[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur präoperativen Demonstration mindestens
teilweise implantierbarer Hörsysteme für die Rehabilitation von Hörstörungen mit einem
elektromechanischen Wandler, der von der Seite des äußeren Gehörgangs her mit mindestens
näherungsweise dem Zentrum des Trommelfells und damit dem Endpunkt des Hammergriffs
nicht-invasiv koppelbar ist, um das Trommelfell in mechanische Schwingungen zu versetzen,
und einer elektronischen Audiosignalerzeugungseinheit. Darüber hinaus betrifft die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur präoperativen Demonstration mindestens teilweise
implantierbarer Hörsysteme mit einer Audiosignalverarbeitungseinheit und einem von
der Audiosignalverarbeitungseinheit angesteuerten elektromechanischen Wandler, der
an eine vorgewählte Ankoppelstelle insbesondere an die Ossikelkette ankoppelbar ist
und die Ankoppelstelle in mechanische Schwingungen versetzen kann.
[0002] Neben der Rehabilitation gehörloser beziehungsweise ertaubter Patienten mit Cochlea
Implantaten existieren seit geraumer Zeit Ansätze, Patienten mit einer sensorineuralen
Hörstörung, die operativ nicht behebbar ist, mit teil- beziehungsweise vollimplantierbaren
Hörgeräten eine bessere Rehabilitation als mit konventionellen Hörgeräten zu bieten.
Das Prinzip besteht in den überwiegenden Ausführungsformen darin, ein Ossikel des
Mittelohres oder das Innenohr direkt über einen mechanischen beziehungsweise hydromechanischen
Reiz zu stimulieren und nicht über das verstärkte akustische Signal eines konventionellen
Hörgerätes, bei dem das verstärkte Schallsignal dem äußeren Gehörgang zugeführt wird.
Der aktorische Stimulus dieser elektromechanischen Systeme wird mit verschiedenen
physikalischen Wandlerprinzipien realisiert wie zum Beispiel durch elektromagnetische
und piezoelektrische Systeme. Der Vorteil dieser Verfahren wird hauptsächlich in der
gegenüber konventionellen Hörgeräten verbesserten Klangqualität und bei vollimplantierten
Systemen in der Unsichtbarkeit der Hörprothese gesehen. Solche teil- und vollimplantierbaren
elektromechanischen Hörgeräte wurden beispielhaft beschrieben von H.P. Zenner et al
(HNO 1998, 46:844-852), H. Leysieffer et al. ("Ein vollständig implantierbares Hörsystem
für Innenohrschwerhörige: TICA LZ 3001", HNO 46:853-863, 1998) und H.P. Zenner et
al. ("Totally implantable hearing device for sensorineural hearing loss", The Lancet,
Vol. 352, Nov. 1998, No. 9142, Seite 1751) sowie in zahlreichen Patentschriften, so
unter anderem in US-A-5 360 388, US-A-5 772 575, US-A-5 814 095 und US-A-5 984 859.
[0003] Seit kurzem sind solche teil- und vollimplantierbaren Hörsysteme zur Rehabilitation
eines Innenohrschadens in der klinischen Anwendung. Dabei zeigt sich die Notwendigkeit,
dem zur Implantation anstehenden Patienten die zu erwartende Hörverbesserung bzw.
Klangqualität präoperativ zu demonstrieren. Dies ist mit bekannten audiologischen
Verfahren, die bis heute nur mit Luftschall- oder Körperschallstimulation des Gehörs
arbeiten, ohne operativen Eingriff nicht möglich.
[0004] Es existieren Ansätze, Untersuchungen des Mittelohres durch direkten Kontakt mit
einem elektromechanischen Wandler zu prüfen: nach Zöllner (A. Thullen, "Klinische
Erfahrungen mit der Schallsonde nach Zöllner", Medizinal-Markt, 4. Jg., Heft 12, Dezember
1956, S. 444-445) wird eine Schallsonde insbesondere invasiv bei Mittelohroperationen
in Berührung mit dem Mittelohr gebracht. Als präoperatives Demonstrationsgerät für
implantierbare Hörsysteme sowie zur psychoakustischen Messung der Ruhehörschwelle
durch direkte mechanische Anregung des Umbo wurden ein Gerät zur elektromechanischen
Hörprüfung (DE 196 18 961 A1) sowie Kopfhalterungen (DE 196 18 945 A1) dazu vorgeschlagen.
Hofmann et al. schlagen einen Vibrationsmesskopf zur Bestimmung der Beweglichkeit
des Mittelohres vor (DE 198 21 602 C1). Die grundsätzliche Ausführung sieht einen
insbesondere elektromagnetischen Wandler im ausschließlichen Resonanzbetrieb vor,
bei dem die Beweglichkeit der auf der aktorisch an eine Mittelohrstruktur angekoppelten
schwingenden Elemente durch eine zweite Messwicklung auswertbar ist, da sich die Dämpfung
des Systems durch die Ankopplung an die Mittelohrstruktur durch eine Veränderung der
Spannung, die durch diese Spule erzeugt wird, ergibt.
[0005] Mit der in DE 196 18 961 A1 und DE 196 18 945 A1 vorgeschlagenen Vorrichtung wurde
zwischenzeitlich eine klinische Prüfung an normalhörenden Probanden durchgeführt,
die statistisch signifikant zeigte, dass dieses Verfahren gut reproduzierbar und valide
ist sowie ohne Einschränkungen der Sicherheit der Probanden anwendet werden kann.
[0006] Grundsätzlich besteht jedoch das Problem, dass bei Anwendung der Vorrichtung und
des Verfahrens bei schwerhörigen Patienten ein individuell verschiedenes Hörvermögen
vorliegt. Diese Unterschiede betreffen insbesondere spektral sehr unterschiedliche
Verläufe der Ruhehörschwelle sowie bei überschwelligen Signalen ein mögliches positives
Recruitment (Versteilerung der Lautheitstärkeempfindung) und ein gemindertes Frequenzauflösungsvermögen.
Zur präoperativen Demonstration eines implantierbaren Hörsystems sind mit den angegebenen
Vorrichtungen und Verfahren kaum Erfolge erzielbar, da eine individuelle Kompensation
des betreffenden Hörschadens nicht möglich ist, d.h., eine Anpassung der den elektromechanischen
Wandler ansteuernden Signalverarbeitungselektronik im Sinne einer Anpassung eines
Hörgerätes kann nicht durchgeführt werden. Daraus resultiert zwingend der gravierende
Nachteil der vorgeschlagenen Vorrichtungen und Verfahren, dass der Patient auf keinen
Fall den Höreindruck durch die präoperative Demonstration erfährt, den er später nach
Implantation und individueller Anpassung des Hörimplantates an seinen individuellen
Hörschaden hat.
[0007] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät und ein Verfahren zur
präoperativen Demonstration mindestens teilweise implantierbarer Hörsysteme zu schaffen,
die eine nicht-invasive Überprüfung des Hörvermögens erlauben, so wie es sich nach
Implantation und Anpassung eines individuellen Hörimplantates darstellt.
[0008] Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Gerät zur präoperativen
Demonstration mindestens teilweise implantierbarer Hörsysteme für die Rehabilitation
von Hörstörungen mit einem elektromechanischen Wandler, der von der Seite des äußeren
Gehörgangs her mit mindestens näherungsweise dem Zentrum des Trommelfells und damit
dem Endpunkt des Hammergriffs nichtinvasiv koppelbar ist, um das Trommelfell in mechanische
Schwingungen zu versetzen, und einer elektronischen Audiosignalerzeugungseinheit,
gelöst durch eine zwischen die Audiosignalerzeugungseinheit und den elektromechanischen
Wandler angeschlossene elektronische Audiosignalverarbeitungseinheit zum Ansteuern
des elektromechanischen Wandlers, die der Audiosignalverarbeitungselektronik des jeweiligen
zu implantierenden Implantates entspricht oder letztere, insbesondere durch Software
und/oder Hard- und Software, simuliert.
[0009] Auf diese Weise kann dem schwerhörigen Patienten die zu erwartende Wirkung und der
Klangeindruck des betreffenden implantierbaren Hörsystems möglichst realitätsnah vermittelt
werden.
[0010] Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0011] Vorzugsweise sind Mittel zum Anpassen der Audiosignalverarbeitungseinheit an den
individuellen Hörschaden des betreffenden Patienten vorgesehen.
[0012] Ferner sind der Audiosignalerzeugungseinheit vorzugsweise Mittel zum Abspielen eines
Daten- oder Tonträgers zugeordnet. Als Prüf- und Demonstrations-Audiosignale kommen
hierbei alle Signalarten in Frage, die gewöhnlich und bekannt in der Audiologie angewendet
werden, wie reine Sinustöne, Schmal- und Breitbandrauschen, Sprache und Musik etc.
Als Datenträger bzw. Erzeugung dieser Testsignale kommen ebenfalls alle bekannten
Möglichkeiten in Betracht wie analoge und/oder digitale Erzeugung bzw. Synthetisierung,
analoge und/oder digitale Ablage in allen bekannten Arten von nicht- oder wiederbeschreibbaren
analogen und/oder digitalen Speichermedien wie z.B. Halbleiterspeichern, analogen
Tonträgern (Magnetband), Audio-CD's, CD-Rom's etc.
[0013] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Mittel zum Abspeichern von Parametersätzen
zum Einstellen der Audiosignalverarbeitungseinheit sowie Mittel zur Auswahl und Übertragung
eines beliebigen Parametersatzes an die Audiosignalverarbeitungseinheit vorgesehen
sein. Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Demonstrationsgeräts können unterschiedliche
"Standard"-Parametersätze zum Einstellen der Audiosignalverarbeitungseinheit, bei
welchen die einzelnen Parameter in vorteilhafter Weise aufeinander abgestimmt sind,
im Vorfeld ermittelt und abgespeichert werden. Der Bediener des Demonstrationsgeräts
kann dann beliebige der abgespeicherten Parametersätze auswählen, ohne dass es einer
individuellen Einstellung einzelner Parameter bedarf Darüber hinaus sind zur Vermittlung
mehr oder weniger optimaler Parametereinstellungen keine tiefergehenden Kenntnisse
der Auswirkungen einzelner Parameter oder der Wechselwirkung mehrerer Parameter untereinander
erforderlich, so dass das Demonstrationsgerät dann auch von diesbezüglich weniger
geschultem Personal bedient werden kann.
[0014] Die Audiosignalverarbeitungseinheit weist bevorzugt eine programmierbare Prozessoreinheit
auf, insbesondere einen Personal Computer (PC) oder einen digitalen Signalprozessor
(DSP). Der vorliegend verwendete Begriff "Personal Computer" oder "PC" ist so zu verstehen,
dass er auch Notebooks, Laptops, etc. sowie jegliche anderen "externen" Rechner, d.h.
von dem Wandlertreiber unabhängige Rechner, einschließt.
[0015] Hierbei kann die programmierbare Prozessoreinheit die Funktionen sowohl der Audiosignalerzeugungseinheit
als auch der Audiosignalverarbeitungseinheit ausführen.
[0016] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Audiosignalverarbeitungseinheit
eine Treiberelektronik zum Ansteuern des elektromechanischen Wandlers auf, wobei dann
zwischen der programmierbaren Prozessoreinheit und der Treiberelektronik ein Digital/Analog-Wandler
angeschlossen sein kann. Insbesondere wenn als programmierbare Prozessoreinheit ein
Personal Computer vorgesehen ist, der die Funktionen sowohl der Audiosignalerzeugungseinheit
als auch der Audiosignalverarbeitungseinheit ausführt, können die Treiberelektronik
und der Digital/Analog-Wandler in einem Hardware-Interface integriert sein, welches
dann zwischen den Personal Computer und den Wandler geschaltet wird.
[0017] Handelt es sich hingegen bei der programmierbaren Prozessoreinheit um einen digitalen
Signalprozessor (DSP), so lässt sich ein besonders kompaktes Demonstrationsgerät realisieren,
wenn die Treiberelektronik, der Digital/Analog-Wandler und der digitale Signalprozessor
in einem Hardware-Interface integriert sind. Um die Bedienung dieses Hardware-Interface
zu erleichtern, kann ferner ein Display zum Anzeigen von Audiosignalerzeugungs- und
Audiosignalverarbeitungsdaten vorgesehen sein, welches ebenfalls in das Hardware-Interface
integriert ist oder das an dieses angeschlossen werden kann.
[0018] Wenn die Audiosignalverarbeitungseinheit eine Audiosignalverarbeitungselektronik
sowie eine Treiberelektronik zum Ansteuern des Wandlers aufweist, wie sie in dem jeweiligen
zu implantierenden Implantat enthalten sind, so können diese beiden Baugruppen in
vorteilhafter Weise in einem Interface integriert sein.
[0019] Um ferner eine von den individuellen Schwankungen der biologischen Lastimpedanz unabhängige
Einprägung der ausgangsseitigen Auslenkung des Wandlers zu erreichen, ist der elektromechanische
Wandler zweckmäßig so ausgeführt, dass seine mechanische Quellimpedanz im gesamten
spektralen Übertragungsbereich deutlich größer ist als die mechanische Lastimpedanz,
die durch das biologische System Trommelfell, Gehörknöchelchenkette und Innenohr gebildet
wird.
[0020] Die Untersuchung lässt sich für den Patienten noch angenehmer gestalten, wenn der
elektromechanische Wandler durch die konstruktive Gestaltung des Wandlergehäuses akustisch
so gekapselt ist, dass das Schallsignal, das durch die schwingenden Wandlerstrukturen
abgestrahlt wird, so minimiert ist, dass bei hohen Stimulationspegeln auf eine akustische
Vertäubung des kontralateralen, nicht untersuchten Ohres verzichtet werden kann.
[0021] Der elektromechanische Wandler kann auf dem Prinzip der elektrodynamischen, elektromagnetischen,
magnetostriktiven, kapazitiven oder piezoelektrischen Wandlung beruhen, wobei ein
nach dem piezoelektrischen Prinzip arbeitender elektromechanischer Wandler bevorzugt
wird, da sich auf diese Weise magnetische Streufelder gänzlich vermeiden lassen.
[0022] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein mit dem elektromechanischen Wandler
koppelbares Koppelelement vorgesehen sein, das von außen durch den äußeren Gehörgangs
auf mindestens näherungsweise das Zentrum des Trommelfells und damit auf den Endpunkt
des Hammergriffs nicht-invasiv aufsetzbar ist. Hierbei ist das Koppelelement vorzugsweise
als stabförmig ausgeführtes, in axialer Richtung steifes Bauteil ausgeführt, dessen
von dem Wandler abgewandtes Wirkende einen verletzungsfreien, mechanischen Kontakt
zum Zentrum des Trommelfells gewährleistet, wobei es sich als besonders vorteilhaft
erweist, wenn das Koppelelement manuell leicht biegbar gestaltet ist, so dass es den
individuellen geometrischen Formen des äußeren Gehörgangs angepasst werden kann.
[0023] Das Einbringen des erfindungsgemäßen Geräts lässt sich einfacher für die untersuchende
Person und gleichzeitig sicherer für den Patienten gestalten, wenn der elektromechanische
Wandler in einem in den Eingangsbereich des äußeren Gehörgangs einzubringenden Wandlergehäuse
untergebracht ist, dessen geometrische Abmessungen so gewählt sind, dass die untersuchende
Person auch unter Verwendung eines Mikroskops freie Sicht auf das das Zentrum des
Trommelfells mechanisch kontaktierende Wirkende des Koppelelementes behält.
[0024] Ist ferner das Koppelelement nicht mechanisch fest, sondern über eine mechanische
Steckverbindung mit dem Wandler verbunden, so lassen sich z. B. unterschiedliche Koppelelemente
realisieren, die beispielsweise aus hygienischen Gründen leicht austauschbar und als
Einwegartikel ausführbar sind.
[0025] Vorzugsweise ist der elektromechanische Wandler gegebenenfalls in Verbindung mit
dem mechanischen Koppelelement so ausgeführt, dass die erste mechanische Resonanzfrequenz
am oberen Ende des spektralen Übertragungsbereiches von ≥ 10 kHz liegt. Auf diese
Weise lassen sich aufgrund der Breitbandigkeit kurze Einschwingzeiten erreichen.
[0026] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Positioniereinrichtung zum Positionieren
des Wandlers mit Bezug auf den Umbo vorgesehen, die es erlaubt, den Wandler, oder
wenn dieser über ein Koppelelement an die Ankoppelstelle angekoppelt ist, das Wirkende
des mechanischen Koppelelements, beispielsweise einer mit dem elektromechanischen
Wandler verbundenen Koppelstange, präzise an den Zielort heranzuführen.
[0027] Um die räumliche Lage zwischen dem positionierten Wandler bzw. dem Koppelelement
und dem Umbo zu fixieren ist vorzugsweise ferner eine Fixiereinrichtung für die feste,
spielfreie Anbindung der Positioniereinrichtung an den menschlichen Schädel vorgesehen.
[0028] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Positioniereinrichtung
und dem elektromechanischen Wandler ein Zwischenglied angeordnet, das so ausgelegt
und bemessen ist, dass es quasistationäre Positioniereinstellungen von der Positioniereinrichtung
zu dem elektromechanischen Wandler überträgt, aber eine Übertragung mindestens von
dynamischen Kräften von der Positioniereinrichtung auf den Wandler und gegebenenfalls
das Koppelelement mindestens so weit herabsetzt, dass das Risiko einer Mittel- oder
Innenohrschädigung deutlich gemindert ist.
[0029] Bei dem Demonstrationsgerät nach der Erfindung folgt der Wandler samt Koppelelement
den relativ langsamen, vorliegend als quasistationär bezeichneten Lageänderungen,
die durch Betätigen der Positioniereinrichtung bewirkt werden. Der Arzt kann damit
das Wirkende des Koppelelements präzise und frei von Relativbewegungen zu Strukturen
im menschlichen Körper, insbesondere an den Umbo, als Zielpunkt heranführen. Dagegen
werden bei einer unbeabsichtigten, in der Regel ruck- oder stoßweise erfolgenden äußeren
Einwirkung, beispielsweise durch Anstoßen an der Positioniereinrichtung mit der Hand,
einem Instrument oder dergleichen, auf die Positioniereinrichtung einwirkende dynamische
Kräfte von dem Wandler und dem Koppelelement mindestens in erheblichem Umfang ferngehalten.
[0030] Eine konstruktiv besonders einfache Lösung wird erhalten, wenn das Zwischenglied
als Federglied ausgeführt ist. Dabei hat das das Federglied sowie den elektromechanischen
Wandler und das Koppelelement einschließende Feder/Massesystem vorzugsweise eine Eigenfrequenz
im Bereich von 0,5 bis 5 Hz.
[0031] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren
zur präoperativen Demonstration mindestens teilweise implantierbarer Hörsysteme mit
einer Audiosignalverarbeitungseinheit und einem von der Audiosignalverarbeitungseinheit
angesteuerten elektromechanischen Wandler, der an eine vorgewählte Ankoppelstelle
insbesondere an die Ossikelkette ankoppelbar ist und die Ankoppelstelle in mechanische
Schwingungen versetzen kann, wobei im Zuge des Verfahrens
(a) eine Audiosignalverarbeitungseinheit mit einem Audiosignalverarbeitungsverhalten
entsprechend dem zu implantierenden Hörsystem mit Test und Demonstrationssignale beaufschlagt
wird, um Ausgangssignale zum Ansteuern des elektromechanischen Wandlers zu erzeugen;
(b) die im Schritt (a) erzeugten Ausgangssignale auf einem Signalspeicher abgelegt
werden;
(c) die Schritte (a) und (b) mit unterschiedlichen Sätzen audiologischer Anpassparameter
wiederholt werden;
(d) ein elektromechanischer Wandler von der Seite des äußeren Gehörgangs her mit mindestens
näherungsweise dem Zentrum des Trommelfells und damit dem Endpunkt des Hammergriffs
nichtinvasiv gekoppelt wird; und
(e) an den Wandler auf dem Signalspeicher abgelegte Ausgangssignale angelegt werden,
um das Trommelfell in mechanische Schwingungen zu versetzen
[0032] Das erfindungsgemäße Verfahren wird somit in zwei Phasen vollzogen. So werden in
einer ersten Phase auf einem Signalspeicher für unterschiedliche Sätze audiologischer
Anpassparameter Ausgangssignale abgelegt, wie sie eine Audiosignalverarbeitungseinheit
des zu implantierenden Hörsystems erzeugt. In einer zweiten Phase, der eigentlichen
Demonstrationsphase, wird dann bei einem hörgeschädigten Patienten, dem der Höreindruck
des zu implantierenden Hörsystems vermittelt werden soll, ein Wandler von außen durch
den äußeren Gehörgang nichtinvasiv mit näherungsweise dem Zentrum des Trommelfells
gekoppelt, woraufhin an den Wandler auf dem Signalspeicher abgelegte Ausgangssignale
angelegt werden, um das Trommelfell in mechanische Schwingungen zu versetzen. Auf
diese Weise können die Implantatfunktionen einem möglichen Implantatträger nichtinvasiv
und dennoch realitätsnah vermittelt werden.
[0033] Unterschiedliche Einstellungen des Implantats lassen sich hierbei dadurch simulieren
bzw. demonstrieren, wenn an den Wandler Ausgangssignale angelegt werden, wie sie für
unterschiedliche Sätze audiologischer Anpassparameter erhalten wurden.
[0034] Der elektromechanische Wandler kann direkt oder mittels eines Koppelelements, welches
durch den äußeren Gehörgangs an das Trommelfell heran geführt wird, mit mindestens
näherungsweise dem Zentrum des Trommelfells gekoppelt werden.
[0035] Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen:
- FIG. 1
- ein präoperatives Demonstrationssystem, bei welchem die Audiosignalverarbeitungselektronik
des zu implantierenden Hörgeräts mittels Software simuliert wird;
- FIG. 2
- eine abgewandelte Ausführungsform des in FIG. 1 dargestellten Demonstrationssystems;
- FIG. 3
- ein präoperatives Demonstrationssystem, bei welchem die Audiosignalverarbeitungseinheit
zum Ansteuern des elektromechanischen Wandlers eine Audiosignalverarbeitungselektronik
aufweist, wie sie in dem zu implantierenden Hörgerät enthalten ist;
- FIG. 4
- eine abgewandelte Ausführungsform des in FIG. 3 dargestellten Demonstrationssystems;
- FIGN. 5 und 6
- Positioniereinrichtungen zum Positionieren des Koppelelements mit Bezug auf den Umbo;
und
- FIG. 7
- ein Demonstrationssystem, bei welchem zwischen der Positioniereinrichtung und dem
Wandler ein Zwischenglied vorgesehen ist, welches eine Übertragung von an der Positioniereinrichtung
wirkenden dynamische Kräften auf den Wandler dämpft.
[0036] Das in FIG. 1 schematisch dargestellte präoperative Demonstrationssystem weist einen
elektromechanischen Wandler 10 auf, dessen ausgangsseitige mechanische Schwingungen
über ein Koppelelement 12 auf das Zentrum des Trommelfells (Umbo) 14 durch direkten
mechanischen Kontakt übertragen werden. Die entsprechende Haltevorrichtung des Wandlers
und deren Anbindung ist in FIG. 1 nicht dargestellt und wird unter Bezugnahme auf
die FIGN. 5 und 6 näher erläutert.
[0037] Der Wandler 10 wird von einer Treiberelektronik angesteuert, die in einem Hardware-Interface
18 untergebracht ist. Dieses Interface wird digital von einem Rechner, z.B. Personal
Computer (PC) 20 z.B. über eine serielle Schnittstelle (z.B. RS 232, V.24) angesteuert
und enthält eine digitale Logikbaugruppe (DIG) 22 zur bidirektionalen Datenkommunikation
mit dem PC sowie einen D/A-Wandler 24 mit nachgeschaltetem, dem physikalischen Prinzip
des elektromechanischen Wandlers 10 entsprechenden Treiber 16. In dieser Ausführungsform
ist die Audiosignalverarbeitung des zu demonstrierenden Implantatsystems rein digital
softwarebasiert in dem Rechner 20 simuliert.
[0038] Die audiologischen Anpassparameter dieser Simulationssoftware zur Adaption an den
betreffenden, individuellen Hörschaden des Patienten können über die Bedieneinheit
des Rechners, typischerweise eine Tastatur 26 verändert werden. Vorzugsweise enthält
die Simulationssoftware ein Modul, das die bedienende Person, z.B. den Audiologen
eines Untersuchungsteams, benutzerfreundlich z.B. im Dialogverfahren führt. Die Simulationssoftware
kann im realen Echtzeitbetrieb (online) arbeiten und die audiologischen Einstellparameter
voll umfänglich entsprechend allen Parametrisierungsmöglichkeiten des entsprechenden
Hörimplantates zugänglich machen.
[0039] Eine zweite Variante kann vorsehen, dass dem Bediener mehrere Parametersätze mit
unterschiedlichem audiologischen Anpassungsprofil zur Verfügung stehen und der Bediener
dem individuell vorliegenden Hörschaden entsprechend den passendsten Parametersatz
auswählt. Gemäß einer dritten Variante kann die Anordnung so getroffen sein, dass
die Simulation der Audiosignalverarbeitung des betreffenden Implantatsystems dadurch
geschieht, dass Test- und Demonstrationssignale über die reale Audiosignalverarbeitung
des betreffenden Implantatsystems geleitet werden und die Ausgangssignale auf einem
Signalspeicher abgelegt werden. Vorzugsweise werden die erhaltenen Ausgangssignale
digitalisiert und auf entsprechenden digitalen Datenträgern gespeichert. Dieser Vorgang
wird mit unterschiedlichen Sätzen der audiologischen Anpassparameter wiederholt. Auf
dem Signalspeicher, z.B. einer CD-Rom, stehen dann offline diese vorverarbeiteten
Audiodatensätze zur Verfügung, die der Bediener des Demonstrationsgerätes benutzergeführt
auswählen kann.
[0040] Bei allen genannten Varianten kann die audiologische, individuelle Anpassung an den
individuellen Hörschaden interaktiv und iterativ in Kommunikation mit dem Patienten
erfolgen, wie dies bekannterweise bei einem audiologischen Anpassprozess eines konventionellen
Hörgerätes üblich ist. In diesen Anpassprozess kann der betreffende Patient auch selbst
aktiv durch Parameterveränderung eingreifen. Die zur audiologischen Anpassung notwendigen
Audiotestsignale werden von dem Rechner 20 selbst erzeugt oder sind vorbereitet digital
in dem Rechner gespeichert oder können durch geeignete Daten- bzw. Tonträger 28 (Audio-CD-Wiedergabegeräte,
Magnetbandgeräte und dergleichen) über entsprechende Schnittstellen zu dem Rechner
eingespielt werden.
[0041] Bei der in FIG. 2 schematisch gezeigten Variante wird kein externer Rechner, wie
beispielsweise der in FIG. 1 dargestellte PC 20, verwendet, sondern sind alle oben
beschriebenen Simulationsverfahren und deren Bedienung und Anpassung in einer Vorrichtung
30 zusammengefasst, die eine Bedieneinheit 26 (z.B. Tastatur) sowie eine Hardwareeinheit
28 enthält. Die Hardwareeinheit 28 weist in diesem Fall einen digitalen Signalprozessor
(DSP) 32 auf, der die oben beschriebenen Aufgaben der Simulation und audiologischen
Anpassung voll umfänglich realisiert. Analog wie bei der Ausführungsform nach FIG.
1 sind in der Vorrichtung 30 ein D/A-Wandler 24 und ein Treiber 16 vorgesehen, mittels
welchen die von dem Signalprozessor 32 erzeugten digitalen Ausgangssignale in Analogsignale
umgesetzt, verstärkt und an den elektromechanischen Wandler 10 angelegt werden.
[0042] Darüber hinaus weist die Vorrichtung 30 eine digitale Logikbaugruppe (DIG) 22 auf,
die eine vorzugsweise bidirektionale Datenkommunikationsschnittstelle darstellt, um
einerseits Einstellparameter und Datenbefehle sowie extern erzeugte Audiotestsignale
von einem Wiedergabegerät 28 an den digitalen Signalprozessor (DSP) 32 übertragen
zu können, um andererseits aber auch von dem digitalen Signalprozessor (DSP) 32 erzeugte
Signale zwecks einer erleichterten Bedienerführung sowie zu Dokumentationszwecken
an ein nicht dargestelltes Anzeige- und/oder Aufzeichnungsgerät zu übermitteln.
[0043] Anstatt die Arbeitsweise und das Signalverhalten der Audiosignalverarbeitungselektronik
des zu implantierenden Hörgerät zu simulieren, kann das präoperative Demonstrationssystem
auch so ausgelegt sein, dass die Audiosignalverarbeitungseinheit zum Ansteuern des
elektromechanischen Wandlers eine Audiosignalverarbeitungselektronik aufweist, wie
sie in dem zu implantierenden Hörgerät enthalten ist. Diese Realisierungsvariante
des vorliegend vorgeschlagenen Demonstrationssystems ist in FIG. 3 veranschaulicht.
[0044] Hierbei ist die Implantatelektronik 34, d.h. die Audiosignalverarbeitung sowie der
Wandlertreiber des betreffenden Implantatsystems (IMP), als Hard- und Softwarelösung
in dem Interface 18 vollumfänglich so enthalten, wie sie in dem betreffenden Implantatsystem
zur Anwendung kommt. Somit ist eine Demonstration des vorgesehenen Implantatsystems
online mit der 100%-identischen Ziel-Hard- und Software 34 möglich. Die Steuerung
der Implantat-Hard- und Software 34 sowie die Zuführung der entsprechenden Audiotest-
und demonstrationssignale erfolgt vorteilhaft über eine bidirektionale Schnittstelle
(DIG) 22, die ebenfalls bidirektional mit einem Rechner 20 (z.B. PC) kommuniziert.
Die individuelle audiologische Anpassung des Systems IMP an den betreffenden Hörschaden
sowie die Generierung der Audiotest- und demonstrationssignale erfolgt hier genauso
wie bei den oben beschriebenen Varianten.
[0045] Die in FIG. 4 schematisch gezeigte weitere Realisierungsvariante entspricht weitestgehend
der Variante nach FIG. 3, nur wird hier wie in FIG. 2 kein externer Rechner (PC) verwendet.
Stattdessen enthält die Vorrichtung 30 neben dem Implantatsystem (IMP) 34 einen Mikrokontroller
oder Mikrocomputer (µC) 36 der von einer Bedieneinheit, z.B. Tastatur 26, gesteuert
wird. Auch kann ein nicht dargestelltes Display zur Benutzerführung vorgesehen sein.
Der Kontroller (µC) 36 steuert bidirektional das System IMP. Die individuelle audiologische
Anpassung des Systems IMP an den betreffenden Hörschaden sowie die Generierung der
Audiotest- und demonstrationssignale erfolgt hier genauso wie bei den oben beschriebenen
Varianten. Die Bereitstellung der Audiotest- und demonstrationsignale ist auch hier
nicht dargestellt, kann jedoch entsprechend der in FIG. 1 gezeigten Ausführungsform
realisiert sein.
[0046] In FIG. 5 ist ein Positioniersystem 40 dargestellt, wie es in DE 196 18 945 A1 beschrieben
ist und das vorteilhaft mit dem vorliegend erläuterten Demonstrationssystem benutzt
werden kann. Das Positioniersystem 40 setzt sich im wesentlichen aus einer Linearachsanordnung
42, einem klemmbaren Kugelgelenk 44 und einer Basis 46 zusammen.
[0047] In einer Linearführung 48 der Linearachsanordnung 42 wird spielfrei ein Schlitten
50 geführt, der sich über eine Gewindespindel 52 verfahren lässt. Ein Drehknauf 54
ist fest mit der Gewindespindel 52 verbunden. Die Steigung der Gewindespindel 52 ist
selbsthemmend ausgelegt, so dass sich der Schlitten 50 in der Linearführung 48 nicht
aufgrund seiner Gewichtskraft selbsttätig bewegt.
[0048] Der Verfahrweg des Schlittens 50 in der Linearführung 48 ist durch zwei Endanschläge
56, 58 begrenzt. Zur Ausbildung des oberen Endanschlages ist am oberen Ende der Linearführung
48 eine Abschlussplatte 56 mit entsprechender Innengewindebohrung für die Gewindespindel
52 angebracht. Sie führt zum einen die Gewindespindel 52 parallel zur Linearführung
48, verhindert zum anderen aber auch, dass durch zu weites Herausdrehen der Spindel
52 der Schlitten 50 aus der Linearführung 48 gleiten kann. Entsprechend verhindert
eine als unterer Endanschlag dienende Stirnfläche 58 am unteren Ende des Drehknaufs
54 ein zu weites Eindrehen der Gewindespindel 52 und somit ein Herausgleiten des Schlittens
50 am gegenüberliegenden Ende der Linearführung 48.
[0049] Durch Drehbewegung am Drehknauf 54 wird entsprechend des Gewindedrehsinns und der
gewählten Steigung der Gewindespindel 52 eine Axialverschiebung des Schlittens 50
in der Führung 48 der Linearachsanordnung 42 bewirkt. Der Schlitten 50 lässt sich
somit in der Linearachse 42 zwischen den beiden Anschlägen 56 und 58 stufenlos verfahren
und hält aufgrund der Selbsthemmung des Gewindetriebs seine momentane Position.
[0050] Der Schlitten 50 besitzt eine entsprechende Aufnahme 62, in die der in den FIGN.
1 bis 4 dargestellte elektromechanischer Wandler 10 manuell und spielfrei eingesetzt
bzw. daraus entnommen werden kann. Die Aufnahme 62 für den Wandler 10 besitzt einen
Durchbruch 64 für das mit dem darin eingelegten Wandler 10 verbundene Koppelelement
12. Das freie Wirkende 66 des Koppelelements 12 ist somit bei Drehung des Drehknaufs
54 parallel zur Linearführung in axialer Richtung 68 zu einem körperfesten Zielpunkt
14 im Körper 70 positionierbar.
[0051] Die Linearachse 42 samt Gewindespindel 52, Drehknauf 54, Schlitten 50 und in der
Aufnahme 62 eingelegtem und dort gehaltenem Wandler 10 ist mit einem Verbindungselement
72 fest mit einem Gehäuse 74 des klemmbaren Kugelgelenks 44 verbunden. Das Kugelgelenk
44 weist eine Kugel 76 auf, die über eine Säule 80 mit der Basis 46 in fester Verbindung
steht und die mittels einer Klemmschraube 78 mit Bezug auf das Gehäuse 74 festgeklemmt
werden kann.
[0052] Bei gelöster Klemmung des Kugelgelenks 44 lässt sich die gesamte Linearachse 42 um
das Zentrum der ortsfest mit der Basis 46 verbundenen Kugel 76 in allen drei rotatorischen
Freiheitsgraden des Raums 82, 83, 84 drehen.
[0053] Über die Basis 46 lässt sich das Positioniersystem 40 fest mit geeigneten Halterungen
verbinden. Nach Befestigung einer dieser Halterungen am Körper, Positionieren des
an der Halterung befestigten Systems und nachfolgender Klemmung der Klemmschraube
78 ist somit eine exakte, spielfreie Positionierung des freien Wirkendes 66 zu einem
körperfesten Zielpunkt 14 möglich, wobei eventuell risikobehaftete Relativbewegungen
zwischen Körper und freiem Wirkende 66 des Koppelelements vermieden werden.
[0054] Durch Lösen der Klemmschraube 78 des Kugelgelenks 44 lassen sich das Verbindungselement
72 sowie die daran befestigte Linearachse 42 und der im Schlitten 50 eingelegte Wandler
mit dem daran angekoppelten Koppelelement 12 samt dessen freien Wirkende 66 um das
Zentrum der Kugel 76 des Kugelgelenks 44 entsprechend aller drei rotatorischen Freiheitsgrade
im Raum 82, 83, 84 drehen. Die gezeigte Kombination aus einem klemmbaren Kugelgelenk
44 und der daran fest angebrachten Linearachse 42 ermöglicht zusammengefasst die vierachsige
Positionierung des freien Wirkendes 66 des gewählten Koppelelements 12 entsprechend
dem translatorischen 68 und den drei rotatorischen Freiheitsgraden 82, 83, 84 zu einem
beliebigen, körperfesten Zielpunkt 14.
[0055] In FIG. 6 ist eine bevorzugte Kombination aus dem Positioniersystem 40 gemäß FIG.
5 und einem Kopfhalter 86 zur Positionierung und Fixierung des Wandlers bzw. des Koppelelements
des vorliegend erläuterten Demonstrationssystems dargestellt. Hierbei ist das Positioniersystem
40 mit seiner Basis 46 fest mit einem Kopfhalter 86 verbunden. Die Öffnungsweite 88
des Kopfhalters beträgt vorzugsweise etwa 200 mm, und sie lässt sich über einen Drehknopf
90 und einen innenliegenden Gewindetrieb beliebig und spielfrei verstellen, indem
zwei Aufnahmearme 92 und 94 aufeinander zu (Schließen) bzw. von einander weg (Öffnen)
bewegt werden. Der Drehknopf 90 zur Einstellung der Öffnungsweite 88 kann dabei entweder
vom Träger der Kopfhalterung 86 selbst oder einer qualifizierten Fachkraft (Arzt,
Assistent) bedient werden, um den Kopfhalter 86 am Kopf des Patienten durch beidseitiges
Klemmen zu befestigen. Das Positioniersystem 40 ist mit seiner Basis 46 fest an einem
der beiden Aufnahmearme (Arm 92) angebracht. Diese Seite wird als Arbeitsseite des
Kopfhalters bezeichnet. Ein konisches Halteelement 96 kann z.B. wie ein Ohrtrichter
ausgeführt sein, der bei Bedarf zum Ausgleichen geringer räumlicher Winkel kardanisch
im Aufnahmearm 92 gelagert sein kann. Es wird unter visueller Kontrolle bei Bedarf
unter Zuhilfenahme eines Mikroskops in den äußeren Gehörgang des Trägers (Patienten)
eingeführt.
[0056] Das konische Halteelement 96 besitzt zudem eine konische Innenbohrung 98, die Raum
für das freie Wirkende 66 des im Positioniersystem 40 eingespannten Koppelelements
12 und die visuelle Kontrolle bietet. Dabei ist das Positioniersystem 40 so an dem
Kopfhalter 86 angeordnet, dass die optische Achse 102 des Mikroskops bzw. des bloßen
Auges 104 nicht vom Positioniersystem 40 selbst oder dessen Bestandteilen verdeckt
wird.
[0057] Am gegenüberliegenden Aufnahmearm 94 auf der Gegenseite des Kopfhalters 86 ist wahlweise
ein zweiter konischer Halter 96 oder ein halbschalenförmiges Kapselelement 100 angebracht,
das dort ebenfalls in den Gehörgang eingeführt oder über die Ohrmuschel des Gegenohres
gelegt wird.
[0058] Bei Verwendung eines Kapselelements 100, wie es in FIG. 6 dargestellt ist, wird ein
Teil der Vorspannkraft aufgrund des Schließens der Öffnungsweite 88 großflächig auf
den die Ohrmuschel umgebenden Schädelknochenbereich übertragen. Punktförmige Druckkrafteinleitungen
und ein damit verbundenes unerwünschtes Druckgefühl werden somit vermieden, und die
zum Haltern aufgebrachte Kraft wird auf ein großflächiges Hautareal verteilt.
[0059] Nach Einführen des konischen Halteelements 96 in den äußeren Gehörgang der Arbeitsseite
und nachfolgendem Aufsetzen des Kapselelementes 100 auf der Ohrmuschel der Gegenseite
können nun durch vorsichtiges Verringern der Öffnungsweite 88 des Kopfhalters 86 die
beiden Halteelemente, d.h. Halteelement 96 und Kapselelement 100, gegeneinander angenähert
werden, bis der gesamte Kopfhalter 86 am Schädel des Patienten festgespannt ist. Durch
Verformung des Kapselelementes 100 und Verkeilen des konischen Halteelements 96 im
äußeren Gehörgang wird ein sicherer Sitz des gesamten Kopfhalters 86 am Schädel des
Patienten gewährleistet. Durch die konische Innenbohrung 98 im konischen Halteelement
96 kann nun nach Festklemmen des Kopfhalters 86 am Schädel des Patienten das freie
Wirkende 66 des im Positioniersystem 40 befestigten Koppelelements 12 spielfrei und
unter Vermeidung von Relativbewegungen zwischen Schädel und schädelfestem Zielpunkt
14 positioniert werden. Über die genannte Klemmeinrichtung des Positioniersystems
lässt sich die eingestellte Position des Positioniersystems fixieren.
[0060] In FIG. 7 ist eine weitere Ausgestaltung des vorliegend erläuterten Geräts zur präoperativen
Demonstration veranschaulicht, bei welchem der Wandler 10 über ein Zwischenglied 106
mit einer insgesamt mit 40 bezeichneten Positioniereinrichtung in Verbindung steht.
Die Positioniereinrichtung 40 ist ihrerseits an einer bei 108 nur angedeuteten Fixiereinrichtung
angebracht, die es erlaubt, die Positioniereinrichtung 40 am menschlichen Schädel
fest und spielfrei anzubinden. Die Ansteuerung des elektromechanischen Wandlers 10,
mit dessen Ausgangsseite eine starre Koppelstange 12 fest verbunden ist, erfolgt hierbei
entsprechend den in den FIGN. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen.
[0061] Ähnlich wie bei den Ausführungsformen gemäß den FIGN. 5 und 6 ist die Positioniereinrichtung
40 mit einer an die Fixiereinrichtung 108 angekoppelten Basis 110 versehen. Die Basis
110 trägt ein klemmbares Kugelgelenk 44, das eine Gelenkkugel 76 und eine zugehörige
Kugelaufnahme 74 aufweist. Mittels einer Klemmschraube 78 lässt sich das Kugelgelenk
44 in einer Lage blockieren, die mittels einer mit der Gelenkkugel 76 fest verbundenen
Linearführung 48 eingestellt werden kann. An der Linearführung 48 ist ein in seiner
Länge einstellbarer, querverlaufender Tragarm 112 angebracht. Die eingestellte Länge
des Tragarms 112 wird mittels einer Klemmschraube 114 fixiert. An dem von der Linearführung
abliegenden Ende des Tragarms 112 greift eine Linear-Stellvorrichtung 116 an. Diese
ist an ihrem in der FIG. 7 unteren Ende mit einem Schieber 118 verbunden, an dem ein
Führungsbolzen 120 angebracht ist. Der Führungsbolzen 120 ist in einer Bohrung 122
des Tragarms 112 in einer zur Längsachse der Koppelstange 12 im wesentlichen parallelen
Richtung verschiebbar geführt. Der Wandler 10 steht mit dem Schieber 118 über das
Zwischenglied 106 in Verbindung. Mittels der Linear-Stellvorrichtung 116 kann der
Wandler 10 über den Schieber 118 und das Zwischenglied 106 in Längsrichtung der Koppelstange
12 feinfühlig verstellt werden. Die Linear-Stellvorrichtung 116 kann insbesondere
eine nicht näher dargestellte hydraulische Kolben/Zylinder-Anordnung aufweisen, die
bei Betätigung an ihrem von dem Wandler 10 abliegenden Ende eine Feineinstellung des
Wandlers 10 samt Koppelstange 12 gegenüber dem Tragarm 112 in der zu diesem im wesentlichen
senkrechten Richtung erlaubt.
[0062] An der Basis 110 ist ferner ein Ohrtrichter 96 leicht abnehmbar angebracht. Zum Festklemmen
und Lösen des Ohrtrichters 96 dient eine mit der Basis 110 und dem Ohrtrichter 96
zusammenwirkende Klemme 124. Der Ohrtrichter 96 nimmt den von dem Wandler 10 abliegenden
Teil der Koppelstange 12 auf, wobei die Längsachse der Koppelstange 12 mit der Längsachse
des Ohrtrichters ausgerichtet werden kann. Gegebenenfalls kann der Ohrtrichter 96
zum Ausgleichen geringer räumlicher Winkel kardanisch an der Basis 110 gelagert sein.
[0063] Bei gelöster Klemmung des Kugelgelenks 44 lässt sich die Linear-Stellvorrichtung
116 um das Zentrum der Gelenkkugel 76 in allen drei rotatorischen Freiheitsgraden
des Raums drehen. Der gegenseitige Abstand der Längsachsen von Linearführung 48 und
Koppelstange 12 kann bei gelöster Klemmschraube 114 eingestellt werden. Durch Befestigen
der Fixiereinrichtung 108 am Körper des Probanden, Positionieren des an der Fixiereinrichtung
befestigten Systems, nachfolgende Klemmung der Klemmschrauben 78 und 114 und entsprechendes
Einstellen der Linear-Stellvorrichtung 116 ist somit eine exakte, spielfreie Positionierung
des zweckmäßig kugeligen freien Wirkendes 66 der Koppelstange 12 zum Umbo als körperfestem
Zielpunkt möglich. Die Position des freien Wirkendes 66 kann dabei zum Beispiel durch
ein Mikroskop kontrolliert werden. Durch das gegenseitige Versetzen von Koppelstange
12 und Positioniereinrichtung 40 ist sichergestellt, dass die optische Achse 102 des
Mikroskops bzw. des bloßen Auges 104 des Arztes (FIG. 6) nicht vom Positioniersystem
selbst oder dessen Bestandteilen verdeckt wird.
[0064] Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht das Zwischenglied 106 aus zwei
parallel angeordneten einfachen Biegefedern, von denen in der Figur nur die eine zu
erkennen ist, während die andere senkrecht zur Bildebene versetzt dahinter verläuft.
Das Feder/Massesystem, welches das Zwischenglied 106 sowie den elektromechanischen
Wandler 10 und die Koppelstange 12 einschließt, ist vorzugsweise so ausgelegt, dass
es eine Eigen- oder Resonanzfrequenz (beziehungsweise im Falle mehrerer Eigenfrequenzen
eine niedrigste erste Eigenfrequenz) im Bereich von 0,5 bis 5 Hz hat. Dadurch werden
dynamische Kräfte mit höherer als dieser Eigenfrequenz, die zum Beispiel durch versehentliche
Stöße auf die Positioniereinrichtung 40 auftreten können, wenn überhaupt, nur wesentlich
abgeschwächt von der Positioniereinrichtung 40 auf die Koppelstange 12 übertragen.
Die Koppelstange 12 macht jedoch normalerweise die quasistationären Positioniereinstellungen
der Positioniereinrichtung 40 mit. Wenn allerdings beim Positionieren der Wandler
10 dem Zielort versehentlich zu weit angenähert wird, können die das Zwischenglied
106 bildenden Biegefedern ausweichen und auch dadurch einer Beschädigung von Mittel-
und/oder Innenohr entgegenwirken.
[0065] Es versteht sich, dass das Zwischenglied 106 grundsätzlich auch in anderer Weise
aufgebaut sein kann. Zum Beispiel kann das Zwischenglied 106 einen Kraftbegrenzer,
beispielsweise in Form einer Reibungs- oder Induktionskupplung, enthalten, der Kräfte
nur bis zu einem vorgegebenen oberen Grenzwert durchlässt.
1. Gerät zur präoperativen Demonstration mindestens teilweise implantierbarer Hörsysteme
für die Rehabilitation von Hörstörungen, mit
einem elektromechanischen Wandler (10), der von der Seite des äußeren Gehörgangs her
mit mindestens näherungsweise dem Zentrum des Trommelfells (14) und damit dem Endpunkt
des Hammergriffs nichtinvasiv koppelbar ist, um das Trommelfell in mechanische Schwingungen
zu versetzen, und
einer elektronischen Audiosignalerzeugungseinheit (20, 32, 34),
gekennzeichnet durch eine zwischen die Audiosignalerzeugungseinheit (20, 32, 34) und den elektromechanischen
Wandler (10) angeschlossene elektronische Audiosignalverarbeitungseinheit (16, 20,
24, 32, 34, 36) zum Ansteuern des elektromechanischen Wandlers, die der Audiosignalverarbeitungselektronik
des jeweiligen zu implantierenden Implantates entspricht oder letztere simuliert.
2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (26) zum Anpassen der Audiosignalverarbeitungseinheit (16, 20, 24, 32, 34,
36) an den individuellen Hörschaden des betreffenden Patienten.
3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Audiosignalerzeugungseinheit (20, 32, 34) Mittel (28) zum Abspielen eines Daten-
oder Tonträgers zugeordnet sind.
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Abspeichern von Parametersätzen zum Einstellen der Audiosignalverarbeitungseinheit
(16, 20, 24, 32, 34, 36) sowie durch Mittel zur Auswahl und Übertragung eines beliebigen Parametersatzes an die Audiosignalverarbeitungseinheit.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Audiosignalverarbeitungseinheit eine programmierbare Prozessoreinheit (20, 32,
34, 36) aufweist, die vorzugsweise die Funktionen sowohl der Audiosignalerzeugungseinheit
(20, 32, 34) als auch der Audiosignalverarbeitungseinheit (16, 20, 24, 32, 34, 36)
ausführt.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Audiosignalverarbeitungseinheit eine Treiberelektronik (16) zum Ansteuern des
elektromechanischen Wandlers (10) aufweist.
7. Gerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen zwischen der programmierbaren Prozessoreinheit (20, 32, 34, 36) und der Treiberelektronik
(16) angeschlossenen Digital/Analog-Wandler (24).
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberelektronik (16) und der Digital/Analog-Wandler (24) in einem Hardware-Interface
(18) integriert sind.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbare Prozessoreinheit ein Personal Computer (PC) (20) oder ein digitaler
Signalprozessor (DSP) (32) ist.
10. Gerät nach Anspruch 9 mit einer Treiberelektronik nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine digitale Logikbaugruppe (22) zur vorzugsweise bidirektionalen Datenkommunikation
zwischen dem Personal Computer (PC) (20) und der Treiberelektronik (16).
11. Gerät nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbare Prozessoreinheit ein digitaler Signalprozessor (DSP) (32) ist
und dass die Treiberelektronik (16), der Digital/Analog-Wandler (24) und der digitale
Signalprozessor in einem Hardware-Interface (18) integriert sind.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbare Prozessoreinheit ein digitaler Signalprozessor (DSP) (32) ist
und dass ein Display zum Anzeigen von Audiosignalerzeugungs- und Audiosignalverarbeitungsdaten
und/oder eine Eingabevorrichtung (26) zum Anliefern von Befehlen und Parametern zu
dem digitalen Signalprozessor (32)vorgesehen sind.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Audiosignalverarbeitungseinheit (34) eine Audiosignalverarbeitungselektronik
sowie eine Treiberelektronik zum Ansteuern des Wandlers (10) aufweist, wie sie in
dem jeweiligen zu implantierenden Implantat enthalten sind, wobei die Audiosignalverarbeitungselektronik
und die Treiberelektronik vorzugsweise in einem Interface (34) integriert sind.
14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Audiosignalerzeugungseinheit eine programmierbare Prozessoreinheit (20, 32, 36),
vorzugsweise in Form eines Personal Computer (PC) (20), vorgesehen ist.
15. Gerät nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch eine bidirektionale Schnittstelle (22) zum Übertragen von Daten zwischen der Audiosignalerzeugungseinheit
(20) und der Audiosignalverarbeitungselektronik (34).
16. Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch einen Mikrocomputer (36), der mit der Audiosignalverarbeitungselektronik (34) und
der Treiberelektronik (34) in eine bauliche Einheit (30) zusammengefasst ist.
17. Gerät nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (26) zum Anliefern von Befehlen und Parametern zu dem Mikrocomputer
(36).
18. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Quellimpedanz des elektromechanischen Wandlers (10) im gesamten spektralen
Übertragungsbereich deutlich größer ist als die mechanische Lastimpedanz, die durch
das biologische System Trommelfell, Gehörknöchelchenkette und Innenohr gebildet wird.
19. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der elektromechanische Wandler
(10) durch die konstruktive Gestaltung des Wandlergehäuses akustisch so gekapselt
ist, dass das Schallsignal, das durch die schwingenden Wandlerstrukturen abgestrahlt
wird, so minimiert ist, dass bei hohen Stimulationspegeln auf eine akustische Vertäubung
des kontralateralen, nicht untersuchten Ohres verzichtet werden kann.
20. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Wandler (10) nach dem piezoelektrischen Prinzip arbeitet.
21. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät doppelt ausgeführt ist, um eine simultane, beidohrige Stimulation und Prüfung
des Gehörs zu ermöglichen.
22. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein mit dem elektromechanischen Wandler (10) koppelbares Koppelelement (12), das
von außen durch den äußeren Gehörgangs auf mindestens näherungsweise das Zentrum des Trommelfells
(14) und damit auf den Endpunkt des Hammergriffs nichtinvasiv aufsetzbar ist.
23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (12) als stabförmiges, in axialer Richtung steifes und vorzugsweise
manuell leicht biegbares Bauteil ausgeführt ist, dessen von dem Wandler (10) abgewandtes
Wirkende (66) konstruktiv so ausgebildet ist, dass ein verletzungsfreier, mechanischer
Kontakt zum Zentrum des Trommelfells (14) gewährleistet ist
24. Gerät nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Wandler (10) in einem in den Eingangsbereich des äußeren Gehörgangs
einzubringenden Wandlergehäuse untergebracht ist, dessen geometrische Abmessungen
so gewählt sind, dass die untersuchende Person auch unter Verwendung eines Mikroskops
freie Sicht auf das das Zentrum des Trommelfells (14) mechanisch kontaktierende Wirkende
(66) des Koppelelementes (12) behält.
25. Gerät nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (12) über eine mechanische Steckverbindung mit dem Wandler (10)
verbunden ist
26. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Wandler (10), gegebenenfalls in Verbindung mit dem mechanischen
Koppelelement (12), eine erste mechanische Resonanzfrequenz am oberen Ende des spektralen
Übertragungsbereiches von ≥ 10 kHz hat.
27. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (10), gegebenenfalls mit Koppelelement (12), im gesamten spektralen,
audiologischen Übertragungsbereich bei mechanisch angekoppelter Gehörknöchelchenkette
maximale Auslenkungsamplituden im Bereich von 1 - 5 µm erzeugt, die einem äquivalenten
Schalldruckpegel von 120 - 140 dB SPL entsprechen.
28. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Positioniereinrichtung (40) zum Positionieren des Wandlers (10) mit Bezug auf
das Zentrum des Trommelfells.
29. Gerät nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch eine Fixiereinrichtung (108) für die feste, spielfreie Anbindung der Positioniereinrichtung
an den menschlichen Schädel.
30. Gerät nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Positioniereinrichtung (40) und dem elektromechanischen Wandler (10)
ein Zwischenglied (106) angeordnet ist, das so ausgelegt und bemessen ist, dass es
quasistationäre Positioniereinstellungen von der Positioniereinrichtung zu dem elektromechanischen
Wandler überträgt, aber eine Übertragung mindestens von dynamischen Kräften von der
Positioniereinrichtung auf den Wandler mindestens so weit herabsetzt, dass das Risiko
einer Mittel- oder Innenohrschädigung deutlich gemindert ist.
31. Gerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied (106) als insbesondere aus einer oder mehreren Biegefedern bestehendes
Federglied ausgeführt ist.
32. Gerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das das Federglied (106) sowie den elektromechanischen Wandler (10) und gegebenenfalls
das Koppelelement (12) einschließende Feder/Massesystem eine Eigenfrequenz im Bereich
von 0,5 bis 5 Hz hat.
33. Gerät nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (12) als Koppelstange ausgebildet ist und das Federglied (106)
mindestens näherungsweise senkrecht zu der Längsachse der Koppelstange ausgerichtet
ist.
34. Verfahren zur präoperativen Demonstration mindestens teilweise implantierbarer Hörsysteme
mit einer Audiosignalverarbeitungseinheit und einem von der Audiosignalverarbeitungseinheit
angesteuerten elektromechanischen Wandler, der an eine vorgewählte Ankoppelstelle
insbesondere an die Ossikelkette ankoppelbar ist und die Ankoppelstelle in mechanische
Schwingungen versetzen kann, wobei im Zuge des Verfahrens
(a) eine Audiosignalverarbeitungseinheit mit einem Audiosignalverarbeitungsverhalten
entsprechend dem zu implantierenden Hörsystem mit Test und Demonstrationssignale beaufschlagt
wird, um Ausgangssignale zum Ansteuern des elektromechanischen Wandlers zu erzeugen;
(b) die im Schritt (a) erzeugten Ausgangssignale auf einem Signalspeicher abgelegt
werden;
(c) die Schritte (a) und (b) mit unterschiedlichen Sätzen audiologischer Anpassparameter
wiederholt werden;
(d) ein elektromechanischer Wandler (10) von der Seite des äußeren Gehörgangs her,
vorzugsweise mittels eines Koppelelements (12), mit mindestens näherungsweise dem
Zentrum des Trommelfells (14) und damit dem Endpunkt des Hammergriffs nichtinvasiv
gekoppelt wird; und
(e) an den Wandler auf dem Signalspeicher abgelegte Ausgangssignale angelegt werden,
um das Trommelfell in mechanische Schwingungen zu versetzen.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt (a) erzeugten Ausgangssignale digitalisiert werden, bevor sie im Schritt
(b) auf dem Signalspeicher abgelegt werden.
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (e) für mehrere Sätze von audiologischen Anpassparametern wiederholt
wird.