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Forschung

Implantierbares Mikrofon für CI

Herr Dr. Seidler

staender_mic_cent.jpg Der Forschungsansatz beruht auf der Grundidee, die Mechanik der Gehörknöchelchenkette bei der akustischen Übertragung und ihr Verhalten bei atmosphärischen Luftdruckschwankungen für ein implantierbares Mikrofon zu nutzen.

Als natürliche Mikrofonmembran dient das intakte Trommelfell, welches das Schallsignal in mechanische Schwingungen der Gehörknöchelchen transformiert. Diese Schwingungen der Gehörknöchelchen werden am langen mic_design.png Amboßfortsatz auf das Wandlerelement übertragen. Das Wandlerelement besteht aus einem Titangehäuse und wird auf einem Ständer in der ovalen Nische gelagert. Eine Seite des Gehäuses ist mit einer dünnen Titanplatte abgeschlossen, an deren Unterseite ein Piezokeramik-Streifen (Biegeschwinger) befestigt ist. Die Schwingungen der Gehörknöchelchen werden über die dünne Titanplatte auf den Piezokeramik-Streifen übertragen und unter Nutzung des piezoelektrischen Effekts in elektrische Signale umgewandelt. Dies können dann wie bisher üblich weiterverarbeitet werden. Das Konzept macht sich die komplexe Mikromechanik des Mittelohres zunutze und kombiniert somit idealerweise Biologie und Technik zu einem funktionierenden implantierbaren Mikrofon. Mit dieser Technik werden viele Funktionen des äußeren Ohres genutzt. Hierzu zählenn u.a. die Richtcharakteristika der Ohrmuschel und die Gehörgangsresonanz, die zudem dem natürlichen Höreindruck entspricht.

Digitale Volumentomografie (DVT)

Frau Dr. Franke-Trieger

cochlearimplantat.jpg Die Digitale Volumentomografie (DVT) hat sich als effektive radiologische Untersuchungsmethode zur postoperativen Lagekontrolle des Cochlea-Implantates etabliert. In dem Forschungsprojekt soll weiteres, bislang nicht ausgeschöpftes Informationspotential dieser radiologischen Methode untersucht werden, welches eine verbesserte Beschreibung der Implantation und zusätzliche Informationen für den Prozess der Sprachprozessoranpassung ermöglichen kann. Dazu zählt die Analyse der Position des Elektrodenträgers im Bereich der Hörschnecke zur Beurteilung der Skalenlage, sowie der Lage der Elektroden relativ zur Schneckenachse und zur Schneckenwandung. Desweitern stellt die DVT ein geeignetes Werkzeug zur Bestimmung der Insertionstiefe des Elektrodenträgers dar.

Folgende Publikationen sind dazu erschienen:

http://journals.lww.com/otology-neurotology/Abstract/2011/01000/In_Vivo_Measurements_of_the_Insertion_Depth_of.27.aspx

http://journals.lww.com/otology-neurotology/Abstract/2014/01000/Insertion_Depth_Angles_of_Cochlear_Implant_Arrays.10.aspx

http://link.springer.com/article/10.1007/s00405-014-3352-4

Intraoperative Lärmmessungen

Frau Dr. Schulze

Der operative Eingriff einer Cochlea-Implantation geht mit Bohr- und Fräsarbeiten am knöchernen Schädel in örtlicher Nähe zum Innenohr einher. Für hochgradig hörgeschädigte Patienten besteht die Gefahr, noch intakte Sinneszellen durch die Lärmbelastung beim Bohren und Fräsen zu beeinträchtigen, was dem Ziel des vollständigen Erhalts des Resthörvermögens entgegensteht. Die Verminderung der Lärmbelastung hat damit eine hohe klinische Relevanz. In einem vom BMBF geförderten Projekt sollen Messmöglichkeiten für Knochenschall mit möglichst einfachen Sensoren evaluiert werden, die später in allen Bereichen der Mittel- und Innenohrchirurgie zum Einsatz kommen können. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Festlegung von Grenzwerten bei Fräsarbeiten auf der Basis internationaler Normen zur Bewertung von Lärmschadenwahrscheinlichkeiten (ISO 1999). Desweiteren werden verschiedene Bohrparameter, welche die Lärmexposition maßgeblich beeinflussen können, untersucht, um später dem Operateur verlässliche Optionen zur Minderung der Lärmbelastung bereistellen zu können. Für den operativen Eingriff der Cochlea-Implantation ist dabei insbesondere die Beurteilung der Lärmbelastung bei direkter Bohrarbeit an der Hörschnecke von Bedeutung. Für CI-Träger bedeutet die lärmreduzierte Chirurgie eine deutliche Verbesserung der Behandlungsqualität, die zu verbesserten Ergebnissen der Hör-Sprach-Rehabilitation führen soll.

Objektive Messverfahren des Spracherwerbs bei CI-versorgten Kindern (in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig)

Frau Dr. Hahne

EEG 1 Bevor ein Kind seine ersten Wörter und Sätze sprechen kann, muss es bereits viel über seine Muttersprache gelernt haben: Welche Laute gehören zur eigenen Muttersprache und wie können diese Laute kombiniert werden? Welche Sprachmelodie hat die Muttersprache? Wie werden aus Lauten Wörter und wie werden schließlich Wörter zu Sätzen kombiniert? Indem das Kind viel Sprache hört, lernt sein Gehirn nach und nach die Muster der Muttersprache kennen. Kinder mit einem CI sind in Hinsicht auf die Sprachentwicklung daher EEG 2 vor eine besondere Herausforderung gestellt, denn ihre Hörerfahrung unterscheidet sich stark von anderen Kindern. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, den Spracherwerb mit CI zu objektivieren. Da die unbewussten Sprachlernprozesse bei Babys und Kleinkindern „von außen“ nicht beobachtbar sind, werden neurophysiologischer Messverfahren (EEG) angewandt, mit denen sich die Vorgänge des Gehirns während der wichtigen Schritte des Lautspracherwerbs erfassen lassen.

Prozesse der auditiven Wahrnehmung und des Sprachverstehens bei erwachsenen CI-Trägern (in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig)

Frau Dr. Hahne

In diesem Forschungsprojekt werden die Prozesse der auditiven Verarbeitung bei CI-Trägern genau beleuchtet. Mittel neurokognitiver Messmethoden können Prozesse wie Tpn- und Geräuschwahrnemungen, das Verstehen von Wörtern oder Sätzen oder auch die Verarbeitung von Musik, objektivierbar gemacht werden. Diese Methoden werden genutzt, um festzustellen, wie das Gehirn den veränderten Höreindruck auf höheren Ebenen verarbeitet und ob die reduzierte sprachliche Information zusätzliche Verarbeitungsressourcen benötigt, um ein Verstehen zu erreichen.

Stimm- und Sprachschallcharakteristika von CI-Patienten

Frau Müller

Das Forschungsprojekt beinhaltet die Analyse charakteristischer Merkmale der Stimmentwicklung im Longitudinalverlauf nach einer Cochlea Implantation. Einbezogen werden prälingual ertaubte Kinder welche vor dem zweiten Lebensjahr mit einem CI versorgt wurden. Die während des Rehabilitationsaufenthaltes gewonnenen Aufnahmen mit den Lautäußerungen der Kinder werden im Hinblick auf Grundfrequenz und Formanten untersucht. Ziel der Studie ist es Einblicke über die Entwicklung stimmlicher Merkmale bei CI-Kindern zu erlangen und diese mit der Entwicklung normalhörender Kinder zu vergleichen.