Klinische Hörforschung

Wir leisten Beiträge, um Schwerhörigkeit als Barriere zwischenmenschlicher Kommunikation zu eliminieren.

Das Hören galt in den großen alten Kulturen als edelster der menschlichen Sinne. Als Vermittler des "Geistigen" war dem Gehör diese Bedeutung zugewachsen. Erst im 16. Jahrhundert verlor das Ohr mit der Erfindung des Buchdruckes seine Vorrangstellung gegenüber dem visuellen Sinn. Trotzdem ist „das Ohr des Menschen aber nach wie vor das Tor, durch das Sprache zum Menschen gelangt" (J.E. Behrend, J. Hellbrück). Gerade in einer von Kommunikationstechnologie geprägten Welt wächst die Bedeutung des Hörsinns.

Die Arbeitsgruppe befasst sich nicht nur mit klinisch relevanten Themen zur Wiederherstellung des gestörten Hörens, sondern auch mit grundlegenden experimentellen Ansätzen. Hierzu gehören (Detail-) Verbesserungen in der rekonstruktiven Mittelohrchirurgie, die auch die apparative Hörrehabilitation mit einschließen. Das Forschungsinteresse umfasst sowohl Schallleitungs- als auch Schalllempfindungschwerhörigkeiten unterschiedlicher Ausprägung.

Einer der größten Fortschritte der modernen Medizin ist die Möglichkeit, ein taubes Ohr, also ein Sinnesorgan, durch eine implantierbare elektronische Prothese zu ersetzen. Das Cochlea-Implantat (CI) ist damit eine herausragende, einzigartige Entwicklung moderner Medizintechnik und stellt die wohl wichtigste Entwicklung zur Verbesserung der Kommunikation taub geborener Kinder sowie ertaubter Kinder, Jugendlicher und Erwachsener in den letzten 200 Jahren dar, wenn man als Bezugspunkt die Gründung der ersten Gehörlosenschulen in Paris (1750) und in Leipzig (1778) wählt.

Die Cochlea-Implantat Versorgung eröffnet heute taub geborenen oder resthörigen Kindern hohe Chancen auf eine annähernd normale, auf Hören basierende Lautsprachentwicklung.

Mittelohrmechanik, klinische Anwendungen

Histologischer Schnitt durch das Mittelohr (eigenes Präparat) Darunter: Partialprothese, (PORP), Typ MunichLMU

Klinische Fragestellungen beschäftigen sich mit den verschiedenen Transplantatmaterialien zum Trommelfellersatz, insbesondere in Hinblick auf ihre akustischen Eigenschaften im klinischen Kontext und deren Langzeitstabilität. Unser Interesse gilt auch den verschiedenen Prothesentypen. Die bis heute erworbenen Erkenntnisse der Arbeitsgruppe im Bereich der Mittelohrmechanik flossen bereits im Detail in die Herstellung verbesserter Mittelohrprothesen ein. Einer neuen Mittelohrprothese, die aus einer zuvor zusammen mit der Industrie begonnenen Entwicklung resultierte, wurde der letzte „Feinschliff“ zuteil. Sie wird als „MunichLMU“ Prothese sowohl als PORP als auch als TORP kommerziell vertrieben.
Ein weiteres Interessengebiet widmet sich Detailproblemen und technischen Verbesserungen bzw. Prozeßoptimierungen im Rahmen der Stapeschirurgie. Besonderes Interesse weckt hier die nicht vollständig gelöste Problematik des „Crimpen“, ein, manuell durchaus anspruchsvolles, Befestigen einer sog. Stapespiston-Prothese am langen Ambossfortsatz. Untersucht werden u.a. berührungslose Befestigungsmethoden. Die Stapesprothesen aus neuartigen, biokompatiblen Form-Gedächtniswerkstoffen können ohne größere Krafteinwirkung am Amboß oder am Hammer unter Anwendung von geringsten, biologisch vertretbaren und keine Schädigung der umgebenden Strukturen hervorrufenden Energiemengen befestigt werden. Zur Wärmeapplikation kommen spezielle Laserapplikationen zum Einsatz, die dafür sorgen, dass mit geringen Energiemengen der Stapespiston an den Ossikeln fixiert, d.h. quasi anmodelliert, werden kann. Die Arbeiten erfolgen in Kooperation mit dem Laser-Forschungslabor des Klinikums der Universität München (Projektmanager Dr. Florian Schrötzlmair, in Zusammenarbeit mit dem Laserforschungslabor, PD Dr. R. Sroka).
Hör- und Lebensqualität vor und nach Stapes-OP
Laufende Studie: Vor und nach Stapes-OP werden etablierte Fragebögen zur Hör- und Lebensqualität eingesetzt, um den Verlauf der Wiedererlangung von Hören, Sprachverstehen und Kommunikationsfähigkeit zu erfassen. Diese Daten ergänzen die vor und nach OP durchgeführten Hör- und Sprachverstehenstests.
(Projektmanager: I. Batenhorst, John-Martin Hempel, Florian Schrötzlmair, Joachim Müller)

Experimentelle Mittelohrmechanik

Oben: Mittelohrmodell nach Schön mit sieben Freiheitsgraden. Unten: Versuchsaufbau Laserdoppler Vibrometer und präpariertes humanes Felsenbeinpräparatm

Die Schallübertragung des Ohres erfolgt über äußeres Ohr, Mittelohr mit Trommelfell und Gehörknöchelchen zum Innenohr. Wird eines dieser Elemente geschädigt, so hat dies Einfluss auf das gesamte Hörvermögen. Das Mittelohr erfüllt dabei neben der Schallweiterleitung den Zweck der Anpassung der akustischen Impedanz von Luft auf die flüssigkeitsgefüllte Cochlea.
Grundlage für eine Weiterentwicklung sowohl von Implantaten wie auch der mikrochirurgischen Operationstechniken ist ein tiefgreifendes Verständnis der zugrundeliegenden physikalischen Eigenschaften und des „schwingungsfähigen Systems Mittelohr“.
Im Projekt Mittelohrmechanik werden mittels Laser-Doppler-Vibrometrie Messungen an Felsenbeinen durchgeführt, um spezifische Teilstrecken der Gehörknöchelchenkette hinsichtlich ihres Übertragungsverhaltens zu untersuchen. Auf Basis dieser Messungen werden theoretische Modelle und Simulationen des Schwingungsverhaltens erarbeitet und validiert. Ziel ist es, das Grundverständnisses der Mittelohrmechanik zu vertiefen sowie eine Wissensbasis für die Bearbeitung spezifischer Fragestellungen zu schaffen, die sowohl für die Fortentwicklung bestehender als auch für die Entwicklung neuer Implantate notwendig ist.
Die beweglichen Mittelohrstrukturen stellen ein multidimensionales mechanisches System dar, welches bei Anregung ein komplexes frequenzabhängiges Schwingungsverhalten zeigt [u.a. Schön, F.; Müller,J.; Huber, A.M und Eiber, A.].
Zur Analyse der dynamischen Eigenschaften des Mittelohrs hat sich die Laserdopplervibrometrie im humanen Felsenbeinpräparat etabliert. Das humane Felsenbeinpräparat ist dabei als Modell sowohl für die Schallimmission, die Schwingungseigenschaften des Trommelfells am Umbo als auch für die Schwingungseigenschaften des Stapes validiert und zeigt dabei gute Übereinstimmungen mit den Verhältnissen in vivo [Rosowski, J.; Voss, S.]. Die Vielzahl der publizierten Daten zu den dynamischen Eigenschaften des Mittelohres im humanen Felsenbeinpräparat hat die Definition eines Standards für den Erwartungswert der Übertragungsfunktion des Mittelohres ermöglicht, der heute zur Validierung von Untersuchungen an humanen Felsenbeinpräparaten dient [ASTM International: West Conshohocken]. Das humane Felsenbeinpräparat darf daher heute als Standardmodell der Mittelohrforschung betrachtet werden. Es ermöglicht die Analyse der grundlegenden Schwingungseigenschaften der normalen und rekonstruierten Mittelohrstrukturen und das Verständnis pathologischer Veränderungen im Mittelohr. Als Beispiel für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze und klinischer Anwendungen sei die Prüfung unterschiedlicher Ankopplungsmechanismen für aktive Mittelohrimplantate herausgestellt [Schraven, S.].
Im neu geschaffenen Felsenbeinlabor haben wir dank eingeworbener Drittmittel in teilrenovierten Räumlichkeiten unser Klinik am Campus Innenstadt nun die Möglichkeit, einen Beitrag zur Beantwortung offener Fragestellungen im Grundlagenverständnis und bei der Entwicklung und Erprobung passiver und aktiver Mittelohrimplantate zu leisten. Für unsere Untersuchungen stehen uns mittlerweile zwei hochmoderne Laserdopplervibrometer zur Verfügung, welche berührungslos und synchron unterschiedliche Messpunkte eines schwingenden Systems im Felsenbein mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung analysieren.
(Projektmanager: Dr. Ivo Grüninger, Dr. Florian Simon, Dr. Veronika Volgger, Prof Dr. Joachim Müller, Dr. Felix Gennrich, Dipl. Ing. Stefan Brill (extern)
Mikrochirurgie der Mittelohres

Digitale Bildverarbeitung, OP-Mikroskopie
Eine wesentliche Grundvoraussetzung für die Entwicklung der Ohrchirurgie vom lebensrettenden Notfalleingriff bei entzündlichen Komplikationen hin zur funktionell orientierten Chirurgie stellte die Einführung des OP-Mikroskops durch Holmgren und Wullstein, die seit den 50-er Jahren des letzten Jahrhunderts weite Verbreitung fand, dar. Folgerichtig richtet sich das Forschungsinteresse nicht nur auf die grundlegenden Mechanismen des Mittelohres, und der verbesserten Wiederherstellung der Mittelohrfunktion, sondern auch auf die dazu notwendigen apparativen Hilfsmittel und Instrumente. Die Arbeitsgruppe beforscht Möglichkeiten und Grenzen der digitalen Bildverarbeitung bis hin zur Anwendung digitaler Operationsmikroskope und der sich daraus ergebenden Möglichkeiten für verbesserte Operations- und Monitoring-Techniken. So ist die HNO-Klinik der LMU „Pate“ und „Wegbegleiter“ für das weltweit erste digitale Operationsmikroskop (ARRISCOPE® der Firma ARRI Medical, München).
Das digitale Operationsmikroskop ARRISCOPE stellt einen Technologiewandel in der Visualisierung mikrochirurgischer Operationen dar. Durch den Einsatz eines digitalen CMOS-Sensors als alleinigem Bildaufnahmemedium ergeben sich vielfältige neue Einsatzmöglichkeiten:

Klinischer Einsatz von Augmented Reality
Mikrochirurgische Operationen am Felsenbein stellen höchste Anforderungen an Operateur und optische Hilfsmittel. Es muss zur sicheren Durchführung mit extremer Genauigkeit gearbeitet werden. Dabei kommt dem frühzeitigen Erkennen wichtiger Strukturen im Felsenbein, wie Nerven, Blutgefäßen, oder Elementen des Hörorganes wesentliche Bedeutung zu. Durch die Möglichkeit der digitalen Bildanalyse, ggf. in Echtzeit, kann das Farbspektrum einzelner Bereiche im Bild analysiert werden. Da geringe Unterschiede im Farbspektrum beispielsweise bei der schichtweisen Freilegung und Darstellung anatomischer Strukturen auftreten, ist deren möglichst frühzeitige Erkennung wesentlich. Können diese mittels digitaler Bildverarbeitung sicher differenziert werden, ist die Darstellung im ausgegebenen Bild in Falschfarben möglich. Dies kann eine frühzeitigere Erkennung wichtiger Strukturen ermöglichen, wodurch die Operation sicherer und ggf. schneller durchgeführt werden kann.
Die Möglichkeit der Verarbeitung von Bildinformation erlaubt auch die Vermessung von Strukturen oder defekter bzw. fehlender Strukturen im OP-Kontext.
Die Nutzung des ARRISCOPE bietet sich auch für die Erprobung telemedizinischer Anwendungen an. So kann, bei vorhandener, ausreichend schneller Datenanbindung, das stereoskopische Bild der Operation mit sehr geringer Verzögerung an beliebige Orte übertragen werden. Dies kann die Sicherheit einer Operation für den Patienten deutlich erhöhen, da, falls nötig, ein erfahrener Spezialist ortsunabhängig hinzugezogen werden kann.

Nutzung von Virtual Reality
Für den Lehrbetrieb ist die Weiterentwicklung einer bereits vorhandenen Schnittstelle zum Visible Ear Simulator geplant. Virtuelle Felsenbeinmodelle können mittels eines digitalen Eingabegerätes bearbeitet werden. Dies ist insofern extrem vorteilhaft, als keine realen Modelle, oder humanen Felsenbeine verbraucht werden müssen. Gleichzeitig ist auch eine Möglichkeit geplant nach vorhergehender Segmentierung virtuelle Felsenbeinmodelle aus beliebigen CT-Daten zu erstellen und so reale Operationen vorab bereits in einer virtuellen Umgebung zu trainieren.

Künstliches Felsenbein mit Pathologien: das Cholesteatommodel
Durch den Einsatz moderner additiver Fertigungsverfahren können Operationsphantome hergestellt werden, deren Materialeigenschaften eine Bearbeitung mittels chirurgischer Instrumente erlauben und auch eine Differenzierung verschiedener Gewebe zeigen. Mittels geeigneter Aufarbeitung von Schnittbildgebung ist es so möglich, auch patientengetreue Modelle mit enthaltener Pathologie herzustellen. Dies ermöglicht das chirurgische Training, unabhängiger zu gestalten, gleichzeitig können aber auch besondere Fälle vor Durchführung der eigentlichen Operation trainiert und simuliert werden.
In einem ersten Schritt konnte bereits ein auf realen Patientendaten basierendes Felsenbeinmodell mit einem Cholesteatom realitätsgetreu hergestellt werden und dieses sowie die möglichen OP-Verfahren durch den Vergleich mit Aufnahmen der real durchgeführten Operation validiert werden.

Translation

Für eine Verknüpfung experimenteller Ergebnisse mit klinischen Daten ist eine detaillierte Erfassung intraoperativer klinischer Situationen notwendig, Dazu ist eine eingabefreundliche, EDV-gestützte Datenerfassung unabdingbar. Die Arbeitsgruppe hat daher als Weiterentwicklung früherer Dokumentationssysteme (sog. „Würzburger Ohrbogen“ von Schön und Müller) ein an moderne Klinik-EDV-Systeme angebundenes Dokumentationssystem mitentwickelt, personalisiert und in den klinischen Einsatz gebracht. Das hierdurch entwickelte Programm kann die Datenflut in der klinischen Routine auch an mehreren, räumlich getrennten Standorten aufnehmen und schnell verarbeiten. Durch seine Vernetzung ist prinzipiell auch die Möglichkeit eines nationalen und internationalen Datensharings für wissenschaftliche Fragestellungen in Multicenterstudien gegeben. Die Arbeitsgruppe hat damit Grundlagen für „Register“ geschaffen, die neben klinischer Qualitätskontrolle auch die wissenschaftliche Auswertung der eingegebenen Informationen ermöglicht.

Passive Mittelohrimplantate

Hier ist die Arbeitsgruppe in die Neu- und Weiterentwicklung von Mittelohrprothesen eingebunden.

Themenbereich Cochlea- und Hörimplantate

Eine der bedeutendsten Entwicklungen und einzigartig in der Medizin und in der Medizintechnik ist, wie oben erwähnt und sicher unbestritten der akzeptable Ersatz eines Sinnesorgans. Mit dem Cochlea Implantat lässt sich das Hören überaus brauchbar (wieder-) herstellen. Für postlingual ertaubte Erwachsene bedeutet die Hörrehabilitation mit Cochlea-Implantaten den Weg zurück in die Welt des Hörens, taubgeborenen Kindern wird mit dem Cochlea-Implantat, insbesondere wenn sie frühzeitig versorgt werden, der Weg in eine, ähnlich wie bei normalen Kindern auch, auf Hören gestützte Hörsprachentwicklung geebnet. Die Arbeitsgruppe Cochlea- und Hörimplantate beschäftigt sich wissenschaftlich mit den verschiedenen Aspekten einer interdisziplinären CI-Versorgung.

Aspekte zur Diagnostik einer Schwerhörigkeit oder Taubheit

Genetik von Hörstörungen
Als Resultat eines langjährigen fachlichen Austauschs von Herrn Prof. Dr. Joachim Müller, Leiter der Funktionsbereiche Cochlea-Implantation und Otologie an unserer Klinik mit dem renommierten Spezialisten für genetische Hörstörungen, Herrn Prof. Dr. Shin-Ichi Usami, Direktor der HNO-Klinik der Shinshu University in Matsumoto in Japan, der eine der weltweit größten genetischen Datenbanken für Hörstörungen überblickt, erwuchs das Bewusstsein für die wachsende Bedeutung genetischer Störungen als Ursache für Schwerhörigkeiten unterschiedlichster Ausprägung, so dass die Idee zur Sprechstunde für genetische Hörstörungen der HNO-Klinik am LMU Klinikum entstand. Bei den japanischen Kollegen erfolgt bereits regelhaft eine genetische Beratung der schwerhörigen Patienten durch die HNO-ärztlichen Kollegen, um die Einordnung der Schwerhörigkeiten und Planung der weiteren Behandlung noch spezifischer anbieten zu können. Diese Möglichkeit gibt es am LMU Klinikum zwar auch, jedoch in der Vergangenheit stets ausschließlich über das Institut für Humangenetik. Wir freuen uns deshalb sehr, dass wir Frau Prof. Ortrud Steinlein, Direktorin des Instituts für Humangenetik, dafür gewinnen konnten, nun zusammen mit Herrn Dr. Simon eine gemeinsame Sprechstunde für genetische Hörstörungen anzubieten. In einer gemeinsamen Sprechstunde können die Patienten und ihre Angehörigen vorteilhafterweise sowohl umfassend humangenetisch als auch ausführlich zur Bedeutung und Auswirkung der Erkenntnisse auf die weitere HNO-ärztliche Therapie beraten werden. Das ermöglicht es uns noch schneller den Weg zur bestmöglichen Hörrehabilitation unserer schwerhörigen Patienten zu bahnen und sowohl eine Datenbank nach japanischem Vorbild aufzubauen und im Austausch Wissen zu mehren. Um stets das gesamte Spektrum der genetischen Hörstörungen, welches laufend weiter wissenschaftlich untersucht wird, anbieten zu können, stehen wir stets auch im engen Austausch mit den Kollegen um Herrn Prof. Usami. Dies ermöglicht es uns auch, nun im Rahmen einer klinischen Studie zusammen mit Frau Prof. Steinlein eine erweiterte Diagnostik genetischer Hörstörungen allen betroffenen Patienten und ihren Angehörigen anbieten zu können, die deutlich über die reguläre Diagnostik, welche von den gesetzlichen Krankenversicherungen übernommen wird, hinausgeht. Wir freuen uns daher sehr, mit dieser Sprechstunde, die wir seit Frühjahr 2020 anbieten, als eine der ersten deutschen Kliniken unser Spektrum an interdisziplinären Spezialsprechstunden nochmals erweitern zu können. Alle Patienten mit unklarer Genese einer Schwerhörigkeit oder dem Verdacht auf eine genetische Hörstörung können vorgestellt werden.
(Projektmanager Florian Simon, Frau Prof. Ortrud Steinlein, John-Martin Hempel, Maria Schuster, Joachim Müller u.a.. In Zusammenarbeit mit den Institut für Humangenetik, der LMU, und der Praxis für Humangenetik Tübingen

Bildgebung zur genauen Vermessung der Cochlea
Entwicklung von Verfahren und Algorithmen zur präoperativen Längen- und Proportionsbestimmung der Cochlea und des Felsenbeins anhand präoperativer CT und MRT Daten, z.B. zur optimierten Elektrodenwahl

Abb.: Multiplanare Darstellung in einer Computertomographie des Felsenbeins (Schichtdicke 0,2 x 0,2 x 0,1 mm) eines rechten Innenohres entlang der basalen Windung der Cochlea. Der A-Wert (grün) ist als Abstand zwischen dem runden Fenster und der kontralateralen Wand der Cochlea definiert. Der B-Wert (blau), im 90-Grad-Winkel zum A-Wert gemessen, repräsentiert die Breite der Cochlea. Die Höhe (rot) der Cochlea wird orthogonal zur basalen Windung dargestellt.

Aktuelle Projekte: OTOPLAN-Untersuchungen zur Cochlear Duct Length (CDL)
Die Anatomie der Cochlea stand schon immer im Zentrum des otochirurgischen Interesses, sei es auf Grund von vorliegenden Innenohrmalformationen, angestrebtem Restgehörerhalt bei der CI-Operation, der Reduktion von postoperativen Schwindelerscheinungen oder der Erfassung der Bandbreite der individuellen Anatomie der Cochlea (beispielseise der „cochlear duct length“ – CDL) zur individualisierten Cochlea Implantation. Eine eingehende präoperative Planung wird mit einer neuen Tablet-basierten Software, OTOPLAN (CAScination AG, Bern Schweiz), vereinfacht ermöglicht. Am Tablett-PC kann intuitiv die Cochlea anand des DICOM Datenstzes visualisiert und ausgemessen sowie spezifische Parameter im Felsenbein, wie die CDL, bestimmt werden. An 108 präoperativ erfolgten feinschichtigen Felsenbein-CTs (Schichtdicke < 0.7 mm) von bereits implantierten Cochlea-implantierten Patienten wurden retrospektiv CDL, Insertionswinkel und cochleäre Abdeckung mittels OTOPLAN bestimmt und verglichen.
Im so erarbeiteten Normdatensatz betrug die CDL im Mittel 36,2 ±1,8 mm mit interessanterweise signifikanten Unterschieden zwischen den Geschlechtern (Frauen 35,8 ± 0,3 mm; Männer: 36,5 ± 0,2 mm; p = 0,037), jedoch keinen Unterschieden hinsichtlich der Seite oder des Alter. Entsprechend der Länge der verschiedenen Elektrodentypen ergaben sich erwartungsgemäß unterschiedliche Insertionswinkel (FLEX28: 525,4 ± 46,4 °; FLEXSOFT: 615,4 ± 47,6 °) und cochleäre Abdeckung (FLEX28: 63,9 ±5.6 %; FLEXSOFT: 75,8 ± 4,3 %)(p < 0.001). Eine angestrebte cochleäre Abdeckung von etwa 2 Windungen (= 720 °), wie sie überlicherweise die postoperativ durchgeführte Standardstellungskontrolle suggerierte, wurde überraschenderweise in keinem der implantierten Patienten bestätigt, wenn man die gemessenen cochleären Parameter mit den gegebenen Elektrodendimensionen verrechnet. Mit OTOPLAN gestaltet sich nicht nur die präoperative Cochleaimplantat-Operationsplanung mit Auswahl der passenden Elektrode für jeden Indikationsbereich (Fehlbildung, Malformation, tiefe Insertion, partielle Insertion mit Hörerhalt für elektrische akustische Stimulation) unkompliziert, aufstrebende OhrchirurgInnen können sich durch die dreidimensionale Anzeige in den Ebenen spielerisch eine dreidimensionale Vorstellung von der komplexen Anatomie der Cochlea und ihrer Lagebeziehung erarbeiten.
(Projektmanager: Jennifer Spiegel, Judith Spiro (Radiologie), D. Polterauer, J.-M. Hempel, J. Müller)

Objektive Beurteilung der Hörbahnaktivierung
Zum Zwecke der Validierung ist in Situationen der Unklarheit über die Reaktionen der unterschiedlichen Abschnitte der Hörbahn ein objektiver Nachweis bzw. eine objektive Klärung der Erregbarkeit ein nützliches Hilfsmittel. Insbesondere bei Patienten die im Moment der Messung oder generell nicht in der Lage sind, ausreichend genaue Angaben über die Reizempfindung machen zu können, kann ein solches Verfahren sehr zum Vorteil gereichen. So wird hier u.a. erforscht, ob auch schon vor einer möglichen Implantation eines Cochlea Implantates bei Patienten, deren Voruntersuchungsergebnisse der objektiven Audiometrie nicht eindeutig sind, ein objektiver Nachweis mit einer neuartigen Methode ermöglicht werden kann. Zudem untersucht man, in wie fern die Antwortmuster, die aus dem EEG gefiltert und gemittelt werden, Auffälligkeiten zeigen, die mit audiologisch relevanten Patientenkategorien korrelieren. Die Untersuchung der aus Hirnstamm- bis hin zur Hirnrinde kommenden Antworten soll zudem bei Verdacht eines Implantatausfalls den „Anschluss“ des Implantats an die Hörbahn nachweisen.

Aktuelle Projekte

„Objektivierter präoperativer Nachweis der Erregbarkeit des Hörnervs durch elektrische Stimulation“
(Projektmanager: D. Polterauer, J. M. Hempel, J. Müller)

„Objektivierte Beurteilung der Aktivierung des Hirnstamms und des auditorischen Cortex durch ein CI“
(Projektmanager: D. Polterauer)

“Objektivierte Prüfung der Hörbahn via CI (bspw. zur Überprüfung der Erregbarkeit des Hörnervs im Falle einer Reimplantation)”
(Projektmanager: D. Polterauer)

„Analyse verschiedener objektiver audiologischer Messmethoden“
(Projektmanager: M. Schuster, S. Semmelbauer, D. Polterauer)

Hierbei werden die Zusammenhänge der zahlreichen Methoden, die sich in der Audiometrie finden, analysiert. Dies soll einerseits in der Zukunft mögliche unnötige Untersuchungen einsparen, andererseits jedoch – und dies ist der noch sehr viel wichtigere Punkt – durch die Kenntnis der Überlappungen der Messergebnisse, mögliche Unstimmigkeiten schnell und zuverlässig erkennen zu können, um die Patientensicherheit immer weiter zu erhöhen.

EEG Ableitung zur Untersuchung audio-visueller Interaktionen
Geplante Studie: Zur Untersuchung kortikaler Reorganisation nach temporärer Taubheit soll im Längsschnittdesign prospektiv untersucht werden, wie die Wiedererlangung von Tonwahrnehmung und Sprachverstehen durch eine CI-Versorgung mit der visuellen Verarbeitung von beidseits tauben Erwachsenen zusammenhängt. Im Rahmen der elektrophysiologischen Untersuchung sollen auditorische und visuelle Potenziale abgeleitet werden. Ergänzend sollen klassische Hörtests und subjektive Hörfragebögen zum Einsatz kommen. Zur Kontrolle von kognitiven Einflussfaktoren soll ein neuropsychologischer Test eingesetzt werden. Diese Studie basiert teilweise auf Ergebnissen vorhergegangener EEG-Untersuchungen.
(Projektmanager: I. Batenhorst)

Aspekte der Operation und Operationsdetails & Fragen zur „Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine“
Hier ist die Arbeitsgruppe in die Entwicklung neuartiger Elektrodenträger eingebunden.
(Projektmanager: J. Müller, D. Polterauer, J. M. Hempel)

Intraoperative Messverfahren und Verfahren zum Erhalt und zur (intraoperativen) Messung eines evtl. vorhandenen Restgehörs.
Verbesserung intraoperativer Monitoring-Möglichkeiten: Grundlegende Erforschung zur Machbarkeit und klinischen Anwendung der elektrischen Ableitbarkeit der Stapediusreflexmessung mittels Muskelelektroden im Bauch des M. stapedius oder der Sehne des M. stapedius). „Objektiver intraoperativer Nachweis der Erregbarkeit des Hörnervs via CI“ (Projektmanager: D. Polterauer, J. Müller)
Validierung mit klassischer intraoperativer CI-Überprüfung und Erweiterung des Überprüfungsspektrums zur Überprüfung der Aktivierung des VIII. Nervs im Falle von Nicht-Einsetzbarkeit der klassischen Methode.
„Intraoperative Untersuchung des Restgehörs bei Elektrodeninsertion durch ein objektives Messverfahren“ (Projektmanager: J. Müller, S. Semmelbauer, J.-M. Hempel, D. Polterauer). Dieses Projekt soll währendes des intraoperativen Insertionsvorganges online den Operateur und den begleitenden Ingenieur über mögliche Veränderungen eines Restgehörs informieren und so zur Weiterentwicklung der OP und Monitoringtechniken beitragen.
„Restgehörerhalt bei verschiedenen Elektrodentypen“ (Projektmanager: M. Neuling, D. Polterauer). Dem Erhalt des Restgehörs und die Schonung der cochleären Strukturen bei der Elektrodeninsertion wird seit 1999, als erstmals über die elektrisch-akustische Stimulation berichtet wurde, zunehmend Interesse entgegengebraucht. Ein Aspekt zur „Hearing and Structure Preservation Surgery“ ist die Wahl des zu inserierenden Elektrodenträgers, die sich u.a. in Länge, Dicke, Elastizität und der angedachten Lage innerhalb der Cochlea unterscheiden sowie die Aspekte der manuellen Insertion. Eine langfristig angelegte Datensammlung zielt darauf ab, aus systematisch erfassten Werten einen digitalen Erfahrungsschatz zu konstruieren, der künftig auch präoperativ beratend dienen könnte; auch um einen Beitrag z.B. zur Lösung des Zielkonflikt zwischen Restgehörerhalt mit begrenzter Insertion und möglicherweise höherer Chance zum Hörerhalt aber evtl. schlechteren postoperativen Hörergebnissen und einer tieferen Insertion mit möglicherweise höherem Risiko eines Restgehörverlustes aber besseren postoperativen Hörergebnissen zu leisten.

Einfluss verschiedener Puls- und Stimulationsparameter auf erwünschte und unerwünschte elektrisch evozierte Nervenantworten.
Unterdrückung von unerwünschten Stimulationsartefakten z.B. einer Mitstimulation anderer Nerven (z.B. N. facialis) durch neuartige elektrische Pulskonfigurationen (Triphasische Pulse). (Projektmanager: D. Polterauer, Lisa Rupprecht, J. Schmelzl, J. M. Hempel, J. Müller)

Cochlea Implantate, Implant Hardware
Hier ist die Arbeitsgruppe in die Neu- und Weiterentwicklung von Cochlea Implantaten, auch im Rahmen drittmittelgeförderter Projekte, die teilweise der vertraulichkeit unterliegen, eingebunden.
(Projektmanager: J. Müller, J. M. Hempel,)

„Objektive Sprachprozessoranpassung an Hand von Hirnstammpotentialen“
Existierende objektive Messmethoden können bisher nur unzureichende Prognose für die Anpasseinstellungen solcher Patienten liefern, deren Mitarbeitsmöglichkeiten begrenzt sind, weshalb dieses Projekt ins Leben gerufen wurde. Die erfassbaren Aktivitäten des Gehirns bei Reizung der Hörnbahn sollen dabei als Grundlage dienen. Insbesondere bei Kleinstkindern und mehrfachbehinderten Patienten kann die Anpassung der Stimulationsparameter des Sprachprozessors eines CI-Systems anspruchsvoller als bei Erwachsenen ohne weitere Behinderungen sein. (Projektmanager: D. Polterauer)

„Vergleich von früher Prozessoraktivierung postoperativ mit dem klassischen Verfahren“
Klassischer Weise erfolgt eine Erstanpassung des Sprachprozessors circa 4-6 Wochen nach der CI-OP. Zunehmend wird von Patienten der Wunsch nach früher Aktivierung geäußert. Innerhalb dieser Fragestellung soll geklärt werden, welche sowohl medizinischen, technischen, als auch organisatorischen Punkte für oder gegen die frühere Anpassung des Implantatsystems sprechen.
(Projektmanager: D. Polterauer, J.-M. Hempel, J. Müller)

„Passives 3D-Finite-Elementemodell des menschlichen Innenohres zur Simulation des Einflusses der Cochleaimplantatelektrode auf die Wanderwellenausbreitung“
(Projektmanager: S. Semmelbauer)

Langzeitergebnisse nach Cochleaimplantation bei sehr früh versorgten und zum Zeitpunkt der Versorgung sehr jungen Kindern.
Im versorgten Patientenkollektiv steht die Beobachtung der Entwicklung von im sehr frühen Lebensalter (4.-12. Lebensmonat) vom Seniorchirurgen implantierten Kindern im klinischen und wissenschaftlichen Interesse. Eine Querschnitt-Nachuntersuchung soll Informationen zu audiologischen und phoniatrischen Langzeitergebnissen (> 15 Jahre) sowie zur sozialen Entwicklung der jetzt ins Berufsleben eintretenden CI Träger zusammenstellen. (Drittmittelförderung beantragt, Studiendesign in Vorbereitung).
(Projektmanager: C. Messmer, D. Polterauer, S. Semmelbauer, M. Schuster, St. Rühl, S. Gollwitzer, I. Batenhorst, J. Müller)

Einfluss der Cochlea Implantation auf die Vestibularisfunktion
Verbessertes Hören verbessert die Lebensqualität. Ein potentielles, wenn auch sehr geringes, Risiko der Cochlea Implantat Operation betrifft die Beeinflussung der Vestibularisfunktion auf dem betroffenen, operierten Ohr; u.U. bis hin zum Ausfall. Die ggf. resultierenden Gleichgewichtsstörungen treten sehr selten auf, können aber den einzelnen Patienten sehr belasten. Mit modernen Operationstechiken (Hearing & Structure Preservation Surgery) und speziellen Elektroden konnten diese sehr seltenen Komplikationsmöglichkeiten deutlich reduziert werden.
(Projektmanager: C. Messmer, D. Polterauer, J.-M. Hempel, J. Müller)

Lebensqualität nach Cochlea Implantat Versorgung
Verbessertes Hören verbessert die Lebensqualität. Nicht immer korreliert ein gutes Sprachverstehen mit der vom Patienten subjektiv empfundenen Lebensqualität. An ausgewählten Patientenkollektiven wird der Frage der Verbesserung der Patientenzufriedenheit nachgegangen. Im Rahmen der CI-Nachsorge werden wiederholt etablierte Fragebögen zur Hör- und Lebensqualität eingesetzt, um den Verlauf der Wiedererlangung von Hören, Sprachverstehen und Kommunikationsfähigkeit zu erfassen. Die Ausgangssituation wird im CI-Vorgespräch erfasst. Diese Daten ergänzen die in der lebenslangen CI-Nachsorge regelmäßig durchgeführten Hör- und Sprachverstehenstests.

Ein weiterer Schwerpunkt sind Untersuchungen zu Langzeitergebnissen Implantierter Kinder , Jugendlicher und Erwachsener.
(Projektmanager: I. Batenhorst, St. Rühl, J. Müller, J.-M. Hempel)

Lebensqualität bei bilateralen CI-Trägern
Laufende Studie: Zur Untersuchung der Lebensgestaltung und Lebensqualität bei bilateral versorgten CI-Trägern werden in dieser prospektiven Studie verschiedene etablierte audiologische und psychologische Fragebögen ergänzt durch selbst zusammengestellte Fragen eingesetzt. Die erhobenen Daten werden abhängig vom Alter bei Taubheitsbeginn und Zeitpunkt der Implantationen ausgewertet und - soweit verfügbar - mit Normdaten (Normalhörende) verglichen. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der psycho-sozialen Entwicklung prälingual tauber, früh bilateral versorgter Jugendlicher und junger Erwachsener, die mit CIs aufgewachsen sind. Zur Kontrolle von kognitiven Einflussfaktoren wird ein neuropsychologischer Test eingesetzt.

Patientennutzen bei einseitiger Taubheit und CI-Versorgung
(Projektmanager: J. M. Hempel, J. Müller und S. Semmelbauer)

Patientennutzen der CI-Versorgung bei asymmetrischer Schwerhörigkeit
(Projektmanager J. M. Hempel, J. Müller und S. Semmelbauer)

Rehabilitation nach Cochlea Implantat Versorgung
Hör-Sprachrehabilitation ist ein zentrales Anliegen nach einer Cochlea Implantation. Das neue hören muss erlernt werden, logopädische/sprachheipädagogische/psychologische Begleitung it dabei in unterschiedlichem Ausmaß entsprechend den individuellen bedürfnissen ds Patienten notwendig. Zeitweise stoßen dabei die möglichkeiten an die grenzen des vom sozialsytem getragenen Unterstützung , so dass die eigenverantwortung des patienten gefragt ist. Hier können Computerbasierte Hörtrainingsprogramme für erwachsene Cochlea-Implantat-Träger hilfreich sein. Effekte eines strukturierten intensiven Hörtrainings auf die kommunikative Kompetenz von Cochlea Implantat-Trägern werden untersucht und finden Eingang in in neue, auch videobasierte trainingsprogramme und Angebote.
(Projektmanager: I. Batenhorst, St. Rühl, J.-M. Hempel, J. Müller)

Videobasiertes Telemedizinisches Hörtraining
Eine Cochlea Implantat (CI)- Versorgung ist ein ganzheitliches Versorgungskonzept, welches durch ein interdisziplinäres Expertenteam in lebenslanger Nachsorge begleitet wird. Neben Operation, medizinischer und technischer Nachsorge sind auch das sprachheilpädagogische Hörtraining und die psychologische Betreuung essenziell.
In Zeiten der Corona-Pandemie mit Kontaktreduzierung und Mundschutzpflicht leiden viele unserer hörbeeinträchtigten CI-Patienten unter den eingeschränkten Kontakt- und Kommunikationsmöglichkeiten. Als Alternative zu den persönlichen Hörtrainings- und Beratungsterminen einzeln und in der Gruppe (Münchener Hör- bzw. Kommunikationstage) an beiden Klinikstandorten entwickelten wir deshalb eine Kontaktmöglichkeit über Videotelefonie, die leicht zu handhaben ist. Wir bieten Termine mit Hörtraining auf dem individuellen Leistungsniveau und/oder ausführlicher Beratung an, im Rahmen derer die Patienten vom unverdeckten Mundbild profitieren können. Verbesserungen unseres Angebots erwarten wir uns von der Auswertung etablierter, online ausfüllbarer Fragebögen zur Hör- und Lebensqualität. Mit Nutzung des zertifizierten Videodienstanbieters RED Medical gehen wir davon aus, dass Sicherheit und Datenschutz gewährleistet sind. Wir freuen uns, dass das Angebot regen Zuspruch findet und unser ganzheitliches Konzept abrundet.
(Projektmanager: I. Batenhorst, St. Rühl,J.-M. Hempel, J. Müller)

Neue Konzepte im CI-Hörtraining
Geplante Studie: Im Rahmen dieser prospektiven Längsschnittstudie werden neue Konzepte und Aufgaben für ein strukturiertes, digital durchgeführtes Hörtraining in der Nachsorge postlingual ertaubter CI-Träger evaluiert und in weiteren Schritten auf ihre Wirksamkeit hin überprüft. Das strukturierte Hörtraining soll adaptiv, dem individuellen Leistungsniveau des Patienten entsprechend erfolgen und größtenteils in Eigenregie bzw. unter tele-therapeutischer Anleitung erfolgen. Die Wirksamkeit des Hörtrainings soll mittels klassischer Sprachverstehenstests, audiologischer Fragebögen sowie neuropsychologischer Leistungstests überprüft werden.
(Projektmanager: St. Rühl, I. Batenhorst)

Andere aktive Hörimplantate & aktive Mittelohrimplantate

Aktive Mittelohrimplantate und Aktive Knochenleitungsimplantate
Hier ist die Arbeitsgruppe in die Entwicklung und Weiterentwicklung neuartiger Implantate eingebunden.

Aktive Mitteohrimplantate bei Atresie und in Spezialsituationen
Intraoperative Ankoppelung an fehlgebildete Gehörknöchelchen
Patientennutzen der Versorgung der Atresie mit einem aktiven Mittelohrimplantat
(Projektmanager J. M. Hempel, J. Müller)

Patientennutzen der Versorgung der Atresie mit einem aktiven transkutanen Knochenleitungshörgerätetäger
(Projektmanager J. M. Hempel, J. Müller)

Die Versorgung der einseitigen Taubheit mit einem aktiven transkutanen Knochenleitungshörgerät, interdisziplinäre Studie
(Projektmanager J. M. Hempel, J. Müller)

Aktive Knochenleitungshörgeräte bei Kindern
Patientennutzen der Versorgung der Atresie mit einem aktiven transkutanen Knochenleitungshörgerätetäger
(Projektmanager: J. M. Hempel und J. Müller)

Die Versorgung der einseitigen Taubheit mit einem aktiven transkutanen Knochenleitungshörgerät, interdisziplinäre Studie
(Projektmanager vor Ort: J. M. Hempel)

Ohrmuschelrekonstruktion mit einem Grundgerüst aus porösem Polyethylen
TBA
Prof. Dr. Joachim Müller (Leiter Otologie, Mittelohrmechanik & Cochlea Implantate, Leitung CI- und Ohrzentrum)
PD Dr. John Martin Hempel (Leiter Hörimplantate, kindliche Fehlbildungen, Leitung CI- und Ohrzentrum)
Prof. Dr.-Ing. Tobias Rader (Leiter der Abteilung Audiologie)
Prof. Dr. Maria Schuster (Phoniatrie & Pädaudiologie)
Dr. rer. nat. Inecke Batenhorst (Psychologie)
Daniel Polterauer, M.Sc. (Audiologie)
Hr. Krzysztof Antosz, M.Sc. (Audiologie)
Sebastian Semmelbauer, M.Sc. (CI-Technik), jetzt extern
Dr. Ivo Grüninger (Medizin, Physik)
Dr. Catalina Högerle, geb.Messmer, (Medizin)
Dr Fatemeh Kashani (Medizin)
Dr. rer. biol. Hum. Stefanie Rühl (Hörgeräteakustikerin, Sprachheilpädagogik, Rehabilitation)
Dr. Florian Simon (Medizin)
Dr. Florian Schrötzlmair (Medizin)
Dr. Veronika Volgger (Medizin)
Doktoranden (Medizin)
Fr. Maike Neuling (Hörgeräteakustikerin, Audiologie)
Fr. Marlene Pollotzek (Hörgeräteakustikerin, Audiologie)
Hr. Wolfgang Kotsowilis (Organisation)
ehem. Mitarbeiter: Dr. Daniel Visser (Technik)
Laser-Forschungslabor, Klinikum der Universität München, Feodor-Lynen-Str. 19, 81377 München
Antwerp University Hospital, Edegem / Antwerp, Belgium
Madras ENT Research Foundation (MERF) Chennai, Tamil Nadu, India
School of Medicine, Shinshu University, Matsumoto, Japan
Technische Universität München, Chair for Bio-inspired Information Processing, Garching
Technische Unviersität München, Audio Information Processing Group, München
Research Network HöReN
Ein Teil der Projekte wird durch eingeworbene Drittmittel unterstützt.
Siehe PubMed

Auswahl
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