Gehörfoschung und Biomechanik

Hearing and Biomechanics

Laservibrometer machen Forschungen am Mittel- und Innenohr möglich, aber auch Messungen der Funktion künstlicher Herzklappen, der Mechanik von Sehnen, der Rissausbreitung bei Knochenbrüchen sowie die Untersuchung von Schwingungen, die beim Bohren oder bei der Laserabtragung von Gewebe auftreten. Das Vibrometer kann sogar berührungsfrei die Puls- und Atmungsaktivität messen.

Laservibrometrie in der Gehörforschung und Ohrenheilkunde

Ear Mechanics and Otology

Das menschliche Ohr ist eines der komplexesten schall- und schwingungs-verstärkenden Systeme. Mit einfacher Bedienbarkeit und unübertroffener Genauigkeit helfen moderne Laservibrometer die Schwingungscharakteristik und die dynamischen Eigenschaften zu bestimmen und eröffnen damit den Forschern ganz neue Möglichkeiten die Funktionsweise des Gehörs zu verstehen. Unverzichtbar sind Laser- vibrometer bei der Entwicklung, Prüfung, Kalibrierung und Zertifizierung von Mittelohr-Implantaten.

Laser-Tympanometrie

Laser Tympanometry

Das Schwingungsverhalten des Trommelfells lässt direkte Rückschlüsse auf die Ursachen von Hörverlust zu, beispielsweise infolge Fixierung des Steigbügels oder sklerotischer Veränderungen der Gehörknöchelchen. Die Laservibrometrie erlaubt dem Audiologen eine schnelle Bestimmung der Frequenzantwort zur Gewinnung aussagekräftiger Daten.

Aufklärung des Gehörmechanismus im Innenohr

Basic Mechanism of Hearing

Intensive medizinische, molekulare und biomechanische Forschungsaktivitäten haben uns eine Fülle von Erkenntnissen über die Funktionsweise der Signalverarbeitung im Gehör gebracht. Aktuelle Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit den Details der elektromechanischen Signalwandlung, die in der Gehörschnecke (Cochlea) des Innenohrs stattfindet. Für die Untersuchung der Biomechanik des Innenohrs haben sich Laservibrometer als hochempfindliche und rückwirkungsfrei arbeitende Schwingungssensoren bewährt.

Strukturdynamik von Knochen

Biomechanics of Bones

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) wird auch in der Biomechanik für die Bearbeitung medizinischer Fragestellungen eingesetzt, beispielsweise in der Knochenchirurgie, um aus Computer-Tomographie-Daten realitätsnahe Knochenmodelle zu generieren. Das 3D-Laservibrometer wurde erstmals für die Bestimmung der modalen Parameter eines Beckenknochens verwendet und ermöglichte eine Messung der räumlichen Schwingformen in bisher nicht gekannter Genauigkeit und Auflösung.

Physiologisches Messen

Physiological Measurement

Laser-Doppler-Vibrometer werden in Industrie und Maschinenbau schon verbreitet eingesetzt. Neu ist ihre Verwendung bei der Erfassung physiologischer Daten. Eine Vielzahl von Körpergeräuschen, Impulsen und Vibrationen können durch einen auf den Körper gerichteten Laserstrahl erfasst werden.

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Prof. Gummer

Regarding our fundamental research on biophysical processes in the cochlea, there is no other measurement technology providing appropriate sensitivity and a resolution below 1 pm”  Prof. Anthony W. Gummer