Optotensometrie Langzeitmessung der Tubenfunktion – erste Versuche am Mittelohrmodell

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Tuba auditiva ist für den Druckausgleich des Mittelohrs verantwortlich. Bisher gibt es keine Untersuchungsmethode, die eine verlässliche Langzeitaussage über die Tubenfunktion ermöglicht. In der vorliegenden Arbeit möchten wir die Machbarkeitsstudie für ein optisches Langzeitmessverfahren der Tubenfunktion – Optotensometrie – vorstellen.

Material und Methoden: Der Laboraufbau umfasst eine Kamera, einen Projektor, das Trommelfellmodell sowie einen Drucksensor. Damit wurde eine Laserpunktematrix mit 11×11 Punkten auf das Trommelfell simulierende Membranen projiziert und die Auslenkungen der Membran mit einem Triangulationsverfahren gemessen. Zur Simulation pathologischer Trommelfellbefunde wurde eine Membran mit einem kleinen Stück stabiler Pappe beklebt. Dies soll einen Kalkplaque simulieren, eine andere Membran wurde perforiert und dann mit einer Folie gedeckt.

Ergebnisse: Es konnte mit dieser Machbarkeitsstudie gezeigt werden, dass die Optotensometrie prinzipiell zur Darstellung von Membranen und ihrer (tubenfunktionsbedingten) Lageveränderungen geeignet ist.

Schlussfolgerungen: Möglicherweise lässt sich dieses Verfahren mit entsprechendem Potenzial zur Miniaturisierung zu einem Screeningverfahren der Tubenfunktion weiterentwickeln, das sowohl in der HNO Heilkunde, als auch in der Flug- und Tauchmedizin einsetzbar wäre.

Abstract

Optotensometry for Measuring the Tube Function – A Feasibility Study on a Middle Ear Model

Background:  The amount of pressure in the middle ear depends mainly on the function of the Eustachian tube. Currently there are no continuous recording techniques measuring Eustachian tube function in clinical context and under physiological conditions over extended periods of time. In this paper we investigate the suitability of an active optic triangulation method on the basis of a projected laser-point-pattern in measuring tympanic membrane movement during pressure variations in a middle ear model.

Material and Methods: For projection we used a green semiconductor laser with an output of 1 mW and a diffractive optical element (DOE). As our measured object we used purple latex-foil (Kimberley-Clark^®), fixed airtight on the cut-off end of a 2 ml syringe-tube. The movement of the foils was measured by an active optic triangulation method. To simulate pathological variations of the tympanic membrane we prepared the latex-foils in specific ways. One foil was perforated and then covered again (simulating tympanic membrane perforation), another one was partly strengthened by sticking a piece of thick, hard paper to it from the inside (simulating calcification).

Results: The test-setup, as well as the appliance of pressure-changes worked fine and measurement of foil movement in all the modified foil surfaces was possible. This shows that it is possible to record foil-movement with this system even in tympanic membranes with pathological variations.

Conclusions: In the course of this study we were able to show that it is possible to assess and record foil movement using a system of optic triangulation and to simulate different tympanic membrane pathologies. This could be used both in ENT medicine, as well as in aviation and diving medicine.

Schlüsselwörter

Tubenfunktion - Langzeitmessung - eustachsche Röhre - Trommelfellperforation - optisches Messverfahren

Key words

tubal function - tympanic membrane perforation - long time measuring - eustachian tube

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