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Konzept, chirurgischer Zugang und Designoptimierung einer neuartigen elektrischen Hörprothese zur direkten Stimulation im Hörnerv: das Auditory Nerve Implant (ANI)
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Autoren
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Thomas Lenarz
- Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, DE
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Karl-Heinz Dyballa
- Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, DE
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Rolf Salcher
- Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, DE
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Waldo Nogueira
- Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, DE
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Hubert Lim
- University of Minnesota, Minneapolis, USA
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Meredith Adams
- University of Minnesota, Minneapolis, USA
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Amir Samii
- International Neuroscience Institute, Hannover, DE
| Veröffentlicht: | 1. März 2023 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: In Zusammenarbeit mit mehreren Institutionen und Medizintechnikunternehmen entwickeln wir zurzeit eine intrakranielle elektrische Hörprothese, welche direkt im Hörnerv mit einem penetrierenden Elektrodenarray stimuliert: das Auditory Nerve Implant (ANI). Das ANI soll eine Hörrehabilitation von ertaubten Menschen ermöglichen, bei denen das Cochlea-Implantat (CI), trotz erhaltenem Hörnerv, nicht anwendbar ist oder zu schlechten Hörergebnissen führt [1]. Durch direkte Stimulation im Hörnerv mit einem penetrierenden Elektrodenarray, wird der Abstand zwischen Elektrode und Nerv minimiert. Die elektrische Feldausbreitung kann sich dadurch mehr fokussieren und potentiell eine höhere spektrale Auflösung erzielen [2]. Der Aufbau des ANI entspricht prinzipiell dem eines CIs. Für eine optimale Platzierung, Insertion und Verankerung des Arrays soll geeigneter chirurgischer Zugang gefunden und das Design des Arrays optimiert werden.
Methoden: In einem iterativen Prozess zwischen Kadaver- und intraoperativen Akutexperimenten wurden verschiedene Zugänge (transtemporal, retrosigmoid, translabyrinthär) sowie Designs des Arrays erprobt und verifiziert. Dabei wurde in den Kadaverexperimenten die Handhabung, Verankerung und Insertion getestet. In den Akutexperimenten wurde dies dann (ohne Insertion) in insgesamt 8 Patienten verifiziert. Darüber hinaus wurden elektrisch evozierte Hirnstammantworten mit einer auf dem Hörnerv stimulierenden Oberflächenelektrode gemessen (siehe Beitrag Karl-Heinz Dyballa).
Ergebnisse: Es hat sich gezeigt, dass ein translabyrinthärer Zugang besonders gut geeignet ist und diverse Änderungen am Array zu einer deutlichen Verbesserung in der Handhabung geführt haben. Der Hörnerv lässt sich gut vom Gleichgewichtsnerv trennen und befindet sich in relativ weitem Abstand zum Gesichtsnerven. Mit zusätzlichen Halterungen, Änderungen am Kabel und Anordnungen der Elektroden wurde das Design des Arrays optimiert.
Schlussfolgerungen: Mit denen aus dieser Studie gewonnen Erkenntnissen und erzielten Verbesserungen am Array, soll in einem nächsten Schritt eine akute Stimulation des Hörnervs nebst Ableitung am Hirnstamm mit dem eigentlichen penetrierenden Elektrodenarray durchgeführt werden. Danach sollen dann erstmals mehrere Patienten chronisch implantiert werden (first-in-human).
Literatur
- 1.
- Simmons FB, Epley JM, Lummis RC, Guttman N, Frishkopf LS, Harmon LD, Zwicker E. Auditory nerve: electrical stimulation in man. Science. 1965 Apr 2;148(3666):104–6.
- 2.
- Middlebrooks JC, Snyder RL. Auditory prosthesis with a penetrating nerve array. Journal for the Association for Research in Otolaryngology. 2007 Jun;8(2):258–79.
