Psychophysik und Audiologie der schwellennahen Feinstruktur: Grundlagen und Anwendungen zur Früherkennung von Hörschäden (Ototoxizität, Hörsturz, Schalltrauma, Lärmschwerhörigkeit)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projektes war die Optimierung, die Demonstration der klinischen Anwendbarkeit und die theoretische Untermauerung von neuen objektiven, sensitiven Hörtest-Verfahren auf der Basis der Distorsionsprodukt-otoakustischen Emissionen (DPOAE) mit kontinuierlichen, frequenzmodulierten Primärtönen (Sweeps). Dieses Ziel konnte anhand umfangreicher Implementierungsarbeiten und Verifikationsmessungen erreicht werden, so dass am Ende des Projektes ein effizientes Analyseverfahren mit optimierter Online-Kontrollmöglichkeit während der Messung und einer deutlichen Reduktion der Messdauer in Kombination mit einer besseren Interpretierbarkeit des sog. DCOAE-gramms steht. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren, die nur die schwer interpretierbare Überlagerung der beiden Komponenten zeigen oder eine Trennung nur mit größerer Unsicherheit oder weitaus höherem experimentellen Aufwand ermöglichen, kann das hier vorgestellte Verfahren die gewünschte DCOAE-Komponente sicher abtrennen. Zur theoretischen Untermauerung und zur zukünftigen Verknüpfung zwischen psychoakustischen und physiologischen Messverfahren in der Audiologie wurde ein Transmission Line-Cochlea-Modell weiterentwickelt und evaluiert, das sich ebenfalls zur Modellierung der psychoakustisch messbaren Lautheitswahrnehmung eignet. Außerdem wurde eine umfangreiche Datenbank mit audiologischen Messdaten sowohl für die konventionelle Audiometrie als auch für die neu entwickelten physiologischen und psychoakustischen Messverfahren erstellt, die in Zukunft als Basis für die Validierung audiologischer Messverfahren und die Überprüfung von Hypothesen zum Zusammenhang zwischen verschiedenen Einzelleistungen des (gestörten) Gehörs herangezogen werden soll. Schließlich wurden die ersten klinischen Messungen zur Therapie-Überwachung bei Patienten in der Krebstherapie (d.h. bei der Überwachung Therapie-induzierter unerwünschter Hörstörungen) und bei Schalltrauma- bzw. Hörsturzpatienten durchgeführt (Monitoring der einsetzenden Hörverbesserung nach dem Schädigungsereignis). In der ersten Analyse zeigten sich die entwickelten Verfahren zwar als sehr sensitiv und sehr gut praktisch einsetzbar, die ursprünglich erhoffte Sensitivitätssteigerung der Methodik durch Trennen der beiden DPOAE-Komponenten konnte jedoch nicht gezeigt werden. Insgesamt hat das Projekt damit die Einsetzbarkeit und Robustheit der Diagnostikmethode der DPOAE deutlich vorangebracht und neue Wege für die klinische Audiometrie aufgezeigt, ein Durchbruch in Hinblick auf sensitivere Verfahren für das Monitoring von zeitlich veränderlichen Hörstörungen (Strahlentherapie, Schalltraumata, Hörsturz) konnte jedoch bisher nicht erzielt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2010). “Modeling cochlear dynamics: Interrelation between cochlea mechanics and psychoacoustics,” The Journal of the Acoustical Society of America, 128, 1870 - 1883
Epp, B., Verhey, J. L., und Mauermann, M.
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(2010). “What frequency resolution is necessary for a valid characterisation of DPOAE fine structure,” Zeitschrift für Audiologie, 49, 126–132
Stephan J. Heise, Manfred Mauermann, und Jesko L. Verhey
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(2011). “Optimierung der DP-Onsetmethode zur Trennung der cochleären DPOAE-Quellen (A),” 14. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Audiologie - Tagungs-CD, Jena
Mauermann, M.
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(2012). “Fast method for online registration of single source DPOAE input/output-functions,” ARO Abs., 34 (A)
Mauermann, M.
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(2013). “Improving the usability of the distortion product otoacoustic emissions (DPOAE)-sweep method: An alternative artifact rejection and noise-floor estimation,” Proceedings of Meetings on Acoustics, Acoustical Society of America 050054
Mauermann, M.
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(2013). “Temporal integration near threshold fine structure-The role of cochlear processing,” Proceedings of Meetings on Acoustics, Acoustical Society of America, 050117
Epp, B., Mauermann, M., und Verhey, J. L.
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(2015). “On the interplay between cochlear gain loss and temporal envelope coding deficits,” In 17th International Symposium on Hearing, P. Van Dijk, D. Başkent, E. Gaudrain, E. de Kleine, A. Wagner, and C. Lanting (Eds.)
Verhulst, S., Piktel, P., Jagadeesh, A., and Mauermann, M.
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(2015). “Suprathreshold auditory processing deficits in noise: Effects of hearing loss and age,” Hearing Research, 331, 27–40
Kortlang, S., Mauermann, M., and Ewert, S. D.
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“Physiological motivated transmission-lines as front end for loudness models,” The Journal of the Acoustical Society of America 139, 2896 (2016)
Pieper, I., Mauermann, M., Kollmeier, B., und Ewert, S. D.
