Bereitstellung und Aufbereitung der Daten zur Geometrie, Morphometrie und Anatomie der Cochlea für fluid- und strukturmechanische Simulationsmodelle

• Applicant: Professor Dr. Thomas Zahnert
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2005 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5453615

Aus klinischer Sicht gibt es verschiedene offene Fragen zu Innenohrerkrankungen. Dazu zählen Krankheitsbilder mit Störungen der Innenohrdruckverhältnisse, der mechanischen Belastung der Innenohrstrukturen und der gestörten Haarzellmechanik. Fluid- und strukturmechanische Modellsimulationen können zur Klärung der Pathomechanismen beitragen.Wesentliche Grundlage für die Erstellung von Simulationsmodellen ist eine umfassende Datenbasis. Hierzu gehören Struktur- und Geometrieparameter für alle cochleären Strukturen. In Bezug auf die Datenbasis bestehen große Lücken, so dass das Haupt-Arbeitsziel zunächst in der Bereitstellung von Daten für die Simulationsmodelle besteht. Gleichzeitig mit den Struktur und Geometriedaten werden auch die Anforderungen an die Modelle aus klinischer Sicht formuliert sowie Daten zum Vergleich und zur Verifikation der Modellsimulationen bereitgestellt. Die Modellentwicklung und die zugehörige Bestimmung der morphometrischen Daten erfolgt, auf grund der vorhandenen Daten und des guten experimentellen Zugangs, zunächst für die Meerschweinchencochlea. Anschließend werden geometrische Daten der menschlichen Cochlea ermittelt mit denen die Modelle für den Menschen skaliert werden können.Die Parameter der Strukturen des Corti-Organs und die Stereoziliengeometrie werden im unfixierten Präparat mittels Konfokal-Laser-Scanning-Mikroskopie (KLSM) untersucht. Die globale Cochleageometrie wird mittels Lichtmikroskopie (LM) und die Nanostrukturen des Stereozilienbündels werden mittels Rasterelektronmikroskopie (REM) bestimmt. Aus den erhaltenen Daten werden 3D Geometrie-Modelle der Strukturen entwickelt. Die vektorisierten Daten werden für die Simulationsmodelle und das experimentelle Modell der beteiligten Teilprojekte bereitgestellt.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Gert Hofmann