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Author: Zenner, H.-P. ×

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Now showing 1 - 6 of 6
  • Patent
    Schallwandler zum Einsetzen in ein Ohr
    ( 2010)
    Kaltenbacher, D.
    ;
    Schäfer, A.
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    Schächtele, J.
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    Zenner, H.-P.
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    Goll, E.
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    Dalhoff, E.
    ;
    Muralt, P.
    ;
    Conde, J.
    Die Erfindung betrifft einen Schallwandler zur Erzeugung von Schallschwingungen der in ein Ohr einsetzbar ist und insbesondere fuer ein implantierbares Hoergeraet einsetzbar sein kann. Der Schallwandler weist zumindest eine Traegerschicht und zumindest eine piezoelektrische Schicht auf wodurch eine Auslenkung ueber ein Bimorph-Prinzip erreicht wird oder eine Auslenkung durch Abgreifen einer Spannung detektierbar ist.
  • Publication
    Cochlear pharmacokinetics with local inner ear drug delivery using a three-dimensional finite-element computer model
    ( 2007)
    Plontke, S.K.
    ;
    Siedow, N.
    ;
    Wegener, R.
    ;
    Zenner, H.-P.
    ;
    Salt, A.N.
    Hypothesis: Cochlear fluid pharmacokinetics can be better represented by three-dimensional (3D) finite-element simulations of drug dispersal. Background: Local drug deliveries to the round window membrane are increasingly being used to treat inner ear disorders. Crucial to the development of safe therapies is knowledge of drug distribution in the inner ear with different delivery methods. Computer simulations allow application protocols and drug delivery systems to be evaluated, and may permit animal studies to be extrapolated to the larger cochlea of the human. Methods: A finite-element 3D model of the cochlea was constructed based on geometric dimensions of the guinea pig cochlea. Drug propagation along and between compartments was described by passive diffusion. To demonstrate the potential value of the model, methylprednisolone distribution in the cochlea was calculated for two clinically relevant application protocols using pharmacokinetic parameters derived from a prior one-dimensional (1D) model. In addition, a simplified geometry was used to compare results from 3D with 1D simulations. Results: For the simplified geometry, calculated concentration profiles with distance were in excellent agreement between the 1D and the 3D models. Different drug delivery strategies produce very different concentration time courses, peak concentrations and basal-apical concentration gradients of drug. In addition, 3D computations demonstrate the existence of substantial gradients across the scalae in the basal turn. Conclusion: The 3D model clearly shows the presence of drug gradients across the basal scalae of guinea pigs, demonstrating the necessity of a 3D approach to predict drug movements across and between scalae with larger cross-sectional areas, such as the human, with accuracy. This is the first model to incorporate the volume of the spiral ligament and to calculate diffusion through this structure. Further development of the 3D model will have to incorporate a more accurate geometry of the entire inner ear and incorporate more of the specific processes that contribute to drug removal from the inner ear fluids. Appropriate computer models may assist in both drug and drug delivery system design and can thus accelerate the development of a rationale-based local drug delivery to the inner ear and its successful establishment in clinical practice.
  • Publication
    Laserbasierte Qualitätssicherung für die robotergestützte Fräsabtragung an der Schädelbasis
    ( 2006)
    Maassen, M.
    ;
    Malthan, D.
    ;
    Stallkamp, J.
    ;
    Schäfer, A.
    ;
    Dammann, F.
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    Schwaderer, E.
    ;
    Zenner, H.-P.
    Hintergrund: Die Implantation von aktiven Hörgeräten an der lateralen Schädelbasis erfordert eine hochpräzise und sichere Fixierung des elektromechanischen Transducers und eine langlebige Verankerung sog. "mountain brackets", der osteosynthetischen Halteplatten. Nur eine passgenaue Ausfräsung der notwendigen Kavitäten unter Vermeidung überschüssiger Knochenabtragung kann eine nichtlineare Verzerrung der akustischen Übertragungskette sowie konsekutive Implantatlockerung zuverlässig verhindern. Für Hochpräzisionsfräsarbeiten bietet sich die Robotertechnologie an. Allerdings sind Sicherheitsvorkehrungen erforderlich, um Fehlerquellen bei der Fräsabtragung zu vermeiden. Idealerweise sollte ein Roboter navigationsgestützt arbeiten. Bisherige robotische Systeme verfügen jedoch noch nicht über eine integrierte globale Navigation. Material und Methoden. Innerhalb eines Laborszenarios wurde am Tiermodell untersucht, bis zu welchem Grad der Einsatz des entwickelten teilautonomen Assistenzsystems ROBIN eine Steigerung der Genauigkeit der Knochenabtragung bei der Implantation aktiver elektronischer Hörimplantate an das Rezeptorgewebe im Kopf erwarten lässt. Dazu wurde ein bestehendes prototypisches Systems für die robotergestützte HNO-Chirurgie mit Lasersensoren zur geometrischen Vermessung des Operationsfelds ausgestattet. Vor, während und nach dem robotergestützten Eingriff wurden die erfassten dreidimensionalen Messdaten mit CT-basierten Simulationsdaten verglichen. Die Untersuchungen wurden dabei sowohl mit Prüfkörpern, als auch anhand von Tiermodellen durchgeführt. Ergebnisse: Unter optimalen Bedingungen konnte das Operationsfeld mit einer räumlichen Auflösung von besser als 0,02 mm in jeder Raumrichtung vermessen werden. Es zeigte sich jedoch, dass Reflexionen und Verunreinigungen des Operationsgebiets durch Blutungen und Spülflüssigkeiten einen erheblichen Einfluss auf die Datenerfassung haben, sodass spezielle Registrierungsverfahren erforderlich werden. Unter Verwendung eines entwickelten Fehler tolerierenden Verfahrens konnte der effektive Registrierungsfehler <0,3 mm gehalten werden. Die Formtreue der Fräsung lag dabei jeweils <0,8 mm. Schlussfolgerung. Die Ergebnisse zeigen, dass Robotersysteme die notwendige Präzision erreichen, um mikrochirurgische Operationsschritte an der Schädelbasis zuverlässig durchzuführen. Dabei ermöglicht es die hoch auflösende laserbasierte Geometrievermessung des Operationsgebiets, eine Patientenregistrierung ohne zusätzliche künstliche Landmarken durchzuführen. Während eines navigierten Eingriffs kann das Verfahren dazu genutzt werden, die Formtreue einer zu fräsenden Kavität bezüglich der präoperativen Planung sicherzustellen. Damit kann die Qualität einer roboterassistierten Operation zukünftig quantitativ erfasst und optimiert werden.
  • Publication
    1D- und 3D-Computersimulationen zur Versuchsplanung und -interpretation bei pharmakokinetischen Studien am Innenohr nach lokaler Medikamentenapplikation
    ( 2004)
    Plontke, S.
    ;
    Siedow, N.
    ;
    Hahn, H.
    ;
    Wegener, R.
    ;
    Zenner, H.-P.
    ;
    Salt, A.N.
    The local delivery of drugs to the cochlea is a promising alternative to systemic treatment of inner ear disorders. Whilst new drugs are being developed for this purpose, it is important to determine the time course and total dose required for the various target regions within the inner ear Due to the small fluid spaces of the inner ear and the resulting experimental and analytical difficulties, many animal studies have only obtained one sample per animal. This results in limited information about drug time courses at specific locations in the inner ear We show here how computer models considering general pharmacokinetic principles and inner ear geometry are used for application of the 3R-principle in animal research while avoiding experimental sampling artefacts. This can be achieved by: (1) careful planning and interpretation of experiments to study pharmacokinetics in the inner ear (2) optimising volume sampling techniques, (3) facilitating the use of advantageous, continuous sampling methods like microdialysis and (4) developing a 3D-model that will permit consideration of the complex geometry of the inner ear when transferring results from one species to another.
  • Publication
    Eine Methode zum dreidimensionalen Vergleich zwischen virtuell geplanter und realer Operation am Beispiel der Mastoidektomie
    ( 2004)
    Schwaderer, E.
    ;
    Dammann, F.
    ;
    Maassen, M.
    ;
    Malthan, D.
    ;
    Stallkamp, J.
    ;
    Zenner, H.-P.
    ;
    Claussen, C.D.
    Bei der Planung von Operationen in anatomisch komplexen Regionen wie der lateralen Schädelbasis ist eine hohe Genauigkeit erforderlich. Zur verbesserten Planung solcher Eingriffe, sollen Oberflächen verglichen werden, die einerseits durch eine virtuelle, andererseits durch eine reale Operation verändert wurden. Hierzu wird eine Methode vorgestellt, die sowohl dem Mediziner eine intuitive Übersicht vermittelt, als auch dem Ingenieur ausreichend quantitative Daten liefert, um bei der Entwicklung von computergestützten Planungssystemen verwendet werden zu können.
  • Publication
    Lasertriangulationsgesteuerte Sensorik und miniaturisierte Roboterkinematik können Implantationen an der lateralen Schädelbasis optimieren
    ( 2002)
    Malthan, D.
    ;
    Stallkamp, J.
    ;
    Wößner, S.
    ;
    Dammann, F.
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    Zenner, H.-P.
    ;
    Maassen, M.
    In einem Verbundprojekt des Fraunhofer IPA und des HNO-Universitätsklinikums Tübingen werden im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms Medizinische Navigation und Robotik (SPP 1124) mehrere Teilaspekte mit dem gemeinsamen Ziel verfolgt, die Reproduzierbarkeit bestehender sowie neuer Implantationen von extrakraniellen passiven und vor allem aktiven Implantaten des Kopfes zu erhöhen. Im Mittelpunkt steht neben der VR-gestützten Robotersteuerung die Entwicklung eines neuartigen integralen Robotersystems für die interaktive Planung und Durchführung von Operationen im Kopfbereich mit sensorgestützter Online-Rückkopplung von Operationsdaten im geschlossenen Regelkreis. Durch den Einsatz von bildgebender Sensorik soll der aktuelle Operationsverlauf präzise verfolgt und verifiziert werden. Etwaige Fehlzustände vom geplanten Vorgang können automatisch erfasst und ausgewertet werden.