Aktualisiert: 10.11.17

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Einleitung              Funktion & Technik              Indikation & OP              Nach der OP

 

Um zu verstehen, wie ein Cochlea-Implantat funktioniert, muss man zuerst wissen, wie das Hörorgan arbeitet, da es dieses ja funktional ersetzen soll. Schauen wir uns also zunächst das menschliche Ohr etwas genauer an:

 

Aufbau und Funktionsweise des Hörorgans

 

Das menschliche Hörorgan wird in Außen-, Mittel- und Innenohr unterteilt.

Zum Außenohr gehören die Ohrmuschel und der Gehörgang. Es dient, ähnlich einem Trichter, der Schallaufnahme und -weiterleitung an das Mittelohr. Der Gehörgang wird durch eine dünne, häutige Membran - das Trommelfell - abgeschlossen.

An der Rückseite des Trommelfells setzt die aus den drei winzigen Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel bestehende Mittelohrkette an. Diese Gehörknöchelchen sind innerhalb eines luftgefüllten Hohlraumes im Knochen - der sogenannten Paukenhöhle - frei schwingend an Sehnen aufgehängt. Trommelfell und Gehörknöchelchen bilden das Mittelohr und dienen der Schalleinkopplung in das Innenohr.

Den Eingang zum Innenohr bildet die Steigbügelfußplatte, eine dünne, knöcherne Membran. Das Innenohr hat die Form eines Schneckenhauses und ist mit einer wässrigen Flüssigkeit gefüllt. Der lateinische Name der Gehörschnecke ist Cochlea.

Im Innenohr findet eine Umwandlung der mechanischen Schwingungen in elektrische Nervenimpulse statt. Dieser Transformationsmechanismus ist sehr komplex und wird von ca. 25.000 Sinneszellen - den sogenannten Haarzellen - vollzogen, an die die einzelnen Hörnervenfasern angekoppelt sind. Die von den Haarzellen erzeugten elektrischen Pulse werden dann über den Hörnerv zum Gehirn weitergeleitet.

Im Innenohr werden die grundlegenden Merkmale des Schallereignisses wie Frequenz (Tonhöhe) und Pegel (Lautstärke) codiert, d.h. die elektrischen Impulsmuster enthalten Informationen darüber, ob ein Ton hoch oder tief bzw. laut oder leise ist.

 

Aufbau und Funktionsweise eines CI-Systems

 

Anders als ein konventionelles Hörgerät ist das Cochlea-Implantat keine Hörhilfe sondern eine Hörprothese. Es dient nämlich nicht der Schallverstärkung im Sinne einer Unterstützung des Ohres. Vielmehr ersetzt es funktional das Ohr, indem es direkt den Hörnerv elektrisch stimuliert.

Hierzu muss eine Elektrode möglichst nahe an die Hörnervenfasern herangebracht werden: Sie wird durch eine Operation in die flüssigkeitsgefüllten Hohlräume der Hörschnecke eingeführt. 

Das CI-System kann jedoch aufgrund technologischer Probleme mit Mikrofon und Energieversorgung bislang nicht komplett implantiert werden. Es besteht deshalb aus internen und externen Komponenten:

Über ein Mikrofon werden die Schallschwingungen aufgenommen. Ein hochspezialisierter Minicomputer - der sogenannte Audioprozessor (1) - übernimmt die sonst im Innenohr stattfindende Frequenz- und Lautstärkecodierung und berechnet ein entsprechendes elektrisches Impulsmuster. Diese Information wird von der durch einen Magneten gehaltenen Sendespule (3) durch die Haut zum Implantat übertragen. Das Implantat prüft die empfangene Information und reizt über die Elektrode (4) in der Cochlea (5) den Hörnerv (gelb dargestellt).

 

CI-Technik im Detail

 

Drei Hersteller von CI-Systemen teilen sich den internationalen Markt: Advanced Bionics, Cochlear und MED-EL.

Zwar unterscheiden sich die Implantate in ihren technischen Eigenschaften, das Prinzip der Signalverarbeitung ist jedoch bei allen das selbe: Zuerst wird das akustische Signal in verschiedene Frequenzbereiche zerlegt. Den Frequenzbereichen sind verschiedene Elektrodenkontakte zugeordnet, die sich mehr oder weniger tief innerhalb der Cochlea befinden. Auf jedem einzelnen Elektrodenkontakt wird dann ein Strom erzeugt, der den zeitlichen Verlauf des zugehörigen akustischen Signals möglichst gut nachbildet.

Bezüglich des Sprachverständnisses gibt es im Mittel über alle Patienten keinen wesentlichen Unterschied zwischen den verschiedenen CI-Systemen. Die Streuung von Patient zu Patient ist jedoch recht groß, d.h., es gibt unabhängig vom verwendeten CI-System Patienten, die ein sehr gutes Sprachverständnis erzielen und wiederum andere, die selbst mit viel Training nur ein eingeschränktes Sprachverständnis erreichen. Leider gibt es aber keine Möglichkeit, durch Voruntersuchungen herauszufinden, ob ein bestimmter Patient mit einem der 3 Implantatsysteme ein besseres Sprachverständnis erreichen würde als mit den beiden anderen.

Bis Ende der Neunziger Jahre hatte der Audioprozessor noch die Größe einer Zigarettenschachtel und musste deshalb am Gürtel, oder von Kindern in einem kleinen Rucksack auf dem Rücken oder vor dem Bauch getragen werden. Inzwischen sind jedoch von allen drei Herstellern bereits in zweiter bzw. dritter Generation Geräte auf dem Markt, welche komplett hinter dem Ohr getragen werden können.

Die von uns verwendeten Systeme werden standardmäßig mit zwei handelsüblichen Zink-Luft-Batterien betrieben, wie sie auch für Hörgeräte Verwendung finden. Damit erreichen sie eine Betriebsdauer von ca. 3-4 Tagen, alternativ stehen jedoch auch Akkus zur Verfügung. Durch die abnehmbaren Batterieteile sind sie auch für sehr kleine Kinder geeignet.

Der Preis für ein solches CI-System liegt bei 25.000 - 30.000 EUR und wird ebenso wie die Batterie- und Reparaturkosten vollständig von den gesetzlichen Krankenkassen übernommen.

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