Validierung und Messung
Die Laser-Doppler-Vibrometrie (LDV) ist ein wertvolles Messinstrument, um die biomechanischen Vorgänge bei der Übertragung von Schall durch das Mittelohr zum Innenohr messen und verstehen zu können.
Die Laser-Doppler-Vibrometrie (LDV) wird in der Hörforschung und der Entwicklung von Implantaten und Hörsystemen eingesetzt, insbesondere im Abgleich mit Computersimulationen. Berührungslose LDV-Messungen zeigen zum Beispiel, wie die Gehörknöchelchen unter Schallanregung schwingen oder wie sich implantierte Prothesen bei verschiedenen Frequenzen verhalten. So lässt sich auch beurteilen, wie gut das Hören nach einer Operation wiederhergestellt ist.
Berührungslose LDV-Messungen zeigen zum Beispiel, wie die Gehörknöchelchen unter Schallanregung schwingen oder wie sich implantierte Prothesen bei verschiedenen Frequenzen verhalten. So lässt sich auch beurteilen, wie gut das Hören nach einer Operation wiederhergestellt ist.
Der Vergleich zwischen gemessenen und simulierten Schwingungen bietet eine verlässliche Möglichkeit zur Validierung der Simulationsergebnisse. LDV erfasst dabei Schwingungen im Nanometerbereich präzise und ohne das Messobjekt zu beeinflussen. Der Aufbau besteht aus drei kompakten Vibrometern, die an einem Roboterarm montiert sind. Dadurch können nicht nur Richtgeschwindigkeiten und Verschiebungen, sondern auch komplexe 3D-Scans durchgeführt werden. Der Roboterarm ermöglicht eine exakte Ausrichtung auf das Zielobjekt und erleichtert das Messen an schwer zugänglichen Strukturen. Die ermittelten Frequenzgänge lassen sich direkt mit den Simulationen vergleichen.
Akustische Messungen
Akustische Messungen mit Sonden im Gehörgang sind ein wichtiges Verfahren, um die Funktionsweise von Trommelfell, Mittelohr und Innenohr zu beurteilen. Dabei wird über einen kleinen Lautsprecher ein Ton erzeugt, der Luft und Gehörstrukturen in Schwingung versetzt. Ein Teil der Schallwellen wird vom Trommelfell zurückgeworfen und mit einem Mikrofon erfasst. Daraus lassen sich akustische Eigenschaften wie Impedanz (Widerstand gegen Schall) und Absorbanz (aufgenommene Schallenergie) bestimmen.
Diese Messgrößen hängen eng mit dem Zustand des Mittelohrs zusammen und eignen sich gut zur Erkennung von Erkrankungen. Bei der sogenannten Breitbandtympanometrie wird gemessen, wie viel Schall bei verschiedenen Frequenzen und Druckverhältnissen durch das Ohr aufgenommen wird. Der nötige Druck wird direkt im Gehörgang mithilfe einer kleinen Pumpe erzeugt.
Unser Labor in Reutlingen verfügt über verschiedene Messsysteme zur Breitbandtympanometrie, die individuell angepasst und ausgewertet werden können. Zusätzlich lassen sich diese Messungen mit hochpräzisen 3D-Schwingungsanalysen per Laser-Doppler-Vibrometrie kombinieren – zum Beispiel zur Untersuchung von knöchernen Strukturen wie dem Felsenbein.
