Bilaterale Cochlea-Implantation FocusOn - Med-El
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<strong>FocusOn</strong><br />
<strong>Bilaterale</strong> <strong>Cochlea</strong>-<strong>Implantation</strong><br />
Einen Schritt näher<br />
am natürlichen Hören<br />
Seit der weltweit ersten bilateralen <strong>Implantation</strong> von MED-EL <strong>Cochlea</strong>-Implantaten im Jahr 1996<br />
ist das Interesse an bilateraler <strong>Cochlea</strong>-<strong>Implantation</strong> stark angestiegen. Obwohl viele Patienten<br />
nach unilateraler <strong>Cochlea</strong>-<strong>Implantation</strong> ein sehr gutes Sprachverstehen aufweisen (Helms et al.,<br />
2001), bedeutet der Verlust des binauralen Hörens eine Verschlechterung des Sprachverstehens<br />
im Hintergrundrauschen und der Fähigkeit des Richtungshörens:<br />
Beidseitiges Hören<br />
Es ist allgemein bekannt, dass beidohriges Hören ein besseres Sprachverständnis bei Hintergrundlärm<br />
oder in halliger Umgebung ermöglicht (Arsenault, Punch, 1999; Bronkhorst, Plomp,<br />
1988; Bronkhorst, Plomp, 1989; Carhart et al., 1965; Cox et al., 1981; MacKeith, Coles, 1971).<br />
Der Gesamtgewinn an Klangqualität wird normalerweise drei Effekten zugeschrieben; dem<br />
Kopfschatteneffekt (der Vorteil des Kopfes, der als akustische Barriere zwischen einem der Ohren<br />
und der Geräuschquelle dient), dem Squelch-Effekt (der Vorteil, der durch die räumliche<br />
Trennung zwischen Sprache und Geräuschquelle entsteht) und dem binauralen (oder diotischen)<br />
Summationseffekt (der Vorteil der sich aus identischen akustischen Signalen an beide<br />
Ohren ergibt) (Dillon, 2001). Binaurales Hören hat jedoch noch weitere Vorteile. Es ist eine wesentliche<br />
Voraussetzung für räumliches Hören und Richtungshören (Durlach, Colburn, 1978).<br />
Die meisten Fähigkeiten des menschlichen Hörsystems zur Geräuschreduktion und akustischen<br />
Orientierung beruhen im Allgemeinen darauf, dass der Hörende auf zeitliche und spektrale Differenzen,<br />
sowie Lautheitsunterschiede zwischen den Geräuschen zurückgreifen kann, die von<br />
beiden Ohren empfangen werden.<br />
Es gibt mehr als genug Beweise, dass hörgeschädigte Menschen in den meisten Fällen mit zwei<br />
Hörgeräten bessere Hörleistungen erzielen als mit nur einem (Byrne, 1981). Ricketts et al. (2001)<br />
dokumentieren den Vorteil beidseitiger Hörgeräteversorgung bei unterschiedlichsten Bedingungen.<br />
Die Fähigkeit des Richtungshörens mit beidseitiger Hörgeräteversorgung wird bereits seit Jahrzehnten<br />
untersucht. Heute ist allgemein akzeptiert, dass eine beidseitige Versorgung mit Hörgeräten<br />
die Fähigkeit des Richtungshörens wiederherstellen kann (Dermody, Byrne, 1975), zumindest<br />
bei Menschen mit mittel- bis hochgradigem Hörverlust (Byrne et al., 1992).<br />
1
2<br />
Hörverlust auf einem Ohr<br />
Ein relativ hoher Prozentsatz von Kindern erleidet einen unilateralen Hörverlust. Schätzungen reichen<br />
von 6-12 (Lee et al. 1998) bis hin zu 16-19 von 1000 Kindern, wie in einer früheren Studie von Brookhauser<br />
et al. (1991) dargestellt, die im schulpflichtigen Alter betroffen sind. Im Allgemeinen berichten<br />
Patienten mit unilateralem Hörverlust von Schwierigkeiten, Gesprächen auf der geschädigten Seite zu<br />
folgen, Schallquellen zu lokalisieren und Sprache im Störlärm zu verstehen. Objektiv betrachtet ist ihr<br />
Sprachverständnis in ruhiger Umgebung annähernd genauso gut wie bei Normalhörenden. Sobald die<br />
Hörsituationen jedoch komplexer werden, z.B. bei Gesprächen im Hintergrundlärm, steigen die Schwierigkeiten<br />
von Personen mit einseitigem Hörverlust signifikant an (Sargent et al., 2001).<br />
Kinder leiden besonders unter einem frühen unilateralen Hörverlust. Tharpe (2008) sichtete Literatur,<br />
die sich mit den psychischen und pädagogischen Folgen des einseitigen Hörverlustes bei Kindern befasst.<br />
Sie fand heraus, dass ein hoher Prozentsatz von Kindern mit einseitigem Hörverlust eine oder<br />
mehrere Schulklassen wiederholen musste (bis zu 35% und im Durchschnitt 25,5%) und ein sogar<br />
noch größerer Teil der Schüler mindestens ein Jahr lang auf Nachhilfeunterricht angewiesen war (bis<br />
zu 60% und im Durchschnitt 31,5%). Die Lokalisationsfähigkeit war bedeutend schwächer als bei normal<br />
hörenden Kindern (Humes et al., 1980). Ferner zeigten Kinder mit unilateralem Hörverlust signifikant<br />
geringere Sprachverständnisergebnisse als ihre normal hörenden Altersgenossen, vor allem bei<br />
negativen Signal-Rausch-Abständen (Tharpe, 2008).<br />
Neben den pädagogisch-psychischen Problemen von Kindern mit unilateralem Hörverlust widmete<br />
sich Cho Lieu (2004) dem Zeitpunkt seines Einsetzens. Sie vertrat dabei die Auffassung, dass ein Beginn<br />
unilateralen Hörverlusts während der Reifung des Hörsystems zu Sprech- und Sprachverzögerungen<br />
führen könnte – vergleichbar mit Verzögerungen bei Kindern mit angeborenem bilateralem Hörverlust.<br />
Welsh et. al legten sehr deutlich dar, dass eine Reorganisation des zentralen Nervensystems<br />
durch biologische Reifung während der kritischen Phase der „Plastizität“ die monaurale Hörleistung<br />
nicht verbessert.<br />
Aus der Literatur geht eindeutig hervor, dass die Vorteile des binauralen Hörens als Folge der einseitigen<br />
Gehörlosigkeit signifikant verloren gehen. Diese bei unilateral ertaubten Patienten gewonnenen<br />
Ergebnisse könnten nahelegen, dass auch das Hören mit nur einem <strong>Cochlea</strong>-Implantat (CI) zu keiner<br />
optimalen Leistung führt. Richtungshören und Sprachverständnis im Störlärm sollten theoretisch mit<br />
nur einem CI schlechter sein, als mit bilateraler CI-Versorgung.<br />
Die Geschichte bilateraler <strong>Implantation</strong><br />
Bis 1995 wurde die bilaterale <strong>Implantation</strong> aus zwei Gründen durchgeführt. Ein zweites Implantat<br />
wurde als Folge des technischen Fortschritts implantiert – wobei eine ältere (meist einkanalige)<br />
Versorgung noch immer funktionierte, sodass lieber das zweite Ohr mit dem neueren (mehrkanaligen)<br />
Implantat versorgt wurde, anstatt das Gerät auszutauschen. Oder die bilaterale Versorgung<br />
war ein Versuch, die unzureichende Leistung des erstimplantierten Ohres zu verbessern<br />
(Green et al. 1992).<br />
Somit war die bilaterale <strong>Cochlea</strong>-<strong>Implantation</strong> vor 1995 nicht als Behandlungsmethode zur Wiederherstellung<br />
binauraler Hörfähigkeiten vorgesehen. In Tests, die bei diesen frühen Patienten durchgeführt<br />
wurden (Balkany et al., 1988, Pijl, 1991, Green et al. 1992, van Hoesel et al., 1993) zeigte<br />
sich, dass das Hörsystem über das Potential verfügt, die zusätzliche Information, die von zwei unterschiedlichen<br />
Implantaten dargeboten wird, zu verarbeiten und zu integrieren.<br />
In einem Versuch, das binaurale Hören wiederherzustellen, begann die HNO-Klinik der Universität<br />
Würzburg 1996 mit der bilateralen <strong>Implantation</strong> bei Erwachsenen. Aus dem gleichen Grund<br />
wurde 1998 vom selben HNO-Team die erste beidseitige <strong>Cochlea</strong>-<strong>Implantation</strong> bei einem Kind<br />
durchgeführt. Seither hat die bilaterale <strong>Implantation</strong> zunehmend an Boden gewonnen und, wie<br />
im Weiteren gezeigt werden wird, ist man sich über die wichtigsten Ergebnisse durchaus im Klaren.<br />
Seit Juni 2004 gibt es weltweit über 1000 bilateral versorgte MED-EL Patienten, mehr als<br />
zwei Drittel von ihnen sind Kinder.
Seit dem Jahr 2000 wurden über 100 Publikationen veröffentlicht, die Sprachverständnis im Störlärm,<br />
Richtungshören und zahlreiche andere grundlegende psychophysikalische Eigenschaften bei bilateralen CI-<br />
Trägern untersuchen. Über verschiedene Studien hinsichtlich Versuchsgruppen und Implantattypen hinweg<br />
befürworten die Ergebnisse den Nutzen der bilateralen <strong>Implantation</strong> sowohl für Erwachsene als auch für<br />
Kinder. Eine Zusammenfassung der Hauptstudien und deren primär zu erwartenden Effekte folgt.<br />
Sprachverständnis<br />
Bilateral implantierte Erwachsene<br />
In Studien zeigte sich, dass bilaterale CI-Träger alle binauralen Effekte aufweisen, die Normalhörende erleben<br />
(Müller et al., 2002; Schön et al., 2002; Schleich et al., 2004). Müller et al. fanden einen Kopfschatteneffekt<br />
von 20,4 Prozentpunkten [pp] und einen Squelch-Effekt von 10,7 pp bei einem Signal-<br />
Rausch-Abstand von 10 dB. Der binaurale Summationseffekt betrug bei Einsilbern in Ruhe 18,7 pp. Unter<br />
Anwendung eines adaptiven Satztests in einer größeren Gruppe bilateraler CI-Träger wiesen Schleich et<br />
al. einen signifikanten Kopfschatteneffekt von 6,8 dB, einen signifikanten Squelch-Effekt von 0,9 dB und<br />
einen signifikanten Summationseffekt von 2,1 dB nach (Abb. 1).<br />
Signal-Rausch-Abstand (dB)<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
Linkes<br />
CI<br />
Rechtes<br />
CI<br />
Mittelwert<br />
Geräusch<br />
links<br />
Geräusch<br />
rechts<br />
Mittelwert<br />
Beide vs.<br />
Links<br />
Beide vs.<br />
Rechts<br />
Eine Studie von Litovsky et al. (2006) mit bilateralen CI-Trägern zeigte die Dominanz des Kopf-schatten-<br />
100<br />
effektes. Bei einigen Schlechter Probanden Unilateral konnten auch die positiven Auswirkungen der binauralen Redundanz und<br />
Besser Unilateral<br />
des Squelch-Effekts 80 nachgewiesen werden.<br />
Bilateral<br />
Bei bilateral implantierten Patienten mit tonaler Sprache wurde eine Verbesserung in der Spracherkennung<br />
60<br />
nachgewiesen (Au et al., 2003). Die Autoren zeigten, dass der in einem Sprachtest verwendete Signal-<br />
Rausch-Abstand den Effekt des bilateralen CI Nutzens bestimmt. Sie maßen die lexikalische Tonwahrneh-<br />
40<br />
mung in Ruhe und bei Signal-Rausch-Abständen von 15 dB bis zu -15 dB in Schritten von jeweils 5 dB. Ein<br />
mittlerer Summationseffekt 20<br />
von 54 pp kann aus ihren Daten berechnet werden, wenn man die Ergebnisse<br />
heranzieht, die bei einem Signal-Rausch-Abstand von -5 und -10 dB gewonnen wurden. Bei positiven Signal-Rausch-Abständen<br />
0<br />
beträgt der Summationseffekt durchschnittlich 13 pp. Ihre Ergebnisse zeigen klar<br />
1 Monat 3 Monate 6 Monate 12 Monate<br />
den bilateralen (n=25) Vorteil, speziell (n=23) in sehr lauter (n=25) Umgebung. (n=26)<br />
Auch Buss et al. (2008) fanden Testintervall einen signifikant positiven Effekt von bilateralen CIs im Sprachverstehen<br />
in Ruhe. Sie testeten 26 postlingual ertaubte Erwachsene mit kurzer Taubheitsdauer, die simultan bilateral<br />
implantiert wurden. Die Verbesserung, die im CNC Worttest in Ruhe in der bilateralen im Vergleich zur<br />
besseren unilateralen Bedingung erlangt wurde, war signifikant und während des ersten bilateralen Jahres<br />
stabil (Abbildung 2).<br />
Prozentsatz richtig erkannter<br />
CNC-Wörter<br />
(% Differenz)<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Kopfschatteneffekt Squelch-Effekt Summationseffekt<br />
6 Monate<br />
Mittelwert<br />
Abb. 1. Kopfschatteneffekt,<br />
Squelch-Effekt und<br />
Summationseffekt (Balken,<br />
Mittelwerte; Rhomben,<br />
<strong>Med</strong>ianwerte; Fehlerbalken,<br />
1. und 3. Quartil). (Adaptiert<br />
von Schleich et al., 2004,<br />
Fig. 1)<br />
3
Abb. 2. Die Prozentsätze richtig erkannter CNC-<br />
Wörter in Ruhe sind als Funktion des postoperativen<br />
Testintervalls dargestellt. Die horizontalen Linien<br />
zeigen den <strong>Med</strong>ian jeder Verteilung an, die Boxen<br />
umfassen das 25. bis 75. Perzentil, die vertikalen<br />
Linien zeigen die Spanne zwischen dem 10. und 90.<br />
Figure 2<br />
Perzentil an, und die Sterne die jeweils minimal und<br />
maximal erreichten Werte. Die für die schlechtere<br />
der beiden unilateralen Testbedingungen erzielten<br />
Werte sind hellgrau, die für die bessere unilaterale<br />
dunkelgrau, und die bei bilateralen Bedingungen<br />
erzielten Werte sind rot hinterlegt. Die Anzahl N für<br />
jeden Testzeitpunkt wurde in Klammern unterhalb<br />
der Zeitangaben auf der Abszisse ergänzt.<br />
(Adaptiert von Buss et al., 2008, Fig. 1)<br />
4<br />
Figure 1<br />
Figure 2<br />
Des Weiteren haben Buss et al. die Entwicklung des Kopfschattens- und des Squelch-Effekts über die<br />
Zeit gemessen, d.h. nach 6 und 12 Monaten bilateraler CI-Versorgung (Abbildung 3, Abbildung 4). Ähn-<br />
20<br />
lich wie bei der binauralen Summation, war 80 der Kopfschatteneffekt 6 bereits Monatenach<br />
sechs Monaten erwiesen.<br />
Der Squelch-Effekt konnte nach 6 Monaten 60 0 nicht zuverlässig beobachtet werden. Das Langzeitde-<br />
1 Monat 3 Monate 6 Monate 12 Monate<br />
sign ihrer Studie gestattet die Analyse der 40Hörentwicklung<br />
(n=25) bei (n=23) Erwachsenen. (n=25) Bei der (n=26) Messung nach<br />
einem Jahr war der Squelch-Effekt bei den 20 meisten Probanden konstistent Testintervall vorhanden – ein Indikator für<br />
Figure 3<br />
die Entwicklung binauraler Verarbeitungsfähigkeiten 0 auch bei erwachsenen CI-Trägern.<br />
Abb. 3. Schätzwerte des Kopfschatteneffekts<br />
basierend auf Daten, die nach sechs (oben)<br />
und nach 12 Monaten (unten) gewonnen<br />
wurden. Die Werte sind jeweils separat für<br />
Figure 3<br />
die einzelnen Probanden dargestellt, die sich<br />
wiederum entlang der Abszisse verteilen; die<br />
Werte des Kopfschatteneffekts (links) sind<br />
mit nach links gerichteten Dreiecken (�), die<br />
des Kopfschatteneffekts (rechts) mit nach<br />
rechts gerichteten Dreiecken Figure (�) dargestellt.<br />
4<br />
(Adaptiert von Buss et al., 2008, Fig. 4)<br />
Abb. 4. Schätzwerte des binauralen Squelch-<br />
Effekts basierend auf Daten, die nach sechs<br />
(oben) und nach 12 Monaten Figure (unten) 4 erhoben<br />
wurden. Die Werte sind jeweils separat für<br />
die einzelnen Probanden dargestellt, die sich<br />
wiederum entlang der Abszisse verteilen; die<br />
Werte des Squelch-Effekts (links) sind mit<br />
nach links gerichteten Dreiecken (� ), die<br />
des Squelch-Effekts (rechts) mit nach rechts<br />
gerichteten Dreiecken (�) dargestellt.<br />
Figure 5<br />
Signal-Rausch-Abstand (dB)<br />
Prozentsatz richtig erkannter<br />
CNC-Wörter<br />
Prozentsatz richtig erkannter<br />
CNC-Wörter<br />
Kopfschatteneffekt (% Differenz)<br />
Kopfschatteneffekt (% Differenz)<br />
Squelch-Effekt (% Differenz)<br />
Squelch-Effekt (% Differenz)<br />
Spracherkennungsrate (%)<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
-2<br />
Linkes<br />
CI<br />
Rechtes<br />
CI<br />
Mittelwert<br />
Geräusch<br />
links<br />
Geräusch<br />
rechts<br />
Schlechter Unilateral<br />
Besser 1 Monat Unilateral 3 Monate 6 Monate<br />
Bilateral (n=25) (n=23) (n=25)<br />
Testintervall<br />
Mittelwert<br />
Beide vs.<br />
Links<br />
12 Monate<br />
(n=26)<br />
Beide vs.<br />
Rechts<br />
Mittelwert<br />
0<br />
100<br />
-2<br />
Schlechter Unilateral<br />
Besser Unilateral<br />
80<br />
Bilateral<br />
Linkes Rechtes Mittel- Geräusch Geräusch Mittel- Beide vs. Beide vs. Mittel-<br />
CI CI wert links rechts wert Links Rechts wert<br />
60<br />
Kopfschatteneffekt Squelch-Effekt Summationseffekt<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
40<br />
20<br />
80<br />
0<br />
60<br />
40<br />
80<br />
20<br />
60<br />
0<br />
40<br />
20<br />
0<br />
8040<br />
6020<br />
40<br />
0<br />
20<br />
-20<br />
0<br />
40<br />
20<br />
0<br />
40<br />
-20<br />
20<br />
0<br />
-20<br />
40<br />
20<br />
0<br />
-20<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Kopfschatteneffekt Squelch-Effekt Summationseffekt<br />
5<br />
Anzahl der Probanden<br />
12 Monate<br />
6 Monate<br />
10 15 20<br />
12 6 Monate Monate<br />
5 10 15<br />
12<br />
20<br />
Monate<br />
Anzahl der Probanden<br />
6 Monate<br />
5 10 15 20 25<br />
Anzahl der Probanden<br />
12 Monate<br />
Einsilbererkennung in Ruhe<br />
5 10 15 20 25<br />
Anzahl der Probanden<br />
Einsilbererkennung in Ruhe
Kopfschatteneffekt Kopfschatteneffekt (% Differenz) (% Differenz)<br />
80<br />
60<br />
80 40<br />
60 20<br />
400<br />
6 Monate<br />
Einer der Hauptkritikpunkte 20<br />
an Messungen bilateraler Hörleistungen unter Laborbedingungen ist, dass<br />
80<br />
12 Monate<br />
der „bilaterale 0 Vorteil“ in schwierigeren und natürlicheren Hörsituationen verschwinden könnte. Bei den<br />
60<br />
meisten Versuchsanordnungen im Labor sind nur zwei räumlich voneinander getrennte Klangquellen<br />
80 40<br />
12 Monate<br />
gleichzeitig aktiv. Die Leistung bilateraler CI-Träger in schwierigeren Hörsituationen mit mehr als zwei<br />
60 20<br />
räumlich voneinander 40 getrennten und nicht miteinander korrelierten Geräuschquellen wurde von Ricketts<br />
0<br />
et al. (2006) 20 untersucht. 5 Sie 10 verwendeten 15 20 bei unterschiedlichen Signal-Rausch-Abständen sowohl eine<br />
adaptive Sprachtestprozedur Anzahl der als Probanden<br />
0<br />
auch nicht-adaptive Tests und fanden einen signifikanten bilateralen<br />
Vorteil von 3,3 dB bei 5 der 10 adaptiven 15 Testung 20 und einen Anstieg des Sprachtestscores von 9 pp bei einem<br />
Signal-Rausch-Abstand Anzahl von der 10 Probanden<br />
40<br />
dB. Nach 6 Monate einem Zeitraum von mindestens 12 Monaten bilateralen Hörens<br />
zeigten CI-Träger den größten bilateralen Effekt bei geringen Signal-Rausch-Abständen.<br />
Squelch-Effekt Squelch-Effekt (% Differenz) (% Differenz)<br />
20<br />
40<br />
0<br />
6 Monate<br />
Bilateral implantierte Kinder<br />
20<br />
-20<br />
Ähnlich wie erwachsene bilaterale CI-Träger scheinen sich bilateral implantierte Kinder mit dem binaura-<br />
0<br />
len Hören zu verbessern. Eine Studie in der die bilaterale <strong>Cochlea</strong> <strong>Implantation</strong> bei 39 Kindern untersucht<br />
40<br />
12 Monate<br />
-20<br />
wurde (Kühn-Inacker et al., 2004) zeigte, dass sich – speziell in komplexen Hörsituationen – mit der bila-<br />
20<br />
teralen <strong>Cochlea</strong> 40 <strong>Implantation</strong> das kommunikative 12 Monate Verhalten der Kinder verbesserte. Die Kinder zeigten<br />
0<br />
bessere Einsilberergebnisse mit zwei CIs (Abbildung 5) und ein signifikant besseres Sprachverständnis im<br />
20<br />
Störlärm mit -20 beiden Implantaten (Abbildung 6).<br />
0<br />
Bei Kindern mit einer kurzen Zeitspanne zwischen den <strong>Implantation</strong>en verlief die Integration des zweiten<br />
5 10 15 20 25<br />
Implantats -20sowie<br />
die Verarbeitung binauraler Information zudem schneller und leichter.<br />
Spracherkennungsrate (%) (%)<br />
Spracherkennungsrate (%) (%)<br />
100<br />
90<br />
80<br />
100<br />
70<br />
90<br />
60<br />
80<br />
50<br />
70<br />
40<br />
60<br />
30<br />
50<br />
20<br />
40<br />
10<br />
30<br />
0<br />
20<br />
10<br />
0<br />
120<br />
100<br />
120 80<br />
100 60<br />
80 40<br />
60<br />
20<br />
40<br />
0<br />
20<br />
0<br />
Anzahl der Probanden<br />
5 10 15 20 25<br />
Anzahl der Probanden<br />
Bilateral CI<br />
Bilateral CI<br />
6 Monate<br />
Einsilbererkennung in Ruhe<br />
Einsilbererkennung in Ruhe<br />
CI links CI rechts<br />
Sprachverständnis Monaural im Störlärm Binaural (SNR = +15)<br />
4 5 6 7 11 12 14 16 17<br />
CI links CI rechts<br />
Sprachverständnis im Störlärm (SNR = +15)<br />
4 5 6 7 11 12 14 16 17<br />
Monaural Binaural<br />
21 22 23 25 30 24 35 37 38<br />
21 22 23 25 30 24 35 37 38<br />
Mean + (sem)<br />
Mean + (sem)<br />
Abb. 5. Mittelwert und<br />
Standard fehler des<br />
Wortdiskriminierungswertes für<br />
Einsilber (Göttinger Kindertest),<br />
getestet in Ruhe mit beiden CIs,<br />
als auch mit dem rechten und<br />
linken CI separat (Adaptiert von<br />
Kühn-Inacker et al., 2004, Fig. 3)<br />
Abb. 6. Monaural und binaural<br />
erhobene Sprachverständniswerte<br />
(Prozent korrekt) im Störgeräusch<br />
für jedes Kind, sowie Mittelwerte<br />
und Standardfehler. Die Kinder<br />
sind mit Code-Nummern<br />
gekennzeichnet (gleiche Nummern<br />
wie in Tabelle 2). (Adaptiert von<br />
Kühn-Inacker et al., 2004, Fig. 4)<br />
5
6<br />
Figure 5<br />
Figure 6<br />
Richtungshören<br />
Abb. 7. Korrigierter konstanter Fehler (Ć) bei<br />
Probanden, bei denen entweder nur das LINKE<br />
(hellrot) oder das RECHTE (dunkelrot) <strong>Cochlea</strong>-<br />
Implantat aktiviert war. Figure Stimulus: 7 Sprachsignal.<br />
Das Zufallsniveau wird durch die obere<br />
horizontale Linie angezeigt, das graue Areal<br />
repräsentiert +/- 1,96 Standardabweichungen<br />
vom Mittelwert (die Bandbreite, in der 95% aller<br />
korrigierten konstanten Fehler bei 1000 Zufalls-<br />
Computersimulationen lagen – siehe auch<br />
Fußnote 5). Die untere horizontale Linie zeigt den<br />
mittleren korrigierten konstanten Fehler (Ć) von<br />
neun Normalhörenden; der graue Bereich markiert<br />
das 95%-Konfidenzintervall (siehe Fußnote 3). Die<br />
Reihenfolge der Probanden entlang der Abszisse<br />
ist gleich angeordnet wie in Abb. 8. (Adaptiert von<br />
Grantham et al., 2007, Fig. 4)<br />
Abb. 8. Korrigierter konstanter Fehler<br />
(Ć) für alle Probanden in der bilateralen<br />
Testbedingung, sowohl Figure für 8den<br />
Geräusch- als<br />
auch für den Sprachstimulus. Die Sternchen<br />
markieren die beiden Probanden, die<br />
sequentiell bilateral implantiert wurden. Siehe<br />
Bildunterschrift zu Abb. 7<br />
(Adaptiert von Grantham et al., 2007, Fig. 6)<br />
Spracherkennungsrate (%)<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
Bilateral implantierte Erwachsene<br />
30<br />
Es ist ebenfalls bewiesen, dass 20 eine bilaterale Versorgung mit <strong>Cochlea</strong>-Implantaten zumindest<br />
in der frontalen Horizontalebene 10 das Richtungshören wiederherstellen kann (Nopp et al.,<br />
0<br />
2004; Schoen et al., 2005). Nopp et al. wiesen nach, dass postlingual ertaubte Erwachsene mit<br />
Bilateral CI CI links CI rechts<br />
zwei Implantaten in der Lage sind, Geräuschquellen mit einer durchschnittlichen Abweichung<br />
von 16,6° zu lokalisieren, während die Abweichung mit nur einem Implantat einem Zufallsergebnis<br />
gleichkam (53,7°). Senn et al. (2005) wandten eine andere Methode an, um die Fähigkeit<br />
des Richtungshörens zu testen. Sie maßen bei bilateralen CI-Trägern und Normalhörenden<br />
den kleinsten hörbaren Winkel (MAA: minimal audible angle) in der Horizontalebene. Die Winkelunterscheidung<br />
war bei den Implantträgern Sprachverständnis fast so gut wie im in Störlärm der normal (SNR hörenden = +15) Kontrollgruppe.<br />
Im Vergleich zum einseitigen CI-Gebrauch fanden sie eine signifikant bessere Raumauf-<br />
120<br />
Monaural Binaural<br />
lösung mit bilateraler CI-Versorgung.<br />
100<br />
Grantham et al. (2007) maßen kürzlich in einer sehr schwierigen Versuchsanordnung Ge räusch -<br />
80<br />
lokalisation in der frontalen Horizontalebene. Sie verwendeten eine Anordnung von Lautspre-<br />
60<br />
chern, die im Azimut von -90 bis +90 Grad aufgestellt waren und aus 17 von (insgesamt) 43<br />
40<br />
Lautsprechern wurden Signale nach dem Zufallsprinzip dargeboten. Ihre Ergebnisse stimmten<br />
mit denen früherer Veröffentlichungen 20 überein, d.h. mit zwei <strong>Cochlea</strong>-Implantaten konnten die<br />
Probanden die Schallquellen lokalisieren, 0 mit nur einem CI hatten die Ergebnisse jedoch durch-<br />
4 5 6 7 11 12 14 16 17 21 22 23 25 30 24 35 37 38<br />
gehend Zufallscharakter (Abbildung 7, Abbildung 8). Grantham et al. fanden heraus, dass die<br />
Lokalisation bei Sprachsignalen geringfügig, aber doch signifikant besser funktionierte als bei<br />
Geräuschen. Dieser Unterschied wurde auf spektrale Differenzen in den Signalen zurückgeführt<br />
und auf das Vorhandensein interauraler Laufzeitdifferenzen (ITD), die in der Einhüllenden des<br />
Sprach-, nicht aber des Geräuschsignals kodiert werden.<br />
Spracherkennungsrate (%)<br />
Fehler (°)<br />
Fehler (°)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
G* N J R S M H D U* B P T F L E A C K<br />
Proband<br />
G* W N J R S M H D U* V B P T F L E A Y C X K<br />
Proband<br />
Mean + (sem)<br />
Zufallsniveau<br />
Links<br />
Rechts<br />
Normal<br />
Zufallsniveau<br />
Geräusch<br />
Sprache<br />
Normal
Des Weiteren untersuchten sie Aspekte der Hörentwicklung und es zeigte sich, dass sich die<br />
40<br />
Geräuschlokalisation bei den meisten Probanden nach fünf Monaten Geräusch bilateraler CI-Nutzung<br />
stabilisiert 30 hatte. Sie fanden heraus, dass Probanden, die zu Beginn Sprache schlecht abschneiden, fünf<br />
Monate nach Aktivierung des zweiten Implantates erhebliche Forschritte zeigen.<br />
20<br />
In einer zweiten Studie untersuchten Grantham et al. (2008) die Lokalisationsfähigkeiten bei<br />
einseitig 10implantierten<br />
CI-Trägern. Einige der Probanden konnten Klänge besser lokalisieren als<br />
Normal<br />
dies bei einem reinen Zufallsergebnis der Fall gewesen wäre. Dennoch waren ihre Leistungen<br />
0<br />
bedeutend schwächer als die Leistungen, die in früheren Studien mit bilateralen CI-Trägern ge-<br />
G* W N J R S M H D U* V B P T F L E A Y C X K<br />
wonnen wurden. Grantham et al. nahmen an, dass sie Probanden mit einer „Größer-als-Zufall-<br />
Proband<br />
Leistung“ gelernt hatten, sich feine monaurale Eigenschaften des frequenzabhängigen Kopfschatten<br />
zunutze zu machen.<br />
Fehler (°)<br />
Konstanter Fehler (°)<br />
60<br />
50<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
G* N J R S M H D U* B P T F L E A C K<br />
Proband<br />
2 3 6 4 1 5 B U<br />
Nr Unilateraler Proband <strong>Bilaterale</strong><br />
Probanden<br />
Zufallsniveau<br />
Sprache<br />
Geräusch<br />
Bilateral implantierte Kinder<br />
Die Fähigkeiten der Lokalisation wurden hauptsächlich bei erwachsenen bilateralen und unilateralen<br />
CI-Trägern ermittelt. Dennoch wurde auch eine Reihe von Studien zu bilateral implantierten<br />
Kindern veröffentlicht. Das Richtungshören bei Kindern wurde kürzlich von Litovsky et<br />
al. (2006) 90 systematisch untersucht. Sie maßen den MAA in einer Gruppe von bilateral implantierten<br />
Kindern 80<br />
S1<br />
und einer Gruppe unilateral implantierter Kinder mit Hörgerät auf dem contra-<br />
70<br />
S2<br />
lateralen Ohr. Über zwei Drittel der bilateral implantierten Kinder konnten Geräuschquellen un-<br />
60<br />
S3<br />
terscheiden, die räumlich weniger als 20° voneinander getrennt waren. Fast alle diese Kinder<br />
50<br />
S4<br />
zeigten bei bilateraler Versorgung bessere Hörleistungen. Die Schwelle des MAA war im Allge-<br />
40<br />
S5<br />
meinen bei der Messung mit dem ersten CI besser als mit dem zweiten. Im Gegensatz dazu<br />
S6<br />
30<br />
konnte bei Kindern mit contralateralem Hörgerät der Test zur Bestimmung S7 des MAA nur manch-<br />
20<br />
mal erfolgreich durchgeführt werden. Diese Gruppe zeigte im Durchschnitt S8<br />
schlechtere Leis-<br />
10<br />
tungen als die bilateral implantierten Kinder.<br />
S9<br />
0<br />
Schleich et al. (2007) untersuchten die Lokalisationsfähigkeit von neun Kindern, die sequentiell<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
bilateral implantiert wurden. Die Lokalisation wurde in einer Versuchsanordnung mit drei Laut-<br />
Dauer der bilateralen CI Nutzung<br />
sprechern zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten untersucht. Bei bilateraler Versorgung sank<br />
der Lokalisationsfehler von 45° zum Zeitpunkt 1 auf 23,3° zum Zeitpunkt 2 und weiter auf 4,7°<br />
zum Zeitpunkt 3 (Abb. 10). Die Leistung bei unilateraler Versorgung wurde nur zu den ersten<br />
beiden Testzeitpunkten untersucht. Mit einem CI war die Lokalisation signifikant schwächer<br />
und verbesserte sich im Laufe der Zeit nicht wesentlich. Mit bilateraler Versorgung entwickelten<br />
CND<br />
sich die Lokalisationsfähigkeiten in einem Zeitraum von 1 bis 2 Jahren nach der zweiten Im-<br />
70<br />
plantation.<br />
Lokalisationsfehler (°)<br />
er Winkel (°)<br />
60<br />
50<br />
Normal<br />
Zufallsniveau<br />
CIBV - 6 mo<br />
CIBX - 19 mo<br />
CICA - 6 mo<br />
CICB - 6 mo<br />
Abb. 9. Linker Teil: korrigierter konstanter Fehler<br />
für die sechs Probanden für Sprache (hellrot)<br />
und Geräusch (dunkelrot). Die schraffierten<br />
Bereiche für Probandin 1 zeigen ihre Leistung<br />
mit Hörgerät, wohingegen der unschraffierte<br />
Teil ihre Leistung ohne Hörgerät (nur <strong>Cochlea</strong>-<br />
Implantat) markiert. Rechter Teil: Ergebnis<br />
mit Standardabweichung von 22 bilateral<br />
implantierten Probanden einer früheren<br />
Studie „B“ bezeichnet das Hören im bilateralen<br />
Modus (beide Geräte eingeschaltet), und „U“<br />
kennzeichnet das Hören im unilateralen<br />
Modus (ein Gerät ausgeschaltet). Die obere und<br />
die untere horizontale Linie zeigen Rateniveau<br />
und Fehlerrate von Normalhörenden, die<br />
grauen Querbalken die jeweiligen 95%-<br />
Konfidenzintervalle.<br />
(Adaptiert von Grantham et al., 2008, Fig. 5)<br />
7
Abb. 10. Individuelle<br />
Lokalisationsfehler, erhoben<br />
mit bilateraler Figure CI-Versorgung<br />
10<br />
in einer Versuchsanordnung<br />
mit drei Lautsprechern,<br />
aufgezeichnet über die Dauer<br />
des bilateralen CI-Gebrauchs<br />
(Adaptiert von Schleich et al.,<br />
2007)<br />
Abb. 11. Lokalisationsgenauigkeit<br />
taucht bei einigen Kleinkindern<br />
mit bilateralen CI auf. Dargestellt<br />
sind die Mittelwerte und +/-1<br />
Standardabweichung. Die Sternchen<br />
zeigen an, dass bei dem jeweiligen<br />
Figure 11<br />
Probanden nur drei Umkehrpunkte<br />
für die Schätzung des minimal<br />
hörbaren Winkels verwendet<br />
wurden. CND bedeutet: konnte nicht<br />
ermittelt werden. Die Zeitangaben<br />
in der Legende bezeichnen die<br />
jeweilige Dauer bilateraler CI-<br />
Versorgung. (Adaptiert von Grieco-<br />
Calub et al., 2008, Fig. 3)<br />
8<br />
Figure 9<br />
Figure 10<br />
Figure 11<br />
Figure 12<br />
Kons<br />
Konstanter Fehler (°)<br />
20<br />
10<br />
60<br />
0<br />
2 3 6 4 1 5 B U<br />
Nr Unilateraler Proband <strong>Bilaterale</strong><br />
Probanden<br />
Normal<br />
Dies weist auf eine Entwicklung binauraler Fähigkeiten hin, die die Kinder Geräusch vor ihrer bilateralen<br />
<strong>Implantation</strong> nicht 20hatten.<br />
In einer Versuchsanordnung mit neun Lautsprechern in einem Azimut<br />
von -90° bis +90° in der vorderen Horizontalebene zeigten die Kinder nach 5,5 Jahren bi-<br />
10<br />
lateraler Hörerfahrung ähnliche Leistungen wie bilateral versorgte Erwachsene.<br />
Lokalisationsfehler (°)<br />
Lokalisationsfehler (°)<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
90 0<br />
80 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Dauer der bilateralen CI Nutzung<br />
Sogar jüngere Kinder sind von Grieco-Calub et al. (2008) unter Verwendung S7 von auf Beobach-<br />
20<br />
tung basierenden CNDpsychophysischen<br />
Verfahren getestet worden. Mit ihrer S8Methode<br />
waren sie<br />
10<br />
in der Lage, die Lokalisationsgenauigkeit 70<br />
bei normalhörenden und bei gehörlosen S9 Kindern mit<br />
0<br />
<strong>Cochlea</strong>-Implantaten 60 zu messen. Ihr wichtigstes Ergebnis ist, dass sich die Lokalisationsfähig-<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
CIBV - 6 mo<br />
keit bei Kindern mit bilateralen CIs, aber nicht bei Kindern mit unilateralem CI entwickelt CIBX - 19 mo(Ab<br />
Dauer der bilateralen CI Nutzung<br />
50<br />
CICA - 6 mo<br />
bildung 11).<br />
Minimal hörbarer Winkel (°)<br />
Minimal hörbarer Winkel (°)<br />
Spracherkennung in % für<br />
das linke/ rechte Ohr<br />
g in % für<br />
hte Ohr<br />
50<br />
40<br />
30<br />
0<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
40<br />
30<br />
20<br />
CND<br />
10<br />
70<br />
0<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
60<br />
55<br />
50<br />
100<br />
95<br />
90<br />
85<br />
2 3 6 4 1 5 B U<br />
Nr Unilateraler Proband <strong>Bilaterale</strong><br />
Probanden<br />
Alter<br />
Alter<br />
18 Monate (NH), 26 bis 36<br />
�xierter Level Monate (NH),<br />
(Litovsky, 1997) roving level<br />
100<br />
10<br />
95<br />
090<br />
85 Alter<br />
Alter<br />
80<br />
18 Monate (NH), 26 bis 36<br />
�xierter Level<br />
75 (Litovsky, 1997)<br />
70<br />
65<br />
Monate (NH),<br />
roving level<br />
80<br />
Fixiert – roving,<br />
BI-CI-Kleinkinder<br />
(26 bis 36<br />
Monate)<br />
Fixiert – roving,<br />
BI-CI-Kleinkinder<br />
(26 bis 36<br />
Monate)<br />
Interaurale Laufzeitdifferenz (µs)<br />
S1<br />
S2<br />
S3<br />
S4<br />
S5<br />
S6<br />
S7<br />
S8<br />
S9<br />
Ältere BI-CI-Kinder,<br />
13 bis 16 Jahre alt,<br />
roving<br />
(Litovsky et al, 2006)<br />
Zufallsniveau<br />
Sprache<br />
Normal<br />
S1<br />
S2<br />
S3<br />
S4<br />
S5<br />
S6<br />
Ältere BI-CI-Kinder,<br />
13 bis 16 Jahre alt,<br />
roving<br />
(Litovsky et al, 2006)<br />
100 200 400 600<br />
CICB - 6 mo<br />
CICF - 6 mo<br />
CICG - 7 mo<br />
CICH - 16 mo<br />
CICK - 12 mo<br />
CICO - 7 mo<br />
CICP - 6 mo<br />
CIBV - 6 mo<br />
CIBX - 19 mo<br />
CICA - 6 mo<br />
CICB - 6 mo<br />
CICF - 6 mo<br />
CICG - 7 mo<br />
CICH - 16 mo<br />
CICK - 12 mo<br />
CICO - 7 mo<br />
CICP - 6 mo
Klinische Relevanz und Kostenerstattung<br />
Die positiven Auswirkungen bilateraler CI-Versorgung auf Sprachverständnis, Lokalisation und<br />
Klangqualität bei Kindern und Erwachsenen sind inzwischen in zahlreichen klinischen Veröffentlichungen<br />
dargestellt worden. Nur in wenigen Ländern wird die bilaterale CI-Versorgung<br />
ausschließlich von den jeweiligen Sozialversicherungsträgern übernommen. Ein sehr wichtiges<br />
Argument in der Diskussion, ob für eine bilaterale <strong>Cochlea</strong>-<strong>Implantation</strong> bezahlt wird oder<br />
nicht, ist der klinische Nachweis, der bereits vorliegt.<br />
Tabelle 1. Oxforder Zentrum für evidenzbasierte <strong>Med</strong>izin, Evidenzlevel (May 2001)<br />
EvidEnzlEv<strong>El</strong> Therapie/ Prävention/ Ätiologie/ leiden<br />
1a SR (mit Homogenität) von RCTs<br />
1b Individuelles RCT (mit engem Konfidenzintervall)<br />
1c Alles oder nichts RCTs<br />
2a SR (mit Homogenität) von Gruppen-Studien<br />
2b individuelle Gruppenstudie (inkl. einer qualitativ niedrigen RCT;<br />
z.B. < 80% Nachuntersuchungen)<br />
2c „Ergebnis“ Forschung, ökologische Studien<br />
3a SR (mit Homogenität) von Fall-Kontroll-Studien<br />
3b individuelle Fall-Kontroll-Studie<br />
4 Fallserien (und qualitativ niedrige Gruppen- und Fall-Kontroll-Studien)<br />
5 Expertenmeinung ohne explizit kritische Überprüfung, oder auf physiologischen Kriterien,<br />
Pilotversuchen oder „ersten Prinzipien“ basierend<br />
============================================================<br />
SR = Systematischer Rückblick (engl.: „Systematic Review“)<br />
RCT = Randomisierte Kontrollierte Studie (engl.: „Randomized Controlled Trial)<br />
Murphy und O’Donoghue (2007) sichteten Literatur zu bilateraler <strong>Cochlea</strong>-Implantat-<br />
Ver sorgung und definierten Evidenzlevel in Übereinstimmung mit dem Oxforder Zentrum für<br />
evidenzbasierte <strong>Med</strong>izin (Tabelle 1). Insgesamt analysierten sie 37 Studien, die die Leistung bilateraler<br />
CI-Träger untersuchten. In 28 Studien wurden erwachsene Probanden untersucht, in<br />
sieben Kinder und zwei befassten sich mit beiden Gruppen. 24% der Studien wurden als Level<br />
2b, 6% als Level 3b, 43% als Level 4 und 27% als Level 5 eingestuft. Keine der Studien rangierte<br />
auf Evidenzlevel 1. Die Autoren schlossen daraus, dass wissenschaftliche Literatur effizient<br />
belegt, dass bilaterale <strong>Cochlea</strong> Implantate wesentliche Verbesserungen erreichen, die mit<br />
nur einem Implantat nicht möglich wären. Diese Leistungen sind im speziellen eine verbesserte<br />
Lokalisation und besseres Sprachverstehen im Störlärm. Dennoch kamen sie darüber hinaus zu<br />
dem Schluss, dass weitere Studien mit ausreichender Probandenzahl notwendig sind, um die<br />
Leistungen speziell bei Kindern zu quantifizieren.<br />
In einer Veröffentlichung verwendeten Bichey und Miyamoto (2008) den „Mark III Health-Utility-Index“<br />
um den Gesundheitszustand von 23 bilateral implantierten Patienten zu erfassen.<br />
Sie wiesen zusätzlich Verbesserungen in der Lebensqualität nach Erhalt des zweiten Implantats<br />
nach. Ein Vergleich mit einseitigem CI-Gebrauch zeigte Verbesserungen beim Hören und Sprechen<br />
sowie im emotionalen und kognitiven Bereich – daraus resultierend eine mittlere bzw.<br />
durchschnittliche Steigerung von 0.11 (Punkten) in der „Health Utility“. Diese Studie war die<br />
erste, die Verbesserungen in der Lebensqualität und eine positive Kosten-Nutzen-Relation nach<br />
bilateraler <strong>Cochlea</strong>-<strong>Implantation</strong> zeigte.<br />
Abb. 12. Adaptiert<br />
von Murphy and<br />
O‘Donoghue<br />
(2007), TABLE 1.<br />
9
10<br />
Hörentwicklung<br />
Die Notwendigkeit der Rehabilitation wurde bereits in der Anfangszeit der bilateralen <strong>Implantation</strong><br />
bei Kindern erkannt (Kühn-Inacker, 1999). Zu dieser Zeit wurden Kinder meistens sequentiell implantiert.<br />
In dieser Gruppe von Kindern wurde die Erstanpassung des zweiten Sprachprozessors<br />
bei gleichzeitig eingeschaltetem erstimplantierten CI durchgeführt. Realistische Erwartungen wie<br />
auch die Rehabilitation des zweiten implantierten Ohres wurden als wichtige Faktoren gesehen.<br />
Erste Erfahrungen und frühe Erfolge bei bilateral implantierten Kindern wurden im <strong>Cochlea</strong>-Implantat-Zentrum<br />
in Würzburg seit 1998 erfasst. Zu den zahlreichen berichteten Vorteilen zählen<br />
die Fähigkeit, verschiedene Personen in lauter Umgebung wahrzunehmen, bei manchen Kindern<br />
die Lokalisationsfähigkeit, und – wie von Kühn-Inacker (2004) und Schleich et al. (2007) beschrieben<br />
– verbesserte Artikulation und Sprachproduktionsfähigkeiten.<br />
Sharma et al. (2005) untersuchten die langzeitige Entwicklung des auditiven Kortex bei unilateral<br />
und bei bilateral implantierten Kindern. Ein Kind, das beide Implantate bis zum Alter von dreieinhalb<br />
Jahren erhalten hat, zeigte eine rapide Entwicklung der Morphologie der Wellenform der<br />
kortikal evozierten akustischen Potentiale (CAEP) und der P1 Latenz. Falls ein Kind sein erstes<br />
Implantat bis zu einem Alter von dreieinhalb Jahren und sein zweites Implantat mit 7 Jahren erhält,<br />
sind die CAEP-Antworten, die durch das zweite Implantat ausgelöst wurden, vergleichbar<br />
mit denen spät implantierter Kinder. Die Autoren fanden eine relativ kurve sensitive Phase für<br />
die zentrale Hörentwicklung bei kleinen Kindern.<br />
In einer zweiten Studie untersuchten Sharma et al. (2007) den Einfluss der <strong>Implantation</strong>smethode<br />
– d.h. simultan oder sequentiell – auf die Hörentwicklung. Die wesentliche Fragestellung<br />
dabei war, ob sich die zentralen Hörbahnen von zu einem frühen Zeitpunkt gleichzeitig bilateral<br />
implantierten Kindern schneller entwickelten als bei Kindern, die zu einem frühen Zeitpunkt sequentiell<br />
implantiert wurden. Sharma et al. fanden heraus, dass die durchschnittlichen P1 Latenzen<br />
bereits dreieinhalb Monate nach der zweiten <strong>Implantation</strong> bei beiden Gruppen im Normbereich<br />
lagen. Überhaupt unterschieden sich die P1 Latenzen in den beiden Gruppen nicht. Ihre<br />
Ergebnisse weisen darauf hin, dass sich eine bilaterale <strong>Implantation</strong> vor dem Alter von dreieinhalb<br />
Jahren den Vorteil der Plastizität in der Entwicklung des zentralen auditiven Nervensystems<br />
zunutze macht.<br />
Die Entwicklung binauraler Verarbeitungsfähigkeiten wird nicht ausschließlich bei bilateral implantierten<br />
Kindern erreicht, sondern wird auch bei Erwachsenen berichtet. Zum Beispiel fanden<br />
Buss et al. (2008)(Details siehe oben) einen Squelch-Effekt, der sich im Gegensatz zur binauralen<br />
Summation und zum Kopfschatteneffekt bei Erwachsenen, die simultan implantiert wurden,<br />
erst nach circa einem Jahr entwickelte.<br />
Binaurale Charakteristika und technologische Aspekte<br />
Die Debatte darüber, welche binauralen Hinweisreize bilateral versorgte CI-Träger wahrnehmen können,<br />
hält noch immer an. Es ist allgemein anerkannt, dass bilaterale CI-Träger einen mäßig bis guten Zugang<br />
zu interauralen Pegeldifferenzen (ILD) und einen schwachen bis mäßigen Zugriff auf interaurale Laufzeitdifferenzen<br />
(ITD) haben (Lawson et al., 1996; Lawson et al., 1998; Laback et al., 2004).<br />
2008 untersuchten Seeber und Fastl die Hinweisreize für Lokalisation, die von zwei bilateral implantierten<br />
Probanden mit hervorragenden Lokalisationsfähigkeiten genutzt wurden. In ihren<br />
Tests wandten sie die auf der Einhüllenden basierende CIS+ Strategie an. Sie fanden heraus,<br />
dass bei Breitbandgeräuschen die Modulation der Einhüllenden die Geräuschlokalisation nicht<br />
beeinflusste. Daraus zogen die Autoren den Schluss, dass die in der Einhüllenden kodierte inter-
aurale Laufzeitdifferenz nur wenig Einfluss hatte. Hochpassgefiltertes Rauschen konnte basierend<br />
auf interauralen Pegeldifferenzen lokalisiert werden.<br />
Lokalisationsexperimente im virtuellen Raum mit manipulierten ILDs und ITDs bestätigten schließlich,<br />
dass sich die Lokalisation überwiegend bei Änderung der ILD änderte. In Übereinstimmung mit<br />
bereits früher berichteten Daten fanden Grantham et al. (2008) heraus, dass die ITD-Schwellen bei<br />
bilateral implantierten Probanden hoch waren, d.h. nur fünf von elf Probanden erreichten ITD-<br />
Schwellen unterhalb 1 ms. Die mittleren ILD-Schwellen von 3,8 dB mit aktivierter Automatischer Verstärkungsregelung<br />
(AGC) und von 1,9 dB mit deaktivierter AGC standen in deutlichem Kontrast zu<br />
den schlechten ITD-Schwellen. Mit eingeschalteten Sprachprozessoren waren sowohl die ILD- als<br />
auch die ITD-Schwellen höher als bei direkter elektrischer Stimulation einzelner <strong>El</strong>ektroden. Darüber<br />
hinaus fanden Grantham et al. eine hohe Korrelation zwischen ILD-Schwellen und dem Gesamtfehler<br />
bei Lokalisation in der Horizontalebene. Sie schlussfolgerten, dass die höheren ILD- und ITD-<br />
Schwellen, die mit der akustischen Stimulation erzielt wurden, auf die Signalverarbeitung des CIs zurückgeführt<br />
werden können. Die aktuelle Signalverarbeitung kodiert hauptsächlich die Informationen<br />
der Einhüllenden einzelner Kanäle, welche als einzige Grundlage für die Auswertung der ITD dienen.<br />
Ferner zogen sie den Schluss, dass die Signalkompression die ILDs im Signal reduziert. Schließlich<br />
weisen die hohen ITD-Schwellen darauf hin, dass die ITDs zur Geräusch-Lokalisation in der Horizontalebene<br />
nicht beigetragen haben konnten.<br />
In der Literatur herrscht mittlerweile Einigkeit darüber, dass sich bilaterale CI-Träger bei der Lokalisation<br />
von Geräuschquellen fast ausschließlich auf ILDs verlassen, wenn Kodierungsstrategien<br />
verwendet werden, die auf der Auswertung von Einhüllenden basieren. Dennoch hat zumindest<br />
eine Studie einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Fähigkeit eines Probanden<br />
zur Lokalisation und seiner Sensibilität für ITDs nachgewiesen (Schoen et al., 2005). Darüber hinaus<br />
kann die Tatsache, dass die Probanden einen signifikanten Squelch-Effekt zeigten<br />
(Schleich et al., 2004), ein Hinweis darauf sein, dass ITDs eine größere Rolle als gemeinhin angenommen<br />
spielen. Senn et al. (2005) zeigten, dass bilateral versorgte CI-Träger die nahezu<br />
normale Fähigkeit haben, Veränderungen in den ILDs auszuwerten. Durch Verschiebung der zeitlichen<br />
Feinstruktur von Stereosignalen konnten sie die Grenzen der bis dato verwendeten Generation<br />
von Sprachkodierungsstrategien aufzeigen, die zur Kodierung von ITDs die Amplitude der<br />
Einhüllenden mit zeitlich konstanten Stimulationsimpulsen modulieren.<br />
Diesen Strategien mangelte es an Information der zeitlichen Feinstruktur, welche hauptsächlich<br />
ITDs im niedrigen Frequenzbereich kodiert. Laback et al. (2007) und Majdak et al. (2006) untersuchten<br />
die Auswirkungen von ITDs in der Einhüllenden bzw. der Feinstruktur auf die Lateralisation<br />
der Probanden. Sie wiesen nach, dass die ITDs der Feinstruktur den größten Einfluss<br />
auf die Lateralisation für Feinstrukturfrequenzen bis 800 Hz hatten. Dies legt nahe, dass Strategien,<br />
die auch die zeitliche Feinstruktur eines Schallsignals (zusätzlich zur Einhüllenden) analysieren,<br />
ITDs für <strong>Cochlea</strong>-Implantatträger besser zugänglich machen könnten, und dass von<br />
derartigen Kodierungsstrategien verbesserte bilaterale Leistungen erwartet werden könnten.<br />
Die Diskussion darüber, ob ILDs oder ITDs besser ausgewertet werden können, wird voraussichtlich<br />
mit der Feinstruktur-Codierung-Strategie wie zum Beispiel FineHearing , die in den<br />
MED-EL OPUS Sprachprossessoren umgesetzt sind, in Gang kommen.<br />
Die Debatte über Komponenten eines CI-Systems, die die binauralen Signaleigenschaften verzerren<br />
könnten, dauert nach wie vor an. 2006 untersuchten Ricketts et. al. die Auswirkung der<br />
Mikrophonplatzierung und der einkanaligen Kompression der Automatischen Verstärkungsregelung<br />
(AGC) auf die Lokalisation in der frontalen Horizontalebene. In einem Vorversuch wurden<br />
Probanden mit ein- und ausgeschalteten AGCs getestet. Bei dreien von vier Probanden zeigte<br />
sich eine Reduktion des Lokalisationsfehlers bei ausgeschalteter AGC.<br />
11
Abb. 13. Prozentsätze richtiger Ergebnisse<br />
für das linke/ rechte Ohr als Funktion der<br />
interauralen Laufzeitdifferenz. Die Daten<br />
sind Durchschnittswerte, die aus fünf<br />
Probanden und den Impulsraten 800, 938,<br />
1182 und 1515 Figure pps berechnet 12 wurden. Die<br />
periodische Stimulation ohne binaurale<br />
Schwankungen (k=0) ist durch Quadrate<br />
dargestellt, die Bedingung mit geringen<br />
Schwankungen (k = 0,125, 0,25, und 0,5)<br />
durch Dreiecke und die Bedingung mit<br />
großen Schwankungen (k = 0,75 und 0,9)<br />
durch Kreise. Die Fehlerbalken stellen<br />
95%-Konfidenzintervalle dar. (Adaptiert von<br />
Laback and Majdak, 2008, Fig. 5)<br />
12<br />
Spracherkennung in % für<br />
das linke/ rechte Ohr<br />
100<br />
95<br />
90<br />
85<br />
80<br />
75<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
Alter<br />
Alter<br />
18 Monate (NH), 26 bis 36<br />
�xierter Level Monate (NH),<br />
(Litovsky, 1997) roving level<br />
Fixiert – roving,<br />
BI-CI-Kleinkinder<br />
(26 bis 36<br />
Monate)<br />
Interaurale Laufzeitdifferenz (µs)<br />
Ältere BI-CI-Kinder,<br />
13 bis 16 Jahre alt,<br />
roving<br />
(Litovsky et al, 2006)<br />
100 200 400 600<br />
Obwohl die Anzahl der Probanden gering war, weist das Experiment darauf hin, dass die derzeitigen<br />
CI-Systeme in ihrer Signalverarbeitung Komponenten enthalten, die in der Übertragung<br />
binauraler Hinweisreize entscheidend sein könnten.<br />
Sprachkodierung, die detaillierte zeitliche Informationen vorsieht, ist jetzt mit den OPUS<br />
Sprachprozessoren erhältlich. Die zeitliche Verarbeitung niedriger Frequenzen könnte sich vorteilhaft<br />
auf das bilaterale Hören auswirken, vor allem im Hinblick auf das Sprachverständnis im<br />
Hintergrundrauschen und das Hören von Musik.<br />
ITD-Information kann elektrisch kodiert und von bilateralen CI-Trägern ausgewertet werden.<br />
Laback und Majdak (2008) fanden eine Methode eine deratige Signalverarbeitung noch zu verbessern,<br />
um ITD Wahrnehmung bilateraler CI-Träger auch auf höhere Stimulationsraten zu erweitern.<br />
Generell ist nachgewiesen worden, dass die ITD-Empfindlichkeit bei höheren Impulsraten<br />
sinkt. Die Autoren stellten die Hypothese auf, dass die Verschlechterung der<br />
ITD-Empfindlichkeit mit binauraler Adaptation zusammenhängt. Bei fünf bilateralen CI-Trägern wurden<br />
künstliche Reize mit binauralsynchronisierten zeitlichen Schwankungen (Jitter) eingesetzt.<br />
Man nimmt an, dass diese Schwankungen die Periodizität der neuralen Reaktion herabsetzen<br />
und so die binaurale Adaptation verhindern. Sie fanden große Verbesserungen in der ITD-Sensitivität<br />
durch die Einführung binauralen Jitters mit hohen Pulsraten zwischen 800 und 1500 Impulsen<br />
pro Sekunde. Diese Ergebnisse scheinen darauf hinzuweisen, dass binauraler Jitter verwendet<br />
werden kann, um den Zugriff auf ITD-Information für bilaterale CI-Träger zu verbessern.
Zusammenfassung<br />
Die wesentlichen Ergebnisse von Studien, die Sprachwahrnehmung und Lokalisation bei bilateraler<br />
CI-Versorgung untersucht haben, sind hier dargestellt. Insgesamt scheinen diese Studien darauf<br />
hinzuweisen, dass binaurale Verarbeitung möglich ist und dass sogar für bilaterale CI-Träger mit<br />
den gängigen CI-Systemen erwartet werden kann, dass sich das Sprachverstehen in Ruhe als auch<br />
im Hintergrundlärm verbessern kann. Die Fähigkeit zur Lokalisation in der frontalen Horizontalebene<br />
wird bis zu einem gewissen Grad wiederhergestellt.<br />
Darüber hinaus berichten viele bilaterale CI-Träger von einer besseren Klangqualität.<br />
Die Frage nach dem <strong>Implantation</strong>salter bei kleinen Kindern scheint ebenfalls beantwortet zu sein.<br />
Bis zum Alter von drei Jahren scheint das Gehirn in der Lage zu sein, sich an wiederhergestellte binaurale<br />
Inputs zu gewöhnen. Schnellere Sprech- und Sprachentwicklung kann einer der wichtigsten<br />
Aspekte der bilateralen <strong>Implantation</strong> sein, erfordert jedoch Langzeitstudien mit adäquater<br />
Kontrolle. <strong>El</strong>ektrophysiologische Experimente legen nahe, dass eine frühe bilaterale <strong>Implantation</strong><br />
die beste Voraussetzung für die Entwicklung der binauralen Hörbahnen ist.<br />
<strong>Bilaterale</strong> CI-Träger könnten von neuen Konzepten für Kodierungsstrategien profitieren, die entwickelt<br />
wurden um detaillierter zeitliche Information zur Verfügung zu stellen. Diese Strategien machen<br />
Feinstruktur-ITD-Information, die essentiell ist für Lokalisation und Sprachdiskriminierung in<br />
schwierigen Hörsituationen, für bilaterale CI-Träger nutzbar.<br />
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