The Human Middle Ear - A Multidisciplinary Study by means of Tomographic Imaging, Stroboscopic Holography and Dynamic Finite Element Modeling

Datum: 31 januari 2017

Locatie: UAntwerpen, Campus Middelheim, G0.10 - Middelheimlaan 1 - 2020 Antwerpen (route: UAntwerpen, Campus Middelheim)

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Fysica

Promovendus: Daniël De Greef

Promotor: Joris Dirckx

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Daniël De Greef - Faculteit Wetenschappen Departement Fysica



Abstract

Het menselijke middenoor is een complex mechanisch systeem waarvan de werking nog niet volledig begrepen is. Nochtans is deze fundamentele kennis nodig voor het verbeteren van de behandeling van middenoor-gerelateerde vormen van gehoorverlies. In deze doctoraatsthesis werden op verschillende manieren stappen gezet naar een beter inzicht in de mechanica van het menselijke middenoor. Het hoofddoel van deze thesis was om een numeriek model van het middenoor te maken dat realistisch gedrag vertoont wanneer er een invallend geluid op het trommelvlies wordt gesimuleerd.

In het eerste deel van de thesis wordt een optische meettechniek beschreven die werd ontwikkeld om trillingspatronen van het trommelvlies in kaart te brengen: stroboscopische digitale holografie. De volveld vibratiemappen die opgenomen konden worden met onze opstelling en bijhorende software gaven onder andere inzicht in de intrinsieke dempingseigenschappen van het trommelvlies. Deze eigenschappen waren belangrijke input-parameters voor het beoogde computermodel van het middenoor

Deel twee richt zich op verschillende morfologische eigenschappen van het menselijke middenoor, bestudeerd door middel van hoog-resolutie CT (computed tomografie). Veel van deze eigenschappen hebben een belangrijk effect op de mechanische werking van het middenoor, hetzij in gezonde toestand of bij een aandoening.

Het derde deel van de thesis gaat rechtstreeks over de mechanica van het middenoorsysteem. In deze hoofdstukken werden eindige elementen modellen van het middenoor gemaakt en getoetst aan verschillende experimentele observaties (onder andere afkomstig uit deel 1 van deze thesis). In totaal werden drie modellen ontwikkeld, gebaseerd op de geometrie van drie verschillende donor-oren, die, na optimalisatie van de parameters, allen een realistisch vibratiegedrag vertoonden. Vervolgens werden deze drie modellen ook ingezet om beter inzicht te krijgen in het gehoorverlies bij een breuk in het eerste gehoorbeentje, de hamer. Het laatste hoofdstuk van de thesis beschrijft een studie naar de passieve rol van het trommelvlies bij trage, quasi-statische externe drukveranderingen, een effect genaamd de buffercapaciteit van het trommelvlies.

Als eindproduct van de thesis beschikken we nu over drie computermodellen van het middenoor die elk een realistische representatie zijn van gezonde middenoren en die gebruikt kunnen worden om meer inzicht te krijgen in aandoeningen in het middenoor en mogelijke behandelingen voor deze aandoeningen.



Url: http://www.uantwerpen.be/wetenschappen