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Konventionelle endoskopische Methoden zur Untersuchung des Kehlkopfes erlauben bislang nur eine eingeschränkte, zweidimensionale Beurteilung der lateral-longitudinalen Stimmlippenbewegung. In Versuchen mit Kadaver-Halbkehlköpfen wurde jedoch auch eine deutliche, vertikale Komponente nachgewiesen [1].

Mit Hilfe der Stereotriangulation ist es möglich, die 3D-Koordinaten der gesamten sichtbaren oberen Stimmlippenoberfläche aus endoskopischen 2D-Aufnahmen zu rekonstruieren. Diese Methode ist bereits an exzidierten Kadaver-Kehlköpfen erprobt worden [2]. Um einen klinischen Einsatz dieser Technik zu ermöglichen wurde der Aufbau entsprechend miniaturisiert.

Ein Nd:YAG-Laser der Wellenlänge 532 nm ist, wie in Abbildung 1 [Abb. 1] dargestellt, über einen Lichtleiter mit einem zweiten, starren Endoskop (Durchmesser: 5 mm) verbunden, das die Projektionseinheit enthält und parallel an einem üblichen Laryngoskop befestigt wird. Ein Lasergitter wird auf die Stimmlippen projiziert und über das Laryngoskop mit einer Hochgeschwindigkeitskamera (HG) (512x256 Pixel bei 4000fps) aufgezeichnet. Nachdem die Laserstrahlen unter einem bekannten Winkel α zur optischen Achse der Kamera eingestrahlt werden, erscheint jede Änderung der Stimmlippenoberfläche in Vertikalrichtung als lateral-longitudinale Verschiebung eines Laserpunktes in der Bildebene. Durch vorherige Kalibrierung kann daraus die vertikale Position der Laserpunkte bestimmt und daraus die gesamte sichtbare Oberfläche der Stimmlippen rekonstruiert werden.

In einer vorläufigen Studie wurden je fünf gesunde Frauen und Männer während einer gehaltenen Phonation des Vokals /i/ untersucht. Auf der Basis dieser Daten konnten dynamische 3D-Parameter wie Schwingungsamplituden und Geschwindigkeitswerte berechnet werden.

Wie in Abbildung 2 [Abb. 2] zu sehen, konnten wir mit dem miniaturisierten Messsystem erstmalig die komplette, sichtbare Stimmlippen-oberfläche aus einer zweidimensionalen in vivo Aufnahme dreidimensional rekonstruieren. Die rekonstruierte Oberfläche wurde dabei gemäß der entsprechenden Geschwindigkeit in z-Richtung eingefärbt. Neben den dynamischen 3D-Parametern, siehe Tabelle 1 [Tab. 1], werden auch Abschätzungen zur Genauigkeit des vorgestellten Systems diskutiert. Die Ergebnisse der Studie demonstrieren die klinische Anwendbarkeit der vorgestellten Methode.