Zusammenfassung
Es ist gerade 20 Jahre her, da waren Cochleaimplantate (CI) ausschließlich bei nahezu oder komplett ertaubten Patienten indiziert. Während aus heutiger Sicht die Systeme damals klobig waren und nur eingeschränktes Sprachverstehen in halbwegs ruhigen Umgebungen boten, haben sich seitdem dank kontinuierlicher technischer Verbesserungen und folglich immer besser werdender Hörergebnisse mit diesen Systemen die Indikationskriterien stets in Richtung deutliche Resthörigkeit verschoben. Während die Weiterentwicklungen bei der Implantat- und Prozessorelektronik ein Schlüsselelement für die Verbesserung des Hörvermögens darstellen, hat die Entwicklung der elektrisch-akustischen CI-Systeme – zusammen mit dem Einsatz atraumatischer Implantationskonzepte – ebenfalls zu enormen Hörverbesserungen in der entsprechenden Patientengruppe mit tieftonalem Restgehör geführt. Speziell für diese Patientengruppe entwickelten Hersteller Prozessoren mit integrierten Hörgerätekomponenten, die sowohl die elektrische als auch die akustische Stimulation bewerkstelligen können. Ein weiterer Meilenstein zur Verbesserung des Hörens in schwierigen Hörsituationen waren die Übernahme von Signalvorverarbeitung zur Störgeräuschunterdrückung und die Verwendung von Zubehör zur verbesserten Audioübertragung aus der Hörgeräteindustrie. Der Artikel gibt eine Übersicht über den aktuellen Stand der Technik in den genannten Bereichen.
Abstract
Twenty years ago, cochlear implants (CI) were indicated only in cases of profound hearing loss or complete deafness. While from today’s perspective the technology was clumsy and provided patients with only limited speech comprehension in quiet scenarios, successive advances in CI technology and the consequent substantial hearing improvements over time have since then resulted in continuous relaxation of indication criteria toward residual hearing. While achievements in implant and processor electronics have been one key factor for the ever-improving hearing performance, development of electro-acoustic CI systems—together with atraumatic implantation concepts—has led to enormous improvements in patients with low-frequency residual hearing. Manufactures have designed special processors with integrated hearing aid components for this patient group, which are capable of conveying acoustic and electric stimulation. A further milestone in improvement of hearing in challenging listening environments was the adoption of signal enhancement algorithms and assistive listening devices from the hearing aid industry. This article gives an overview of the current state of the art in the abovementioned areas of CI technology.
Literatur
Cochlear Implants in Adults and Children. NIH Consens Statement 1995 May 15–17; 13(2):1–30
Lenarz T (1998) Cochlea-Implantat: Ein praktischer Leitfaden für die Versorgung von Kindern und Erwachsenen. Springer, Berlin
Laszig R, Klenzner T (1997) Cochlear Implant bei Resthörigkeit. HNO 45:740–741
Ruh S, Battmer RD, Strauss-Schier A, Lenarz T (1997) Cochlear Implant bei resthörigen Patienten. Laryngorhinootologie 76:347–350
Firszt JB, Koch DB, Downing M, Litvak L (2007) Current steering creates additional pitch percepts in adult cochlear implant recipients. Otol Neurotol 28(5):629–636
von Wallenberg EL, Battmer RD, Doden I, Gnadeberg D, Häutle K, Lenarz T (1995) Place-pitch and speech perception measures with bipolar and monopolar electrical stimulation of the cochlea. Ann Otol Rhinol Laryngol Suppl 166:372–375
Hoppe U, Liebscher T, Hornung J (2016) CI-Prozessor Einstellung. HNO. doi:10.1007/s00106-016-0226-7
Clark GM, Tong YC, Patrick JF (1990) History of the cochlear implant cochlear prostheses. Churchill Livingstone, Melbourne
Wilson B, Finley C, Lawson D, Wolford R, Eddington D, Rabinowitz W (1991) Better speech recognition with cochlear implants. Nature 352:236–238
Nogueira W, Büchner A, Lenarz T, Edler B (2005) A psychoacoustic ”NofM“-type speech coding strategy for cochlear implants. EURASIP J Adv Signal Process 127(18):3044–3059
Dudley H (1939) The Vocoder. Bell Labs Record
Rubinstein J, Wilson B, Finley C, Abbas P (1999) Pseudospontaneous activity: stochastic independence of auditory nerve fibers with electrical stimulation. Hear Res 127(1–2):108–118
Rubinstein J, Hong R (2003) Signal coding in cochlear implants: exploiting stochastic effects of electrical stimulation. Ann Otol Rhinol Laryngol Suppl 191:14–19
Büchner A, Frohne-Büchner C, Gaertner L, Lesinski-Schiedat A, Battmer RD, Lenarz T (2006) Evaluation of advanced bionics high resolution mode. Int J Audiol 45(7):407–416
Büchner A, Frohne-Bühner C, Gaertner L, Stoever T, Battmer RD, Lenarz T (2009) The advanced bionics high resolution mode: stimulation rates up to 5000 pps. Acta Otolaryngol 27:1–10
Brandenburg K, Stoll G (1994) ISO-MPEG-1 audio: a generic standard for coding of high-quality digital audio. J Audio Eng Soc 42(10):780–792
Townshend B, Cotter N, Van Compernolle D, White RL (1987) Pitch perception by cochlear implant subjects. J Acoust Soc Am 82:106–115
Büchner A, Nogueira W, Edler B, Lenarz T (2006) Ergebnisse einer neuen Sprachverarbeitungsstrategie mit erweiterter Frequenzauflösung für das HiRes90K Cochlea-Implantat. ITG Fachbericht 192, April. VDE, Berlin. ISBN 978-3800729555
Brendel M, Frohne-Büchner C, Stoever T, Lenarz T, Büchner A (2009) Investigation of pitch discrimination and the effect of learning for virtual channels realized by current steering. Acta Otolaryngol 129(12):1425–1433
Gärtner L, Lenarz T, Joseph G, Büchner A (2010) Clinical use of a system for the automated recording and analysis of electrically evoked compound action potentials (ECAPs) in cochlear implant patients. Acta Otolaryngol 130:724–732
Müller-Deile J (2010) Anpassung von Cochlea-Implantat-Sprachprozessoren. Sprache Stimme Gehör 34(4):200–209
Übelacker E, Tchorz J (2015) Untersuchung des Nutzens einer Programmwahlautomatik für Hörgeräteträger. Hörakustik 2015(1):8–11
Patrick J, Busby P, Gibson P (2006) The development of the Nucleus Freedom Cochlear implant system. Trends Amplif 10(4):175–200
Brockmeyer A, Potts L (2011) Evaluation of different signal processing options in unilateral and bilateral cochlear freedom implant recipients using R‑Space background noise. J Am Acad Audiol 22(2):65–80
Büchner A, Brendel M, Saalfeld H, Litvak L, Frohne-Büchner C, Lenarz T (2010) First results with a new signal enhancement algorithm for HiRes 120 Cochlear Implant users. Otol Neurotol 31(9):1386–1390
Mauger S, Warren C, Knight M, Goorevich M, Nel E (2014) Clinical evaluation of the Nucleus® 6 cochlear implant system: performance improvements with SmartSound iQ. Int J Audiol 53(8):564–576
Boyle P, Büchner A, Stone M, Lenarz T, Moore B (2009) Comparison of dual-time-constant and fast-acting automatic gain control (AGC) system in cochlear implants. Int J Audiol 48:211–221
Büchner A, Dyballa K, Hehrmann P, Fredelake S, Lenarz T (2014) Advanced beamformers for cochlear implant users: acute measurement of speech perception in challenging listening conditions. PLOS ONE 9(4):e95542
Latzel M (2015) AutoSense OS – ein neuartiges Konzept zur automatischen Adaption des Verhaltens von Hörgeräten in unterschiedlichen Alltagssituationen. Z Audiol 54(2):66–68
Bozorg-Grayeli A, Guevara N, Bebear J, Ardoint M, Saaï S, Hoen M, Gnansia D, Romanet P, Lavieille J (2015) Clinical evaluation of the xDP output compression strategy for cochlear implants. Eur Arch Otorhinolaryngol 273(9):2363–2371
Jurawitz M, Büchner A, Harpel T, Schüssler M, Majdani O, Lesinski-Schiedat A, Lenarz T (2014) Hearing preservation outcomes with different cochlear implant electrodes: Nucleus® Hybrid™-L24 and Nucleus Freedom™ CI422. Audiol Neurootol 19(5):293–309
von Ilberg C, Kiefer J, Tillein J, Pfenningdorff T, Hartmann R, Stürzebecher E, Klinke R (1999) Electric-acoustic stimulation of the auditory system. New technology for severe hearing loss. ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec 61(6):334–340
Electrode Arrays, Fa. Medel. http://s3.medel.com/pdf/21617.pdf (zugegriffen am 22. Dez. 2015)
Gantz B, Turner C (2003) Combining acoustic and electrical hearing. Laryngoscope 113(10):1726–1730
Lenarz T, Stover T, Büchner A, Paasche G, Briggs R, Risi F, Pesch J, Battmer R (2006) Temporal bone results and hearing preservation with a new straight electrode. Audiol Neurootol 11(Suppl 1):34–41
Bento R, Danieli F, de Matos Magalhães A, Gnansia D, Hoen M (2015) Residual hearing preservation with the Evo® Cochlear Implant electrode array: preliminary results. Int Arch Otorhinolaryngol. doi:10.1055/s-0036-1572530
Middlebrooks J, Snyder R (2007) Auditory prosthesis with a penetrating nerve array. J Assoc Res Otolaryngol 8:258–279
Hernandez VH, Gehrt A, Reuter K, Jing Z, Jeschke M, Mendoza Schulz A, Hoch G, Bartels M, Vogt G, Garnham CW, Yawo H, Fukazawa Y, Augustine GJ, Bamberg E, Kügler S, Salditt T, de Hoz L, Strenzke N, Moser T (2014) Optogenetic stimulation of the auditory pathway. J Clin Invest 124(3):1114–1129
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Ethics declarations
Interessenkonflikt
A. Büchner und L. Gärtner geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Büchner, A., Gärtner, L. Technische Entwicklungen bei Cochleaimplantaten. HNO 65, 276–289 (2017). https://doi.org/10.1007/s00106-017-0339-7
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00106-017-0339-7