25dga128 10.3205/25dga128 urn:nbn:de:0183-25dga1282 Meeting Abstract Hemmert Hemmert Werner W

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Croner Croner Albert A

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Breit Breit Alissa A

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Melcher Melcher Johannes J

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Fallahtaherpazir Fallahtaherpazir Mahdi M

Medizinische Universität Innsbruck, Department of Otolaryngology, Innsbruck, Österreich

author Dierolf Dierolf Martin M

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Achterhold Achterhold Klaus K

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Herzen Herzen Julia J

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Pfeiffer Pfeiffer Franz F

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author Glueckert Glueckert Rudolf R

Medizinische Universität Innsbruck, Department of Otolaryngology, Innsbruck, Österreich

author Schrott-Fischer Schrott-Fischer Anneliese A

Medizinische Universität Innsbruck, Department of Otolaryngology, Innsbruck, Österreich

author Bai Bai Siwei S

Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, München, Deutschland

author German Medical Science GMS Publishing House

Düsseldorf

610 20250318 germ This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. Dieser Artikel ist ein Open-Access-Artikel und steht unter den Lizenzbedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 License (Namensnennung). M0607 128 Deutsche Gesellschaft für Audiologie e. V. und ADANO 27. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Audiologie und Arbeitstagung der Arbeitsgemeinschaft Deutschsprachiger Audiologen, Neurootologen und Otologen Freie Vorträge 19: CI: Die Zukunft Göttingen 20250319 20250321 128 TextHintergrund: Die Leistung von Cochlea-Implantaten (CI) wird von vielen Faktoren beeinflusst, die oft nur mit Computermodellen bewertet werden können. Um realistische Modelle zu entwickeln, basieren unsere Analysen auf hochauflösenden μCT-Scans menschlicher Felsenbeine. Dabei untersuchen wir die anatomischen Unterschiede zwischen den Cochleae und deren Einfluss auf die elektrische Erregung.Methoden: Aus hochauflösenden μCT-Scans von acht menschlichen Schläfenbeinproben, die mit Osmiumtetroxid gefärbt wurden, erstellten wir anatomisch realistische Modelle. CI-Elektrodenarrays wurden virtuell eingefügt und die elektrische Stromausbreitung wurde mittels der Finite-Elemente-Methode (FE) berechnet. Der Verlauf von 500 Spiralganglienneuronen wurde rekonstruiert die extrazellulären Potenziale an den Ranvier-Knoten berechnet. Mit einem biophysikalischen Mehrkompartimentmodell, das spannungsabhängige Ionenkanäle einbezog, konnten wir die Erregungsmuster der Hörnervenfasern entlang der Cochlea ableiten und visualisieren, wie Aktionspotenziale erzeugt und zum Hirnstamm geleitet werden.Im nächsten Schritt nutzten wir die Munich Compact Light Source (MuCLS), ein Phasenkontrast-CT-System, um 11 Proben mit einer Voxelauflösung von 6 µm zu scannen. Diese Auflösung ermöglichte es, die Cochlea präziser zu segmentieren und den Hörnerv detailliert darzustellen.Ergebnisse: Die MuCLS-Scans zeigten einen verbesserten Kontrast im Vergleich zu μCT-Scans. Strukturen wie den Modiolus, die Reissner-Membran, die Basilarmembran und der Hörnerv konnten präzise identifiziert werden. Elektrisch ausgelöste Erregungsmuster zeigten Unregelmäßigkeiten wie Queranregungen. Zudem sagten die Modelle realistische Unterschiede zwischen Cochleae voraus, die mit den Schwellenwerten von CI-Nutzern vergleichbar sind.Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse verbessern das Verständnis der elektrischen Erregung großer Neuronenpopulationen im Innenohr und sind für elektrische sowie optogenetische Stimulationsmethoden relevant. Sie ermöglichen die Entwicklung zukünftiger CIs und Kodierungsstrategien. Die Visualisierungen bieten zudem eindrucksvolle Einblicke in die Funktion des menschlichen Innenohrs. 0 0 0 0