bileşenleri üzerinden frekanslara özgü davranışını açıklayan temel bir biyofizik prensiptir. Odyoloji biliminde bu kavram; yalnızca teorik bir fizik bilgisi değil, iletim tipi işitme kaybının patern analizi, timpanometri yorumlama, rezonans frekansı değerlendirmesi ve ayırıcı tanı sürecinin merkezinde yer alan klinik bir araçtır.

Bu yazıda stiffness (rijidite) ve mass (kütle) etkilerini;

• biyomekanik temeli
• empedans fiziği
• odyometrik yansıması
• timpanometrik göstergeleri
• klinik patoloji örnekleri
• cerrahi ve rehabilitasyon açısından önemi

Orta Kulak Mekaniği ve Akustik Empedansın Biyofizik Temeli

Orta kulak; timpanik membran ve ossiküler zincirden (malleus–inkus–stapes) oluşan bir mekanik transformatör sistemidir. Temel görevi, hava ortamındaki akustik enerjiyi sıvı ortamındaki kokleaya verimli biçimde aktarmaktır.

Bu iletim sırasında sistem üç empedans bileşeniyle tanımlanır:

• Resistance (R) → Enerji kaybı (sürtünme)
• Stiffness Reactance (Xs) → Elastik karşı koyma
• Mass Reactance (Xm) → Kütleye bağlı eylemsizlik

Frekansla birlikte reaktans bileşenleri değişir:

• Xs ∝ 1/f (frekans arttıkça stiffness etkisi azalır)
• Xm ∝ f (frekans arttıkça mass etkisi artar)

Bu nedenle orta kulak sistemi frekans bağımlı davranır.

Stiffness (Rijidite) Etkisi Nedir?

Stiffness, sistemin elastik direncidir. Timpanik membran gerginliği, ossiküler ligamentlerin sertliği ve stapes tabanının mobilitesi bu bileşeni belirler.

Frekans Özelliği

• Düşük frekanslarda (250–500 Hz) baskındır.
• Elastik sistemler düşük frekans enerjisini daha fazla bloke eder.

Odyogram Yansıması

• Düşük frekans air–bone gap
• Alçak frekanlara doğru düşüş gösteren konfigürasyon
• 250 Hz > 1000 Hz eşik farkı

Klinik Patolojiler

• Otoskleroz
• Efüzyonlu otitis media
• Timpanik membran timpanosklerozu
• Adhezif otitis media

Bu patolojilerde sistem “rijit dominant” hale gelir.

Mass (Kütle) Etkisi Nedir?

Mass, sistemin hareketine karşı eylemsel direncidir. Kemikçik zincirine eklenen her kütle, yüksek frekans enerjisini baskılar.

Frekans Özelliği

• 2000 Hz ve üzeri frekanslarda belirginleşir.
• Yüksek frekans iletimi azalır.

Odyogram Yansıması

• Yüksek frekans ABG(air-bone-gap) artışı
• 4000 Hz > 500 Hz eşik farkı

Klinik Patolojiler

• Kolesteatom
• Ossiküler zincire yapışan granülasyon dokusu
• Travmatik ossiküler kalınlaşma

Rezonans Frekansı: Tanısal Kritik Nokta

Rezonans frekansı (RF), stiffness ve mass etkilerinin birbirini dengelediği frekanstır.

Normal erişkinlerde: 800–1200 Hz

Klinik Değişimler

Patoloji TipiRF DeğişimiStiffness dominantRF ↑Mass dominantRF ↓

Geniş bant timpanometri (Wideband Tympanometry) klasik 226 Hz ölçüme kıyasla bu değişimi daha hassas gösterir.

Saf Ses Odyometrisi: Mekanik Analiz Aracı

Saf ses odyometrisi yalnızca eşik ölçmez; mekanik sistem hakkında ipucu verir.

Stiffness Dominant Patern

• 250 Hz: belirgin ABG(air-bone-gap)
• 2000 Hz: görece iyi

Mass Dominant Patern

• 4000 Hz: belirgin ABG(air-bone-gap)
• Düşük frekans korunmuş

Bu analiz özellikle cerrahi öncesi değerlendirmede önemlidir.

Timpanometri ve Geniş Bant Absorbans

Klasik 226 Hz Timpanometri

• Tip As → artmış stiffness
• Tip B → sıvı (stiffness artışı)
• Komplians düşüklüğü → rijid sistem

Genişbant Timpanometri

• Rezonans kayması ölçülebilir.
• Frekans-spesifik absorbans analizi yapılır.
• Pediatrik değerlendirmede üstünlük sağlar.

Ayırıcı Tanıda Stiffness–Mass Analizi

Örnek klinik senaryo:

Hasta 1

• 250 Hz ABG: 35 dB
• 4000 Hz ABG: 10 dB
  → Stiffness dominant → Otoskleroz şüphesi

Hasta 2

• 250 Hz ABG: 10 dB
• 4000 Hz ABG: 35 dB
  → Mass dominant → Kolesteatom düşünülmeli

Bu analiz, yalnızca “iletim kaybı var” demekten çok daha değerlidir.

Cerrahi ve Rehabilitasyon Açısından Önemi

Stapes cerrahisi planlaması
Ossiküler rekonstrüksiyon kararı
Amplifikasyon stratejisi belirleme
Pediatrik efüzyon takibi
Postoperatif değerlendirme

İşitme cihazı programlamasında düşük frekans kazanç ayarlamaları stiffness dominant sistemlerde farklı planlanmalıdır.

Odyolojide Neden Kritik Bir Konudur?

Stiffness–mass etkisi;

• İletim tipi işitme kaybının patofizyolojisini açıklar.
• Frekans-spesifik tanısal düşünmeyi geliştirir.
• Timpanometriyi mekanik analiz aracına dönüştürür.
• Odyogram yorumunu derinleştirir.
• Klinik karar doğruluğunu artırır.

Odyoloji pratiğinde eşik değerlerine bakmak yeterli değildir. Frekans patern analizi, tanısal gücü belirgin şekilde artırır.