Charakterisierung und Modellierung des Elektroden Nerven-Interfaces für die elektrisch-akustische Stimulation bei Cochlea-Implantat-Trägern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Waldo Nogueira
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396932747

Immer mehr Menschen mit Restgehör werden mit einem Cochlea-Implantat (CI) versorgt um, von einer kombinierten elektroakustischen Stimulation (EAS) zu profitieren. Mit einem EAS-System erfolgt die auditorische Stimulation elektrisch über die Elektroden eines CIs und akustisch durch ein Hörgerät (HA).Für EAS-Träger ist das Restgehör allein für ein offenes Sprachverstehen im Störlärm nicht ausreichend. In Kombination mit der elektrischen Stimulation des CIs lässt sich die Hörleistung signifikant verbessern. Allerdings ist noch immer unbekannt, wie die akustische und die elektrische Stimulation miteinander interagieren.Die klinische Erfahrung zeigt, dass einige EAS-Träger die HA-Komponente nicht nutzen und sich allein auf die elektrische Stimulation verlassen. Zudem lässt sich beobachten, dass das Erreichen der optimalen Hörleistung mit einem EAS-System mehr Zeit benötigt als bei der reinen CI-Versorgung. Diese Einschränkungen beeinflussen möglicherweise die Bestimmung der Indikationskriterien für EAS-Systeme. Eine mögliche Erklärung für diese Einschränkungen sind die Interaktionen zwischen elektrischer und akustischer Stimulation. Für Patienten mit viel Restgehör gewinnen diese Interaktionen zunehmend an Bedeutung, da hier die Überlappung/Überlagerung von akustischer und elektrischer Stimulation sehr groß sein kann. Die Entwicklung zeigt, dass sich die Indikationskriterien für EAS-Systeme den Diagnosekriterien für altersbedingten Hörverlust (Presbyakusis) nähern. Angesichts der zunehmenden Lebenserwartung in Europa und dem damit gesteigerten Vorkommen von Presbyakusis sind neue Behandlungsmethoden notwendig. Diese Arbeit behandelt die Charakterisierung der Interaktionen zwischen akustischer und elektrischer Stimulation. Die Charakterisierung erfolgt durch psychophysische und elektrophysiologische Messungen sowie durch bildgebende Verfahren und Telemetrie bei EAS-Trägern. Die Interaktionen werden in Maskierungssxperimenten psychophysisch gemessen. Anhand von Cone Beam Computer Tomography (CBCT) Daten wird die Insertionstiefe und die Elektrodenposition geschätzt. Durch das Electrical Field Imaging (EFI) lässt sich das Elektroden-Nerven-Interface charakterisieren. Die EFIs werden durch Rückwärts-Telemetrie über das Implantat ermittelt. Die Elektrocochleographie (eChochG) wird genutzt, um die Überlappung/Interaktionen von akustischer und elektrischer Stimulation auf neuronaler Ebene zu beurteilen. Anhand der gewonnenen Kenntnisse über die Interaktionen wird ein Model entwickelt, welches genutzt werden kann, um die Konfiguration von EAS-Systemen zu optimieren.Die Ergebnisse des Projekts sind Datensätze für die individuelle Charakterisierung von EAS-CI-Trägern und neue Vorschriften die die optimalen Konfigurationen der EAS-Systeme unterstützen können.Diese Ergebnisse geben einen Einblick in neue Rehabilitationsmethoden für Menschen mit relativ viel Restgehör, wie es bei altersbedingtem Hörverlust der Fall ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen