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Unser heutiges Verständnis vom Hörprozess ist bis in die Gegenwart nicht in Gänze erklärend. Ein möglicher weiterer Ansatz zur Funktionsweise des passiven Cochleaapparates ist die Simulation von entstehenden Scherkräften durch in diskrete Schwingung versetzte Perilymphe von Scala Vestibuli und Scala tympani.

Mittels Gewinnung eines mikroskopischen Bilddatensatzes durch Selective Plane Sheet Illumination wird der Datensatz für ein virtuelles 3-D Modell etabliert. Im nächsten Schritt erfolgt die Generierung des virtuellen 3-D Modells mittels AMIRA^®. Modellkorrekturen und Artefaktauslöschung erfolgen mittels Geomagic Studio^®. Die Fluid-Modell Simulation der Perilymphe erfolgt mittels ANSYS^®.

Bisher erfolgte Simulationen an einem morphologisch der menschlichen Cochlea ähnlichem Modell der Maus sind vielversprechend. Anhand einer resultierenden Heatmap der Innenwandung beider Scalen lassen sich in Abhängigkeit unterschiedlicher Frequenz zu erwartende Tonotopien simulieren. Insbesondere der Hochfrequenzbereich von 6300Hz im Scalenanfang, als auch den Niederfrequenzen von 200Hz im Streckenabschnitt des Helicotremas lassen sich gut abgrenzend simulieren. Frequenzen um 1600Hz führen hingegen zu langstreckiger Darstellung von Scherkräften im System.

Erste Simulationsversuche mit anzunehmender Frequenz-Ortsabbildung korrelieren im vorliegenden Scalensystem. Breitflächige Scherkräfte auf Scalenhöhe des Hauptsprachbereichs gilt es zu diskutieren und könnten im Rahmen der hier vorherrschenden minimal möglichen Diskriminierung Hinweis auf eine gegenseitige Bedingung des transduzierenden Anteils der Cochlea geben. Darüber hinaus kann abgeleitet werden, dass mit zunehmender Frequenzdichte eine vermehrte mechanische Beanspruchung der frühen Scalenabschnitte im Hochfrequenzbereich erfolgt.

Unterstützt durch: Prof. Dr. med. Dr. h. c. Peter K. Plinkert

Prof. Dr. med. Mark Praetorius

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.