{"id":25709,"date":"2021-11-16T16:26:14","date_gmt":"2021-11-16T16:26:14","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.medel.pro\/mit-medel-cochlea-implantaten-moeglichst-nahe-dran-am-natuerlichen-hoeren\/"},"modified":"2023-03-29T16:43:59","modified_gmt":"2023-03-29T16:43:59","slug":"mit-medel-cochlea-implantaten-moeglichst-nahe-dran-am-natuerlichen-hoeren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.medel.pro\/de\/produkte-neuheiten\/mit-medel-cochlea-implantaten-moeglichst-nahe-dran-am-natuerlichen-hoeren\/","title":{"rendered":"Wie klingt H\u00f6ren mit Cochlea-Implantat? Mit MED-EL m\u00f6glichst nat\u00fcrlich."},"content":{"rendered":"

Wenn Sie in Ihrer Arbeit mit CI-Kandidaten zu tun haben, sind Ihnen die folgenden Fragen bestimmt gel\u00e4ufig: Wie klingt das H\u00f6ren mit einem Cochlea-Implantat? Klingt es roboterhaft? Werde ich damit Stimmen erkennen? Kann ich mit dem CI gut Musik h\u00f6ren? Wie lange dauert die Eingew\u00f6hnungszeit?<\/p>\n

Diese Fragen sind nicht nur g\u00e4ngig, sondern auch allzu verst\u00e4ndlich, schlie\u00dflich ist die Entscheidung f\u00fcr ein Cochlea-Implantat keine einfache. Online-Simulationen sollen mitunter dazu dienen, ein Gef\u00fchl daf\u00fcr zu vermitteln, wie es ist, mit einem CI zu h\u00f6ren. Solche Videos oder Sound Samples werden h\u00e4ufig mit einem Vocoder erstellt, der imstande ist, nat\u00fcrliche Sprache k\u00fcnstlich zu reproduzieren.<\/p>\n

Es ist wichtig zu verstehen, dass eine „Cochlea-Implantat-Simulation“ durch einen Vocoder nicht ann\u00e4hernd einen realistischen Eindruck davon liefern kann, wie das H\u00f6ren mit einem Cochlea-Implantat tats\u00e4chlich klingt. Die Vocoder-Simulationen klingen schroff, roboterhaft, verzerrt und schlicht unangenehm. Das steht in Widerspruch zu den Erfahrungen von CI-Nutzern.1,2<\/sup><\/p>\n

„Wenn Sie online nach ‚Cochlea-Implantat Simulation‘ suchen, finden Sie sogenannte Rauschband-Vocoder. Ich stelle erfreut fest, dass ein Cochlea-Implantat nicht wie ein Vocoder klingt. Es w\u00e4re schrecklich, wenn sich alles ein Leben lang wie aus einem Vocoder anh\u00f6ren w\u00fcrde. Nein, es klingt nicht wie ein Rausch- oder Sinus-Vocoder \u2013 zum Gl\u00fcck!“ <\/em><\/em>Prof. Michael Dorman<\/a><\/p><\/blockquote>\n

Die Thematik wurde wissenschaftlich umfassend beleuchtet. CI-Nutzer mit einseitiger Taubheit (SSD) k\u00f6nnen den Klang von beiden Seiten direkt miteinander vergleichen.1\u00ad\u20139<\/sup><\/p>\n

„Nein! … Nein, nein, nein … Nein!“ <\/em><\/em>CI-Nutzerin mit SSD beim Vergleichen des Klangs einer Vocoder-Simulation im gesunden Ohr mit dem Klang des CIs im anderen Ohr<\/a><\/p><\/blockquote>\n

Diese realit\u00e4tsfernen Simulationen bergen ein gro\u00dfes Problem: Sie k\u00f6nnen CI-Kandidaten davon abbringen, ein CI zu erhalten und von allen damit verbundenen Vorteilen zu profitieren.<\/p>\n

„Ich war unsicher, ob ich ein CI bekommen sollte. Warum? Das liegt an den online verf\u00fcgbaren Cochlea-Implantat-Simulationen. Du gehst auf diese Seiten, um dir anzuh\u00f6ren, wie Musik mit einem Cochlea-Implantat angeblich klingt. So etwas wollte ich dann nicht. Es klang furchtbar.“ … \u201eIch habe mich bei jenen, die solche pseudowissenschaftlichen Videos \u00fcber den Klang der Stimme oder von Musik mit einem Cochlea-Implantat ver\u00f6ffentlichen, beschwert. So etwas kann Menschen davon abbringen, ein Cochlea-Implantat zu bekommen.\u201c <\/em><\/em>Zwei Cochlea-Implantat-Nutzer im Gespr\u00e4ch \u00fcber CI-Simulationsvideos<\/a><\/p><\/blockquote>\n

Tatsache ist, dass die subjektiven Eindr\u00fccke und Erfahrungen zur Klangqualit\u00e4t von Cochlea-Implantaten individuell sehr unterschiedlich sind. W\u00e4hrend manche Nutzer den Klang als \u201emechanisch\u201c, \u201emetallisch\u201c, \u201everzerrt\u201c oder \u201epiepsig\u201c bezeichnen, empfinden ihn andere als \u201eangenehm\u201c und \u201e\u00fcberraschend nat\u00fcrlich\u201c.<\/p>\n

Wie kommt es zu derart unterschiedlichen Bewertungen? Und wie kann das H\u00f6rresultat optimiert werden? CI-Kandidaten und Fachleute neigen nicht selten zur Annahme, dass alle Cochlea-Implantate mehr oder weniger gleich sind. Das stimmt aber nicht. Und es ist essentiell zu verstehen, dass sich die Cochlea-Implantate in ihrer Technologie unterscheiden<\/strong>. Denn diese technologischen Unterschiede haben, wie die wissenschaftliche Forschung eindeutig belegt, deutlich unterschiedliche H\u00f6rresultate<\/strong> zur Folge.1\u201324<\/sup><\/p>\n

\u201eEher roboterhaft, blechern und nachhallend. Ich kann Stimmen verschiedener Personen nicht auseinanderhalten, da der Klang ziemlich metallisch ist. Es klingt wie mit einem defekten Mikrofon.\u201c <\/em><\/em>CI-Nutzer mit einem Implantat der Firma Cochlear, das \u00fcber einen kurzen Elektrodentr\u00e4ger verf\u00fcgt19<\/sup><\/p>\n

\u201eMich hat der Klang sofort begeistert… Stimmen klingen klarer und voller. Es klingt nat\u00fcrlicher… Weniger Anstrengung mit MED-EL, weil ich nicht dauernd raten muss…\u201c <\/em>Derselbe Nutzer \u00fcber sein MED-EL Cochlea-Implantat mit langem Elektrodentr\u00e4ger, das er am anderen Ohr tr\u00e4gt19<\/sup><\/em><\/p><\/blockquote>\n

In diesem Artikel steht neben den wissenschaftlichen Grundlagen der Klangqualit\u00e4t von Cochlea-Implantaten folgende Frage im Fokus: Wie wichtig ist das Implantat-Design f\u00fcr das H\u00f6rergebnis?<\/p>\n

    \n
  1. Die ma\u00dfgebliche Bedeutung des tonotopen Abgleichs f\u00fcr die Klangqualit\u00e4t<\/li>\n
  2. Steuerbare Faktoren der CI-Klangqualit\u00e4t wie etwa Produktwahl und Elektrodenplatzierung<\/li>\n
  3. Pers\u00f6nliche Erfahrungen von MED-EL Nutzern zur Klangqualit\u00e4t im t\u00e4glichen Gebrauch<\/li>\n<\/ol>\n

    Der Natur nachempfunden<\/strong><\/h3>\n

    Wie klingt ein Cochlea-Implantat? Vielleicht stellen wir uns zuerst besser die Frage, wie ein Cochlea-Implantat klingen sollte<\/em>. Und daran anschlie\u00dfend: Wie kann es gelingen, dass Menschen mit einem Cochlea-Implantat so gut und nat\u00fcrlich wie m\u00f6glich h\u00f6ren k\u00f6nnen<\/a>?<\/p>\n

    Unser H\u00f6rsinn umfasst nicht allein die F\u00e4higkeit, Ger\u00e4usche zu erkennen und \u00c4u\u00dferungen zu verstehen. Beim H\u00f6ren geht es um weit mehr als das reine Wahrnehmen von Kl\u00e4ngen: Es geht um Freude, Lachen, Erinnerungen, Natur, Musik – und die vielseitige Gef\u00fchlswelt, die damit einhergeht. Unser nat\u00fcrliches Geh\u00f6r ist emotional eng mit unseren Erfahrungen verkn\u00fcpft.<\/p>\n

    Darin besteht letzten Endes der Grund f\u00fcr unsere Anstrengungen bei MED-EL, mit unseren Cochlea-Implantaten ein m\u00f6glichst nat\u00fcrliches H\u00f6rempfinden zu erzielen. Seit bereits mehr als 30 Jahren legen wir gr\u00f6\u00dften Wert darauf, Cochlea-Implantate zu entwickeln und zu fertigen, die sich an den Eigenschaften des nat\u00fcrlichen Geh\u00f6rs orientieren. Jede unserer einzigartigen technologischen Weiterentwicklungen bringt uns in der Nachahmung des normalen, nat\u00fcrlichen H\u00f6rens einen Schritt voran. In der Summe sorgen sie bereits jetzt daf\u00fcr, dass sich MED-EL Cochlea-Implantate von allen anderen absetzen.1\u201325<\/sup><\/p>\n

    \u201eM\u00f6glichst nat\u00fcrliches H\u00f6ren\u201c meint mehr als eine angenehme Klangqualit\u00e4t. Je nat\u00fcrlicher und besser die Klangsignale sind, die zum Gehirn gelangen, desto leichter k\u00f6nnen wir insbesondere komplexe akustische Ereignisse verarbeiten und verstehen. Das macht sich vor allem in schwierigen H\u00f6rsituationen wie Gruppenunterhaltungen oder Gespr\u00e4chen in vollen Restaurants oder am Spielplatz bemerkbar.10,11,14,24<\/sup><\/p>\n

    \u201eDas in meinen Augen ideale Cochlea-Implantat w\u00fcrde Nutzern eine derart nat\u00fcrliche H\u00f6rerfahrung liefern, dass sie nicht einmal \u201abemerken\u2018 w\u00fcrden, dass sie ein Implantat haben.\u201c <\/em><\/em>Dr. Peter Nopp, Director of Sound Coding Research, MED-EL<\/p><\/blockquote>\n

    Nat\u00fcrliche Basis<\/strong><\/h3>\n

    Wie kann es gelingen, mit einem CI so nahe wie m\u00f6glich an die nat\u00fcrliche H\u00f6rerfahrung heranzukommen? Um diese Frage zu beantworten, sehen wir uns zuerst an, wie ein Cochlea-Implantat mit dem auditorischen System interagiert.<\/p>\n

    Dass eine Schallempfindungsschwerh\u00f6rigkeit auf ein Fehlen oder eine Funktionsst\u00f6rung der Haarzellen zur\u00fcckgeht, ist klar. Was aber manchmal nicht ausreichend thematisiert wird, ist die Tatsache, dass diese defekten Haarzellen nur einen Schritt im Prozess der nat\u00fcrlichen H\u00f6rverarbeitung darstellen. Alle nachfolgenden Schritte, also die \u00fcbrigen neuralen Strukturen, sind bei einer Schallempfindungsschwerh\u00f6rigkeit nach wie vor intakt.<\/p>\n

    Cochlea-Implantate sind keine Ersatzteile, die, wie etwa eine Unterschenkelprothese, ein nicht mehr vorhandenes K\u00f6rperteil ersetzen. Sie dienen nicht als neue neurale Strukturen, sondern wurden dazu entwickelt, exakt mit den vorhandenen, nat\u00fcrlichen Verarbeitungsprozessen zusammenzuspielen.<\/p>\n

    \u201eEin taubes Ohr ist kein totes Ohr! Die Funktion des H\u00f6rnervs bleibt auch nach dem Verlust der Haarzellen und der Ertaubung bestehen; ein Segen f\u00fcr ertaubte und implantierte Menschen.\u201c <\/em><\/em>Prof. Helge Rask-Andersen<\/p><\/blockquote>\n

    Es mag seltsam erscheinen, aber sogar bei hochgradiger Schallempfindungsschwerh\u00f6rigkeit k\u00f6nnen die anderen delikaten Strukturen in der Cochlea noch v\u00f6llig funktionsf\u00e4hig sein. Ein unglaublich komplexes Netzwerk aus Nervenzellen wartet sozusagen nur darauf, reaktiviert zu werden. Wenn ein Lichtschalter kaputt ist, m\u00fcssen deshalb noch nicht s\u00e4mtliche in der Wand verlegten Kabel ersetzt werden.<\/p>\n

    W\u00e4re ein CI dazu in der Lage, die neuralen Strukturen im Innenohr mit der exakt gleichen Pr\u00e4zision zu befeuern, wie das beim nat\u00fcrlichen H\u00f6ren geschieht, k\u00f6nnte das Gehirn theoretisch keinen Unterschied zwischen nat\u00fcrlichem und elektrisch vermitteltem H\u00f6ren erkennen. Die ins Hirn gelangenden Nervensignale w\u00e4ren dann n\u00e4mlich genau gleich.<\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"<\/a><\/p>\n

    Beim nat\u00fcrlichen H\u00f6ren senden die Haarzellen im Corti-Organ Nervensignale durch das Ganglion spirale und weiter \u00fcber den H\u00f6rnerv zum Gehirn. Ein Cochlea-Implantat stimuliert exakt diese neuralen Strukturen in Corti-Organ und Ganglion.<\/em><\/p>\n

    Was bedeutet das f\u00fcr die Klangqualit\u00e4t eines Cochlea-Implantats? Die Klangqualit\u00e4t eines Cochlea-Implantats h\u00e4ngt davon ab, wie nahe die Stimulation durch das CI der nat\u00fcrlichen Stimulation der Cochlea kommt.<\/strong>1\u201325<\/sup> Daraus ergibt sich eine zentrale Rolle des Elektrodentr\u00e4gers f\u00fcr die H\u00f6rqualit\u00e4t. Der Elektrodentr\u00e4ger bildet die Br\u00fccke zwischen Technologie und Natur. Jeder Bestandteil der Schallinformation flie\u00dft durch diese extrem feine und hochkomplexe Schnittstelle.<\/p>\n

    Selbst der ausgefeilteste Audioprozessor st\u00f6\u00dft rasch an Grenzen, wenn der Elektrodentr\u00e4ger des Cochlea-Implantats Aufbau und Funktionsweise der Cochlea nicht entsprechend ber\u00fccksichtigt. Ein gutes Beispiel ist Musikh\u00f6ren. Es ist zwar nett, wenn die externe Komponente des CI-Systems mit allerlei kabellosen Verbindungsm\u00f6glichkeiten aufwarten kann, bringt aber nicht viel, wenn die Musik durch Limitierungen in Implantat und Elektrodentr\u00e4ger am Ende verzerrt und schlecht klingt.<\/p>\n

    Wie gesagt, durchl\u00e4uft wirklich alles, was Ihre Patienten mit ihrem CI h\u00f6ren, zu irgendeinem Zeitpunkt den winzigen Elektrodentr\u00e4ger des Implantats. Alle paar Jahre auf einen neuen Audioprozessor umzusteigen, ist keine gro\u00dfe Sache. Das Cochlea-Implantat bleibt im Normalfall wesentlich l\u00e4nger im Einsatz. Manche Patienten wechseln den Audioprozessor nahezu wie ein Smartphone, tragen ihr Implantat jedoch bereits seit mehr als 25 Jahren im K\u00f6rper.<\/p>\n

    Klangqualit\u00e4t: Nat\u00fcrliche Lautst\u00e4rke und Frequenz<\/strong><\/h3>\n

    Welche Schl\u00fcsselfaktoren nat\u00fcrlichen H\u00f6rens muss ein gutes Cochlea-Implantat ber\u00fccksichtigen? Im Wesentlichen sind es zwei Faktoren: Lautst\u00e4rke (dB) und Frequenz (Hz).<\/p>\n

    Lautst\u00e4rke<\/strong><\/p>\n

    Die Lautst\u00e4rke eines Cochlea-Implantats wird durch dessen Dynamikbereich bestimmt. Es geht darum, wie gro\u00df der wahrgenommene Lautst\u00e4rkenunterschied ist, der sich zwischen niederen und hohen Pegeln erreichen l\u00e4sst. Nat\u00fcrliche Sprache und Musik haben einen breiten Dynamikbereich. Er ist ein wichtiger Teilbereich von H\u00f6rqualit\u00e4t.<\/p>\n

    Etliche CI-Systeme arbeiten \u00fcber ca. 70dB mit einer sehr hohen, zum Teil sogar unbegrenzten, Kompression. Diese Kompression erfolgt auf Kosten der nat\u00fcrlichen Lautst\u00e4rkenunterschiede. Plakativ ausgedr\u00fcckt: W\u00fcrden Sie sich auf der Landebahn eines Flughafens mit jemandem unterhalten, w\u00fcrde Ihr CI Ihren Gespr\u00e4chspartner und die Turbine des Flugzeugs mit demselben Pegel stimulieren. Die unnat\u00fcrliche Angleichung verschiedener Lautst\u00e4rken k\u00f6nnte etwa auch dazu f\u00fchren, dass die Stimme einer Person, die Ihnen etwas zuruft, verzerrt wird, weil im selben Moment Autos vorbeifahren. Ein begrenzter Dynamikbereich macht es schwierig, dem nat\u00fcrlichen Lautst\u00e4rkeverlauf des Schalls zu folgen.25 <\/sup><\/p>\n

    F\u00fcr eine nat\u00fcrlichere Lautst\u00e4rkenwahrnehmung bedienen sich MED-EL Cochlea-Implantate eines Kompressionsverh\u00e4ltnisses von 3:1. Dieses entspricht dem Kompressionsverh\u00e4ltnis der Basilarmembran beim normalen H\u00f6ren. Klang kann in seiner Lautst\u00e4rke damit zwischen ca. 30 dB und 110 dB merkbar ansteigen. Dar\u00fcber hinaus ist die DUAL-Loop Automatic Gain Control (AGC) unserer Cochlea-Implantate f\u00e4hig, sofort und nahtlos auf Lautst\u00e4rkenunterschiede zu reagieren und daf\u00fcr zu sorgen, dass leise Ger\u00e4usche klar und laute Ger\u00e4usche angenehm wahrgenommen werden.<\/p>\n

    Die Lautst\u00e4rke ist ein wichtiger Baustein von H\u00f6rqualit\u00e4t, aber nicht der einzige. Auch ein sehr leise bellender Hund ist noch immer als bellender Hund erkennbar. Was ist also der Grund f\u00fcr den \u201eblechernen\u201c, \u201epiepsigen\u201c oder \u201eroboterhaften\u201c Klang, den manche CI-Nutzer beschreiben?<\/p>\n

    Frequenz<\/strong><\/p>\n

    Hier kommt die Frequenz ins Spiel. Klangfarben oder der \u201eCharakter\u201c bestimmter T\u00f6ne werden zu einem gro\u00dfen Teil durch deren Frequenzen bestimmt. Jede Klaviertaste bringt eine andere Frequenz zum Klingen.<\/p>\n

    Werden Frequenzen k\u00fcnstlich alteriert, \u00e4ndert sich der Klangeindruck. Er wird unnat\u00fcrlich. Verschiebt man die Frequenz einer Stimme etwa nach oben, kann dieser \u201eblecherne\u201c, d\u00fcnne Klang entstehen, den CI-Nutzer mitunter konstatieren.1,2,5,9,19<\/sup><\/p>\n

    Daraus ergibt sich eine zentrale Frage zur H\u00f6rqualit\u00e4t mit CI: Wie exakt kann ein Cochlea-Implantat die nat\u00fcrliche Frequenz eines Klangs darstellen bzw. stimulieren?<\/strong><\/p>\n

    Wie wir wissen, geht das Cochlea-Implantat eine unmittelbare Verbindung mit dem nat\u00fcrlichen Pfad der H\u00f6rverarbeitung ein. Es ist also nur logisch, das H\u00f6ren mit einem CI umso nat\u00fcrlicher wirkt, je akkurater dieses mit dem nat\u00fcrlichen Aufbau der Cochlea interagiert.4,7,10,11,12,13,14,15<\/sup><\/p>\n

    Nat\u00fcrliches H\u00f6ren: Der richtige Ort<\/strong><\/h3>\n

    In der Cochlea sind unterschiedliche Regionen f\u00fcr die Verarbeitung unterschiedlicher Frequenzen verantwortlich. Jede Tonh\u00f6he aktiviert also eine andere Gruppe von Haarzellen. Diese tonotope Kodierung (Kopplung von Tonh\u00f6he und Ort) kann man sich wie eine Klaviatur im Inneren der Cochlea vorstellen: von den Tasten f\u00fcr die ganz hohen T\u00f6ne am Eingang der H\u00f6rschnecke bis zu den Tasten f\u00fcr die tiefen T\u00f6ne am Ende der Schnecke.13<\/sup><\/p>\n

    Auf Vogelgezwitscher reagieren die vorderen Haarzellen, auf Donnergrollen die weiter innen liegenden.<\/p>\n

    Wenngleich Cochleae individuell ganz unterschiedlich aussehen k\u00f6nnen, so ist der tonotope Rotationswinkel doch bei fast allen Cochleae sehr \u00e4hnlich: Nach einer ganzen Cochlea-Windung (360\u00b0) sitzen \u00fcblicherweise jene Haarzellen, die eine Frequenz von ca. 940 Hz verarbeiten \u2013 unabh\u00e4ngig von der Gr\u00f6\u00dfe der Cochlea.<\/p>\n

    \"Cochlea<\/a><\/p>\n

    Diese tonotope \u00dcbereinstimmung von Frequenz und entsprechendem Areal in der Cochlea ist unglaublich pr\u00e4zise: Werden bestimmte Haarzellen aktiviert, erkennt das Gehirn automatisch und blitzschnell, um welche Tonh\u00f6he es geht. Wie beim Klavier ist eine klar definierte Stelle ist immer f\u00fcr die exakt selbe Tonh\u00f6he zust\u00e4ndig. Nur durch diese Konsistenz, die von den Haarzellen \u00fcber Nervenstrukturen bis in die zerebralen H\u00f6rzentren aufrechterhalten wird, kann das Gehirn die kodierten T\u00f6ne gewisserma\u00dfen entschl\u00fcsseln.<\/p>\n

    Wird die nat\u00fcrliche Tonotopie der Cochlea durch ein Cochlea-Implantat nicht ber\u00fccksichtigt bzw. ver\u00e4ndert, kann dies dementsprechend Auswirkungen auf die f\u00fcr die Klanginterpretation zust\u00e4ndigen Hirnareale haben.<\/p>\n

    Cochlea-Implantate: Der richtige Ort<\/strong><\/h3>\n

    Wir wissen, dass die Haarzellen nach Frequenz angeordnet sind und sich nahezu \u00fcber die gesamte L\u00e4nge der Cochlea erstrecken. Und wir wissen, dass eine CI-Elektrode jene Haarzellen bzw. Nervenstrukturen nicht stimulieren kann, die sie nicht physisch erreicht. Was bedeutet das?<\/p>\n

    F\u00fcr eine m\u00f6glichst nat\u00fcrliche, akkurate Wiedergabe von Kl\u00e4ngen m\u00fcssen die Frequenzen an der jeweils daf\u00fcr vorgesehenen Stelle in der Cochlea stimuliert werden.<\/strong>3\u201315<\/sup><\/p>\n

    Um das gesamte nat\u00fcrliche Klangspektrum abzudecken, muss die Elektrode lang genug sein, um die Cochlea in ihrer gesamten L\u00e4nge zu stimulieren. Eine Frequenz, die an einem Ort in der Cochlea verarbeitet wird, welchen die Elektrode nicht erreicht, kann folglich nicht korrekt stimuliert werden. Um im erw\u00e4hnten Bild des Klavierspielens zu bleiben: Das w\u00e4re so, als w\u00fcrde man versuchen T\u00f6ne zu spielen, deren Tasten man nicht erreichen kann.<\/p>\n

    Ein langer Elektrodentr\u00e4ger ist von zentraler Bedeutung f\u00fcr die Klangqualit\u00e4t mit einem Cochlea-Implantat. Umfassende Forschungen zeigen, dass nur durch eine genaue \u00dcbereinstimmung von nat\u00fcrlichem Stimulationsort und stimulierter Tonh\u00f6he zuverl\u00e4ssig eine bessere Tonh\u00f6henwahrnehmung mit einem CI erzielt werden kann.1\u201320<\/sup><\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"<\/a>
    \nIn der Cochlea reichen die Dendriten der Haarzellen bis in eine Tiefe von 720\u00b0 (das entspricht zwei vollen Cochlea-Windungen). Ein langer Elektrodentr\u00e4ger ist daher entscheidend. Man kann Nervenstrukturen nur stimulieren und aktivieren, wenn man sie auch erreicht.<\/em><\/p>\n

    Lange Elektrodentr\u00e4ger: Stimulation der gesamten Cochlea<\/strong><\/h3>\n

    Damit ein CI-System Tonh\u00f6hen m\u00f6glichst naturgetreu vermitteln kann, ist ein bestm\u00f6glicher tonotoper Abgleich \u00fcber das gesamte Frequenzspektrum entscheidend, das der Audioprozessor zu verarbeiten imstande ist. Ein moderner MED-EL Audioprozessor verf\u00fcgt \u00fcber einen Frequenzbereich von 70 bis 8.500 Hz (in einem Audiogramm liegt der Bereich \u00fcblicherweise zwischen 125 und 8.000 Hz).<\/p>\n

    Die Herausforderung besteht darin, das untere Ende dieses breiten Spektrums korrekt zu stimulieren. Dazu braucht es einen langen Elektrodentr\u00e4ger, der mit seinem letzten Elektrodenkontakt an der Spitze eine angulare Insertionstiefe von etwa 630-720\u00b0 erreicht. Wie wir sp\u00e4ter sehen werden, kann Ratenkodierung die Feinabstimmung der tiefen Frequenzen in der zweiten Cochlea-Windung unterst\u00fctzen.4,13,20<\/sup><\/p>\n

    \"Cochlear<\/p>\n

    Vollst\u00e4ndige Stimulation der Cochlea mit einem langen Elektrodentr\u00e4ger<\/em><\/p>\n

    Um eine durchschnittliche Cochlea derart in ihrer gesamten L\u00e4nge bespielen zu k\u00f6nnen, w\u00e4re ein flexibler Lateral-Wall-Elektrodentr\u00e4ger mit einer L\u00e4nge von ca. 18-31,5 mm erforderlich. Kleine Cochleae w\u00fcrden f\u00fcr dieselbe Abdeckung einen etwas k\u00fcrzeren Elektrodentr\u00e4ger ben\u00f6tigen, gr\u00f6\u00dfere Cochleae einen etwas l\u00e4ngeren.13,17,20<\/sup><\/p>\n

    MED-EL bietet das umfassendste Portfolio an unterschiedlichen Elektrodentr\u00e4gern (u.a. FLEX Elektrodentr\u00e4ger in 5 L\u00e4ngen), um Cochleae unterschiedlichster Gr\u00f6\u00dfen in ihrer gesamten L\u00e4nge stimulieren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

    Die einzigartig flexiblen Spitzen sowie die weiche Ausgestaltung des Elektrodentr\u00e4gers, der sich den nat\u00fcrlichen Windungen der Cochlea von selbst anpasst, sorgen f\u00fcr eine sichere Insertion bis zu 720\u00b0. Ein solches Ma\u00df an angularer Insertionstiefe und damit Cochlea-Abdeckung erreichen andere Hersteller nicht. Diese tiefe Insertion legt den Grundstein f\u00fcr die Nutzung des gesamten Frequenzpotenzials der Cochlea und damit f\u00fcr eine m\u00f6glichst nat\u00fcrliche H\u00f6rqualit\u00e4t.<\/p>\n

    Kurze Elektrodentr\u00e4ger: Keine vollst\u00e4ndige Stimulation<\/strong><\/h3>\n

    Wie sieht das Ganze mit vorgeformten Elektrodentr\u00e4gern aus? Diese weniger flexiblen, 15-23 mm langen Elektrodentr\u00e4ger anderer CI-Hersteller werden h\u00e4ufig damit beworben, angeblich \u201eam dichtesten am H\u00f6rnerv zu liegen\u201c. Dar\u00fcber hinaus werden diese Elektrodentr\u00e4ger von den Herstellern selbst mitunter mit dem Pr\u00e4dikat \u201efull-length\u201c bedacht, was allerdings lediglich auf die kleinsten bekannten Cochleae zutreffen kann.7,16,20 <\/sup><\/p>\n

    Man kann sich den Aufbau der neuralen Strukturen in der Cochlea<\/a> ein wenig wie die Verzweigungen eines Christbaums vorstellen: Die Spitzen der Zweige sind die einzelnen peripheren Nervenfasern, die an den Haarzellen andocken. Zum Stamm hin entsprechen die Zweige dem Ganglion spirale, das letztlich in den H\u00f6rnerv (Baumstamm) \u00fcbergeht. Vorgeformte Elektrodentr\u00e4ger liegen weiter in der Mitte der Cochlea, weshalb sie anstelle der Haarzellen eher das Ganglion spirale stimulieren.<\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"<\/a><\/p>\n

     <\/p>\n

    Wenngleich dieser Umstand h\u00e4ufig als Vorteil des Systems verkauft wird, so handelt es sich eher um eine funktionale Notwendigkeit, die sich aus dem Elektrodendesign ergibt. Sind solche vorgeformten Elektroden nicht nahe genug am Ganglion spirale platziert, kann dies n\u00e4mlich zu einem signifikanten Leistungsverlust f\u00fchren. Die Elektrodenkontakte liegen sehr nahe beieinander, wodurch es zu Problemen mit \u00fcberlappender Stimulation kommen kann, die umso gr\u00f6\u00dfer werden, je weiter die Kontakte vom Modiolus cochleae entfernt sind.21<\/sup><\/p>\n

    Noch st\u00e4rker gegen dieses Design spricht aber, dass Tonh\u00f6henwahrnehmung nichts damit zu tun hat, wie nahe am Zentrum der Cochlea der Elektrodentr\u00e4ger liegt. Praktisch gesprochen hat die perimodiolare Platzierung keinerlei Vorteil f\u00fcr den tonotopen Abgleich. Denn das Corti-Organ und das Ganglion spirale weisen eine nahezu identische Tonotopie bis etwa 650-700\u00b0 auf \u2013 also bis in eine Insertionstiefe, welche die vorgeformten Elektrodentr\u00e4ger ohnehin niemals erreichen.13,16<\/sup><\/p>\n

    \"\"<\/a><\/em><\/p>\n

    Nat\u00fcrliche Frequenzen: Mit kurzen Elektrodentr\u00e4gern, die lediglich 360\u00b0-450\u00b0 erreichen, l\u00e4sst sich durch die Stimulation des Ganglion spirale (orange) keine effiziente Stimulation der niederen Frequenzen (Haarzellen im Corti-Organ, gr\u00fcn) erzielen.<\/em><\/p>\n

    Wie starre Mid-Scala-Elektroden reichen perimodiolare Elektroden aufgrund ihres Designs nur bis ca. ans Ende der ersten Cochlea-Windung (360-450\u00b0). Eine tiefere Insertion mit starren bzw. vorgeformten Elektroden k\u00f6nnte sehr wahrscheinlich zu einer Verletzung der Cochlea f\u00fchren.16<\/sup><\/p>\n

    \"\"<\/p>\n

    Etliche Elektrodentr\u00e4ger erreichen lediglich die erste Windung der Cochlea.<\/em><\/p>\n

    Das hat signifikante Auswirkungen: Da die vorgeformten Elektroden nur bis knapp hinter die erste Cochlea-Windung reichen, decken sie nur etwa die H\u00e4lfte des nat\u00fcrlichen Frequenzspektrums ab.7,13,16<\/sup><\/p>\n

    Bemerkenswert ist, dass die vergleichsweise kurzen, vorgeformten Elektrodentr\u00e4ger in ihrer L\u00e4nge mitunter als idealer Kompromiss aus Abdeckung und Strukturerhalt beworben werden. Bemerkenswert deshalb, weil die \u00e4u\u00dferst flexiblen und deutlich l\u00e4ngeren MED-EL Elektrodentr\u00e4ger wesentlich besser abschneiden, wenn es um den Erhalt der sensiblen Cochlea-Strukturen geht.<\/p>\n

    Sogar mit weniger starren vorgeformten Elektrodentr\u00e4gern ist es ob der immer enger werdenden Kr\u00fcmmung der Cochlea praktisch unm\u00f6glich, den Modiolus \u00fcber die erste Windung hinaus zu umschlie\u00dfen, ohne dass die Spitze des Elektrodentr\u00e4gers schon fast automatisch umknickt.26<\/sup><\/p>\n

    Au\u00dferdem wird behauptet, dass diese Elektroden an der Innenseite der Cochlea, sozusagen auf der \u201eInnenspur\u201c, liegen und so gleich umfassend stimulieren wie l\u00e4ngere Elektrodentr\u00e4ger. Durch klinische Evidenz gedeckt ist diese Behauptung nicht. Postoperative Bildgebung zeigt, dass diese Elektrodentr\u00e4ger lediglich die erste Windung stimulieren und aktivieren (360-450\u00b0 Insertionswinkel).7,16,20,26<\/sup><\/p>\n

    N\u00e4her am H\u00f6rnerv zu liegen, f\u00fchrt also nicht automatisch zu einer besseren, nat\u00fcrlicheren Klangqualit\u00e4t. Die Nerven im Ellbogen m\u00f6gen n\u00e4her am Gehirn liegen \u2013 dennoch sind die in den Fingerspitzen liegenden Nerven zweifelsfrei pr\u00e4ziser. Und wenn die H\u00e4lfte der feinen, pr\u00e4zisen Nervenstrukturen komplett au\u00dfen vor gelassen wird \u2013 kann man dann eine n\u00e4her am H\u00f6rnerv liegende Elektrode ernsthaft als Vorteil bezeichnen? Wohl kaum. Soll ein bestm\u00f6glicher tonotoper Abgleich mit dem nat\u00fcrlichen Aufbau der Cochlea erzielt werden, spielt die L\u00e4nge der Elektrode schlicht eine entscheidende Rolle.<\/p>\n

    Nicht\u00fcbereinstimmung von Stimulationsort und Tonh\u00f6he: Verzerrter Klang<\/strong><\/h3>\n

    Auch kurze Elektrodentr\u00e4ger erm\u00f6glichen im Allgemeinen ein vern\u00fcnftiges Ma\u00df an Sprachverst\u00e4ndnis, insbesondere in ruhigen Umgebungen. Sprache h\u00f6ren und verstehen zu k\u00f6nnen, ist die Basis m\u00fcndlicher Kommunikation, weshalb Sprachverst\u00e4ndnis oft als Ma\u00df zur Messung des H\u00f6rerfolgs herangezogen wird.<\/p>\n

    Klar ist aber auch, dass die Bewertung \u201everst\u00e4ndlich\u201c bei einem Sprachverst\u00e4ndnistest nicht mit \u201anat\u00fcrlich\u201c oder \u201ewohlklingend\u201c gleichzusetzen ist. Eine kurze Elektrode kann die Klangqualit\u00e4t mindern, wodurch die H\u00f6rerfahrung zwar brauchbar, aber nicht notwendigerweise angenehm ist.1,2,9,15,18,19<\/sup><\/p>\n

    Das ist zum Beispiel der Fall, wenn die nat\u00fcrlichen Frequenzen durch das CI nach oben alteriert werden und Sprache oder andere Kl\u00e4nge dadurch blechern und d\u00fcnn wirken. Erst die niederen Frequenzen lassen uns Klang als voll und satt empfinden. Eine Verzerrung der Frequenzen schm\u00e4lert nicht nur den Gesamteindruck beim H\u00f6ren, sondern l\u00e4sst akustische, tonh\u00f6henvermittelte Hinweise in der Sprachmelodie untergehen, was speziell bei Vorhandensein von Umgebungsger\u00e4uschen das Sprachverstehen erschweren kann.10,11,12,13,14,15,19<\/sup><\/p>\n

    \"\"<\/p>\n

    Kurze Elektroden, die nur die erste Cochlea-Windung erreichen, k\u00f6nnen nur mittlere und hohe Frequenzen (ab einer Grenze von ca. 800 Hz) an deren nat\u00fcrlichem Verarbeitungsort in der Cochlea stimulieren.20<\/sup><\/p>\n

    W\u00fcrde ein solches CI nur diese Bereiche ab 800 Hz stimulieren, gingen zahllose Kl\u00e4nge des t\u00e4glichen Lebens komplett verloren. Sprache w\u00e4re dann nicht verst\u00e4ndlich: Die Grundfrequenzen der m\u00e4nnlichen Stimme liegen etwa bei 120 Hz, jene der weiblichen bei ca. 200 Hz. Zum Vergleich: Zwei Drittel der T\u00f6ne eines Klaviers liegen unter 800 Hz und fielen damit ebenfalls aus dem h\u00f6rbaren Bereich. Diese Frequenzen einfach zu ignorieren ist also keine wirkliche Option. Aus diesem Grund stimulieren Cochlea-Implantate mit kurzen Elektrodentr\u00e4gern zwar auf die tiefen Frequenzen \u2013 allerdings tun sie das nur in jenem Bereich der Cochlea, den sie erreichen k\u00f6nnen. Und dieser ist nicht f\u00fcr die Verarbeitung dieser Frequenzen vorgesehen.<\/p>\n

    Diese Kompression und Verlagerung der Frequenzen hat drastische Auswirkungen auf die Tonh\u00f6henwahrnehmung und damit auf die Klangqualit\u00e4t: Die erw\u00e4hnten 120 Hz Grundfrequenz einer m\u00e4nnlichen Stimme werden dann in der Cochlea an der f\u00fcr die Verarbeitung einer Frequenz von 800 Hz verantwortlichen Stelle stimuliert und dementsprechend als wesentlich h\u00f6her (n\u00e4her an 800 Hz) wahrgenommen. Der so verzerrte Stimmklang kann es erschweren, eine Stimme einem Geschlecht bzw. einer Person zuzuordnen.28<\/sup><\/p>\n

    Auswirkungen einer Frequenzverschiebung durch kurze Elektrodentr\u00e4ger1,2,5,9,10,14,15,18,19<\/sup><\/p>\n