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Lautheitsintegration an der Hörschwelle in Cochlea-Implantat-Nutzern: Eine Studie zur kritischen Dauer und den Auswirkungen einer sehr hohen effektiven Stimulationsrate
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Authors
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Carmen Marie Castañeda González
- Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, Bioanaloge Informationsverarbeitung, Garching bei München, Deutschland
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Miguel Obando Leitón
- Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, Bioanaloge Informationsverarbeitung, Garching bei München, Deutschland
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Daniela Schwanda
- Hochschule München, Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik, München, Deutschland
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Sonja Karg
- Technische Hochschule Ingolstadt, Medizintechnik und Biosignalverarbeitung, Ingolstadt, Deutschland
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Werner Hemmert
- Technische Universität München, Munich Institute of Biomedical Engineering, Bioanaloge Informationsverarbeitung, Garching bei München, Deutschland
| Published: | March 5, 2024 |
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Fragestellung: Durch die weite Stromausbreitung in der Cochlea kann bei Stimulation mit einem Cochlea-Implantat (CI) die effektive Stimulationsrate, welcher eine Nervenfaser ausgesetzt ist, der summierten Rate mehrerer aktiver Elektroden entsprechen. Lautheitsintegration (LI) wurde bei einer klinischen und einer sehr hohen Rate (1,2 und 25 kpps) an zwei Elektroden untersucht. Um eine kritische Dauer (tkrit) zu finden, ab der die empfundene Lautstärke unabhängig von der Stimulusdauer ist, wurden bis zu 1,5 s lange Stimuli gemessen.
Methoden: 11 Probanden mit MED-EL CIs (13 Ohren; m: 5, w: 6; Durchschnittsalter: 54,1 ± 16,8 J) nahmen an der Studie teil. LI-Kurven wurden über Direktstimulation mit MED-ELs MAXBOX gemessen mit je einer Rate von 1,2 und 25 kpps, an einer apikalen und basalen Elektrode. Die Stimuli waren zwischen einem Puls und 1,5 s lang (Phasendauer: 15 µs) und wurden jede 0,5 s wiederholt. Die Probanden regelten die Stimulationsamplitude selbstständig auf die Hörschwelle ein. Jede Stimulusbedingung wurde in randomisierter Folge je vier Mal eingestellt.
Ergebnisse: Der Einfluss der Elektrode war nicht signifikant (p > 0,05), daher sind Ergebnisse über Elektroden gemittelt aufgeführt. Bei konstanter Rate nahm die Hörschwelle mit zunehmender Stimulusdauer ab. Das Ausmaß an LI betrug 8,5 ± 2,5 dB (1,2 kpps) und 25,9 ± 6,0 dB (25 kpps) (Abbildung 1 [Abb. 1]). Eine ANOVA mit Messwiederholung zeigte steilere LI-Kurven bei 25 kpps (-6,1 ± 1,0 dB/Dek) als bei 1,2 kpps (-3,6 ± 1,3 dB/Dek) (p < 0,001). Bei Normalhörenden (NH) fällt die Hörschwelle mit zunehmender Stimulusdauer mit 6,6 dB/Dek ab [1]. Bei drei Probanden war es bei 25 kpps nicht möglich einekritische Dauer tkrit < 1,5 s zu bestimmen. Die kritische Dauer tkrit wurde signifikant von der Rate beeinflusst (p = 0,04) und war im Mittel 193 ms (1,2 kpps) und 297 ms (25 kpps).
Schlussfolgerungen: Steilheit, Ausmaß und kritische Dauer der LI ist von der Stimulationsrate abhängig. Es überrascht, dass die LI Steilheit von CI-Nutzern bei hohen Raten vergleichbar mit NH Werten ist, obwohl z.B. die nichtlineare Kompression im Innenohr bei elektrischer Stimulation fehlt. Daher liefern unsere Messungen neue Einblicke zur zeitlichen LI im Hörsystem. Insgesamt ist die Wiederherstellung einer natürlichen LI essentiell bei der Wahrnehmung kurzer, impulsartiger Schalle.
