Messung der dynamischen Eigenschaften des Stapesringbandes
Messungen am intakten Mittelohr sind wegen dessen Komplexität schwer zu interpretieren. Die deshalb naheliegende, alternative Untersuchung einzelner, isolierter Subsysteme bereitet Schwierigkeiten, weil die in der Technik üblichen Anregungsmethoden nicht für Massen von wenigen Milligramm ausgelegt sind. An der Hörschwelle wirken auf das Trommelfell winzige Kräfte von weniger als einem Nano-Newton. Solch kleine Kräfte lassen sich durch elektrostatische Anzeihung und Abstossung realisieren. Die elektrostatische Anregung zeichnet sich durch zwei besondere Vorteile aus. Erstens, sie erfolgt berührungsfrei und ergänzt daher in idealer Weise laservibrometrische Messungen, durch welche die Reaktionen des Systems ebenfalls berührungsfrei erfasst werden. Zweitens, die gleichzeitige Anwendung einer Gleich- und einer Wechselspannung erzeugt eine anregende Kraftkomponente die proportional zur Wechselspannung und vorteilhafterweise unabhängig von der anregenden Frequenz ist. Diese Methode eignet sich daher bestens für die Messung der Frequenzabhängigkeit von Übertragungsfunktionen. Als eine erste Anwendung wurde die Übertragungsfunktion im Bereich der Resonanz des isolierten, durch das Ringband im ovalen Fenster elastisch aufgehängten Stapes untersucht. Durch Anpassung der theoretischen Resonanzfunktion an die gemessenen Daten und Bestimmung der Stapesmasse durch Wiegen wurde die dynamische Steifigkeit des Ringbandes bestimmt. Die Werte streuen wie bei biologischen Systemen üblich in einem weiten Bereich. Der Mittelwert liegt bei 940 N/m, die Stanardabweichung bei 350 N/m.
Stapes, Steifigkeit, elektrostatisch, Laser-Doppler-Vivrometer, stiffness, electrostatic, Laser-Doppler-Vibrometry
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