Methodische Aspekte von Beobachtungen schneller Trommelfellbewegungen bei Änderung des statischen Druckes (Valsalva-Manöver) mittels digitaler Hochgeschwindigkeitsvideoaufnahmen

U. Vorwerk; M. Hey; G. Steinicke; K. Begall

doi:10.1055/s-2007-997439

Laryngo-Rhino-Otologie, Inhaltsverzeichnis

Laryngorhinootologie 1997; 76(6): 341-346
DOI: 10.1055/s-2007-997439

Otologie

Methodische Aspekte von Beobachtungen schneller Trommelfellbewegungen bei Änderung des statischen Druckes (Valsalva-Manöver) mittels digitaler Hochgeschwindigkeitsvideoaufnahmen

Methodic Aspects of Observations of Rapid Eardrum Motions upon Changes in Static Pressure (Valsalva Maneuver) Using Digital High-Speed Video ImagingU. Vorwerk¹ , M. Hey² , G. Steinicke³ , K. Begall¹

¹Medizinische Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten (Direktor: Prof. Dr. med. B. Freigang)
²Medizinische Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten, Abteilung für Experimentelle Audiologie und Medizinische Physik (Leiter: Prof. Dr. rer. nat. H. von Specht)
³Fakultät für Informatik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Simulation und Computergraphik (Direktor: Prof. Dr. rer. nat. Th. Strothotte)

Abstract

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Zusammenfassung

Hintergrund: Die Funktion des Mittelohres unterscheidet sich grundlegend bei der Einwirkung von statischen und dynamischen Drucken. Digitale Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahmen erlauben die Darstellung schneller Trommelfellbewegungen bei statischen Druckänderungen, wie sie beim Valsalva-Manöver auftreten. Methode: Es wurde eine CCD-Hochgeschwindigkeitskamera mit integriertem Restlichtverstärker der Fa. Kodak (Kodak Image Intensified Imager [I 3] EKTAPRO 1000 Motion Analyzer) verwendet. Die Erfassung der Trommelfellbewegung erfolgte endoskopisch über eine starre Optik, 0°, die über einen Endocoupler mit dem Kamerasystem verbunden ist. Die monochromen digitalen Hochgeschwindigkeitsaufnahmen wurden durch Bildverarbeitungsalgorithmen nachbearbeitet. Ergebnisse: Durch farbige Kodierung waren zeitlich versetzte Auswärtsbewegungen der verschiedenen Trommelfellareale sichtbar. Die Aufnahmen ermöglichen qualitative Aussagen über die zeitlich nacheinander ablaufenden Bewegungen in einem Zeitraum von ca. 100 ms. Schlußfolgerung: Dargestellt sind methodische Aspekte dieser Experimente; weitere Möglichkeiten und technische Grenzen werden diskutiert. Digitale Hochgeschwindigkeitsvideoaufnahmen des Trommelfelles ermöglichen zeitlich hochauflösende Beschreibungen zum Bewegungsablauf bei Änderungen des statischen Druckes.

Summary

Background: CCD-high speed camera systems are used to record high frequency videociips. Introducing this technology in the analysis of eardrum motions, fast motions of the eardrum can be taped using an endoscope. Methods: Records of the eardrum were made under specific static pressure conditions during the Valsalva maneuver. Initial experience with the help of a Kodak Image (I 3) Ektapro 1000 Motion Analyzer allowed only conventional video signal processing and storage. A new data interface makes it possible to save and process the complette video-clip digitally. Results: Using an image processing workstation and special mathematical algorithms, three-dimensional computer animations of rapid eardrum motions on static pressure can be performed. The present study describes different animations of fast motion eardrum movements. Conclusions: Digital high-speed video imaging is a suitable method to describe rapid eardrum motions on static pressure (Valsalva maneuver). It is possible to visualize the motion of the eardrum over time on the fast Valsalva movement at high resolution.

Schlüsselwörter

Trommelfellbewegungen - Statischer Druck - Digitale Hochgeschwindigkeitsvideoaufnahmen - Bildverarbeitung - Valsalva-Manöver

Keywords

Eardrum - Middle ear mechanic - Static pressure - High-speed digital video imaging - Valsalva-maneuvre

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