Funktionelle Messungen am Kaninchenohr nach Implantation einer
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Aus der Klinik für kleine Haustiere der Tierärztlichen Hochschule Hannover und der Klinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde der Medizinischen Hochschule Hannover Funktionelle Messungen am Kaninchenohr nach Implantation einer neu entwickelten Gehörknöchelchenprothese INAUGURAL-DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin (Dr. med. vet.) durch die Tierärztliche Hochschule Hannover Vorgelegt von Larissa Schulze Rückamp aus Detmold Hannover 2002 Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. med. vet. A. Tipold für die Tierärztliche Hochschule Hannover Prof. Dr. rer. biol. hum. R.D. Battmer Dr. med. M. Stieve für die Medizinische Hochschule Hannover 1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. med. vet. A. Tipold 2. Gutachter: PD Dr. rer. nat. S. Schmidt Tag der mündlichen Prüfung: 20.11.2002 Meinen Brüdern Hubertus und Hendrik in Erinnerung an meine Mutter Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG............................................................................................... 13 2 LITERATURÜBERSICHT.......................................................................... 15 2.1 AUDITORISCHES SYSTEM ......................................................................................15 2.1.1 Bau und Funktion des äußeren Ohres ................................................................15 2.1.2 Bau und Funktion des Mittelohres .....................................................................16 2.1.3 Bau und Funktion des Innenohres......................................................................18 2.1.4 Anatomie und Funktionsbeiträge der zentralen Hörbahn....................................20 2.2 AUDIOMETRISCHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN ..................................................21 2.2.1 Elektrische Reaktionsaudiometrie (ERA) ..........................................................22 2.2.1.1 Anatomische Grundlagen ..............................................................................23 2.2.1.2 Elektrophysiologische Grundlagen ................................................................26 2.2.1.3 Messtechnische Grundlagen ..........................................................................29 2.2.1.4 Hörschwellenermittlung mittels Luft- und Knochenleitung............................34 2.2.1.5 AEP beim Kaninchen ....................................................................................36 2.2.1.5.1 Einflussfaktoren auf Messergebnisse der FAEP ...................................38 2.2.1.5.1.1 Biologische Einflussfaktoren.........................................................39 2.2.1.5.1.2 Methodische Einflussfaktoren .......................................................41 2.2.2 Physikalische und technische Grundlagen der Impedanzaudiometrie .................42 2.2.2.1 Tympanometrie .............................................................................................44 2.3 2.2.2.1.1 Darstellung der Impedanzänderung im Tympanogramm ......................47 2.2.2.1.2 Anwendungsgebiete.............................................................................49 2.2.2.1.3 Äußere Einflüsse und Fehlerquellen ....................................................50 PATHOPHYSIOLOGIE DES HÖRENS ........................................................................50 2.3.1 Retrokochleäre Störungen .................................................................................51 2.3.2 Sensorische Störungen ......................................................................................52 2.3.3 Konduktive Störungen.......................................................................................54 2.4 THERAPIE DER KONDUKTIVEN STÖRUNGEN ..........................................................56 2.5 MATERIALIEN FÜR DIE KETTENREKONSTRUKTION...............................................58 2.6 FOLGERUNGEN AUS DER LITERATUR UND DARAUS RESULTIERENDE ZIELSETZUNG FÜR DIE EIGENEN UNTERSUCHUNGEN ...................................................................62 Inhaltsverzeichnis 3 MATERIAL UND METHODEN................................................................. 64 3.1 ZEITRAUM UND ORT DER UNTERSUCHUNG ...........................................................64 3.2 MATERIAL ............................................................................................................64 3.2.1 Versuchstiere ....................................................................................................64 3.2.2 Geräte ...............................................................................................................65 3.2.2.1 Messsysteme .................................................................................................65 3.2.2.1.1 Lautsprecher........................................................................................65 3.2.2.1.2 Knochenhörer ......................................................................................66 3.2.2.1.3 Elektroden ...........................................................................................66 3.2.2.1.4 Verstärker............................................................................................66 3.2.2.1.5 Tympanometer ....................................................................................67 3.2.2.1.6 Ohrstopfen...........................................................................................67 3.2.2.1.7 Lasermikroskop ...................................................................................67 3.2.3 Implantate .........................................................................................................68 3.3 METHODEN ...........................................................................................................68 3.3.1 Versuchsplan.....................................................................................................68 3.3.2 Ablauf der Implantation ....................................................................................71 3.3.2.1 Anästhesie und Operationsvorbereitung.........................................................71 3.3.2.2 Operationstechnik .........................................................................................73 3.3.2.3 Postoperative Betreuung................................................................................74 3.3.3 Ableitung der akustisch evozierten Potenziale und der evozierten Potenziale mittels Knochenleitung......................................................................................75 3.3.3.1 Geräteeinstellung...........................................................................................75 3.3.3.2 Arbeitsablauf.................................................................................................78 3.3.3.3 Dokumentation..............................................................................................81 3.3.3.4 Auswertung...................................................................................................81 3.3.4 Tympanometrie .................................................................................................83 3.3.4.1 Geräteeinstellung...........................................................................................83 3.3.4.2 Arbeitsablauf.................................................................................................84 3.3.4.3 Dokumentation..............................................................................................84 3.3.4.4 Auswertung...................................................................................................85 Inhaltsverzeichnis 3.3.5 Explantation......................................................................................................86 3.3.5.1 Durchführung................................................................................................86 3.3.5.2 Makroskopische Befunderhebung..................................................................86 3.4 4 STATISTISCHE BEARBEITUNG ...............................................................................87 ERGEBNISSE............................................................................................... 89 4.1 DARSTELLUNG DER EVOZIERTEN HIRNSTAMMPOTENZIALE IM ZEITVERLAUF .....89 4.1.1 Frühe Akustisch evozierte Potenziale (Klick) ....................................................89 4.1.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip) .................................................................91 4.1.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale .....................................................92 4.2 ERMITTLUNG DER POTENZIALSCHWELLEN ..........................................................94 4.2.1 Frühe akustisch evozierte Potenziale (Klick) .....................................................94 4.2.2 Frühe akustisch evozierte Potenziale (Pip).........................................................97 4.2.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale .....................................................98 4.3 EINFLUSS DER AKUSTISCHEN REIZFORM (KLICK- UND PIP-REIZ) AUF DIE POTENZIALSCHWELLE ..........................................................................................99 4.4 EINFLUSS DER IMPLANTAT-PORENGRÖßE AUF DIE POTENZIALSCHWELLE ......... 100 4.5 LATENZEN .......................................................................................................... 103 4.5.1 Latenzen der Welle I ....................................................................................... 103 4.5.1.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz)................................................ 103 4.5.1.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) ................................................... 105 4.5.1.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale ............................................... 106 4.5.2 Latenzen der Welle II...................................................................................... 107 4.5.2.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz)................................................ 107 4.5.2.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) ................................................... 109 4.5.2.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale ............................................... 110 4.5.3 Latenzen der Welle III..................................................................................... 111 4.5.3.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz)................................................ 111 4.5.3.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) ................................................... 113 4.5.3.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale ............................................... 114 4.5.4 Latenzen der Welle IV .................................................................................... 115 4.5.4.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz)................................................ 115 Inhaltsverzeichnis 4.5.4.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) ................................................... 117 4.5.4.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale ............................................... 119 4.5.5 Latenzen der Welle V...................................................................................... 120 4.5.5.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz)................................................ 120 4.5.5.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) ................................................... 121 4.5.5.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale ............................................... 122 4.6 EINFLUSS DER VERWENDETEN STIMULUSFORMEN (KLICK- UND PIP-REIZ) AUF DIE ERMITTELTEN 4.7 LATENZEN ................................................................................... 124 INTERPEAKLATENZEN (IPL) DER WELLEN I BIS IV ........................................... 125 4.7.1 Interpeaklatenzen bei Verwendung von Klick-Reizen...................................... 125 4.7.2 Interpeaklatenzen bei Verwendung vom 8 kHz-Pip-Reiz................................. 126 4.7.3 Interpeaklatenzen zwischen mittels Knochenleitung evozierten Potenzialen .... 127 4.8 TYMPANOMETRIE ............................................................................................... 128 4.8.1 Compliance ..................................................................................................... 129 4.8.2 Amplitudendruck ............................................................................................ 130 4.8.3 Gradient .......................................................................................................... 132 4.8.4 Gehörgangsvolumen ....................................................................................... 134 4.8.5 Einfluss der Compliance auf die Potenzialschwelle ......................................... 135 4.9 5 MAKROBEFUNDE................................................................................................. 136 DISKUSSION ............................................................................................. 141 5.1 DISKUSSION VON MATERIAL UND METHODE ...................................................... 141 5.1.1 Tiere ............................................................................................................... 141 5.1.2 Narkose........................................................................................................... 141 5.1.3 Messgeräte und Messmethode ......................................................................... 144 5.2 DISKUSSION DER ERGEBNISSE............................................................................. 147 5.2.1 Darstellung der evozierten Potenziale im Zeitverlauf....................................... 147 5.2.2 Potenzialschwellen.......................................................................................... 148 5.2.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale ................................................... 152 5.2.4 Einfluss der Porengröße der Implantate auf die Potenzialschwellen................. 153 5.3 LATENZEN .......................................................................................................... 154 5.3.1 Akustisch evozierte Potenziale ........................................................................ 154 Inhaltsverzeichnis 5.3.2 Knochenleitung ............................................................................................... 156 5.4 TYMPANOMETRIE ............................................................................................... 157 5.4.1 Compliance ..................................................................................................... 157 5.4.2 Amplitudendruck ............................................................................................ 159 5.4.3 Gradient .......................................................................................................... 159 5.4.4 Gehörgangsvolumen ....................................................................................... 160 5.5 ABSCHLIEßENDE BETRACHTUNG ........................................................................ 160 6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 163 7 SUMMARY................................................................................................. 165 8 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................... 167 9 ANHANG .................................................................................................... 184 Abkürzungen und Termini technici Abb. Abbildung AEP akustisch evozierte Potenziale BEP mittels Knochenleitung evozierte Potenziale (bone-stimulation) BERA Brainstem evoked response audiometry bzw. beziehungsweise °C Grad Celsius ca. circa cm Zentimeter Ca Compliance daPa Deka dB Dezibel dB HL Dezibel Hörschwelle (Hearing Level) dB nHL Dezibel normalisierte Hörschwelle dB p.e.SPL Dezibel peak equivalent sound pressure level dB SL Dezibel Hörschwelle; sensation level dB SPL Dezibel Schalldruckpegel; Sound pressure level d.h. das heißt EEG Elektroencephalogramm EKG Elektrokardiogramm EMG Elektromyographie ERA Elektrische Reaktionsaudiometrie; electric response audiometry et al. et alii Fa. Firma FAEP Frühe akustisch evozierte Potenziale g Gramm ggr./mgr./hgr. geringgradig/mittelgradig/hochgradig h hora Hz Hertz IPL Interpeaklatenz Kap. Kapitel kg Kilogramm Abkürzungen und Termini technici KGW Kilogramm Körpergewicht kHz Kilohertz kΩ Kiloohm l Liter L Lautstärkepegel lfd. Nr. laufende Nummer M. Musculus MAEP Mittlere akustisch evozierte Potenziale mg Milligramm mho Ohm rückwärts Min Minute mJ Milli-Joule ml Milliliter MΩ Mega-Ohm ms Millisekunde MW Mittelwert mV Millivolt n Probenanzahl N. Nervus nHL normalised hearing level Nr. Nummer nV Nanovolt p Signifikanzwert p0 Schalldruck P0 bis P5 Potenzial Null bis Potenzial fünf Pa Pascal PC Personal Computer PORP Partial Ossicular Replacement Prothesis post OP post operationem r Rangkorrelationskoeffizient s. siehe Abkürzungen und Termini technici S. Seite SA Standardabweichung SAEP Späte akustisch evozierte Potenziale SAP Summenaktionspotenzial SAS Statistical Analysis System SFAEP Sehr frühe akustisch evozierte Potenziale SSAEP Sehr späte akustisch evozierte Potenziale Tab. Tabelle TGA Trommelfell-Gehörknöchelchen-Apparat TiO2 Titandioxid TORP Total Ossicular Replacement Prothesis u. und vgl. vergleiche Ya Admittanz Za akustische Impedanz ZNS Zentrales Nervensystem z.B. zum Beispiel µ mikro (x 10 –6) µV Mikrovolt Ω Ohm Einleitung 13 1 Einleitung Bei der operativen Behandlung der chronischen Otitis media beim Menschen stellt der Wiederaufbau einer schallübertragenden Kette den entscheidenden Teil der Wiederherstellung des Gehörs dar. Für diese Kettenrekonstruktion wurden bisher Implantate aus den unterschiedlichsten Materialien verwendet. Die bisher verfügbaren Ersatzprothesen waren jedoch alle mit gewissen Nachteilen behaftet. Dies betrifft den Verlust durch Extrusion und Auflösung, sowie das mangelnde oder gar komplette Verwachsen mit Mittelohrstrukturen und damit einer suboptimalen Schallübertragung. Im Rahmen dieser tierexperimentellen Studie sollten neu entwickelte Titandioxid Implantate mit unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit hinsichtlich ihrer audiologischen sowie biomechanischen Eigenschaften über einen Zeitraum von 43 Wochen erstmalig beim Kaninchen getestet werden, um Informationen über die Schallübertragung der Prothesen in vivo zu erhalten. Das Kaninchen wurde bereits in früheren Studien als geeignetes Tiermodell für Gehörstudien etabliert (GEYER 1990; BRAUN 1996; SCHWAGER 1998a). Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit sind hirnstammaudiometrische Messungen sowie die Impedanzmessung des Mittelohr-Systems. Bei der Hirnstammaudiometrie handelt es sich um ein nicht-invasives, objektives, audiometrisches Verfahren, bei dem akustisch evozierte Potentiale gemessen werden. Bei diesen handelt es sich um elektrische Spannungen, die durch akustische Reize ausgelöst im Elektroenzephalogramm (EEG) registriert werden können. Dieses Verfahren ist nicht auf eine aktive Mitarbeit des Patienten angewiesen und eignet sich daher für den Einsatz in der Pädiatrie und Veterinärmedizin. Durch die Messung der akustisch evozierten Potentiale kann die Hörschwelle vor und nach dem Einsetzen der Gehörknöchelchenprothese ermittelt werden. Dabei sollten verschiedene akustische Reize (Klick- und Pip-Reiz) mit unterschiedlichen Frequenzspektren verwendet werden, um weitere Erkenntnisse für die optimale Stimulusform bei der Ableitung der akustisch evozierten Potentiale beim Kaninchen zu gewinnen. 14 Einleitung Um kochleäre Schädigungen, die während des operativen Eingriffes auftreten können, zu erkennen oder auszuschließen, sollte zur Bestimmung der Schallempfindungskomponente die Knochenleitung eingesetzt werden. Für diese Technik mussten im Rahmen dieser Arbeit Referenzwerte für das Kaninchen ermittelt werden. Zur direkten Funktionsdiagnostik des Mittelohres sollte die Tympanometrie angewendet werden. Bei dieser wird die Impedanz (Schallhärte) des Trommelfells während einer Druckveränderung im äußeren Gehörgang registriert, um die Trommelfellbeweglichkeit zu beurteilen, wenn sich die mechanischen Gegebenheiten im Mittelohr verändern. In Vorversuchen wurde diese Technik für das Kaninchen etabliert und Referenzwerte gesammelt. Mit Hilfe dieser vielfältigen audiometrischen Techniken sollte mehr Erfahrung über Messungen des Hörvermögens beim Kaninchen gewonnen werden und diese bei der Evaluation von neu entwickelten Gehörknöchelchenprothesen zum Einsatz kommen. Literaturübersicht 2 15 Literaturübersicht 2.1 Auditorisches System Das auditorische System des Kaninchens basiert prinzipiell auf denselben anatomischen Strukturen und Funktionsmechanismen wie bei anderen Säugetieren und beim Menschen. Das Säugetierohr wird anatomisch und funktionell in drei Abschnitte untergliedert. Das äußere Ohr besteht aus der Ohrmuschel und dem äußeren Gehörgang. Das Mittelohr befindet sich in der Paukenhöhle, einem luftgefüllten Raum, der nach außen durch das Trommelfell und zum Innenohr hin durch das runde und ovale Fenster begrenzt wird. Im Mittelohr befinden sich die Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel. Das Innenohr ist vollständig in einen Knochen, das Felsenbein, eingebettet. Es besteht aus dem Gleichgewichtsorgan mit drei Bogengängen und einem schneckenförmigen Gang, der Kochlea. Der Hörvorgang wird von SIMS (1989) als Ablauf dreier aufeinander folgender Ereignisse beschrieben: 1. Fortleitung (Konduktion) von Schallwellen durch Luft oder Flüssigkeiten, 2. Umwandlung (Transduktion) der zugeführten Schallenergie in neurale Aktivität 3. Erregungsleitung (Transmission) entlang definierter Wege im Zentralnervensystem zur Verarbeitung und Wahrnehmung von Qualität und Intensität des Schalls. 2.1.1 Bau und Funktion des äußeren Ohres Beim Kaninchen besteht das äußere Ohr aus der Ohrmuschel (Auricula) und dem rechtwinklig dazu verlaufenden äußeren Gehörgang (Meatus acusticus externus). Die Ohrmuschel erhält ihre Form durch den Ohrmuschelknorpel (Cartilago auriculae), der in Abhängigkeit von der Kaninchenrasse unterschiedlich geformt sein kann (BROWN 1994). Die Ohrmuschel nimmt den Luftschall auf und leitet ihn zum Trommelfell weiter (PIERAU 2000). Dieses gerät in Schwingungen und überträgt diese auf die Gehörknöchelchenkette. 16 Literaturübersicht 2.1.2 Bau und Funktion des Mittelohres In der luftgefüllten Paukenhöhle des Mittelohres befindet sich die Gehörknöchelchenkette, bestehend aus Hammer (Malleus), Amboss (Incus), dem mit dem Crus longum des Amboss verbundenen Linsenbeinchen (Os lenticulare) und dem Steigbügel (Stapes) (s. Abb. 1). Die Ossikelkette stellt eine bewegliche Verbindung zwischen dem Trommelfell und dem ovalen Fenster (Sive ovalis) dar. Der Hammerschaft (Manubrium mallei) ist mit dem Trommelfell fest verwachsen. Die Gehörknöchelchen bilden mit dem Trommelfell und den beiden kleinen Muskeln der Paukenhöhle (M. tensor tympani und M. stapedius) eine funktionelle Einheit, den sogenannten Schallleitungsapparat (ZENNER 1994). Die Schwingungen des Trommelfells werden vom Hammer über den Amboss auf den Steigbügel übertragen, der mit seiner Fußplatte im ovalen Fenster befestigt ist. Diesem benachbart liegt das durch eine Membran verschlossene runde Schneckenfenster (Sive rotunda) (BARONE et al. 1973; DAVID 1999). Die Aufgabe des Schallleitungsapparates besteht darin, den Schall dem tief im Schädelinneren geschützten Innenohr zuzuleiten. Zusätzlich müssen die Schallwellen der Luft möglichst verlustfrei in das viel schallhärtere Medium Perilymphe geleitet werden. Denn beim Aufprall von Luftschwingungen auf Flüssigkeit geht aufgrund der unterschiedlichen Impedanzen von Luft und Wasser ein Großteil der akustischen Energie durch Reflexion verloren. Nur ein kleiner Teil der Schallenergie tritt in die Flüssigkeit ein. Daher passt das Mittelohr die unterschiedlichen Impedanzen einander an und fungiert somit als Schalldruckverstärkersystem (PIERAU 2000). Außerdem fungiert das Mittelohr als Schallschutzsystem. Die beiden Mittelohrmuskeln kontrahieren sich in Abhängigkeit von Intensität und Frequenz des Stimulus und regulieren so die Schallübertragung durch die Ossikelkette. Der M. tensor tympani setzt am Hammergriff an, bei Kontraktion spannt er das Trommelfell, es kommt zur vermehrten Schallwellenreflexion und somit zu verminderter Schallübertragung. Die Kontraktion des M. stapedius bewirkt die Feststellung des Stapes im ovalen Fenster und führt damit zu einer geringeren Energieübertragung (SCHRÖDER 1989; DAVID 1999). HÜTTENBRINK (1992a) schreibt den Mittelohrmuskeln eine zusätzliche Bedeutung zu. Literaturübersicht 17 Durch die Kontraktion der Muskeln werden die Gelenke der Ossikelkette bewegt und sorgen somit für die zur Ernährung des hyalinen Knorpels notwendige Zirkulation der Synovialflüssigkeit. Abb. 1: Menschliche Gehörknöchelchenkette, aus SCHIEBLER et al. (1999). Bei allen Säugetieren einschließlich des Menschen ist der Bau des Mittel- und Innenohrs prinzipiell gleich. Mit zunehmender Körpergröße wachsen die Mittelohrstrukturen jedoch nicht proportional mit. So ist der Hammer des Hausrindes nur 3,8-mal so groß wie bei der Ratte. Beim Chinchilla ist das Trommelfell sogar größer als bei der Giraffe (HÜTTENBRINK 1995). Die Tabelle 1 verdeutlicht, dass bei Mensch und Kaninchen trotz unterschiedlicher anatomischer Abmessungen im Mittelohr eine Verstärkung des Schalls stattfindet, die beim Kaninchen etwa das Doppelte des Menschen beträgt. Bei gleicher Funktionsweise der dem Mittelohr nachgeschalteten anatomischen Strukturen des auditiven Systems müsste ein entsprechend besseres Hören bei Kaninchen gegenüber dem Menschen angenommen werden (SCHÖNFELDER u. ZSCHÄCKEL 1985). 18 Literaturübersicht Tab. 1: Zusammenstellung von Mittelohrdaten erwachsener Menschen und ausgewachsener Kaninchen, nach SCHÖNFELDER et al. (1990). Mensch Trommelfellfläche [mm ] 51,70 ± 6,24 2 Stapesbasis [mm ] 3,22 ± 0,34 Hammerschaftlänge [mm] 5,32 ± 0,42 Ambosslänge (crus longum) [mm] 4,10 ± 0,29 Flächenquotient 16,39 ± 2,25 Hebelquotient 1,30 ± 0,11 Verstärkungsfaktor 21,35 ± 3,76 Gewicht der Gehörknöchelchenkette [mg] 56,55 ± 4,50 2 Kaninchen 27,10 ±1,27 1,57 ± 0,12 4,83 ± 0,31 1,68 ± 0,12 16,88 2,88 48,61 13,2 ± 2,54 2.1.3 Bau und Funktion des Innenohres Im Innenohr befinden sich das periphere Gleichgewichtsorgan und die Kochlea, das eigentliche Hörorgan. Dieses einem Schneckenhaus ähnelnde Gebilde verläuft beim Kaninchen in 2 1/4 Windungen und beim Menschen in 2 1/2 Windungen spiralig um die eigene Achse (ECHTELER et al. 1994). Die Kochlea besteht aus drei flüssigkeitsgefüllten Räumen, der Paukentreppe (Scala tympani) und der Vorhofstreppe (Scala vestibuli), die mit kaliumarmer Flüssigkeit (Perilymphe) gefüllt sind und dem Schneckengang (Scala media), in der sich kaliumreiche Flüssigkeit (Endolymphe) befindet. An der Schneckenspitze (Helicotrema) sind die beiden mit Perilymphe gefüllten Räume miteinander verbunden. Die Scala vestibuli ist zum Mittelohr hin durch die Membran des ovalen Fensters und die Scala tympani durch die Membran des runden Fensters begrenzt. Die Scala media und die Scala vestibuli werden durch die Reissner’sche Membran getrennt. Die Grenze zwischen Scala media und Scala tympani bildet die Basilarmembran, auf der das Cortische Organ, das akustische Rezeptorenfeld, liegt (s. Abb. 2). Dieses enthält, in Stützzellen eingebettert, die in drei Reihen angeordneten äußeren und die in einer Reihe angeordneten inneren Haarzellen, die eigentlichen Hörsinneszellen. Jede Haarzelle besitzt an ihrem apikalen Ende ca. 80-100 in Reihen angeordnete Sinneshäarchen (Stereovilli), die in die Scala media hineinragen. Die äußeren Haarzellen sind durch ihr Aktomyosinfilamentskelett zur Kontraktion befähigt (ZENNER 1986). Am basalen Pol der äußeren Haarzellen inserieren überwiegend efferente Hörnervenfasern des olivocochleären Bündels und nur wenige afferente Fasern. Die inneren Literaturübersicht 19 Haarzellen sind nicht zur aktiven Bewegung befähigt und reagieren passiv auf die Schalldruckwelle (ECHTELER et al. 1994; HOTH u. LENARZ 1994; ERNST u. BATTMER 1998). Die Kochlea ist tonotopisch strukturiert, d.h. die Sensitivität für eine bestimmte Frequenz lässt sich einer Region der Kochlea zuordnen. Tiefe Frequenzen führen an der Schneckenspitze und hohe Frequenzen an der Schneckenbasis zur maximalen Auslenkung der Basilarmembran (MØLLER 1993). Die Bewegungen der Stapesfußplatte bewirken eine frequenz- und intensitätsabhängige Wanderwelle. Wenn diese die frequenzspezifische Region passiert, werden die dort lokalisierten Vibrationsverstärker (äußere Haarzellen) angeregt, die äußeren Haarzellen antworten durch frequenzkonforme Längenänderung. Dadurch entsteht ein körpereigenes mechanisches Signal, das dann von einigen inneren Haarzellen frequenzselektiv aufgenommen werden kann. Dieses kochleäre Verstärkersystem sensitiviert das Hörorgan vor allem für niedrige und mittlere Schalldruckpegel. Die Kochlea der Säugetiere kann auf eine sehr weite Frequenzspanne reagieren. Dies wird durch eine Verbreiterung der Basilarmembran von der Basis bis zur Spitze, eine variierende Dicke der Tektorialmembran und durch eine Längenzunahme der Stereovilli der Haarzellen von der Basis bis zur Spitze erreicht (ECHTELER et al. 1994). Säugetiere weisen eine große artspezifische Variabilität im Hörbereich auf. Beim Elefanten liegt die untere Hörgrenze bei ca. 14 Hz (Infraschall), bei einigen Fledermausarten reicht die obere Hörgrenze bis ca. 160 kHz (Ultraschall)(PENZLIN 1991; SCHMIDT-NIELSEN 1999). Die Höreindrücke des adulten Kaninchens erstrecken sich über ein Frequenzspektrum von 35 Hz bis 30,5 kHz (MC MULLEN u. GLASER 1982). BORG u. ENGSTRÖM (1983) ermittelten den sensitivsten Hörbereich des Kaninchens zwischen 6 und 16 kHz. Das gesunde menschliche Ohr hört Schall mit einer Frequenz von 20 Hz bis ca. 20 kHz und ist zwischen 2 kHz und 5 kHz am empfindlichsten (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). 20 Literaturübersicht Abb. 2: Schnitt durch das Felsenbein des Menschen, aus SILBERNAGL u. DESPOPOULOS (2001). 2.1.4 Anatomie und Funktionsbeiträge der zentralen Hörbahn Die von den Haarzellen ausgehenden afferenten und efferenten Nervenfasern werden zunächst im Ganglion spirale cochleae zusammengefasst und gehen dort über in den Hörnerv, den Pars cochlearis des Nervus vestibulocochlearis (VIII). Von dort ziehen die Nervenbahnen zum dorsalen bzw. ventralen Nucleus cochlearis. Der ventrale Nucleus cochlearis gibt hier sekundäre Nervenfasern (Stria acustica dorsalis) zur kontralateralen Seite ab. Von den Nuclei cochlearis ausgehend ziehen die Fasern zum Olivenkomplex mit seinen medialen und lateralen Anteilen. Hier erfolgt die erste Verrechnung der Zeitunterschiede zwischen dem rechten und linken Ohr, was das Richtungshören ermöglicht. Die nächste Station ist der Schleifenkern (Nucleus lemnicus lateralis) der Erregungen von der kontralateralen Seite aufnimmt und diese an den Colliculus inferior der Vierhügelplatte weitergibt. Literaturübersicht 21 Hier bestehen auch Verbindungen zu den oberen Hügeln, die Bestandteil der Sehbahn sind und somit die optischen und akustischen Signale verbinden. Der Colliculus inferior leitet die Erregung an den Kniehöcker des Thalamus, das Corpus geniculatum mediale, weiter. Vom Thalamus steigen die Fasern über die Radiatio acustica zum primären auditorischen Cortex (Area acustica) (WITTKE 1987; DAVID 1999; SEIFERLE 1992). Der auditorische Cortex des Kaninchens liegt caudal des Genu des Sulcus rhinalis lateralis des temporalen Cortex. Hier befinden sich zwei aneinanderliegende tonotopisch strukturierte Hörfelder, ein großes primäres und ein kleineres sekundäres Feld, das dorsal und anterior des primären Feldes lokalisiert ist. 2.2 Audiometrische Untersuchungsmethoden Die Aufgabe der Audiometrie besteht darin, das Hörvermögen zu überprüfen und im Falle einer Hörstörung Art und Ort der Schädigung zu ermitteln. Die Gesamtheit der audiometrischen Untersuchungsverfahren wird in subjektive und objektive Tests unterteilt. Im subjektiven Tests wird der Patient nach seiner subjektiven Einschätzung der bewussten auditorischen Wahrnehmung befragt. Zur Untersuchung nichtkooperativer Patienten (Kleinkinder, Menschen mit geistiger Behinderung oder psychogener Hörstörung) oder von Tieren gibt es objektive Testmethoden, die physikalisch messbare physiologische Reaktionen erfassen, die mit dem Hörvorgang einhergehen und nicht der willentlichen Steuerung des Patienten unterliegen. Bei der Impedanzaudiometrie wird mit Hilfe der Tympanometrie und der StapediusReflexmessung die Funktionsfähigkeit des Mittelohres untersucht (SIMS 1989). Das Tympanogramm gibt Aufschluss über das Vorliegen und die Ursache einer Mittelohrfunktionsstörung, liefert aber keine Daten über das genaue Ausmaß des Hörverlustes. Zudem werden das Innenohr und die zentrale Hörbahn mit diesem Verfahren nicht erfasst. Mit Hilfe der Ableitung akustisch evozierter Potenziale (AEP), einem Teilgebiet der elektrischen Reaktionsaudiometrie (ERA), werden die beim Hörvorgang entlang der Hörbahn auftretenden Aktionspotentiale von der Kochlea bis hin zum auditorischen Kortex registriert. Die AEP ermöglichen in Kombination mit der Impedanzaudiometrie eine Lokalisation von Hörstörungen (BUCHNER 2000) (s. Tab. 2). 22 Literaturübersicht In diesem Kapitel wird die Methode zur objektiven Hörschwellenmessung mittels Ableitung akustisch evozierter Potenziale sowie die Tympanometrie als Messverfahren zur Überprüfung der mechanischen Eigenschaften des Mittelohres näher erläutert. Tab. 2: Stellenwert der akustisch evozierten Potenziale in der Funktionsdiagnostik des auditorischen Systems im Vergleich mit der Impedanzaudiometrie, modifiziert nach HOTH u. LENARZ 1994. Messverfahren Mittelohr Innenohr Hörnerv Hirnstamm und Kortex Impedanzaudiometrie xxx --- --- --- Akustisch evozierte Potenziale x xxx xxx xxx --- keine Überprüfung mit dieser Messmethode möglich xxx Messverfahren ermöglicht direkte Untersuchung x Messverfahren ermöglicht indirekte Untersuchung 2.2.1 Elektrische Reaktionsaudiometrie (ERA) Die elektrische Reaktionsaudiometrie (electric response audiometry, ERA) ist ein Verfahren der objektiven Audiometrie. Mit Hilfe der ERA ist eine Diagnostik der Art und des Ausmaßes von Schädigungen der gesamten Hörbahn vom peripheren Hörorgan bis zur neuralen Verarbeitung möglich (MROWINSKI 2001). Von allen Stufen der Hörbahn, die sich vom Innenohr bis zur Hirnrinde erstreckt, lassen sich an der Kopfhaut elektrische Potenziale ableiten, die durch akustische Reize hervorgerufen werden. Die gemessenen Potenziale sind Teil der gesamten elektrischen Aktivität des Gehirns, die auf der peripheren Stimulation, der afferenten Erregungsleitung und der zentralen neuronalen Verschaltung basieren. Literaturübersicht 23 Durch Reizwiederholung und anschließende Mittelung hebt sich das evozierte Potenzial von der spontanen EEG-Aktivität ab und wird als Wellenverlauf im Zeit (ms)Spannungsdiagramm (µV) dargestellt. Die Nomenklatur innerhalb dieser Disziplin ist nicht immer einheitlich. Häufig verwendete Bezeichnungen sind „electric response audiometry (ERA)“, „brainstem evoked response audiometry (BERA)“, „brainstem auditory-evoked potential (BAEP)“ und „auditory-evoked brainstem response (ABR)“. Diese englischen Bezeichnungen weisen auf den Einsatz in der Hirnstammdiagnostik und audiometrischen Untersuchung hin. Die deutschen Bezeichnungen leiten sich von diesen ab. In der vorliegenden Arbeit wird die Bezeichnung „akustisch evozierte Potenziale (AEP)“ verwendet. JEWETT (1970) beschrieb erstmals die Möglichkeit, über Kopfhautelektroden die Reaktionen des Gehirnes auf einen Reiz im auditorischen System zu registrieren. Auf ihn geht auch die Bezeichnung der einzelnen Wellen im Diagramm zurück (J I bis J VII), deren Ursprung er in der unmittelbaren Nachbarschaft der Hörbahn vermutete. Die Registrierung ist sowohl in unmittelbarer Umgebung der Potenzialgeneratoren (Nahfeldtechnik) als auch in größerer Entfernung, beispielsweise mit Oberflächenelektroden von der Kopfhaut, (Fernfeldtechnik) möglich. 2.2.1.1 Anatomische Grundlagen Die topologische Zuordnung der evozierten Potenziale ist aufgrund tierexperimenteller Untersuchungen und klinischer Erfahrung beim Menschen sehr gut möglich (s. Abb. 3). Man vermutet, dass die Ursprungsgebiete der neuralen Generatoren bei Tieren mit denen des Menschen weitestgehend übereinstimmen (JEWETT et al. 1970; LENARZ 1987; ACHOR u. STARR 1980; MARSHALL 1985a; LUMENTA et al. 1986; STRAIN 1992; MØLLER 1993; BRAUN 1996). Über den Ursprung der frühen Potenziale (Welle I) herrscht Einigkeit. STÖHR et al. (1989) ordnen beim Menschen ebenso wie LUMENTA et al. (1986) beim Kaninchen die Welle I dem N. cochlearis (VIII) zu. Diese Welle spiegelt die Reizübertragungszeit von der Kochlea zum VIII. Gehirnnerven wieder. Die Welle II wurde bisher von den meisten Autoren als erste zentrale Welle, mit dem Nucleus cochlearis als Generator, angesehen (STARR u. ACHOR 1975; LUMENTA et al. 1986; 24 Literaturübersicht MAURER 1990; CHRISMAN 1991). Für die zentrale Lokalisation sprechen die Befunde, die bei tiefreichenden Hirnstammläsionen in tierexperimentellen Studien gewonnen werden konnten (MIKA 1987). MØLLER et al. (1981) vermuten aufgrund ihrer experimentellen Untersuchungen jedoch den Ursprung der Welle II im nicht-myelinisierten Anteil der Pars cochlearis des VIII. Gehirnnerven. Entsprechende Angaben finden sich bei anderen Autoren (MARSHALL 1985b; SIMS 1990; HOTH u. LENARZ 1994). Diese ersten beiden Wellen werden von ipsilateral zur stimulierten Seite liegenden Kerngebieten generiert (MIKA 1987; MAURER 1990). Die folgenden Wellen (III bis V) werden teilweise durch die sich kreuzenden Bahnen beeinflusst. Als Ursprung der Welle III wird der rostrale Olivenkern angenommen (LUMENTA et al. 1986). Die Generierung der Welle III erfolgt kontralateral zur erregten Kochlea. Die Wellen II und III repräsentieren somit die hirnstammnahen Anteile des N. cochlearis bzw. die ersten Schaltstellen im Hirnstamm. Die Interpeaklatenzen (IPL) der Wellen I-II und I-III, definiert als Zeitabstand zwischen den einzelnen Potenzialmaxima, zeigen somit die Reizleitung von der Kochlea zum Hirnstamm an. Die Welle IV wird nach LUMENTA et al. (1986) im Lemnicus lateralis generiert, STÖHR et al. (1989) vermuten die Generierung im Nucleus olivaris superior, hier erfolgt die Generierung bilateral zur erregten Kochlea. Einigkeit herrscht über die Welle V mit dem Colliculus inferior als Entstehungsgebiet. Die Interpeaklatenz III-V repräsentiert die Reizleitung im Hirnstamm. MARSHALL (1985b) sieht in den so nah benachbarten anatomischen Strukturen eine Erklärung für das häufige Überlappen und Verschmelzen der Wellen IV und V. Literaturübersicht Abb. 3: Darstellung der menschlichen Hörbahn mit neuralen Generatoren der evozierten Potenziale, modifiziert nach MAURER (1990). 25 26 Literaturübersicht 2.2.1.2 Elektrophysiologische Grundlagen Grundlage für die Entstehung von bioelektrischen Potenzialen in der Kochlea ist die unterschiedliche ionale Zusammensetzung der Perilymphe und Endolymphe, die die Haarzellen umgeben (HOTH u. LENARZ 1994). Das Zytoplasma der Haarzellen ist bezogen auf die Endolymphe in Ruhe negativ geladen. Diese Spannungsdifferenz stellt die wirksame elektrische Hauptenergiequelle der Haarzellen dar. Durch den akustischen Stimulus, der über den äußeren Gehörgang, das Trommelfell und die Gehörknöchelchen dem Innenohr zugeführt wird, kommt es zur Auslenkung der Stereovilli und zur Öffnung der Ionenkanäle. Kaliumionen strömen entlang des Potenzialgradienten in die Zelle und bewirken eine Depolarisation der Zellmembran. Daraufhin kommt es zum Einstrom von Kalzium, was wiederum zur Freisetzung eines Neurotransmitters führt. Es kommt zur Erregung einer Hörnervenfaser, die an der Haarzelle ansetzt und das Aktionspotenzial fortleitet (ZENNER 1986). Bereits in Ruhe besitzt jede Hörnervenfaser eine Spontanaktivität, die durch unregelmäßig auftretende Aktionspotenziale gekennzeichnet ist. Unter Reizeinwirkung kommt es zu einer geregelten Aktivitätsänderung, die in fester zeitlicher Beziehung zum Reiz steht. Voraussetzung für die Messbarkeit eines Potenzials ist die Verwendung eines zeitlich definierten Reizes, der zur synchronen Erregung einer ausreichend großen Anzahl von Nervenfasern führt. Durch diese Synchronisation kommt es durch Überlagerung einzelner Aktionspotenziale zu einem Summenaktionspotenzial, das auch weit entfernt vom Hörnerven, an der Schädeloberfläche (Fernfeldtechnik), abgeleitet werden kann (HOTH u. LENARZ 1994). Die Ableitung früher akustisch evozierter Potenziale wird in der Humanmedizin zur Beantwortung audiologischer und neurologischer Fragestellungen herangezogen. Dieses Verfahren wird vor allem in der Neonatologie zur Aufdeckung möglicher Ohr- und ZNSSchäden sowie bei chirurgischen Eingriffen im Kopfbereich als Monitoring eingesetzt, um die Unversehrtheit des Hirnstammes zu gewährleisten (MAURER 1990). In der Veterinärmedizin hat sich mit der Verwendung der FAEP eine Methode etabliert, die eine objektive audiometrische Untersuchung für jedes Ohr getrennt ermöglicht (SIMS 1989). Das Messprinzip zur Ableitung der FAEP beruht auf der Aufnahme der elektrischen Aktivität der auditorischen Bahnen und Zentren des Gehirns nach akustischer Reizung. Literaturübersicht 27 Die Aktivitätsänderungen sind zeitlich an den akustischen Reiz gebunden und liegen im Mikrovolt-Bereich (SIMS 1990). Das Funktionsprinzip basiert darauf, dass ein Lautsprecher einen Schall erzeugt und dieser in den äußeren Gehörgang abgegeben wird. Das angeschlossene Messsystem registriert die abgeleiteten Signale innerhalb von 10 Millisekunden nach dem akustischen Reiz. Über subkutane Elektroden, die am Vertex (Pluspol), rostral des Tragus (Minuspol) und am Rumpf (Erde) platziert sind, wird die elektrische Aktivität abgeleitet (HOTH u. LENARZ 1994). Beim Kaninchen besteht die Antwort aus - je nach Literaturstelle - fünf bis sechs Wellen (s. Kap. 2.2.1.4.2), die in Anlehnung an BUCHWALD u. HUANG (1975) mit P1 bis P6 bezeichnet werden. Die verwendete Fernfeldtechnik bietet den Vorteil, dass geringere Abweichungen bei der Elektrodenpositionierung keine großen Einflüsse auf den Kurvenverlauf haben (JEWETT u. WILLISTON 1971). Die Distanz vom Ursprungsort des Potenzials hat keinen nennenswerten Einfluss auf das zeitliche Auftreten der Antwort (Latenz), wohl aber auf die Amplitude. Die Amplitude wird mit zunehmender Entfernung vom Ursprungsort kleiner und liegt im Nanooder Mikrovoltbereich (REDDING u. MYERS 1987). Da die überlagernden Störpotenziale, wie die spontane hirnelektrische Aktivität (EEG) und die Muskelaktivität (EMG), wesentlich höhere Amplituden aufweisen, muss zur Registrierung der evozierten Potenziale der Signal-Stör-Abstand erhöht werden. Vorzugsweise wird dafür die reizsynchrone arithmetische Mittelung (Averaging) verwendet. Die Registrierung solcher Potenziale ermöglicht die Aussage, dass der Hörnerv aktiviert wurde und dass die akustische Wahrnehmung des Reizes von der Hörbahn im Hirnstamm weitergeleitet wurde. Von diagnostischer Bedeutung innerhalb der FAEP sind die Latenzen der einzelnen Wellen. Da die FAEP an neuronale Verarbeitungsprozesse gebunden sind, weisen sie eine Latenz nach Einwirken des akustischen Reizes auf. Die Latenzen korrelieren eng mit den Stimulusintensitäten und verhalten sich zu ihnen umgekehrt proportional. Hohe Reizpegel führen zu kurzen Latenzen und umgekehrt. In der Humanmedizin werden die Latenzen als pathologisch angesehen, wenn sie um mehr als die doppelte Standardabweichung vom Mittelwert abweichen (MAURER 1990). Die Auswertung der abgeleiteten Potenziale erfolgt in sogenannten Latenz-Pegel-Kurven (s. Kap. 2.3), in denen die Latenzen bei bestimmten Stimulusintensitäten überprüft werden. Die Ableitungen akustisch evozierter Potenziale von Patienten mit Hörstörungen zeigen charakteristische Abweichungen vom normalen 28 Literaturübersicht Kurvenverlauf. Diese Analyse ermöglicht eine Aussage über Ausprägung und Art der Schwerhörigkeit (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Die Amplituden der Einzelpotenziale weisen ebenfalls eine Reizpegelabhängigkeit auf. Die Amplitude nimmt mit zunehmendem Reizpegel zu. Sie zeigen beim ohrgesunden Menschen jedoch eine große interindividuelle Variabilität, was die diagnostische Aussagekraft der Amplitudenhöhe einschränkt (HOTH u. LENARZ 1994). BRAUN und RICHTER (1996) sowie KNIEPEN (2000) beobachteten in ihren Untersuchungen am Kaninchen ebenfalls sehr große individuelle Unterschiede in der Amplitudenhöhe. Dagegen sind die Interpeaklatenzen nahezu unabhängig von der Reizpegelstärke. Diese Tatsache spiegelt eine Eigenart neuronaler Prozesse wieder: Ist der neuronale Verarbeitungsprozess erst einmal gestartet, so läuft dieser im Sinne einer Alles-oder-nichtsAntwort mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit unabhängig von der Größe des auslösenden Reizes ab. Die Geschwindigkeit des neuronalen Verarbeitungsprozesses wird durch eine Schallleitungsschwerhörigkeit gar nicht und durch kochleäre Schwerhörigkeiten nur wenig beeinflusst. Die gemittelten Potenziale werden in verschiedene Zeitbereiche untergliedert (s. Tab. 3). Die Einteilung bezieht sich auf die Latenz, d.h. die Zeitspanne zwischen dem Reizbeginn und dem Maximalwert der zu bestimmenden Welle, und damit auf die Verarbeitungsstufe im Gehirn. Im Folgenden bezieht sich bei der Verwendung des Latenzbegriffes dieser stets auf die Absolut-Latenz. 29 Literaturübersicht Wellen, die im Bereich bis 10 ms nach akustischer Reizung auftreten, werden als frühe akustisch evozierte Potenziale (FAEP) bezeichnet, wobei die ersten 3 ms einen Sonderbereich einnehmen und als sehr frühe akustisch evozierte Potenziale (SFAEP) bezeichnet werden. Die mittleren akustisch evozierten Potenziale (MAEP) umfassen den Zeitraum von 10 bis 50 ms nach Stimulusgabe. Als späte akustisch evozierte Potenziale (SAEP) bezeichnet man jene, die 50 bis 100 ms nach der Reizgabe auftreten (HOTH u. LENARZ 1994). Tab. 3: Einteilung der akustisch evozierten Potenziale des Menschen nach ihrer zeitlichen und topologischen Zuordnung, nach HOTH u. LENARZ (1994). Nomenklatur und zeitliches Auftreten topologische Zuordnung Abkürzung Sehr frühe akustisch evozierte Potenziale 0 - 3 ms Haarzellen, Kochlea, Hörnerv SFAEP Frühe akustisch evozierte Potenziale 0 - 10 ms Hörnerv, Hirnstamm, Zwischenhirn FAEP Mittlere akustisch evozierte Potenziale 10 - 50 ms Zwischenhirn, primärer auditorischer Kortex MAEP Späte akustisch evozierte Potenziale Sehr späte akustisch evozierte Potenziale 50 - 100 ms Sekundärer auditorischer Kortex > 100 ms Assoziationsfelder SAEP SSAEP 2.2.1.3 Messtechnische Grundlagen Für die Interpretation der abgeleiteten Potenziale ist es wichtig, den verwendeten Stimulus näher zu beschreiben (GORGA u. THORNTON 1989). Dieses geschieht durch die Angabe der einzelnen Reizparameter Reizstärke, Reizform, Polarität, Reizfrequenz und der Angabe des Vertäubungspegels des Gegenohres. Von den verschiedenen Reizparametern hat bei den FAEP die Reizstärke den größten Einfluss. Mit zunehmender Reizstärke wird die Ausprägung (Amplitudengröße) der FAEP in der Regel deutlicher, wobei sich die Latenzen verkürzen (siehe Abb. 4). 30 Literaturübersicht Die Reizstärke wird in Dezibel [dB] angegeben. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Dezibel keine physikalische Einheit ist, sondern lediglich das Verhältnis eines Schalldruckes zum anderen beschreibt. Der Schalldruck wird in Pascal [Pa] gemessen, der Praktikabilität halber als logarithmische Maßeinheit Schalldruckpegel L [dB SPL]) angegeben. Den Bezugspunkt für diese logarithmische Skala stellt mit p0 = 2 x 10–5 Pa die menschliche Hörschwelle für 1000 Hz dar (Durchschnittswert hörgesunder Jugendlicher). Eine Verzehnfachung des Schalldruckes kommt einer Erhöhung des Schalldruckpegels um 20 dB gleich (L [dB] = 20 x lg (P /P0)). Abb. 4: Abhängigkeit der FAEP des Menschen vom Schallpegel. Mit zunehmender Reizstärke nimmt die Latenz der FAEP ab, nach BUCHNER 2000. Die x-Achse gibt den Zeitverlauf in Millisekunden [ms] und die y-Achse die Höhe der evozierten Potenziale in Mikrovolt [µV] an. Die Reizpegelstärke wird in diesem Beispiel als Hearing level [dB HL] angegeben. Die römischen Ziffern (I und V) markieren die zur Auswertung verwendeten Wellen. Literaturübersicht 31 Da diese Skalierung frequenzabhängig und der Umgang mit einer flach verlaufenden Linie einfacher für die Darstellung eines Hörverlustes ist, wurde eine relative Hörschwelle, d.h. das frequenzabhängige subjektiv gerade Hörbare, eingeführt und mit dB HL (Hearing Level) bezeichnet. Dieser ist so definiert, dass der mittlere, von normalhörenden jungen Menschen gerade noch wahrgenommene Pegel, unabhängig von der Frequenz 0 dB HL (nHL = normalized Hearing Level) beträgt. Eine weitere Einheit zur näheren Bestimmung von Stimulusintensitäten ist dB p.e.SPL (peakequivalent Sound Pressure Level). Der kurzzeitig erreichte Spitzenwert des Schalldruckes bei einem Klick-Reiz wird als p.e.SPL bezeichnet. Das bedeutet, dass der gemessene Spitzenwert so groß ist wie die Amplitude eines Sinusdauertons. Wegen der kurzen Reizdauer wird der Reiz aber subjektiv schwächer wahrgenommen als ein Dauerton gleicher Amplitude. Experimentell hat man für eine Plateaudauer von 100 µs eine Differenz zum Dauerton von 30 dB festgestellt. Nach Einführung dieser Korrektur in die Pegelangabe ergibt sich die Beziehung: L in dB p.e.SPL = (L in dB nHL) + 30 dB (HOTH u. LENARZ 1994). Reizform: Für die Erzeugung der AEP wird meist der Klick-Reiz, ein sehr kurzer rechteckiger elektrischer Impuls von ungefähr 100 µs Dauer, verwendet (s. Abb. 5). Die erzeugten Schwingungen im Kopfhörer bestehen dann aus einer Mischung von Schallfrequenzen von ca. 0,5 kHz bis ca. 10 kHz. Durch seine kurze Reizdauer und die schnelle Änderung des Schalldruckes kann eine große Anzahl von Nervenfasern synchron erregt werden. Durch diese Synchronität wird eine Überlagerung vieler Aktionspotenziale erreicht, was ein gut abgrenzbares Potenzial entlang der Hörbahn entstehen lässt (BUCHNER 2000). Da der Klick ein sehr breites Frequenzspektrum abdeckt, ist beim Menschen hiermit eine nahezu frequenzunabhängige Gehörprüfung möglich. Ferner hat der Klick einen sehr gut definierten Anfangszeitpunkt, worauf die Hirnstammwellen bezogen werden können (ROSS 1985). In der Veterinärmedizin wird zur Ableitung der AEP der Klick-Reiz am häufigsten verwendet (STRAIN 1992). Verschiedene Forschergruppen, die die Einflussfaktoren auf die AEP beim Kaninchen untersuchten, verwendeten den Klick-Reiz (HÜLSE u. KEILMANN 1991; OSBORNE et al. 1995; BRAUN u. RICHTER 1996; KNIEPEN 2000). Der Pip ist ein amplitudenmodulierter Sinuston (s. Abb. 5). Er hat den Vorteil, dass er nur eine Frequenzkomponente beinhaltet, aber den Nachteil, dass er keine deutlich darstellbare 32 Literaturübersicht Anfangszeit besitzt und diese somit vom Experimentator festgesetzt werden muss. MORIZONO und PAPARELLA (1978) verwendeten in ihren Untersuchungen zum Einfluss der Hypercholesterinämie auf die Hörfunktion des Kaninchens den Pip in verschiedenen Frequenzbereichen. Sie betrachteten die Veränderung der Hörschwelle mittels dauerhaft implantierter Elektroden am kontralateralen Colliculus inferior und stellten dabei fest, dass bei Verwendung des 8 kHz Stimulus die niedrigsten Reizpegel zur Hörschwellenermittlung nötig waren. Die Polarität des Reizes hat vor allem bei kurzen Stimuli, wie dem Klick-Reiz eine Bedeutung. Die Klick-Reize können positiv oder negativ gepolt sein, so dass die Kopfhörermembran zuerst in Richtung auf das Ohr (Druck = Condensation) oder vom Ohr weg (Sog = Rarefaction) auslenkt (s. Abb. 5a,b). Sog führt häufiger zu gut unterscheidbaren Wellen IV und V, dagegen weist die Welle V auf Druck-Reiz eine höhere Amplitude auf (BUCHNER 2000). Meist werden die beiden Richtungen abwechselnd (alternierend), mit dem Vorteil eines kleineren Stimulusartefaktes, verwendet. Stimulusartefakte können durch Einstreuungen elektromechanischer Einflüsse entstehen und das eigentliche EEG-Signal überlagern. In der Veterinärmedizin hat sich die Reizung mit alternierendem Modus bewährt (HOLLIDAY u. TE SELLE 1985; MOORE et al. 1990). Die Klicks und Pips werden üblicherweise mit einer Reizfrequenz von 10–20 Hz gegeben. Bei zu hohen Stimulationsfrequenzen (20-50 Hz) nehmen die Amplituden der ersten beiden Wellen stark ab, was eine Auswertung erschwert. Um einstreuende Störschwingungen zu vermeiden, sollten bei der Reizfrequenz keine Vielfachen der Stromnetzfrequenz (50 Hz) benutzt werden. Die ERA wird zur Überprüfung der Hörfunktion eingesetzt. Dabei muss bei der Reizgebung stets der Effekt des Überhörens beachtet werden. Dieser Effekt besteht darin, dass von der Energie des Reizes ein gewisser Anteil auf den Schädelknochen übertragen wird, wodurch die Haarzellen beider Innenohren angeregt werden. Bei Reizung über Luftschall liegt der Knochenschallanteil etwa 50 dB unter dem Luftschallpegel. Ziel der Vertäubung ist es, das Überhören mit Hilfe von akustischer Überdeckung zu kompensieren (LEHNHARDT u. Literaturübersicht 33 LASZIG 2001). Bei weißem Rauschen bleibt die Schallenergiedichte über die Zeit in allen Frequenzen gleich (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). HOTH und LENARZ (1994) empfehlen einen Vertäubungspegel, der 50 dB unter dem Reizpegel liegt. Sie weisen auch darauf hin, dass unter diesen Bedingungen die Gefahr einer Übervertäubung, d.h. ein Einfluss der Vertäubung des kontralateralen Ohres auf das zu untersuchende Ohr, nicht besteht. CHIAPPA et al. (1979) untersuchten den Einfluss der Vertäubung des kontralateralen Ohres auf die Latenzen und Amplituden. Sie konnten in ihren Untersuchungen keine statistisch signifikanten Veränderungen der Absolut-Latenzen feststellen. Abb. 5: Klick- und Tonstimuli zur Ableitung akustisch evozierter Potenziale, nach SCHÖNWEILER u. PTOK (1995). Spalte A: Wellenform des elektrischen Stimulus Spalte B: Wellenform des akustischen Stimulus Spalte C: Spektrum des akustischen Stimulus 34 Literaturübersicht 2.2.1.4 Hörschwellenermittlung mittels Luft- und Knochenleitung Die Hörschwelle vermittelt einen Eindruck vom Ausmaß eines eventuellen Hörverlustes (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Durch getrennte Bestimmung der Hörschwelle für Luftleitung und für Knochenleitung ist es außerdem möglich, zwischen Störungen der Mittelohr- und der Innenohrfunktion zu unterscheiden. Von Knochenleitung spricht man, wenn der Schall den Schädel in Schwingungen versetzt und diese dann direkt auf die Kochlea übertragen werden (SILBERNAGL u. DESPOPOULOS 2001). Man unterscheidet die osteotympanale von der direkten Knochenleitung. Bei der osteotympanalen Knochenleitung werden die Strukturen des Mittelohres genutzt (BASCHEK u. STEINERT 1981). Bei der direkten oder kranialen Knochenleitung kommt es zur unmittelbaren Übertragung des Schalls über die Kopfknochen auf die Flüssigkeit im Labyrinth und in der Schnecke (Kochlea). Die mechanischen Strukturen des Mittelohres werden dabei nicht genutzt. Physiologisch spielt die Knochenleitung jedoch kaum eine Rolle (SILBERNAGL u. DESPOPOULOS 2001). Reine Störungen der Schallleitung behindern die Wahrnehmung von Stimuli durch Knochenleitung nicht, solange der Pegel die kochleäre Schwelle überwindet (BOEZEMANN et al. 1983). Die Knochenleitungs-Hörschwellenkurve gilt als Maß für die Funktion des Innenohres und seiner zentralen Verbindungen (BECKER et al. 1989; LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Der praktische Einsatz der Stimulation mittels Knochenleitung in der ERA ist vor allem durch technische Probleme beschränkt. YANG et al. (1987) fassen diese zusammen: Ein großes Problem stellt die Entstehung des Stimulusartefaktes durch den Knochenhörer bei hohen Reizpegeln dar, problematisch gestalten sich oftmals der kontrollierte Kontakt zum Schädel und die individuell stark unterschiedliche Schallleitung aufgrund verschiedener Impedanzen des Schädels. Dieselben Probleme ergeben sich für die Knochenleitung beim Tier (STRAIN et al. 1993; MUNRO et al. 1997). Ein direkter Vergleich der mittels Klick-Reiz akustisch evozierten Potenziale mit denen der mittels Knochenleitung evozierten Potenziale ist somit nicht ohne weiteres möglich. Aufgrund des nach oben begrenzten Frequenzspektrums der Knochenhörer werden veränderte Latenzen einzelner Wellen beobachtet (MAULDIN u. JERGER 1979). Mit Knochenhörern gelingt vor allem eine Stimulation in Frequenzen, die unter 2,5 kHz liegen. Da besonders die apikalen Regionen der Kochlea für tiefe Frequenzen sensibel sind, ist der Weg der Fortleitung länger, bis es zur Transduktion kommt. Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale haben Literaturübersicht 35 daher beim erwachsenen Menschen längere Latenzwerte als bei der Luftleitung (MAULDIN u. JERGER 1979; HOOKS u. WEBER 1984). Da beim Menschen mittels Knochenleitung maximal Stimulusintensitäten von 60 dB HL erreicht werden können, ist die Erkennung von Schallleitungsstörungen zusätzlich auf solche eingeschränkt, die höchstens zu Schwellenerhöhungen von 40 bis 50 dB führen (MAULDIN u. JERGER 1979). GJURIC et al. (1991) führten in einer tierexperimentellen Studie zur Entwicklung von neuen Operationstechniken am Ohr die Hörschwellenermittlung mittels Knochenleitung bei 9 Kaninchen durch. Als Reizform wählten sie den Klick. Die Messungen begannen bei einem Schalldruckpegel von 60 dB HL und wurden stufenweise um 10 dB reduziert. Der Knochenhörer (Fa. OTICON) wurde mit der Hand an einer geschorenen Stelle am Vertex des Kaninchens fixiert. Sie ermittelten bei den Kaninchen eine Hörschwelle von 20 dB HL, weisen jedoch darauf hin, dass die durch Knochenleitung ermittelten Latenz- und Amplituden-Werte starken individuellen Schwankungen unterworfen waren. Zudem beobachteten sie, dass bereits geringe Veränderungen von Reizort und Andruck des Knochenhörers erhebliche Auswirkungen auf die Latenz- und Amplituden-Werte bewirken. Die in jener Studie ermittelte Standardkurve vom Kaninchen findet sich in Abbildung 6. Bei der audiometrischen Untersuchung des Menschen ist die Knochenleitung inzwischen fester Bestandteil der klinischen Diagnostik. PEAKE et al. (1992) geben jedoch zu bedenken, dass die Mechanismen und physikalischen Abläufe, die zum Knochenhören beitragen, vor allem beim Tier immer noch nicht vollständig bekannt sind. Abb. 6: Mittels Knochenleitung evozierte Hirnstammpotenziale beim Kaninchen (50 dB SPL, Klick), nach GJURIC et al. (1991). 36 Literaturübersicht Als Luftleitung wird der in den Kapiteln 2.1.1 bis 2.1.3 beschriebene Weg der Schallübertragung vom äußeren Gehörgang zum Trommelfell und weiter über die Ossikelkette des Mittelohres bis hin zum Cortischen Organ bezeichnet. Bei den AEP handelt es sich um den Nachweis von elektrischer Aktivität in frühen Bereichen der Hörbahn als Reaktion auf Schall. Die Potenzialschwelle ist definiert als der niedrigste Reizpegel mit sicher registrierbaren Reizantworten (HOTH u. LENARZ 1994). Zur Potenzialschwellenbestimmung beim Menschen wird vornehmlich die Welle V ausgewertet, weil sie als einzige der frühen Potenziale bis nahe an die Hörschwelle nachweisbar ist. Beim Kaninchen eignen sich am besten die Wellen I, II und IV zur Potenzialschwellendiagnostik (BRAUN 1996). Bei den zur Ermittlung der Potenzialschwelle vorgenommenen Messungen in Abständen von 10 dB beträgt der Messfehler ca. 10 dB (HOTH u. LENARZ 1994). Die Potenzialschwelle muss von der Hörschwelle, die die Wahrnehmbarkeit eines Schalls durch den Probanden bezeichnet, unterschieden werden. Beim Menschen liegt die Hörschwelle ca. 15 dB niedriger als die ermittelten Potenzialschwellen (HOTH u. LENARZ 1994). 2.2.1.5 AEP beim Kaninchen Die Ableitungen der AEP beim Kaninchen ähneln in ihrem Aussehen denen anderer Tierspezies und denen des Menschen (MIKA u. MAURER 1983). Beim Kaninchen können bis zu sechs erkennbare Wellen erwartet werden (MC PHERSON et al. 1984; OSBORNE et al. 1995; KNIEPEN 2000). MC PHERSON et al. (1984) erwähnten erstmals das Auftreten des Potenzials Null (P0), das vor dem ersten Potenzial (P1) auftritt (Latenz 0,58 ± 0,04 ms) und nach Meinung der Autoren wahrscheinlich in der Kochlea generiert wird. Andere Forschergruppen wiesen bei der Ableitung der FAEP beim Kaninchen fünf Potenziale nach (BORG und ENGSTRÖM 1983; MARTIN et al. 1983; PIERELLI et al. 1986; HÜLSE et al. 1988; ROMANI et al. 1991; BRAUN 1996) (s. Abb. 7). MAURER und MIKA (1983) sowie MORIZONO und PAPARTELLA (1978) ermittelten in ihren Untersuchungen nur vier gut erkennbare Wellen. MAURER und MIKA (1983) berichteten, dass sie bei der Ableitung der FAEP vier eindeutige Wellen erhielten und die Welle V nur in einigen wenigen Fällen, und Literaturübersicht 37 dann auch nur undeutlich, zu erkennen war. In ihren Ableitungen erwiesen sich die Wellen I und II als die prominentesten und wurden zur Schwellendiagnostik herangezogen. ROMANI et al. (1991) und BRAUN (1996) bestätigten diese Beobachtungen. In den Untersuchungen von MARTIN et al. (1983) sowie von OSBORNE et al. (1995) erwies sich die Welle V als deutlichste und wurde von ihnen auch zur Schwellendiagnostik verwendet. BRAUN (1996) führt die unterschiedliche Darstellung der abgeleiteten Potenziale bei den verschiedenen Autoren vor allem auf die Unterschiede in der Methodik zurück. Auch beim Menschen kommt es zu Variationen der FAEP, die als normal angesehen werden müssen. Diese betreffen vor allem die Formen, welche die Wellen III, IV und V annehmen können (CHIAPPA et al. 1979). Die Wellen VI und VII wurden von CHIAPPA et al. (1979) in ihrem Auftreten und ihren Formen als zu variabel erachtet, um von diagnostischem Wert in der ERA zu sein. Diese Wellen treten beim Kaninchen ebenfalls nicht regelmäßig auf. Die Wellen I und III weisen zum Teil auch mehrere Gipfel auf, so dass gespaltene Wellen entstehen (MC PHERSON et al. 1984; KNIEPEN 2000). Abb. 7: FAEP-Kurvenverlauf beim ohrgesunden Kaninchen mit 5 Wellen, nach BRAUN (1996). FAEP-Kurvenverlauf mit 4 deutlichen Wellen (I-IV) und einer schwach ausgeprägten Welle V; [Klick, alternierend, 90 dB SPL]. BORG und ENGSTRÖM (1983) bestimmten in ihren Untersuchungen sowohl die Potenzialschwellen mittels AEP als auch die Hörschwelle im Verhaltenstest an konditionierten Kaninchen. Die mittels AEP gewonnenen Potenzialschwellen lagen 10 bis 20 dB über denen, die durch das Tierverhalten auf akustische Reize festgestellt werden konnten. 38 Literaturübersicht In den Tabellen 4 und 5 werden die in der Literatur beschriebenen Potenzialschwellen und Latenzen für das Kaninchen angegeben. Tab. 4: Potenzialschwellen beim Kaninchen. Autor Potenzialschwelle Reizform MORIZONO et al. (1978) -10 dB SPL Pip 10 kHz OSBORNE et al. (1995) 0 dB nHL Klick BHATT et al. (1993) 0 dB SPL GJURIC et al. (1991) Klick 20 dB nHL Klick, Knochenleitung BORG u. ENGSTRÖM (1983) 20 dB SPL gefilterter Klick Tab. 5: Latenzen beim Kaninchen [ms]. Autor Stimuluspegel Latenz I MAURER u. 80 dB HL 1,50 ± 0,08 MIKA (1983) MC PHERSON 80 dB SPL 1,46 ± 0,04 et al. (1984) LUMENTA 95 dB HL 1,17 ± 0,06 et al. (1986) PIERELLI 110 dB 1,66 ± 0,20 et al. (1986) SPL Latenz II Latenz III Latenz IV Latenz V 2,29 ± 0,08 3,0 ± 0,12 4,04 ± 0,14 5,18 ± 0,22 2,43 ± 0,04 3,24 ± 0,07 4,34 ± 0,07 5,64 ± 0,08 1,95 ± 0,15 2,61 ± 0,26 3,42 ± 0,21 4,51 ± 0,47 2,66 ± 0,27 3,31 ± 0,32 4,77 ± 0,37 5,79 ± 0,50 MIKA (1987) 85 dB HL 1,29 + 0,09 2,48 + 0,18 2,84 + 0,15 3,78 + 0,19 4,86 + 0,86 OTTAVANI 80 dB et al. (1990) p.e.SPL ROMANI 90 dB HL et al. (1991) BRAUN 80 dB SPL (1996) KNIEPEN 80 dB SPL (2000) 1,40 ± 0,30 2,30 ± 0,30 3,10 ± 0,30 4,20 ± 0,40 5,40 ± 0,50 1,55 + 0,21 2,45 + 0,18 3,14 + 0,17 4,15 + 0,17 5,10 + 0,26 0,97 ± 0,25 1,76 ± 0,28 2,57 ± 0,33 3,40 ± 0,31 4,70 ± 0,66 1,26 ± 0,13 2,04 ± 0,14 2,71 ± 0,13 3,72 ± 0,17 4,62 ± 0,30 2.2.1.5.1 Einflussfaktoren auf Messergebnisse der FAEP Um reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten, sollten die Untersuchungsbedingungen möglichst konstant gehalten werden. So sollten zur Untersuchung stets derselbe Raum sowie 39 Literaturübersicht dieselbe Untersuchungseinheit (Hirnstammaudiometer) verwendet werden (HOTH u. LENARZ 1994). Ableitung und Ausprägung der FAEP können zusätzlich durch andere methodische sowie durch biologische Faktoren beeinflusst werden. 2.2.1.5.1.1 Biologische Einflussfaktoren Als wesentliche biologische Einflussfaktoren lassen sich Alter, Geschlecht sowie pathologisch bedingte Veränderungen anführen. Im Verlaufe der Hörbahnreifung des Menschen zeigt sich eine ständige Verkürzung der anfänglich bis zu 2 ms verlängerten FAEP-Latenzen bis hin zu den Normwerten Erwachsener. Die Reifung der zentralen Hörbahn ist beim Menschen im Alter von zwei Jahren abgeschlossen. Die im höheren Lebensalter beobachteten Verschiebungen der Latenz-Werte können auf die altersbedingten Veränderungen der Hörschwelle (Presbyacusis) zurückgeführt werden (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). PETTIGREW und MOREY (1987) leiteten von 73 Albino Kaninchen die FAEP innerhalb der ersten vier Lebensmonate ab. Als akustischen Stimulus verwendeten sie einen Klick-Reiz mit einem Schalldruckpegel von 60 dB nHL. Bis zum neunten Tag nach der Geburt konnten keine FAEP abgeleitet werden. Ab dem zehnten Tag, zu diesem Zeitpunkt öffnen sich auch die Augen der Kaninchen, waren FAEP nachweisbar. Anfangs wurden längere Latenzzeiten, kleinere Amplituden und höhere Hörschwellen gemessen. Spätestens um den 25. Tag nach der Geburt zeigten die Werte aber keine signifikanten Veränderungen mehr im Vergleich zu adulten Kaninchen. Untersuchungen über den Einfluss des Geschlechtes auf die FAEP ergeben beim Menschen für weibliche Probanden kürzere Latenzen und höhere Amplituden, wobei auch die Interpeaklatenz I-V signifikant um 0,1- 0,2 ms verkürzt ist (BUCHNER 2000). Als wesentliche Ursache für die Verkürzung der Latenzen werden die im Mittel geringeren Schädelabmessungen weiblicher Probanden diskutiert (HOTH u. LENARZ 1994). KNIEPEN (2000) überprüfte in ihren Untersuchungen den Einfluss des Geschlechtes auf die FAEP beim Kaninchen. Sie beobachtete bei weiblichen Tieren bei der Verwendung von höheren Reizpegeln (80 und 60 dB SPL) kürzere Latenzen als bei männlichen Tieren. 40 Literaturübersicht Diese Beobachtung konnte jedoch bei Reizung mit niedrigeren Lautstärkepegeln (40 dB SPL) nicht bestätigt werden. Einen deutlichen Einfluss auf die FAEP-Latenzen hat die Körperkerntemperatur. Bei erniedrigter Temperatur nehmen die absoluten Latenzen zu. Dies wurde bereits im physiologischen Schlaf und bei Operationen und Intoxikationen beschrieben (BUCHNER 2000). PETTIGREW und MOREY (1987) beobachteten bei der Ableitung akustisch evozierter Potenziale am Kaninchen signifikante Latenzverlängerungen beim Absinken der Körperkerntemperatur um mehr als 0,5 ºC. Die FAEP sind weitgehend unabhängig von der Aufmerksamkeit des Patienten. Allerdings kann mit sedierenden oder narkotisierenden Pharmaka durch die muskelrelaxierende Wirkung eine Verbesserung des Signal-Stör-Abstandes und damit eine effektivere Registrierung der FAEP erreicht werden. In der Pädiatrie sowie in der Veterinärmedizin ist meist eine Sedation oder Narkose der Patienten notwendig. Untersuchungen am Menschen zeigten, dass die FAEP im Gegensatz zu den späten akustisch evozierten Potenzialen vom Wachheitszustand unabhängig und gegenüber einer Sedation und Narkose sehr stabil sind (SANDERS u. DUNCAN 1979; HOTH u. LENARZ 1994). Der Einfluss verschiedener Pharmaka auf die FAEP wurde vor allem an Hunden und Katzen eingehend untersucht (STOCKARD u. ROSSITTER 1977; BOBBIN et al. 1979; COHEN u. BRITT 1982; SAMBRA u. MORRIS 1986, CRAWFORD 1993; DELAUCHE 1996). CRAWFORD (1993) stellt fest, dass FAEP beim Hund durch eine Sedation oder Narkose (Ketamin, Phenobarbital) nicht signifikant verändert werden, wenn unter gleichen Bedingungen ein EEG bereits verändert wäre. COHEN und BRITT (1982) konnten bei Katzen, die jeweils mit Phenobarbital, Ketamin, Halothan und Chloralhydrat narkotisiert wurden, keine Unterschiede im Einfluss auf die absoluten Latenzen nachweisen. Die Amplituden wiesen jedoch auch mit ein und derselben Substanz bei den verschiedenen Tieren so unterschiedliche Ausprägungen auf, dass man auf die Einflüsse der verschiedenen Pharmaka keine Rückschlüsse ziehen kann. Phenothiazine oder Benzodiazepine konnten bei der Katze weder in therapeutischen noch in toxischen Dosen Veränderungen der AEP hervorrufen (STOCKARD u. ROSSITER 1977). SAMBRA und MORRIS (1986) konnten in ihren Untersuchungen über den Einfluss Literaturübersicht 41 verschiedener Anticholinergika auf die FAEP beim Menschen keinen Effekt der verwendeten Glycopyrrolate auf die ermittelten Latenz-Werte feststellen. MYERS et al. (1985) untersuchten den Einfluss des Inhalationsnarkotikums Methoxyfluran auf die absoluten Latenzen beim Hund. Sie ermittelten dabei signifikant längere Latenzen aller Wellen, verglichen mit Werten nicht anästhesierter Tiere. Isofluran beeinflusst die AEP von der Katze laut STOCKARD et al. (1978) nicht, auch nicht bei Verabreichung von Dosen, bei der bereits Veränderungen und klinische Ausfälle des Hirnstamms erkennbar sind. PIERELLI et al. (1986) berichteten, dass die in Narkose (Pancuronium-Bromid und Ketamin) ermittelten FAEP-Parameter beim Kaninchen keinen signifikanten Unterschied zu denen aufweisen, die ohne Sedation oder Narkose gewonnen werden konnten. LUI und ZHANG (2001) untersuchten den Einfluss des schnell- und kurzwirksamen Injektionsnarkotikums Propofol auf die FAEP beim Menschen. Sie konnten einen dosisabhängigen Einfluss auf die Amplitudenhöhe, jedoch keinen Einfluss auf die absoluten Latenzen bei den FAEP feststellen. Generell können bei Verwendung des stets gleichen Narkoseprotokolls Latenzveränderungen durch Anaesthetika, bezogen auf Referenzwerte, ausgeschlossen werden (FISCHER 1989). Solange es sich um therapeutische Dosen von Narkotika handelt und sekundäre Schwankungen der Körpertemperatur kontrolliert werden, sind vor allem die Interpeaklatenzen sehr stabil (STOCKARD u. ROSSITTER 1977). 2.2.1.5.1.2 Methodische Einflussfaktoren Verschiedene Geräteeinstellungen beeinflussen die Ausprägung der FAEP bei deren Ableitung (KANDLER 1995). Die Parameter Reizstärke, Reizform, Polarität und Reizfrequenz wurden bereits in Kapitel 2.2.1.3 besprochen. Zusätzliche methodische Einflussfaktoren entstehen durch die Einstellung der Filtergrenzen sowie durch die Wahl der Elektrodenposition. Aufgabe des in das Messsystem integrierten Filters ist die Eliminierung von Signalen, die außerhalb des gewünschten Durchlassbereiches liegen. Das können hochfrequente Störsignale sein, wie sie von elektrischen Geräten erzeugt werden oder auch niederfrequente Störsignale, 42 Literaturübersicht wie sie durch Muskelartefakte entstehen können. Ein Filter verbessert somit bei richtiger Wahl der Grenzfrequenzen das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal. Filter, die tiefe Frequenzen passieren lassen, heißen Tiefpassfilter, solche, die tiefe Frequenzen eliminieren, heißen Hochpassfilter. Bei Messungen am Menschen verwendet man meist Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 3 kHz, beim Hochpassfilter verwendet man in der Regel eine Grenzfrequenz von 10-100 Hz (HOTH u. LENARZ 1994). Eine weitere Verringerung der unteren Frequenz führt zu einer Verlängerung der Latenzzeit und zu kürzeren Interpeaklatenzen (IPL), sowie zur Reduktion der Amplituden (KAWASAKI u. INADA 1992). ROMANI et al. (1991) testeten bei 8 New Zealand White Kaninchen verschiedene Elektrodenpositionierungen bei der Ableitung der FAEP. Sie konnten im Gegensatz zu Untersuchungen die HOLLIDAY u. TE SELLE (1985); BRAUN (1988) und WALSH et al. (1992) an Hunden und Katzen verschiedener Rassen durchgeführt hatten, nur einen geringen Einfluss der Elektrodenpositionierung auf die Amplituden und Latenzen feststellen. Generell wird jedoch eine konstante Positionierung der Ableitelektroden empfohlen, da stark abweichende Ableitpositionen die Ausprägung der FAEP verändern können. Dabei haben die unterschiedlichen Ableitbedingungen einen größeren Einfluss auf die Amplituden als auf die Latenzen (MROWINSKI 2001). 2.2.2 Physikalische und technische Grundlagen der Impedanzaudiometrie Bei der Beschallung des Mittelohres wird ein Teil der Schallenergie zum Innenohr fortgeleitet, der andere Teil wird reflektiert. Unter akustischer Impedanz versteht man den Widerstand, den das Mittelohr als schwingungsfähiges System, bestehend aus Trommelfell und Gehörknöchelchen, der ankommenden Schallwelle entgegensetzt (KIESSLING 1982). Die akustische Impedanz ist abhängig von verschiedenen Einzelkomponenten: der Beschaffenheit des Trommelfells, der Beweglichkeit der Gehörknöchelchen, dem Funktionszustand der Binnenohrmuskulatur, der Tubenfunktion, Literaturübersicht 43 der Viskosität der Perilymphe (Maß für die Steifigkeit der Perilymphe) (KIESSLING 1982; LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Sie ist definiert als das frequenzabhängige Verhältnis von Schalldruck zu Schallfluss. Das Mittelohr kann physikalisch als schwingungsfähiges System betrachtet werden, dessen Eigenschaften durch die Parameter Federkraft, Masse und Reibung vorgegeben sind (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Die Impedanz hängt von allen drei Größen ab und wird als Vektorgröße mit den Komponenten: negative Reaktanz (Federkraft) positive Reaktanz (Masse) und Resistanz (Reibung) dargestellt (s. Abb. 8). Abb. 8: Schematische Darstellung der Komponenten der akustischen Impedanz, nach Kiessling (1982). A: Das Mittelohr als schwingungsfähiges System, bestehend aus Federkräften, Massen und Reibungen. B: Vektorielle Zusammensetzung der Impedanz (Za) aus Resistanz und Reaktanz. So kann man die Impedanz durch Reaktanz und Resistanz oder durch den Betrag der Impedanz und den dazugehörigen Drehwinkel vollständig beschreiben. Der Wert der akustischen Impedanz (Za) wird in akustischen Ohm angegeben. Den Kehrwert der akustischen Impedanz bezeichnet man als Admittanz, sie beschreibt die akustische Durchlässigkeit eines Systems. Die Admittanz ist ebenfalls eine vektorielle Größe, die sich aus Suszeptanz und Konduktanz zusammensetzt. Die Einheit der akustischen Admittanz (Ya) ist mho. 44 Literaturübersicht In der Praxis interessiert bei der Tympanometrie die akustische Nachgiebigkeit, die als Compliance (Ca) (Kehrwert der Steifigkeit) bezeichnet wird und als das Verhältnis von Volumenverschiebung zum Schalldruck definiert ist. Als Anzeige auf Tympanometern wird die Compliance in ml, entsprechend einem luftgefüllten, geschlossenenen Hohlraum, der eine äquivalente akustische Impedanz/Admittanz aufweist (Äquivalentvolumen), angegeben. 2.2.2.1 Tympanometrie Die Messung der Admittanz- bzw. Impedanzänderung bei Druckänderungen im äußeren Gehörgang wird als Tympanometrie bezeichnet, deren graphische Darstellung erfolgt im Tympanogramm (SHANKS u. SHELTON 1991). Für den Messvorgang wird der Gehörgang mittels einer Sonde, die drei Schlauchleitungen enthält, luftdicht verschlossen. Ein Testton wird über eine Schlauchleitung in den Gehörgang geleitet und der reflektierte Anteil wird über eine zweite Schlauchleitung mit einem Mikrofon aufgenommen. Die dritte Schlauchleitung dient der Erzeugung des Unter- bzw. Überdrucks im äußeren Gehörgang (s. Abb. 9). Als Frequenz für den Sondenton verwendet man allgemein 226 Hz (BÖHME u. WELZL-MÜLLER 1998). Üblicherweise arbeitet man mit einem konstanten Schallpegel von 85 dB SPL. Die Änderungen der Trommelfellbeweglichkeit erzeugen Änderungen des vom Mikrofon gemessenen Sondentonpegels innerhalb des Gehörganges. Der Sondenton wird in zeitlich festgesetzten Intervallen gemessen, die Compliance wird aus diesen Werten berechnet. Es erscheint eine Kurve, die die Compliance des Trommelfell-Gehörknöchelchen-Apparates (TGA), d. h. dessen Schwingungsfähigkeit in Abhängigkeit vom jeweils herrschenden Druck im äußeren Gehörgang, wiedergibt. Die Impedanz ist am kleinsten bei dem Druckwert, der den Druck in der Paukenhöhle kompensiert. An diesem Punkt findet man das Amplitudenmaximum der Kurve. Dieser Punkt entspricht auch dem Wert der größten Admittanz. Das bedeutet, dass an diesem Punkt die Nachgiebigkeit des Trommelfells maximal ist. Die Höhe des Gipfels im Tympanogramm ist somit ein grobes Maß für die Beweglichkeit des TGA. Der Gipfel im Tympanogramm ist umso niedriger, je mehr das Trommelfell versteift oder gedämpft ist, und umso höher, je größer die Nachgiebigkeit ist. Der Wert dieses Literaturübersicht 45 Parameters ist im Tympanogramm auf der Ordinate abzulesen und wird in ml bemessen (s. Abb. 10 A). Bei normalen Mittelohrverhältnissen, insbesondere bei normaler Tubenventilation, ist der Druck in der Paukenhöhle gleich dem Luftdruck. Dieser Wert ist auf der Abszisse abzulesen und wird in daPa bemessen, bei normaler Tubenventilation liegt das Amplitudenmaximum bei ca. 0 daPa (s. Abb. 10 A). Für die Auswertung der Befunde bezieht man sich auf den Wert, der sich aus der Höhe des Compliance-Maximums (Ordinate) und dessen Lage auf der Druckskala (Abszisse) ergibt. Zeigt das Tympanogramm eine starke Verschiebung des Maximums in den negativen Druckbereich (ca. 200 daPa), signalisiert dies einen entsprechenden Unterdruck in der Paukenhöhle. Falls sich dieser Unterdruck auch nach dem Schlucken nicht abbauen lässt, so ist dies als Tubenfunktionsstörung zu interpretieren. Der Unterdruck ist jedoch erst als pathologisch zu werten, wenn er –100 daPa unterschreitet. (KIESSLING 1982; BÖHME u. WELZL-MÜLLER 1998; LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Grundsätzlich sind auch Überdrücke in der Paukenhöhle denkbar und führen im Tympanogramm zu einer Rechtsverschiebung des Amplitudenmaximums. Solche Erscheinungen sind aber unphysiologischer Natur und stellen sich nur nach externen Druckänderungen (Fliegen,Tauchen u.ä.) ein. Abweichungen des Druckwertes die größer als 100 daPa sind, bewirken eine Änderung der Übertragungsbedingungen des TGA, er wird schallhärter, denn es wird ein größerer Teil der ankommenden Schallenergie reflektiert, die Impedanz vergrößert sich (EUBE 1980). Der Gradient beschreibt die Form des Tympanogramms und kann aus diesem direkt abgelesen werden. Er ergibt sich aus der Breite des Gipfels, die auf halber Amplitudenhöhe bestimmt wird. Der gemessene Wert wird in daPa angegeben (s. Abb. 10 B) und liefert bei abnorm erhöhten Werten (> 120 daPa) Hinweise auf das Vorliegen von Flüssigkeitsansammlungen im Mittelohr. Bei einem Erguss im Mittelohr gibt es kein ausgeprägtes Compliance-Maximum, sondern eine breite, kaum von der Luftdruckdifferenz abhängige, abgeflachte Kurve, die aufgrund der geringen Nachgiebigkeit von Flüssigkeiten keinen großen Compliance-Wert erreicht. Das während eines Messvorgangs ebenfalls ermittelte Gehörgangvolumen wird im Tympanogramm in Millilitern [ml] angegeben. Es gibt Aufschluss darüber, ob der Gehörgang frei oder eventuell durch Zerumen „blockiert“ ist. Zusätzlich liefert es Informationen darüber, ob sich der Ohrstopfen bei wiederholten Untersuchungen in der gleichen Position im Gehörgang befindet (FRITZSCHE 1991). 46 Literaturübersicht Abb. 9: Schematischer Aufbau des Tympanometers, modifiziert nach LEHNHARDT u. LASZIG (2001). Abb. 9: Schematischer Aufbau des Tympanometers, modifiziert nach LEHNHARDT u. LASZIG (2001). Literaturübersicht 47 Abb. 10: Standardtympanogramme des Menschen, modifiziert nach SHANKS u. SHELTON (1991). A: Standard 226 Hz-Tympanogramm mit Angabe des Mittelohrdruckes und des Gehörgangvolumens. B: Bestimmung des Gradienten im Tympanogramm. 2.2.2.1.1 Darstellung der Impedanzänderung im Tympanogramm Für die diagnostische Beurteilung der Tympanogramme gilt auch heute noch die durch JERGER (1970) vorgenommene Typeneinteilung nach Höhe und Lage des Gipfelpunktes in Bezug auf die Normal-Druck-Achse (Typ A, B, C, D, E) (s. Abb. 11). Eine eindeutige Zuordnung von pathologischen Befunden im Bereich von TrommelfellGehörknöchelchen-Apparat und Pauke ist jedoch nicht möglich (BÖHME u. WELZLMÜLLER 1998). Denn sowohl ein Unterdruck in der Pauke als auch schlaff in die Pauke gezogene Narben bei normalem Paukendruck bewirken eine Verschiebung des Gipfelpunktes in den negativen Bereich. Eine Abflachung der Kurve kann durch die Zunahme der Dicke des Trommelfells, Verringerung des Paukenvolumens, Flüssigkeit in der Pauke und atrophe, retrahierte Narben hervorgerufen werden (SHANKS u. SHELTON 1991). Die Gipfelhöhe im Tympanogramm ist als diagnostisches Kriterium ebenfalls nur begrenzt aussagefähig (KIESSLING 1982). So kann man bei erheblich veränderten Beweglichkeitsverhältnissen des Mittelohres dennoch Tympanogramme mit einem normalen Kurvenverlauf erhalten. Daher ist bei der Befunderhebung zu beachten, dass ein normales Tympanogramm (Typ A) eine Mittelohrschwerhörigkeit nicht ausschließt (BÖHME u. WELZL-MÜLLER 1998). Literaturübersicht 48 Diagramm Typ Compliance mögliche Befunde normal (0 daPa), A Normalbefund, Maximum bei Otosklerose Atmosphärendruck reduzierte Nachgiebigkeit des B unabhängig vom Druck im Trommelfells, Narbenbildung, Gehörgang Mittelohrerguss, Adhäsivprozess, Fehlbildung Maximum bei Unterdruck, C Kurvenverschiebung nach links D Tubenfunktionsstörung, Unterdruck in der Paukenhöhle doppelgipflig oder mehrzackig abnorm bewegliches, schlaffes Trommelfell, Unterbrechung der Gehörknöchelchenkette, E abnorm erhöhter atrophische Narbenbildung Gipfelpunkt Abb. 11: Grafische Darstellung von Tympanogrammen und deren mögliche Befundung, modifiziert nach BÖHME und WELZL-MÜLLER (1998). Literaturübersicht 49 2.2.2.1.2 Anwendungsgebiete Trotz der oben beschriebenen Einschränkungen hat sich die Tympanometrie in der Humanmedizin in der praeoperativen Diagnostik von Ohrerkrankungen etabliert (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Mit Hilfe der Tympanometrie ist die Diagnostik folgender Krankheitsbilder möglich: • Tubenfunktionsstörungen • Otitis media exsudativa • schlaffes Trommelfell oder Kettenluxation • otosklerotische Fixation der Gehörknöchelchen • Adhäsivprozesse (JERGER 1970; FEREKIDIS et al. 1980). THOMA et al. (1988) verwendeten die Impedanzaudiometrie, um Aussagen über postoperative Schallleitungsdefizite beim Menschen machen zu können. Sie konnten jedoch keinen Zusammenhang des Admittanzwertes mit dem Ausmaß des postoperativen Schallleitungshörverlustes nachweisen. In der Veterinärmedizin wird die Tympanometrie ebenfalls zur Funktionsdiagnostik des Mittelohres eingesetzt (PENROD u. COULTER 1980; FORSYTHE 1985; LITTLE u. LANE 1989; COLE et al. 2000). PENROD und COULTER (1980) betonen den großen Nutzen der Impedanzmessung in der Diagnostik der Otitis media beim Hund. Sie erwähnen auch die Möglichkeit, dass die Impedanzaudiometrie in der Überwachung von Heilungsverläufen bei Mittelohrerkrankungen sowie als prognostisches Hilfsmittel eingesetzt werden kann. COUNTER et al. (1989) sowie MARGOLIS et al. (1978, 1998, 2000) wendeten die Tympanometrie bei den Labortieren Kaninchen und Chinchilla an. COUNTER et al. (1989) ermittelten in ihren Untersuchungen über die Erstellung von Standardtympanogrammen beim Kaninchen den 800 Hz Sondenton als optimale Frequenz. MARGOLIS et al. (1978) beschreiben den Effekt von Ossikelluxation, fixierten Gehörknöchelchen sowie verheilten Trommelfellperforationen auf den Kurvenverlauf der Tympanogramme bei der Katze. KOTEN et al. (2001) setzten die Tympanometrie in einer tierexperimentellen Studie beim Kaninchen über die Anwendung von Surfactant in der Therapie der Otitis media ein. Der verwendete Sondenton war auf eine Frequenz von 220 Hz eingestellt. Sie erhielten reproduzierbare Tympanogramme mit einem Mittelohrdruck der in beiden Ohren bei ± 50 daPa lag. Literaturübersicht 50 2.2.2.1.3 Äußere Einflüsse und Fehlerquellen Insgesamt ist die Tympanometrie eine zuverlässige Untersuchungsmethode. Sie ist immer, aber auch nur dann, anzuwenden, wenn das Trommelfell geschlossen ist. Lediglich bei einer sehr weit geöffneten Tube kann die Messung erschwert werden, weil ein zu großer Teil des Messtons in den Nasenrachenraum entweicht, gleiches gilt für den Trommelfelldefekt (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Der Über- oder Unterdruck, der während des Messvorganges aufgebaut wird, ist für den Probanden zwar unangenehm aber nicht schmerzhaft. Diese Untersuchung findet beim Menschen meist ohne Sedation oder Narkose statt. In der Veterinärmedizin wird dieses Verfahren jedoch meist unter Narkose angewendet (PENROD u. COULTER 1980; MARGOLIS et al. 1998; COLE et al. 2000). COLE et al. (2000) untersuchten den Einfluss verschiedener Pharmaka auf die Tympanometrie. Sedativa wie Acepromazin, Xylazin und Ketamin riefen im Tympanogramm, verglichen mit nicht-anästhesierten Tieren, keine Veränderungen hervor. Untersuchungen unter Verwendung der Inhalationsnarkotika Halothan, Lachgas und Isofluran ergaben jedoch höhere Compliance-Werte als in der Kontrollgruppe mit ausschließlich sedierten Tieren. COLE et al. (2000) erklären dies mit einem erhöhten Mittelohrdruck, der dann entsteht, wenn die Tiere während der Narkose nicht mehr schlucken und das Mittelohr somit zu einem geschlossenen System wird. Ein nicht korrekter Sitz des Sondenkopfes kann den Kurvenverlauf ebenfalls beeinflussen. Liegt die Sondenöffnung der Gehörgangshaut direkt an, so verläuft die tympanometrische Kurve flach. In gleicher Weise horizontal verläuft das Tympanogramm, wenn der Sondeneingang durch Zerumen oder Exsudat verstopft ist (COLE et al. 2000; LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Absolut flach verlaufene Kurven ohne die Andeutung eines Anstieges im negativen Druckbereich sind in jedem Fall als Artefakt anzusehen (KIESSLING 1982). 2.3 Pathophysiologie des Hörens Die Gehörknöchelchenrekonstruktion ist in der Tiermedizin nur von experimenteller Bedeutung. Die im Rahmen dieser tierexperimentellen Studie durchgeführten funktionellen Messungen am Kaninchenohr dienen der Entwicklung einer neuen Gehörknöchelchenprothese zur Rekonstruktion des erkrankten Mittelohres beim Menschen. Literaturübersicht 51 Die folgenden Ausführungen zur Pathophysiologie des Hörens beziehen sich daher ausschließlich auf den Humanbereich. Hörstörungen können angeboren oder erworben sein. Sie lassen sich nach ihrer Lokalisation in Schallleitungs- und Schallempfindungsstörungen unterteilen (s. Tab. 6). Reine Schallleitungsschwerhörigkeiten ergeben sich aus Schädigungen des äußeren Gehörgangs und des Mittelohres, in deren Folge weniger Schallenergie über die Ossikelkette auf die Kochlea mit ihren Sinneszellen übertragen wird. Bei Schallempfindungsstörungen ist das Innenohr mit den Sinneszellen, der Hörnerv oder das Zentrale Nervensystem betroffen. Tab. 6: Begriffe und Definitionen bei der Differenzierung von Hörstörungen, nach HOTH u. LENARZ (1994). Äußeres Ohr und Mittelohr Innenohr Schallleitungsschwerhörigkeit konduktive Hörstörung Hörnerv Hirnstamm und Kortex Schallempfindungsschwerhörigkeit kochleäre Hörstörung sensorische Hörstörung retrokochleäre Hörstörung neurale Hörstörung zentrale Hörstörung 2.3.1 Retrokochleäre Störungen Bei retrokochleären Schwerhörigkeiten sind die Schädigungen im Hörnervenbereich (neurale Schwerhörigkeit), seltener in der zentralen Hörbahn (zentrale Schwerhörigkeit) lokalisiert. Ursächlich kommen hierfür vor allem Akustikusneurinome und dem Nervus acusticus aufliegende Gefäßschlingen in Betracht. Diese Art der Störung kann mit Hilfe der Ableitung akustisch evozierter Potenziale (AEP) festgestellt werden. Charakteristisches Merkmal ist die verzögerte Reizfortleitung, was sich in einer verlängerten Hirnstammlaufzeit (IPL I-V, s. Kap. 2.2.1.1) manifestiert (HOTH u. LENARZ 1994). Diese Verlängerung der Interpeaklatenzen korreliert deutlich mit Erkrankungen des Hirnstamms (MIKA 1987; FISCHER u. OBERMAIER 1994). Jedoch entsteht kein einheitliches Veränderungsmuster der abgeleiteten Potenziale (FISCHERMEIER 1985; MIKA 1987). 52 Literaturübersicht Abbildung 12 zeigt den Verlauf der Latenz-Pegel-Funktion bei neuralen Störungen. Diese führen zu einer heraufgesetzten Reizantwortschwelle durch mangelnde Synchronisation und einer Verlagerung der Kurve hin zu höheren Latenzen aufgrund der reduzierten Nervenleitgeschwindigkeit. Abb. 12: Latenz-Pegel-Funktion bei neuralem Hörverlust, nach MROWINKI (2001). 2.3.2 Sensorische Störungen Die Innenohrschwerhörigkeit ist durch eine Schädigung der Haarzellen im Cortischen Organ gekennzeichnet und stellt die häufigste Form der Schwerhörigkeit beim Menschen dar. Die Informationsübertragung von der Kochlea zum Gehirn ist nicht mehr gegeben, wenn die Umwandlung der mechanischen Reizung der Sinneszellen in elektrische Nervenimpulse oder die Transmission dieser Umwandlung durch fehlende Transmitter unterbleibt. Die Schädigungen der Kochlea sind irreversibel, da im Innenohr keine neuen Rezeptorzellen wachsen können (STRAIN et al. 1991). Die mechanische Schädigung der Haarzellen kann durch Schall hoher Intensität (Lärmschwerhörigkeit) oder durch Alterungsprozesse (Altersschwerhörigkeit) verursacht werden. Typisch für eine Innenohrschwerhörigkeit ist das Phänomen des Recruitments, eine Störung der nicht linearen Verstärkungsfunktion der äußeren Haarzellen. Dabei entsteht ein veränderter Lautheitseindruck. Bei kleinen Lautstärken ist der Hörverlust subjektiv stark, bei großen Lautstärken hingegen tritt nur ein geringer oder gar kein Hörverlust auf (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Literaturübersicht 53 Audiometrisches Merkmal sensorineuraler Schwerhörigkeiten ist die übereinstimmende Erhöhung der Schwellenwerte für Luft- und Knochenleitung (MROWINSKI 2001). Bei der Ableitung der akustisch evozierten Potenziale können bei dieser Form der Schwerhörigkeit Veränderungen in allen Bereichen beobachtet werden. Bei einer Degeneration der Kochlea können akustisch evozierte Potenziale sogar völlig fehlen (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Bei Innenohrschwerhörigkeiten findet man eine erhöhte Potenzialschwelle. Im Bereich der Potenzialschwelle kommt es zu Verlängerungen der Latenzzeiten mit einem besonders steilen Verlauf der Latenz-Pegel-Kurve. Bei gerade über der Schwelle liegenden Pegeln sind die Latenzen deutlich verlängert, zeigen aber bei höheren Stimulusintensitäten eine deutliche Abnahme und nähern sich rasch den Normwerten an (HOTH u. LENARZ 1994). Die Abbildung 13 A stellt die Latenz-PegelFunktion bei einem pankochleären Hörverlust dar. Die Kurve mündet bei 50 dB nHL in die Norm ein. Abbildung 13 B zeigt den Kurvenverlauf im Latenz-Pegel-Diagramm bei einer Innenohrschwerhörigkeit mit Hochtonverlust. Bei dieser Form der kochleären Schwerhörigkeit sind die Haarzellen am basalen Anfang der Basilarmembran geschädigt. Die Laufzeit der kochleären Wanderwelle über den ausgefallenen Bereich hinweg bis zu den ersten funktionsfähigen Sinneszellen führt dann zu verspätet auftretenden Potenzialen. Bei höheren Reizpegeln, die den Lautheitsausgleich erreichen, nimmt die Latenzverlängerung ab, so dass die Funktion sich der Normkurve annähert, ohne sie ganz zu erreichen. Abb. 13: Latenz-Pegel-Funktionen bei Innenohrschwerhörigkeit, nach MROWINSKI (2001). A: Latenz-Pegel-Funktion bei pankochleärem Hörverlust. B: Latenz-Pegel-Funktion bei einer Innenohrschwerhörigkeit mit Hochtonabfall. 54 Literaturübersicht 2.3.3 Konduktive Störungen Schallleitungsstörungen werden auch als konduktive Störungen bezeichnet. Diese bewirken eine Dämpfung des wirksamen Schalldrucks, der auf das Innenohr auftrifft. Es kommt trotz eines intakten Innenohres zu einer Verschlechterung des Hörvermögens. Das grundsätzliche audiometrische Merkmal der Mittelohrschwerhörigkeit ist das bessere Funktionieren der Knochenleitung gegenüber der Luftleitung. Ursächlich kommt für die Mittelohrschwerhörigkeit eine Versteifung, Dämpfung oder Blockierung des Mittelohrsystems in Frage (HÜTTENBRINK 1992b). Die bleibende Versteifung entsteht beispielsweise dadurch, dass am Beginn der Otosklerose durch umschriebene Verknöcherung des Steigbügelringbandes ein Teil der Elastizität verloren geht. Den gleichen Effekt hat eine narbige Versteifung der Bandaufhängung von Hammer und Amboss. Ventilationsstörungen der Tube, welche die Entstehung eines Unterdruckes in der Paukenhöhle bewirken, führen ebenfalls zu einer Versteifung des Systems. Die Versteifung der Schallleitungskette führt zu einem Luftleitungshörverlust von ungefähr 40 dB in den tiefen und mittleren Frequenzen. Ab einer Frequenz von 2 kHz steigt die Kurve wieder an, so dass die Knochenleitungs-Luftleitungsdifferenz nur noch 10-15 dB ausmacht. Die Dämpfung der Schallleitungskette kann insbesondere durch Flüssigkeitsansammlungen (Ergüsse) im Mittelohr entstehen. Eine übermäßige Ansammlung von Zerumen oder Fremdkörper im äußeren Gehörgang können bei Kontakt mit dem Trommelfell das System ebenfalls dämpfen. Im Audiogramm stellt sich die Dämpfung der Schallleitungskette als Luftleitungshörverlust vor allem im Mittel- und Hochtonbereich dar, während die Knochenleitung physiologische Werte erbringt. Der Luftleitungshörverlust liegt bei etwa 30 bis 40 dB (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Eine Blockierung des Mittelohres kann bei fortgeschrittener Otosklerose (ohne Innenohrbeteiligung) oder einer zerstörten Gehörknöchelchenkette, wie sie beim Mittelohrcholesteatom oder einer Tympanosklerose vorkommt, entstehen. Das Cholesteatom ist eine chronische Knocheneiterung mit der Bildung von ortfremdem, verhornendem Plattenepithel in den Mittelohrräumen. Sie ist häufig bakteriell (Proteus, Pseudomonas) superinfiziert und geht oftmals mit einer enzymatischen, osteoklastischen Knochendestruktion einher. Zumeist besteht auch noch ein epitympanaler Trommelfelldefekt. Literaturübersicht 55 Der Trommelfelldefekt und die Zerstörung der Gehörknöchelchen führen zur Mittelohrschwerhörigkeit (HEUMANN u. ZENNER 1993). Im Audiogramm ist die Luftleitungsschwelle frequenzunabhängig um 40 bis 50 dB erhöht, während die Knochenleitung physiologische Werte aufweist. Eine Unterbrechung der Ossikelkette bei intaktem Trommelfell führt nicht zu einem vollständigen Hörverlust (PEAKE et al. 1992). In einem solchen Fall erhöht sich die Luftleitungsschwelle frequenzunabhängig um bis zu 60 dB, weil hier nicht nur das Mittelohr in seiner Funktion ausgefallen ist, sondern weil zusätzlich durch das intakte Trommelfell die Schallzuleitung zum ovalen Fenster behindert ist. Diese Mittelohrkomponente ist pathognomonisch für die Luxation oder Unterbrechung des Amboss-Steigbügel-Gelenkes oder Lockerungen der Prothesenverbindungen nach Stapesplastik. Beim Schallleitungshörverlust werden die akustischen Reize leiser gehört als es der Einstellung am Gerät entspricht. Eine Schallleitungsschwerhörigkeit hat also auf die akustisch evozierten Potenziale die gleichen Auswirkungen, die eine Reduzierung der Stimulusintensität bewirkt. Da die Latenz für leisere Reize länger ist, werden im LatenzPegel-Diagramm für jeden Pegel verlängerte Latenzen gefunden. Dadurch kommt es zu einer Parallelverschiebung der Latenz-Pegel-Kurve (s. Abb. 14). Im Vergleich zu den Werten, die an einem gesunden Ohr gemessen werden, sind die absoluten Latenzen verlängert und die Amplituden verringert. Die Interpeaklatenzen bleiben davon unbeeinflusst, da die Erregungsleitung in ihren normalen Bahnen verläuft, wenn die neurale Aktivität erst einmal gestartet ist. Das Tympanogramm zeigt die unter 2.2.2.1.1 beschriebenen Veränderungen. Literaturübersicht 56 Abb. 14: Latenz-Pegel-Funktion beim Vorliegen einer Mittelohrschwerhörigkeit, nach MROWINSKI (2001). 2.4 Therapie der konduktiven Störungen Grundprinzip und damit auch zu lösendes Grundproblem gehörverbessernder Operationen ist eine Wiederherstellung der mechanischen Schallübertragung zwischen Trommelfell und Innenohr (JAHNKE 1992; HÜTTENBRINK 1997). Dabei ist je nach Situation die Distanz zwischen Trommelfell und Steigbügel oder Trommelfell und Fußplatte zu überbrücken. Dafür stehen neben den patienteneigenen Gehörknöchelchen kommerziell erhältliche Implantate zur Verfügung, die in unterschiedlicher Konfiguration aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Das heute noch geltende, von WULLSTEIN (1953) und ZÖLLNER (1957) aufgestellte Prinzip der Tympanoplastik beruht auf der Wiederherstellung des Hörvermögens nach Beseitigung einer evtl. vorliegenden Entzündung. Dabei soll die Pauke vollständig belüftet werden, das Trommelfell verschlossen sein und eine funktionsfähige Gehörknöchelchenkette (intakt oder rekonstruiert) hergestellt werden. Eine Verbesserung oder Wiederherstellung der Mittelohrfunktion nach den von WULLSTEIN (1986) angegebenen Richtlinien gelingt in zwei Drittel der Fälle bei der Sanierung der Mittelohrräume (HEUMANN u. ZENNER 1993). Ohne Operation kommt es häufig zum schubweisen Verlauf der chronischen Mittelohrentzündung (über Monate bis Jahre), deren Folge eine progressive Schallleitungsschwerhörigkeit sein kann. Auf Grundlage des oben beschrieben Prinzips werden nach WULLSTEIN (1986) die Typen I bis V der Tympanoplastik unterschieden. Literaturübersicht 57 Typ I: Eine Tympanoplastik Typ I wird durchgeführt, wenn sich die Gehörknöchelchenkette als intakt und sicher nicht vom Cholesteatom befallen erweist. Nach Paukenkontrolle wird der Trommelfelldefekt durch mesenchymales Gewebe (Ohrmuschelperichondrium, Temporalisfascie) verschlossen (Myringoplastik) (s. Abb. 15 A). Typ II: Die Tympanoplastik Typ II wird beim Vorliegen einer Kettenunterbrechung (z.B. Ambossluxation) angewendet. Die eventuell fehlenden Anteile werden ersetzt oder die Kette wird reponiert. Typ III : Bei einem Defekt in der Gehörknöchelchenkette wird zumeist die Tympanoplastik Typ III durchgeführt. Dazu wird, sofern nicht vom Cholesteatom befallen, der patienteneigene, zurechtgeschliffene Amboss oder Hammerkopf zwischen Steigbügel und Trommelfell und oder Hammerrest interponiert (s. Abb. 15 B). Falls eigene Gehörknöchelchen nicht mehr zur Verfügung stehen, werden künstliche Gehörknöchelchen implantiert. Der Trommelfelldefekt wird wie beim Typ I verschlossen. Die Technik der Gehörknöchelchenrekonstruktion orientiert sich am Zustand der noch vorhandenen Kettenreste. Ist der Steigbügel noch intakt, so wird ein Interponat mit einer Vertiefung auf das Steigbügelköpfchen gesetzt (PORP = Partial Ossicular Replacement Prothesis) (s. Abb. 15 C).Ist nur noch die Fußplatte vorhanden, wird hierauf eine stabförmige Columella (benannt nach dem singulären Ossikel der Vögel) gestellt (TORP = Total Ossicular Replacement Prothesis) (s. Abb. 15 D). Typ IV: Bei diesem Eingriff findet keine Schallübertragung via Gehörknöchelchenkette mehr statt. Der Schall trifft direkt auf das ovale Fenster. Das runde Fenster wird gegen den Schall protegiert, um ein gleichzeitiges Eintreffen über beide Fenster zu verhindern (s. Abb. 15 E). Typ V: Dieser Eingriff wird dann durchgeführt, wenn eine Rekonstruktion der Gehörknöchelchenkette nicht möglich und der obere Belüftungsweg zum ovalen Fenster verschlossen ist. Der Belüftungsweg zum runden Fenster muss durchgängig sein. Das Prinzip des Typ V ist eine Schallprotektion des runden Fensters durch einen Trommelfellverschluss. Literaturübersicht 58 Abb. 15: Tympanoplastik in Beispielen, nach: HEUMANN u. ZENNER (1993). A: Typ I mit Schallprotektion des runden Fensters B: Typ III mit Interposition eines Ambosskörpers zwischen Steigbügel und Hammer C: Typ III mit Interposition eines Keramik PORP (PORP = Partial Ossicular Replacement Prothesis) D: Typ III mit Keramik TORP zwischen Stapesfußplatte und Paukenabdeckung (TORP = Total Ossicular Replacement Prothesis) E: Typ IV mit Schallankopplung an ovales Fenster und Schallprotektion des runden Fensters 2.5 Materialien für die Kettenrekonstruktion Die zur Defektüberbrückung eingesetzte Prothese hat die Aufgabe, die vom Trommelfell aufgefangenen Schallwellen zum Steigbügel zu übertragen. Grundsätzlich ist hierfür jeder feste Körper geeignet. Bei der Materialauswahl ist jedoch zu bedenken, dass biologische Materialien auch Abbauvorgängen unterworfen sein oder Unverträglichkeitsreaktionen hervorrufen können, obgleich das Mittelohr als immunologisch privilegierter Ort anzusehen ist (HÜTTENBRINK u. HUDDE 1994). Das gesunde menschliche Mittelohr ist sehr tolerant Literaturübersicht 59 und verträgt die vielfältigsten Materialien. Im entzündeten Mittelohr jedoch werden die meisten Materialien abgebaut oder abgestoßen (HÜTTENBRINK u. HUDDE 1994). Bei einer Vielzahl der im Mittelohr eingesetzten alloplastischen Materialien waren die Ergebnisse nach anfänglicher Euphorie häufig enttäuschend (GEYER 1992). Dies führte in der Anfangszeit zur völligen Ablehnung von Biomaterialien. Die zerstörerische Tendenz chronischentzündlicher Mittelohrerkrankungen macht den Gehörknöchelchenersatzes jedoch unabdingbar. Die körpereigenen Gehörknöchelchen können wegen der Schädigung durch die Grunderkrankung häufig nicht verwendet werden (FRESE u. HOPPE 1996). Allogene Ossikel scheiden wegen nicht auszuschließender Übertragung infektiöser Erkrankungen ebenfalls aus (HELMS 1995). Alloplastische Materialien sind daher zunehmend wichtiger für den Ossikelersatz geworden. Die wichtigsten Stoffgruppen die hierbei zunächst Verwendung fanden, sind Polymere, Glasionomerzement, Metalle und Keramiken. Polymere sind wegen des Nachweises von Entzündungszellen und Fremdkörperriesenzellen gerade im entzündeten Mittelohr als kritisch zu betrachten (TEICHGRÄBER et al. 1983). Als zunächst günstig erwies sich im Tierexperiment die Verwendung von Glasionomerzement als Knochenersatzmaterial. Beim Einsatz im menschlichen Mittelohr zeigte dieses jedoch nach einem Zeitraum von ungefähr zwei Jahren Auflösungserscheinungen (GEYER 1999). Von den metallischen Mittelohrprothesen fanden bisher vor allem Prothesen aus gehämmertem Feingold Verwendung. Die klinischen Ergebnisse wurden zwar als günstig betrachtet, müssen aber wegen des Nachweises von Makrophagen und Fremdkörperriesenzellen kritisch betrachtet werden (FRESE u. HOPPE 1996). Titan hat in der Implantologie auf vielen Gebieten der Medizin weite Verbreitung gefunden. In der Traumatologie und der rekonstruktiven Chirurgie des Schädels sowie in der Orthopädie wird dieses Material seit mehreren Jahren eingesetzt. In tierexperimentellen Studien von SCHWAGER (1998a) erwies sich Rein-Titan als mittelohrkompatibel. Es wurden keinerlei Unverträglichkeitsreaktionen oder gar Implantatabstoßungen beobachtet. Es konnte zudem eine feste Verbindung im Sinne einer Osseointegration des Prothesenfußes mit dem Steigbügelkopf beobachtet werden (SCHWAGER 1998b). Der Begriff der Osseointegration wurde von ALBREKTSSON et al. (1983) als direkter Kontakt zwischen einer belasteten Implantatoberfläche und dem Knochengewebe ohne bindegewebige Zwischenschicht definiert. 60 Literaturübersicht Bei Keramiken in der Medizintechnik dienen hochreine Oxide als Ausgangsmaterial. Das sind chemische Verbindungen der Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff, Bor oder Silizium mit Metallen wie Aluminium oder Titan. Keramische Implantate zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und inertes Verhalten in physiologischer Umgebung aus. Die Möglichkeit einer Variation der Oberflächenbeschaffenheit machen die Keramiken als Implantatmaterial besonders attraktiv (WINTERMANTEL et al. 1999). So konnte bei keramischen Werkstoffen gezeigt werden, dass eine poröse Oberflächenstruktur im Gegensatz zu glatten Implantaten des gleichen Materials die Osseointegration begünstigt. Porosität unterdrückt die Ausbildung von fibrösen Kapseln oder anderen entzündlichen Reaktionen und erlaubt ein An- oder Einwachsen von Blutgefäßen. Zudem begünstigt die Porosität die Durchlässigkeit für Körperflüssigkeiten. Dadurch entsteht die Möglichkeit, das umgebende Gewebe auch von der Implantatseite her mit Nährstoffen zu versorgen. Eine Zirkulation von Körperflüssigkeiten in einem porösen Werkstoff stellt jedoch erhöhte Anforderungen an die chemische Beständigkeit des Materials. Eines der in wässriger Umgebung stabilsten Oxide ist Titandioxid (TiO2). Bei Lösungsversuchen in simulierten Körperflüssigkeiten konnte auch nach längerer Auslagerungszeit keine Löslichkeit nachgewiesen werden. Diese chemische Stabilität von Titandioxid ist auch bestimmend für die Biokompatibilität metallischer Titanimplantate. Neben den Materialeigenschaften ist auch das akustisch-mechanische Übertragungsverhalten der Prothesen von besonderer Bedeutung. Bislang gibt es jedoch nur wenige Untersuchungen darüber, wie die unterschiedlichen Materialien oder Formen der Prothesen die Schallenergie im Mittelohr übertragen (HÜTTENBRINK 1997; JAHNKE 1998; MEISTER et al. 1998). Die Form der Prothesen ist aus der operativen Erfahrung entstanden, dass eine möglichst geradlinige Verbindung zwischen Trommelfell und Fußplatte, z. B. mit einer Columella, eine verlustarme Schallübertragung herstellen kann (s. Abb. 16 A u. B). Literaturübersicht 61 Abb. 16: Mittelohrimplantate aus Titandioxidkeramik. A: Mittelohrimplantate aus Titandioxidkeramik, nach: KEMPF et al. (2002). B: Mittelohrimplantat aus Titandioxidkeramik, eingesetzt in ein Felsenbeinmodell (Abb. zur Verfügung gestellt von Prof. Dr. KEMPF, Klinikum Wuppertal). Zur Überprüfung der akustischen Qualität derartiger Mittelohrrekonstruktionen wurden bereits verschiedene Mittelohrmodelle eingesetzt. Der Aufbau solcher Modelle besteht im Wesentlichen aus zwei Membranen, welche die akustischen Eigenschaften von Trommelfell und Innenohr nachbilden. Zwischen den Membranen wird die zu untersuchende Prothese eingepasst. Die Trommelfellmembran wird akustisch angeregt und der von der Prothese übertragene Schall kann auf der Membran der Innenohrseite mit einer empfindlichen optischen Sonde abgegriffen werden. Durch den Vergleich mit dem eingestrahlten Schall lässt sich das Übertragungsverhalten der Prothese berechnen. Der Nachteil eines solchen reduzierten Ohrmodells ist, dass sich durch den Verzicht auf einzelne Mittelohrstrukturen das Vibrationsverhalten selbst ändert und somit die Parameter Dämpfung und Reibung nicht direkt mit denen der Mittelohrverhältnisse beim Menschen vergleichbar sind. Diese Erkenntnis schränkt die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die realen Mittelohrverhältnisse ein. Denn eine Prothese, deren Eigenschwingverhalten im Modell optimal entwickelt ist, kann im natürlichen Mittelohr mit seinen anderen Parametern ganz andere Qualitäten haben (HÜTTENBRINK 1997). Neben den Untersuchungen im künstlichen Mittelohrmodell werden die Messungen zum Übertragungsverhalten der Prothesen auch im Felsenbeinmodell in simulierten Literaturübersicht 62 Mittelohroperationen durchgeführt. Dieses Modell hat den Vorteil, dass es wesentlich naturgetreuer ist, da sämtliche Bänder und Mittelohrwände noch vorhanden sind, jedoch den großen Nachteil, dass dadurch viele Variablen in das Messergebnis einfließen, deren Einzelbedeutung nur schwer zu erfassen und zu analysieren ist. 2.6 Folgerungen aus der Literatur und daraus resultierende Zielsetzung für die eigenen Untersuchungen Das alloplastische Material Titan hat in den letzten Jahren zunehmend als Gehörknöchelchenersatz Verbreitung gefunden. Das liegt an den sehr guten Schallübertragungseigenschaften des Materials und einer guten Verträglichkeit des Materials im Mittelohr. Die Weiterentwicklung zu einer porösen Titandioxidkeramik soll die bisherigen Vorzüge des Titans hinsichtlich einer noch besseren Osseointegration optimieren. Bisher liegen keine veröffentlichten Daten über die Verträglichkeit und die audiologischen Eigenschaften von Ossikelimplantaten aus Titandioxidkeramik vor. Ziel der eigenen Untersuchungen ist es, im Rahmen dieses interdisziplinären Forschungsprojektes die audiologischen Parameter eines neu entwickelten Titandioxidkeramik-Gehörknöchelchen-Implantates zu testen. Es wird erwartet, dass mit dem neuen Material eine erhebliche Verbesserung bei gehörverbessernden Operationen erreicht werden kann. Bei erfolgreicher Testung im Tierexperiment ist in einem zweiten Schritt zu einem späteren Zeitpunkt die klinische Erprobung am Menschen vorgesehen. Dabei wird die Entwicklung eines marktfähigen Produktes angestrebt. Folgende Fragen sollen im Rahmen dieser Studie beantwortet werden: Audiologische Eigenschaften der Implantate. Um eine Aussage über die funktionelle Stabilität der Prothesen treffen zu können, werden mittels der Ableitung evozierter Potenziale (FAEP) und (BEP) die Hörergebnisse an Kaninchen überprüft. Dabei werden das primäre Hörvermögen sowie die Hörschwellen nach Implantation (28., 84. und 300. Tag) ermittelt. Die evozierten Hirnstammpotenziale werden beim Kaninchen unter Verwendung verschiedener Stimuli gemessen. In diesem Zusammenhang sollen beim Kaninchen auch weitere Erfahrungen mit der Knochenleitung gemacht werden. Zudem soll die physiologische Literaturübersicht 63 Hörschwelle beim Kaninchen bei der in der vorliegenden Arbeit verwendeten Versuchsanordnung ermittelt werden. Mittels Tympanometrie soll das Schallübertragungsverhalten der Prothese überprüft werden. Dabei soll der Zusammenhang zwischen Tympanogrammtyp und der ermittelten Potenzialschwelle evaluiert werden. Außerdem werden die diagnostischen Möglichkeiten der Tympanometrie beim Kaninchen weiter geprüft. Verhalten der Titanoxidimplantate im Mittelohr. Die eingesetzten Implantate sollen makroskopisch auf ihre Integrität, den Überzug von Schleimhaut und die Ankopplung an Knochen und Trommelfell über einen Implantationszeitraum von 28 bis 300 Tagen untersucht werden. Einfluss der Porengröße. Durch eine Variation der Porengröße soll dieser Einfluss auf die Integrität der Implantate im Mittelohr sowie die Ergebnisse der postoperativen Hörschwelle evaluiert werden. Die histologische Kontrolluntersuchung ist Gegenstand anderer Studien und wird in vorliegende Arbeit nicht aufgenommen. 64 Material und Methoden 3 Material und Methoden Die vorliegende Arbeit ist Bestandteil eines interdisziplinären Projektes zur Entwicklung einer biologisch und funktionell optimalen Gehörknöchelchenprothese, die eine verbesserte Schallübertragung des erkrankten Mittelohres liefern soll. Der Tierversuch Nr. 509c – 42502 – 97/990 wurde gemäß § 8 des Tierschutzgesetzes vom 25.05.1998 durch die Bezirksregierung Hannover genehmigt. 3.1 Zeitraum und Ort der Untersuchung Das Projekt wurde in der Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde der Medizinischen Hochschule Hannover durchgeführt. Der Tierversuch fand in den Räumlichkeiten des Zentralen Tierlabors der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) im Zeitraum vom 28.06.2001 – 14.06.2002 statt. 3.2 Material 3.2.1 Versuchstiere Als Versuchstiere wurden Kaninchen gewählt, da für diese Spezies standardisierte, operative Zugänge zum Mittelohr bestehen und sich die Mittelohrdimensionen als günstig für mikrochirurgische Eingriffe erwiesen haben (STEINBACH 1973; RECK 1984; GEYER 1990). Zudem liegen für das Kaninchen bereits Untersuchungen über FAEP vor, so dass Vergleichswerte für die eigenen Untersuchungen zur Verfügung standen. Für die Untersuchungen wurden 42 weibliche New Zealand White Kaninchen, die aus der Tierproduktion CHARLES RIVER (Solingen) stammen, verwendet. Die Tiere hatten zum Zeitpunkt der Operation ein Gewicht zwischen 3,2 und 4,4 kg und waren nach Angaben von CHARLES RIVER ungefähr sechs Monate alt. Tierhaltung: Die Kaninchen waren in Einzelkäfigen mit den Maßen 53 x 58 x 43 cm untergebracht. Der Käfigboden bestand aus einem Lochblech. Jeweils 4 bzw. 5 Käfige befanden sich auf einer Ebene der Batterie und die Tiere hatten Sichtkontakt untereinander. Material und Methoden 65 Die Kaninchen erhielten in kleinen Gruppen (jeweils 2 – 4 Tiere) 3 – 4 x wöchentlich für eine Stunde Auslauf in einem Raum von 3,30 x 5 m Größe. Den Tieren stand Wasser über eine Nippeltränke ad libitum zur Verfügung. Gefüttert wurden täglich 100 g eines pelletierten Alleinfuttermittels (ssniff K-H, 4 mm, Fa. SSNIFF) sowie 150 g autoklaviertes Heu. Die Raumtemperatur lag zwischen 19 – 21 °C, die Luftfeuchtigkeit betrug 55 ± 5 %. Die Hell- Dunkelphase wechselte im 12 Stunden Rhythmus. Während der Hellphase lief in dem Kaninchenstall leise Radio – Musik (ca. 50 dB SPL). 3.2.2 Geräte 3.2.2.1 Messsysteme Zur Messung der frühen akustisch evozierten Potenziale (FAEP) diente das Nicolet Viking IV P System der Firma NICOLET BIOMEDICAL. Das Gerät besteht aus mehreren Hardware-Komponenten (Personal Computer (PC), Farbmonitor, Drucker) sowie einer mobilen Verstärker-Box, die auf einem Gerätewagen fest installiert sind. Das Messsystem ist mit Ausgängen für die Stimulation über Luft- und Knochenleitung sowie einem Eingang für die ERA-Signale versehen. Außerdem ist der PC mit einer Analysesoftware zur Auswertung der akustisch evozierten Potenziale ausgestattet. An das System sind zur Menuesteuerung eine Multifunktions-Bedienkonsole sowie eine deutsche Standardtastatur und eine „PC-Maus“ angeschlossen. 3.2.2.1.1 Lautsprecher Da die in der Humanmedizin verwendeten Kopfhörer aufgrund ihrer Größe für die Messung am Kaninchen ungeeignet sind, wurden für die akustische Stimulation spezielle Einsteckhörer der Firma NICOLET BIOMEDICAL (Tip-300) verwendet. Diese bestehen aus dem Schallgeber und einem daran angeschlossenen Schallschlauch, an dessen Ende Schaumstoffohrstöpsel (ER 3-14A, regular) der Firma ETYMOTIC RESEARCH befestigt sind. Aufgrund der Weiterleitung des akustischen Reizes durch den Schallschlauch entsteht eine zeitliche Verzögerung des Schalls von ungefähr 0,9 Millisekunden. 66 Material und Methoden 3.2.2.1.2 Knochenhörer Für die Stimulation der Bone Evoked Potentials (BEP) wurde ein Knochenhörer der Firma OTICON mit einem 300 Ohm Widerstand eingesetzt. Dieser hat eine runde Auflagefläche mit einem Durchmesser von 1,4 cm (s. Abb. 17). Abb. 17: Knochenhörer der Firma OTICON. 3.2.2.1.3 Elektroden Subdermale Nadelelektroden der Fa. NICOLET BIOMEDICAL wurden verwendet. Die Edelstahlnadeln haben eine Länge von 12 mm und einen Durchmesser von 0,3 mm. Die Zuleitung zum Stecksystem besteht aus verschiedenfarbigen, mit Silikon ummantelten Kabeln. Die einzelnen Ableitelektroden wurden einer „Elektroden-Box“ zugeleitet, dort gebündelt und mit der Verstärkereinheit verbunden. 3.2.2.1.4 Verstärker Zur Vorverstärkung der Messdaten wurde eine spezielle Verstärker-Box der Firma NICOLET BIOMEDICAL eingesetzt. Diese besitzt acht unabhängige Differenzeingänge, von denen für die Ableitung der evozierten Potenziale nur zwei verwendet wurden. Die Empfindlichkeit kann in 13 Stufen von 1 µV bis 10 mV variiert werden. Die Eingangsimpedanz der Nicolet Viking IV beträgt 1000 MΩ. Für die Signalfilterung wurde ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 3 kHz und ein Hochpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 10 Hz gewählt. Material und Methoden 67 3.2.2.1.5 Tympanometer Für die Erstellung des Tympanogramms wurde das Impedanzmessgerät GSI 33 (Version II) der Firma GRASON-STADLER, INC. verwendet. Das Gerät besteht aus einer Bedienkonsole, einem Display und einer integrierten Mikroprozessoreinheit. Daran angeschlossen ist die Sondenbox mit einem Lautsprecher, einem Mikrofon und einer Pumpe, die Über- und Unterdrücke im Gehörgang aufbaut. An das Gerät war zur Eingabe der Identifikationsdaten eine Computertastatur angeschlossen. 3.2.2.1.6 Ohrstopfen Es wurden Ohrstopfen (Clinical Ear Probe Tips) der Fa. GRASON-STADLER, INC. verwendet. Die pilzförmigen Stopfen bestehen aus einem elastischen Silikonmaterial. Für den Einsatz beim Kaninchen stehen Ohrstopfen in sieben verschiedenen Größen zur Verfügung. Die Länge beträgt bei allen Stopfen 10 mm, die Kappenstruktur des Stopfens variiert im Durchmesser (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 mm) (s. Abb. 18). Im vorliegenden Versuch wurde meist der Ohrstopfen mit einem Durchmesser von 8 mm verwendet. Abb. 18: Ohrstopfen (Clinical Ear Probe Tips), Fa. GRASON-STADLER, INC. 3.2.2.1.7 Lasermikroskop Verwendet wurde das Lasermikroskop OPMI®TwinER der Firma ZEISS. Dieses Gerät besteht aus folgenden Baugruppen: dem Operationsmikroskop OPMI®ORL, einem Binokular Schwenktubus, einem Tragarm mit Balanciereinrichtung und einem Erbium-YAG-Laser. Angeschlossen sind außerdem das Bedienpult für den Laser sowie ein Fußschalter zur 68 Material und Methoden Betätigung der Laserimpulse. Für den operativen Eingriff sowie die makroskopische Befunderhebung wurde eine Vergrößerung von 12,5 x 1,6 gewählt. 3.2.3 Implantate Bei den verwendeten Implantaten handelte es sich um Prototypen, die in der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Wintermantel speziell für diese Studie entwickelt wurden (s. Abb. 19). Die Implantate bestanden aus einer Titandioxid-Keramik. Die Prothesen hatten einem runden, flachen Prothesenkopf (Durchmesser: 2,72 – 2,76 mm / Dicke: 0,45 – 0,52 mm) und einen mittig platzierten Schaft mit einem Durchmesser von 0,60 – 0,64 mm und einer Länge von 3,70 mm. Das Gewicht der Prothesen betrug 0,101 – 0,112 g. Es wurden zwei verschiedene Prothesentypen mit unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit verwendet. Die makroporösen Implantate wiesen innerhalb einer Prothese eine Porengrößenverteilung zwischen 10 und 50 µm auf. Die mikroporösen Implantate hatten Porengrößen zwischen 2 und 5 µm. Zur Verwendung als TORP mussten die Schäfte mittels einer metallenen Schablone und eines Skalpells auf eine individuelle Länge von ca. 2,50 bis 2,55 mm gekürzt werden. Abb. 19: Implantat zur Ossikelrekonstruktion aus Titandioxidkeramik. 3.3 Methoden 3.3.1 Versuchsplan Der Versuchsplan sah die Untersuchungen sowie den operativen Eingriff an insgesamt 42 Kaninchen vor. 69 Material und Methoden Die Tiere wurden vor Versuchsbeginn per Zufallsverteilung in drei Gruppen à 14 Tiere aufgeteilt (Gruppe 1, 2 und 3). Für die Gruppe 1 sah der Versuchsplan eine Versuchsdauer von 28 Tagen vor, Kaninchen der Gruppe 2 sollten 84 Tage im Versuch verbleiben, für die Tiere der Gruppe 3 war eine Versuchsdauer von 300 Tagen vorgesehen. Die gewählten Zeitpunkte entsprechen den in der Humanmedizin üblichen Kontrollterminen nach Ossikelrekonstruktion. Innerhalb der 3 Gruppen erfolgte eine weitere Unterteilung in jeweils zwei zufällig verteilte Untergruppen (Untergruppe A und B) mit je 7 Kaninchen. Tiere der Untergruppe A erhielten makroporöse Implantate und Tiere der Untergruppe B erhielten mikroporöse Implantate (s. Tab. 7). Tab. 7: Gruppeneinteilung der Versuchstiere. Gruppe 1 (14 Tiere) Gruppe 2 (14 Tiere) Gruppe 3 (14 Tiere) Versuchsdauer 28 Tage Versuchsdauer 84 Tage Versuchsdauer 300 Tage Gruppe A Gruppe B Gruppe A Gruppe B Gruppe A Gruppe B mikroporöse makroporöse mikroporöse makroporöse mikroporöse makroporöse Implantate Implantate Implantate Implantate Implantate Implantate (7 Tiere) (7 Tiere) (7 Tiere) (7 Tiere) (7 Tiere) (7 Tiere) Der Versuchsplan schrieb bei allen Gruppen die audiometrischen Untersuchungen, d.h. die Ableitung der FAEP und die Erstellung des Tympanogramms am Tag Null unmittelbar vor der Operation vor (1. Messung prae operationem [1 prae OP]). Die nächste Messung erfolgte ebenfalls bei allen Gruppen am 28. Tag post operationem (1. Messung post operationem [1 post OP]). Die Tiere der Gruppe 1 wurden nach Beendigung der ersten postoperativen Messungen euthanasiert. Bei den Tieren der Gruppen 2 und 3 wurden die nächsten Messungen am 84. Tag post operationem (2. Messung post operationem [2. post OP]) durchgeführt, anschließend wurden die Tiere der Gruppe 2 euthanasiert. 70 Material und Methoden An den Kaninchen der Gruppe 3 wurden am 300. Tag post operationem (3. Messung post operationem [3 post OP]) letztmalig die Potenzialschwellen ermittelt sowie das Tympanogramm erstellt, anschließend wurden auch diese Tiere euthanasiert. Die tatsächlichen Tierzahlen im durchgeführten Experiment wichen geringgradig von den im Versuchsplan genannten ab. Vier Tiere verstarben bereits unmittelbar vor der ersten Messung [1 prae OP] an HerzKreislauf-Versagen. Von den verbliebenen 38 Tieren konnten 36 Kaninchen operativ mit einer Gehörknöchelchenprothese versorgt werden. Bei dem Kaninchen mit der laufenden Nummer 020 wurden die nativen Gehörknöchelchen laserchirurgisch entfernt, allerdings kam es im weiteren Operationsverlauf zu einer Verschlechterung des Allgemeinzustandes, so dass bei diesem Tier die Implantation unterblieb. Bei dem Kaninchen mit der laufenden Nummer 040 wurde die Operation unmittelbar nach Eröffnung des Mittelohres abgebrochen, da es auch bei diesem Tier zu einer Verschlechterung des Allgemeinzustandes kam. Tabelle 8 gibt eine Übersicht über die Anzahl der Kaninchen, die zu den verschiedenen Messterminen untersucht wurden. In einigen Fällen konnte die Kontrolluntersuchung nicht oder nicht vollständig durchgeführt werden, da die zu untersuchenden Tiere bereits in dem Zeitraum zwischen den einzelnen Kontrolluntersuchungen oder während einer solchen Untersuchung verstorben waren. Zudem musste bei einigen Kaninchen auf die Erstellung des Tympanogramms verzichtet werden, da der Gehörgang nicht vollständig gereinigt werden konnte und somit ein luftdichter Abschluss der Messsonde mit dem Gehörgang nicht möglich war. Tab. 8: Übersichtstabelle über Messtermine und durchgeführte Untersuchungen. 38 (38) Tympanometrie (li): (nicht-operiertes Ohr) 36 (38) Tympanometrie (re): (operiertes Ohr) 36 (38) [1 post OP]: 33 (33) 33 (33) 24 (33) [2 post OP]: 22 (22) 22 (22) 21 (22) [3 post OP]: 11 (11) 11 (11) 11 (11) Messzeitpunkt AEP: [1 prae OP]: Die in Klammern aufgeführten Zahlen geben die zum jeweiligen Messtermin noch vorhandene Gesamttierzahl an. Material und Methoden 71 3.3.2 Ablauf der Implantation 3.3.2.1 Anästhesie und Operationsvorbereitung Insgesamt befanden sich zu Beginn dieser Studie 42 Tiere im Versuch. Die Kaninchen mit den laufenden Nummern 001, 002, 034 und 042 verstarben bereits während der Narkoseeinleitung. Bei diesen Tieren konnte unmittelbar nach dem Legen des Tubus eine Bradykardie (Herzfrequenz < 100/Minute) beobachtet werden, die auch durch wiederholte intravenöse Gabe von Atropin® (0,05 bis 2 mg/kg KGW) nicht therapierbar war. Bei diesen Kaninchen trat drei bis vier Minuten nach Einsetzen der Bradykardie der Herzstillstand ein. Nach diesen Narkosezwischenfällen, die sich gleich zu Beginn der Versuchsphase ereigneten, wurde eine Änderung des Narkoseprotokolls vorgenommen. Das Protokoll wurde durch die zusätzliche Gabe des Anticholinergikums Robinul® (Fa. RIEMSER) ergänzt. Das ausführliche Narkoseprotokoll wird im Folgenden beschrieben. Die Tiere wurden am Tag der geplanten Operation zunächst einer Allgemeinuntersuchung unterzogen. Das mittlere Körpergewicht betrug zum Zeitpunkt der ersten Narkose 3,35 kg (n = 42). Da sich die Tiere zum Zeitpunkt des Versuchsbeginns noch im Wachstum befanden, kam es zwischen den einzelnen Messungen zu Gewichtszunahmen. Das mittlere Gewicht lag beim ersten Termin post operationem [1. post OP] bei 3,55 kg (n = 34), bei der 2. Messung post operationem [2. post OP] lag es bei 3,80 kg (n = 22) und bei der letzten Messung [3. post OP] betrug das mittlere Körpergewicht 4,50 kg (n = 11). Den Tieren wurde 30 Minuten vor der Narkoseeinleitung das Futter entzogen, der Zugang zur Nippeltränke blieb frei. Die in diesem Versuch verwendeten Narkosemittel wurden bereits in früheren Untersuchungen bei der Ableitung von FAEP beim Menschen und verschiedenen Tierspezies eingesetzt (BRAUN 1996; JACOBI 1997). Das Protokoll wurde nach einer Empfehlung von FISCHER (1989) sowohl für den chirurgischen Eingriff als auch für die nachfolgenden Kontrollmessungen beibehalten, um so einen eventuellen Einfluss verschiedener Pharmaka auf die Latenzzeiten zu verhindern. Die Tiere wurden initial mit einer intramuskulären Injektion von 25 mg/kg KGW Ketamin (Ketanest®, Fa. ALBRECHT) und 5 mg/Tier Midazolam®, Fa. CURA-MED sediert. 72 Material und Methoden Mit einem Verweilkatheter (0,9 x 25 mm, Vasofix®Braunüle®, Fa. BRAUN) wurde ein venöser Zugang in die Vena auricularis gelegt. Für die Anästhesieeinleitung wurde das Kurzzeithypnotikum Propofol-® Lipuro 1 % (Fa. BRAUN) mit einer Initialdosis von 1 mg/kg KGW in die Ohrrandvene injiziert. Anschließend erhielten die Tiere ein Anticholinergikum (Robinul®, Fa. RIEMSER) in einer Dosierung von 0,2 mg/Tier als intramuskuläre Injektion. Als Analgetikum wurden 0,15 mg/Tier Temgesic® (Fa. ESSEX) subcutan verabreicht. In beide Bindehautsäcke wurde ein jeweils 1cm langer Pastenstrang einer pflegenden Augensalbe (Bepanthen®Augen- und Nasensalbe, Fa. ROCHE) eingebracht. Es folgte eine großzügige Rasur des Operationsfeldes sowie der Stirn und beider Seitenpartien des Kopfes. Um die Intubation zu ermöglichen, erfolgte die Nachdosierung mit Propofol-® Lipuro vorsichtig nach Wirkung bis zur guten Relaxation von Zungen- und Kaumuskulatur. Die Tiere wurden in Brust-Bauchlage gebracht, und blind, unter akustischer Kontrolle, intubiert. Es wurde ein Spiral-Endotrachealtubus (Safety-Flex®, Fa. MALLINCKRODT, INC.) mit einem Innendurchmesser von 2,5 mm verwendet, dieser wurde unmittelbar vor Gebrauch mit Lidocain-Spray (Xylocain®-Spray, Fa. ASTRA) benetzt. Nach Ausschluß einer Fehlintubation konnte der Tubus mit einem Stoffband am Kopf des Tieres fixiert werden. Die Tiere wurden in Brust-Bauchlage liegend auf einem fahrbaren Tisch vom Operationsvorbereitungsraum zum Operationstisch gefahren und auf diesem ebenfalls in Brust-Bauchlage gelagert. Die Narkose wurde durch ein Isofluran (Forene®, Fa. ABBOT) / Sauerstoffgemisch (1,5 % / 1,5 l / Min) aufrechterhalten. Bei manipulativen Eingriffen im Kopfbereich, wie Reinigung des Gehörganges, Positionierung der Ableitelektroden sowie Setzen des Hautschnittes, wurden zusätzlich 0,05 mg/Tier Midazolam® intravenös verabreicht. Zur Stabilisierung des Kreislaufs wurden die Tiere mit Sterofundin®-HEG-5 (Fa. BRAUN) Lösung 10 ml/kg KGW/h infundiert. Zur Narkoseüberwachung wurden die Parameter Atmung, Puls, Temperatur und Lidreflex regelmäßig erfasst und protokolliert. Zur Ermittlung der Pulsfrequenz waren die Tiere an ein EKG-Gerät angeschlossen. Material und Methoden 73 Um den Einfluss abnehmender Körpertemperatur auf die Ableitungen zu vermeiden, wurde die rektal gemessene Körpertemperatur der Tiere bei 39 ± 0,5 °C stabilisiert. Dies geschah mit Hilfe einer elektrischen Wärmematte, die als Unterlage für das Kaninchen diente. Bei Temperaturabfall > 0,5 °C wurde zusätzlich über dem Kaninchen im Abstand von 60 cm eine Wärmerotlichtlampe betrieben. Die Narkosedauer betrug während der praeoperativen Messung [1 prae OP] und anschließender Implantation zwischen 6 und 9,4 Stunden. Bei den Kontrollmessungen [1 post OP, 2 post OP und 3 post OP] lag die Narkosedauer zwischen 3 und 5,2 Stunden. 3.3.2.2 Operationstechnik Der chirurgische Eingriff wurde vom Projektleiter dieser Studie, Herrn Dr. med. Martin Stieve, vorgenommen. Bei allen Tieren wurde das Gehörknöchelchenimplantat rechtsseitig eingesetzt. Die linke, nicht operierte Seite diente als Kontrolle für die audiologischen Untersuchungen. Nach Rasur des Operationsfeldes und anschließender Desinfektion mit Braunol® (Fa. BRAUN) erfolgte die retroaurikuläre Eröffnung durch eine ca. 4 cm lange Hautinzision. Die unterliegende Muskulatur wurde stumpf durchtrennt und mit Hilfe eines selbsthaltenden Wundspreizers aus dem Operationsgebiet gehalten. Es wurde ein ca. 6 x 8 mm großes Knorpel-Perichondrium-Transplantat gewonnen und in steriler physiologischer Kochsalzlösung bis zur weiteren Verwendung gelagert. Der Gehörgang wurde an der Knorpel-Knochen-Grenze quer eröffnet, von dieser Inzision ausgehend erfolgte die weitere Eröffnung nach kranial und kaudal. Das Trommelfell war nun vollständig einsehbar. Nach Bildung eines tympanomeatalen Lappens erfolgte die Eröffnung der Pauke an der hinteren Gehörgangswand mit einem scharfen Löffel. Es konnte so die gesamte Gehörknöchelchenkette gut dargestellt werden. Die Stapesfußplatte war aufgrund des überhängenden Facialiskanals nicht immer einsehbar, in diesen Fällen wurde der knöcherne Kanal abgetragen. Dann erfolgte die laserchirurgische Durchtrennung des Amboß-Steigbügelgelenkes mit einer Einzelimpuls-Energie von 30 mJ und ca. 20 Einzelimpulsen. Der Amboss konnte nach Abtrennung des Hammerkopfes mit einer Einzelimpuls-Energie von 50 mJ und ca. 30 Einzelimpulsen abgelöst werden. 74 Material und Methoden Der Hammerschaft sowie die Sehne des Musculus tensor tympani blieben erhalten. Die Stapessuprastruktur wurde, bis auf rudimentäre Schenkelreste, berührungslos mit einer Einzelimpuls-Energie von 15 mJ und ca. 20 Einzelimpulsen abgetragen. Nach individueller Kürzung des Prothesenschaftes war eine Positionierung zwischen Hammerschaft und Fußplatte problemlos möglich. Aufgrund einer Trommelfellperforation wurde in fünf Fällen eine Unterfütterung mit Tragus-Perichondrium notwendig. Die hintere Gehörgangswand wurde stets mit dem zurechtgeschnittenen zuvor gewonnenen Knorpelstreifen rekonstruiert. Anschließend wurde der tympanomeatale Lappen zurückgeschlagen. Um eine übermäßige Bildung von Granulationsgewebe zu vermeiden, erfolgte die Einlage von Silikonfolien am Übergang zum knorpeligen Gehörgang. Zudem wurde in den Gehörgang eine mit Doxycyclin® (Fa. RATIOPHARM) getränkte Gilitta®-Tamponade (Fa. BRAUN) eingeführt. Der Gehörgang wurde mit Vicryl®-Nahtmaterial (4/0 1,5 metric, SH-1 plus Fa. ETHICON) readaptiert. Die Muskulatur wurde mit Vicryl®-Nahtmaterial (4/0 1,5 metric, SH-1 plus Fa. ETHICON) vernäht. Der Verschluß der Hautinzision erfolgte mit Mersilene® (2/0 3,0 metric, Fa. ETHICON) Einzelknopfheften. 3.3.2.3 Postoperative Betreuung Bei den operierten Kaninchen wurde eine tägliche Wundkontrolle durchgeführt. Die Tiere erhielten für die Dauer von 10 Tagen eine Antibiose (Baytril®, Fa. BAYER) in einer Dosierung von 10 mg/Tier/Tag per oral. Am 10. Tag post operationem wurden die Fäden der Hautnaht gezogen, anschließend wurde auf die Narbe eine Lebertran-Zink-Salbe (Mitosyl®, Fa. CHASSOTT) aufgetragen. Die Wundheilung erfolgte bei allen Tieren per primam. Zur Kontrolluntersuchung am 28., 84. und 300. Tag, erfolgte jeweils vor Messbeginn die vorsichtige Reinigung des rechten Ohres mittels eines Watteträgers. Nach Abschluss der Messungen (Ableitung der FAEP und Erstellung des Tympanogramms) wurde bei den Tieren, die im Versuch verblieben, das rechte Ohr lokal mit 2-3 Tropfen Volon-A® (Fa. ALBRECHT) versorgt. Material und Methoden 75 3.3.3 Ableitung der akustisch evozierten Potenziale und der evozierten Potenziale mittels Knochenleitung 3.3.3.1 Geräteeinstellung In vorliegender Studie wurde für die Ableitung der akustisch evozierten Potenziale die Nicolet Viking IV der Firma NICOLET BIOMEDICAL verwendet. Das Messsystem, das dem Gerät zugrunde liegt, wird in einen reizerzeugenden Teil, einen reizableitenden und den reizverarbeitenden Teil untergliedert (s. Abb. 21). Der jeweils dargebotene Reiz wird im Reizgenerator erzeugt und dem Ohr über einen angeschlossenen Schallgeber zugeführt. Es wurden zwei verschiedene Stimulusformen verwendet. Zum einen wurde ein Klick-Reiz von 100 Mikrosekunden Dauer und alternierender Polarität gewählt. Die Wiederholungsrate der Stimuli lag bei 11 Hz. Zum anderen sollte im Rahmen der praeoperativen Untersuchungen ein frequenzspezifischer Stimulus zur Ableitung der FAEP getestet werden. Hierfür wurde der Pip-Reiz in Frequenzen von 250 Hz bis 8 kHz mit einem Schalldruckpegel von 100 dB p.e.SPL verwendet. Die gewählten Minimal- und Maximal-Werte entsprechen den beim verwendeten Gerät (NICOLET VIKING IV) einstellbaren Grenzfrequenzen. Die Messungen ergaben, dass bei der Verwendung des 8 kHz Stimulus die niedrigsten Reizpegel zur Hörschwellenermittlung nötig waren (s. Abb. 20). Im weiteren Versuchsverlauf wurde ein Pip-Reiz mit 5 Zyklen, einer Gesamtdauer von 2 ms und einer Eigenfrequenz von 8 kHz verwendet. Für einen direkten Vergleich von Daten, die mit verschiedenen Stimulusintensitäten ermittelt wurden, gilt die von HOTH und LENARZ (1994) beschriebene Formel zur Korrektur der Pegelangabe: Lautstärke in dB p.e.SPL = (Lautstärke in dB nHL) + 30 dB (s. Kapitel 2.2.1.3). Somit mussten für einen Vergleich der mittels Klick- und Pip-Reiz ermittelten Potenzialschwellen von den erhobenen Pip-Potenzialschwellen jeweils ein Korrekturwert 30 dB abgezogen werden. 76 Material und Methoden Abb. 20: Ableitung FAEP beim Kaninchen unter Verwendung des Pip-Reizes bei unterschiedlichen Frequenzen [100 dB p.e.SPL]. Der im reizgebenden System eingebaute Trigger steuert die reizsynchrone Messaufnahme und ermöglicht so die exakte zeitliche Kopplung vom erzeugten Reiz und der Reizantwort. Im reizverarbeitenden Teil erfolgt dann die Mittelwertbildung im sogenannten Averager. Akustisch evozierte Potenziale sind durch sehr niedrige Amplituden (10 nV – 1 µV) gekennzeichnet, und werden durch die 100-fach höheren Potenziale des spontanen Elektroenzephalogramms (EEG, 1-100 µV) überlagert. Aus diesem Grund wurden die abgeleiteten Einzelantworten gemittelt (1000 Mittelungen). Da das EEG ein zufälliges Rauschen ist, nimmt der Einfluss des EEG mit zunehmender Zahl der Mittelungsvorgänge der akustisch evozierten Potenziale ab, so dass das gleich bleibende Signal der akustisch evozierten Potenziale deutlich sichtbar wird (SIMS 1989). 77 Material und Methoden Um außerdem den Einfluss hochfrequenter Störungen, wie sie von elektrischen Geräten erzeugt werden, zu minimieren, wurde ein steilflankiges Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 3 kHz verwendet. Zur Beseitigung niederfrequenter Störsignale, wie sie durch Muskelartefakte entstehen können, wurde ein steilflankiges Hochpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 10 Hz benutzt. Der empfängerseitige Verstärker wurde auf eine Empfindlichkeit von 25 µV eingestellt. Die Dauer, während der die Ableitungen bestimmt wurden, betrug 10 Millisekunden. Abb. 21: Schematischer Aufbau der Messung akustisch evozierter Potenziale, modifiziert nach KELLER (1997). 1 = aktive Elektrode links 3 = Referenzelektrode 2 = aktive Elektrode rechts 4 = Erdung 78 Material und Methoden 3.3.3.2 Arbeitsablauf Alle Messungen sowie der operative Eingriff wurden in einem ruhigen und abgedunkelten Operationsraum des Zentralen Tierlabors der Medizinischen Hochschule Hannover durchgeführt. Ein schallisolierter und abgeschirmter Raum, wie er für die Ableitung evozierter Potenziale idealerweise beim Menschen genutzt wird, stand nicht zur Verfügung. Die Messdauer, die sich aus der Ableitung der akustisch evozierten Potenziale, der Ableitung der evozierten Potenziale mittels Knochenleitung und der Tympanometrie zusammensetzte, betrug im Mittel 4,2 Stunden. Die narkotisierten Kaninchen befanden sich für die Dauer der Messung in Brust-Bauchlage, der Kopf der Tiere wurde durch Tücher höher gelagert und stabilisiert. Vor Beginn der Messungen wurden der äußere Gehörgang und das Trommelfell otoskopisch beurteilt. Falls erforderlich, wurde der Gehörgang trocken mittels eines Stiltupfers gereinigt. Die Ableitelektroden wurden mit dem Verstärker des Messsystems der Nicolet Viking IV verbunden. Es folgte die Messung der Gleichstromwiderstände zwischen den Elektroden. Dabei wurden Werte bis 5 kΩ und Abweichungen der einzelnen Elektroden untereinander von maximal 2 kΩ toleriert. Überschritten die Werte die vorgegebenen Grenzen, wurde die Elektrodenpositionierung korrigiert oder es wurden neue Elektroden verwendet. Für die Ermittlung der Hörschwelle wurde zunächst ein Klick-Reiz verwendet. Der Stimulusreizpegel wurde auf 80 dB nHL eingestellt, bei jeder folgenden Messung wurde die Reizpegelstärke um jeweils 10 dB reduziert. Dieses geschah bis zum Auffinden der Potenzialschwelle. Im Bereich der lokalisierten Schwelle wurde eine nochmalige Messung mit dem ermittelten Schwellenwert ± 5 dB nHL durchgeführt. Es folgte eine Messung bei einem Reizpegel von 0 dB nHL. Abschließend wurde eine Wiederholungsmessung mit dem Reizpegel der zuvor ermittelten Pozentialschwelle durchgeführt. Während der Stimulation wurde das jeweils kontralaterale Ohr mit weißem Rauschen in einer Intensität, die jeweils 30 dB unterhalb des Stimuluspegels lag, vertäubt. Anschließend wurde die Hörschwelle mittels eines 8 kHz-Pip-Reizes ermittelt. Die Messung begann mit einem Reizpegel von 100 dB p.e.SPL, es folgte eine Verringerung des Reizpegels um jeweils 10 dB bis zum Erhalt einer Potenzialschwelle. Material und Methoden 79 Im Bereich der ermittelten Potenzialsschwelle folgte eine erneute Messung mit ± 5 dB p.e.SPL gefolgt von einer Messung bei 0 dB p.e.SPL. Abschließend folgte auch bei dieser Stimulusform eine Wiederholungsmessung mit dem ermittelten Potenzialschwellenwert bis zum erneuten Auffinden der Potenzialschwelle. Das jeweils kontralaterale Ohr wurde mit einem weißen Rauschen 30 dB unterhalb des angebotenen Pip-Reizes vertäubt. Die verwendeten Schallgeber wurden für den Einsatz beim Menschen entwickelt und kalibriert. Daher wurde der dem Kaninchenohr zugeführte Schalldruckpegel über ein empfindliches Mikrophonsystem (Clinical Probe Microphone System ER-7C, Fa. ETYMOTIC RESEARCH) unmittelbar vor dem Trommelfell gemessen. Die dabei gemessenen Schalldruckpegel entsprachen den an der Nicolet Viking IV eingestellten Werten. Für die Stimulation mittels Knochenleitung wurde der Klick-Reiz verwendet. Die Messung begann jeweils mit einer Reizpegelstärke von 50 dB nHL, die Einstellung von höheren Reizpegeln war aus mechanischen Gründen nicht möglich. Die Ermittlung der Potenzialschwelle mittels Knochenleitung erfolgte nach demselben Prinzip wie bei der Ermittlung der Potenzialschwelle mit dem Klick-Reiz bei Luftleitung. Zur Positionierung des Knochenhörers wurde das Os temporale gewählt. Hierbei wurde für die Ableitung der BEP der Knochenhörer manuell an den lateralen Rand des Os temporale, ipsilateral zu dem zu erfassenden Ohr platziert (s. Abb. 23). Für die direkte Ankopplung des Knochenhörers wurde dieser Bereich des Kopfes vor jeder Messung rasiert. Der Knochenhörer wurde während aller Untersuchungen von demselben Untersucher mit leichtem Druck festgehalten. Die grafische Darstellung der ermittelten Potenziale wurde im Nicolet Viking IV System so eingestellt, dass die positive elektrische Aktivität am Vertex im Kurvenverlauf nach oben ausgerichtet war. 80 Material und Methoden Die Platzierung der Ableitelektroden entsprach den Angaben von ROMANI et al. (1991) und KNIEPEN (2000). Die Ableitelektroden wurden subkutan am Kaninchenkörper positioniert. Die aktive Elektrode befand sich ca. einen Zentimeter über dem Angulus mandibulae, die Referenzelektrode wurde in der Medianen des Os frontale, einen Zentimeter kaudal einer gedachten Verbindungslinie zwischen den kaudalen Rändern der Orbita, positioniert (s. Abb. 22). Die Erdungselektrode wurde in der Medianen, auf der Rückenlinie des Kaninchens, befestigt. Abb. 22: Elektrodenpositionierung am Kaninchenkopf. Abb. 23: Positionierung des Knochenhörers am Kaninchenkopf. Material und Methoden 81 3.3.3.3 Dokumentation Vor jeder Messung wurden die Identifikationsdaten der Kaninchen (Tiername, TätowierungsNummer, laufende Nummer) sowie die Nummer der durchgeführten Messung in die Datenbank der Nicolet Viking IV eingegeben. Die mit der Nicolet Viking IV ermittelten und auf dem Monitor sichtbaren Potenzialkurven wurden nach jeder Messung manuell gespeichert und standen so für die Auswertung zu einem späteren Zeitpunkt zu Verfügung. Während der laufenden Messungen wurden die ermittelten Potenzialschwellen zusätzlich handschriftlich protokolliert. 3.3.3.4 Auswertung Zur Festlegung der Potenzialschwelle wurde die niedrigste Stimulusintensität bestimmt, bei der noch evozierte Potenziale in den Kurvenverläufen zu erkennen waren. Mit Hilfe einer vom Hersteller mitgelieferten Software konnten alle ermittelten Ableitungen einer Ohr-Seite übersichtlich am Bildschirm übereinander dargestellt werden. Diese Art der Darstellung diente der Orientierung für die Potenzialspitzenidentifikation und ermöglichte so auch die Auswertung schwellennah ausgelöster Potenziale. In dieser Studie wurde für die Festlegung der Potenzialschwelle die Welle I betrachtet. Abbildung 24 zeigt ein vollständiges Messprotokoll zur Ermittlung der Potenzialschwelle beim Kaninchen. Nach Beendigung der Messung der evozierten Potenziale wurden alle FAEP nach Ohr-Seiten getrennt aufgerufen und ausgewertet. Mit Hilfe der Analyse-Software war es möglich, die jeweiligen Potenzialspitzen in den Messkurven mit Hilfe des Cursors zu markieren. Abbildung 25 zeigt beispielhaft das Vorgehen bei der Auswertung eines FAEP-Verlaufs. Das Gerät ermittelt nach Markierung der Potenzialspitzen die Latenz- und Amplitudenwerte und speichert diese automatisch ab. Die Latenzwerte der AEP wurden bei Verwendung des Klick-Reizes für die Schallpegel 80/70/60/50/40/30/20/10/0 dB nHL sowie ± 5 dB nHL im Bereich der ermittelten Potenzialschwelle, bestimmt. Für die mit Hilfe des Pip-Reizes ermittelte Potenzialschwelle der AEP wurden die Latenzen für die Schallpegel 100/90/80/70/60/50/40/30/20/10/0 p.e.SPL und ± 5 dB p.e.SPL im Bereich der ermittelten Potenzialschwelle bestimmt. 82 Material und Methoden Die Latenz-Werte für die mittels Knochenleitung bestimmte Potenzialschwelle wurden für die Schallpegel 50/40/30/20/10/0/-5/-10/-15 dB nHL ermittelt. Die Interpeaklatenz-Werte wurden durch den Computer des Nicolet Viking IV Systems nach Setzen des Cursors automatisch berechnet und in einer Tabelle angezeigt. Die ermittelten Messdaten wurden für die weitere Auswertung in ein Notebook (i-book, Fa. APPLE) in das Tabellenkalkulationsprogramm Microsoft Excel (Version 5.0) übertragen. Abb. 24: Ermittlung der Potenzialschwelle beim Kaninchen durch Ableitung akustisch evozierter Potenziale (Klick-Reiz). Die in diesem Beispiel ermittelte Potenzialschwelle liegt bei 5 dB nHL( ). Material und Methoden 83 Abb. 25: Messprotokoll eines FAEP-Verlaufs beim Kaninchen (Pip-Reiz, 100 dB p.e.SPL). Die x-Achse gibt den Zeitverlauf in Millisekunden [ms] und die y-Achse die Höhe der evozierten Potenziale in Mikrovolt [µV] an. Im oberen Teil des Bildes sind die zur Auswertung herangezogenen Wellen (I, II, III, IV) eingezeichnet, im unteren Bildbereich sind die Latenzen (L-I, L-II, L-III, L-IV) sowie die Interpeaklatenz (IPL I-IV) skizziert. Die Latenzen wurden am Gipfelpunkt der jeweiligen Welle durch die Mittelsenkrechte zur Messskala ermittelt. 3.3.4 Tympanometrie 3.3.4.1 Geräteeinstellung Für die vorliegende Studie wurde für die Erstellung des Tympanogramms das Impedanzmessgerät GSI 33 (Version II) der Firma GRASON-STADLER INC. verwendet. Im Rahmen von Voruntersuchungen wurden für die Erstellung des Tympanogramms verschiedene Sondentonfrequenzen getestet. Bei dem in dieser Studie verwendeten Tympanometer war eine Einstellung der Frequenzen auf 226, 678 und 1000 Hz möglich. Alle drei getesteten Frequenzen ergaben im Tympanogramm vergleichbare und reproduzierbare Kurvenverläufe. Für den weiteren Versuchsverlauf wurde nach einer Empfehlung von KIESSLING (1982) die Einstellung von 226 Hz gewählt, da somit der Einfluss von Reibung und Masse vernachlässigbar klein wurde und ausschließlich der Anteil 84 Material und Methoden der Reaktanz bestimmt wurde, der durch die Nachgiebigkeit (Compliance) des Systems entsteht. Der Sondenton wurde auf eine Lautstärke von 85 dB SPL eingestellt. Die Messung wurde in einem Druckbereich von + 200 bis - 400 daPa vorgenommen. Die Druckänderungsgeschwindigkeit betrug dabei 50 daPa/s. 3.3.4.2 Arbeitsablauf Die Erstellung des Tympanogramms erfolgte unmittelbar im Anschluss an die Messung der evozierten Potenziale. Um die Tympanometrie durchführen zu können, musste der Gehörgang sauber und trocken sein. Nach der Wahl eines in der Größe geeigneten Ohrstöpsels wurde dieser auf der Sondenspitze befestigt und in den Gehörgang eingeführt. Wichtig war der luftdichte Abschluss des Gehörganges mit dem Stöpsel. Verunreinigungen des Gehörganges oder ein nicht korrekter Sitz des Ohrstöpsels wurden durch das Gerät angezeigt und unterbrachen den Messvorgang. Das jeweils zu messende Ohr wurde während des Messvorganges durch den Untersucher in der Position gehalten, in der auch die otoskopische Untersuchung des Trommelfells stattgefunden hatte. Die Stöpsel mussten nach jeder Messung gereinigt werden. 3.3.4.3 Dokumentation Die Identifikationsdaten der Tiere (Tiername, Tätowierungsnummer, laufende Nummer) sowie der Messtermin wurden vor Beginn einer jeden Messung in das Gerät eingegeben. Die mit dem Tympanometer ermittelten Werte konnten im Messgerät nur temporär gespeichert werden und wurden daher unmittelbar nach der Messung protokolliert. Neben den Angaben über den Wert und die Lage der Complianceamplitude, werden auch das Gehörgangsvolumen (Earcanal Volume) und der Gradient ausgegeben. Die Messkurven konnten anschließend für die Auswertung auf dem in das Gerät integrierten Drucker ausgedruckt werden. Material und Methoden 85 3.3.4.4 Auswertung Nach Erstellung des Tympanogramms konnte die Druckskala mit Hilfe eines Curors durchfahren werden. Der zum jeweiligen Luftdruck korrespondierende Compliance-Wert wurde auf dem Display angezeigt. Die Compliance wurde in Millilitern [ml] bei Luftdrücken von 200/150/100/50/0/-50/-100/-150/-200/-250/-300/-350/-400 daPa bestimmt und handschriftlich dokumentiert. Zusätzlich wurde der zur maximalen Compliance korrespondierende Luftdruck notiert. Die ermittelten Messdaten wurden in ein Notebook (i-book, Fa. APPLE) in das Tabellenkalkulationsprogramm Microsoft Excel (Version 5.0) übertragen. Die Abbildung 26 zeigt ein nach Erstellung des Tympanogramms ausgegebenes Messprotokoll. Abb. 26: Messprotokoll eines Tympanogramms beim Kaninchen. Die x-Achse gibt den Druck in deka-Pascal [daPa] und die y-Achse die Compliance in Millilitern [ml] an. Im oberen rechten Bildrand wird die eingestellte Sondentonfrequenz (226 Hz) und die Abkürzung für die jeweils untersuchte Ohrseite (R = rechts, L = links) angegeben. Unter der Grafik werden die aus dem Tympanogramm ermittelten Messdaten als Zahlenwerte angegeben. 86 Material und Methoden 3.3.5 Explantation 3.3.5.1 Durchführung Nach Abschluss der audiometrischen Untersuchungen wurde das Mittelohr mit 0,4 ml einer 2,5 %-igen Karnovsky-Glutardialdehyd Lösung perfundiert. Anschließend erfolgte die Euthanasie der Tiere mit 3 ml Pentobarbital (Eutha-77®, Fa. PITMANN-MOORE). Der Kopf der Tiere wurde vom Rumpf abgetrennt und das Fell vom gesamten Schädel entfernt. Mit Hilfe einer elektrischen Dekupiersäge (Fa. PROXON) wurde der Kopf in der Medianen längs durchtrennt. Die einzelnen Schädelhälften wurden kaudal der Orbitae quer gesägt. Es folgte die Präparation der Felsenbeine mit Hilfe einer starken Schere. Anschließend wurde die Bulla tympanica im 45 º - Winkel zur Trommelfellebene eröffnet. 3.3.5.2 Makroskopische Befunderhebung Nach Eröffnung der Bulla tympanica wurde zunächst die Lage der Prothese im Mittelohr festgestellt und fotografiert (Fotoapparat OM4-Ti, Fa. OLYMPUS). Das Trommelfell und das umliegende Gewebe wurden mit Hilfe des Operationsmikroskopes (OPMI® Twin ER, Fa. ZEISS) auf vermehrte Vaskularisation und Gewebezubildungen untersucht. Anschließend erfolgte die mikroskopische Untersuchung des äußeren Gehörganges. Es folgte die Durchführung des Funktionstestes: Mit Hilfe einer Pinzette wurde das Trommelfell leicht bewegt, um die Ankopplung des Prothesenschaftes an die Stapesfußplatte und die Verbindung von Prothesenkopf und Trommelfell beurteilen zu können. Die einzelnen Schritte wurden fotodokumentiert und zusätzlich handschriftlich protokolliert. Material und Methoden 87 3.4 Statistische Bearbeitung Alle Messdaten (Potenzialschwellen, Latenzwerte, Compliance, Amplitudendruck, Makrobefunde) wurden in ein Notebook (i-book, Fa. APPLE) eingegeben. In diesem wurde mit dem Tabellenkalkulationsprogramm Excel (Version 5.0) der arithmetische Mittelwert (MW), die Standardabweichung (SA), der Median, das 25. und 75. Perzentil sowie der Minimal- und Maximal-Wert errechnet. Die weitere statistische Bearbeitung erfolgte nach Beratung durch das Institut für Biometrie und Epidemiologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover mit Hilfe des Statistikprogramms „Statistical Analysis System (SAS)“. Die Prüfung auf Normalverteilung erfolgte durch den Kolmogorov-Smirnov- und AndersonDarling-Anpassungstest. Die geprüften Daten waren überwiegend nicht normalverteilt. Der Wilcoxon-Signed-Rank-Test ist ein nicht-parametrisches Verfahren für den Vergleich zweier verbundener Stichproben bei nicht normalverteilten Daten. Dieser wurde für die Berechnung der Signifikanzwerte (p) der ermittelten Messdaten der evozierten Potenziale sowie der Tympanometrie eingesetzt. Im Einzelnen wurden dafür folgende Vergleiche der jeweiligen Messreihen durchgeführt: - Vergleich der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite - Vergleich der postoperativ gemessenen Werte mit den praeoperativ ermittelten. Jede Ohr-Seite wurde getrennt bewertet. Signifikante Unterschiede wurden ab einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,05 angenommen. Für die statistische Ermittlung des Zusammenhangs zwischen Compliance und Potenzialschwelle wurde der Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman bestimmt. Signifikante Zusammenhänge wurden ab einem Rangkorrelationskoeffizient von r > + 0,5 bzw. r < - 0,5 angenommen. Für die grafische Darstellung der ermittelten Werte wurden zum Teil Boxplot-Diagramme verwendet. Diese basieren auf der Grundlage des Medians, der Quartile und Extremwerte. Die Box stellt den Interquartilbereich mit 50 % der Werte dar. Die von der Box ausgehenden Linien führen jeweils bis zum höchsten und niedrigsten Wert, ohne Ausreißer zu berücksichtigen. Die quer über die Box gelegte Linie gibt die Lage des Medians wieder. 88 Material und Methoden Als „Ausreißer“ werden jene Werte bezeichnet, die zwischen 1,5 bis 3-facher Boxenlänge vom oberen oder unteren Rand der Box entfernt sind. Eine Boxenlänge entspricht dem interquartilen Bereich. „Extremwerte“ sind jene Werte, die mehr als 3 Balkenlängen von der oberen oder unteren Kante der Box entfernt sind. Von der statistischen Auswertung wurden insgesamt drei Tiere (lfd. Nr. 020, 039 und 040) ausgeschlossen. Bei den Tieren mit den Nummern 020 und 040 unterblieb die Implantation wegen der Verschlechterung des Allgemeinzustandes während des operativen Eingriffes. Bei dem Tier mit der Nummer 039 wurde bei der ersten Kontrolluntersuchung eine Perforation des Trommelfells mit herausgelöster Prothese beobachtet. Die einzelnen Befunde der drei Tiere sind im Anhang dokumentiert. Ergebnisse 89 4 Ergebnisse 4.1 Darstellung der evozierten Hirnstammpotenziale im Zeitverlauf Die Tabellen 9 bis 14 geben eine Übersicht, wie oft die Wellen I bis V im Einzelnen während des Versuchsverlaufes ermittelt werden konnten. Für die Auswertung wurde zunächst die jeweils maximal mögliche Anzahl der Wellen ermittelt. Diese ergab sich aus der Gesamtanzahl der durchgeführten Ableitungen vom maximalen Reizpegel bis hin zur Potenzialschwelle (= überschwellige Ableitungen). Für die Ermittlung der Potenzialschwelle wurde die Welle I herangezogen, da diese als einzige immer schwellennah zu identifizieren war. Die maximal mögliche Anzahl bezog sich somit auf die Welle I und wurde gleich 100 % gesetzt. Die nachfolgenden Wellen (II bis V) wurden für die Bestimmung der Anzahl der ermittelten Wellen mit der Welle I in Bezug gesetzt. Für die Auswertung wurden zum einen alle praeoperativen Ableitungen [1 prae OP] beider Ohren sowie die postoperativen Messungen [1 bis 3 post OP] der nicht implantierten Ohren gemeinsam betrachtet. Zum anderen wurden alle postoperativ ermittelten Ableitungen [1 bis 3 post OP] der operierten Ohrseite erfasst. 4.1.1 Frühe Akustisch evozierte Potenziale (Klick) In den Ableitungen, die nach akustischer Stimulierung mittels Klick-Reiz gewonnen wurden, waren regelmäßig innerhalb der ersten 5 bis 10 ms nach Stimulusbeginn 4 vertexpositive Wellenverläufe (Welle I – IV) zu erkennen. Abbildung 27 zeigt beispielhaft den Kurvenverlauf der FAEP eines Kaninchens bei 80 dB nHL (Klick-Reiz). Die Welle V war seltener und wenn dann nur bei höheren Reizpegeln (50 - 80 dB nHL) darstellbar. Alle fünf Wellen wiesen unterschiedliche Amplitudenhöhen auf. Die Welle I erwies sich in den meisten Fällen als dominant, es folgten die Wellen II, III und IV in unterschiedlicher Amplitudenausprägung. Die Wellen I, II und IV traten in der vorliegenden Untersuchung insgesamt häufiger auf als die Welle III. Diese war bezogen auf die Welle IV um 3,58 % seltener zu ermitteln. 90 Ergebnisse Abb. 27: FAEP-Kurvenverlauf eines ohrgesunden Kaninchens bei 80 dB nHL (Klick-Reiz). Tab. 9: Vorkommen der Wellen I bis V, Klick-Reiz, prae- und postoperative Messungen nicht-implantierter Kaninchenohren. max. Anzahl: maximal mögliche Anzahl des Auftretens der Wellen I bis V reale Anzahl: Anzahl der tatsächlich ermittelten Wellen II bis V in Bezug zur Welle I Welle I Welle II Welle III Welle IV Welle V max. Anzahl 1350 1350 1350 1350 1350 reale Anzahl 1350 1339 1299 1337 362 % 100 99,19 96,22 99,04 26,81 Tab. 10: Vorkommen der Wellen I bis V, Klick-Reiz, postoperative Messungen implantierter Kaninchenohren. max. Anzahl: maximal mögliche Anzahl des Auftretens der Wellen I bis V reale Anzahl: Anzahl der tatsächlich ermittelten Wellen II bis V in Bezug zur Welle I Welle I Welle II Welle III Welle IV Welle V max. Anzahl 403 403 403 403 403 reale Anzahl 403 394 378 395 156 % 100 97,77 93,8 98,01 38,71 91 Ergebnisse 4.1.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip) Die Darstellung der akustisch evozierten Potenziale die mittels Pip-Reiz ausgelöst wurden, ähnelte der mittels Klick-Reiz abgeleiteten FAEP beim Kaninchen. Auch hier waren 4 deutliche Wellen (I – IV) zu erkennen. Die Welle V war ebenfalls seltener als die anderen Wellen und auch nur bei höheren Reizpegeln (70 – 100 dB p.e.SPL) darstellbar. In Abbildung 25 ist der Kurvenverlauf der FAEP nach Pip-Stimulus bei einem Schalldruckpegel von 100 dB p.e.SPL dargestellt. Die Tabellen 11 und 12 zeigen, wie oft die Wellen I bis V, die mittels Pip-Reiz ausgelöst wurden, im Einzelnen im Versuchsverlauf ermittelt werden konnten. Tab. 11: Vorkommen der Wellen I bis V, Pip-Reiz, prae- und postoperative Messungen nicht-implantierter Kaninchenohren. max. Anzahl: maximal mögliche Anzahl des Auftretens der Wellen I bis V reale Anzahl: Anzahl der tatsächlich ermittelten Wellen II bis V in Bezug zur Welle I Welle I Welle II Welle III Welle IV Welle V max. Anzahl 1373 1373 1373 1373 1373 reale Anzahl 1373 1349 1310 1337 185 % 100 98,25 92,97 97,38 13,70 Tab. 12: Vorkommen der Wellen I bis V, Pip-Reiz, postoperative Messungen implantierter Kaninchenohren. max. Anzahl: maximal mögliche Anzahl des Auftretens der Wellen I bis V reale Anzahl: Anzahl der tatsächlich ermittelten Wellen II bis V in Bezug zur Welle I Welle I Welle II Welle III Welle IV Welle V max. Anzahl 402 402 402 402 402 reale Anzahl 402 402 384 400 73 % 100 100 95,52 99,50 18,16 92 Ergebnisse Bei der Ableitung der FAEP beim Kaninchen konnten unter der Verwendung beider akustischer Stimulusformen (Klick- und Pip-Reiz) jeweils sehr ähnliche Kurvenverläufe ermittelt werden. Dabei wurden die Wellen I bis IV regelmäßig beobachtet. Die Wellen I und II erwiesen sich in den meisten Fällen als dominant, während die Amplituden der Wellen III und IV meist geringer ausgeprägt waren. Insgesamt trat die Welle III bei beiden Stimulusformen seltener auf als die Wellen I, II und IV. Der Gipfel der Welle V war bei beiden Reizformen oftmals nur angedeutet darstellbar und konnte bei den prae- und postoperativen Messungen nicht-implantierter Ohren für den Klick-Reiz bei 26,81 % und für den Pip-Reiz bei 13,70 % ausgewertet werden. 4.1.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Bei der Ableitung der evozierten Potenziale mittels Knochenleitung traten die Wellen I bis IV regelmäßig auf. Die Welle V war auch hier in den meisten Ableitungen nicht darstellbar. In einigen Fällen wurde der Beginn der Ableitung bei höheren Reizpegeln (40 und 50 dB nHL) durch ein deutliches Stimulusartefakt überlagert. Eine möglicherweise vorliegende Welle I war dadurch nicht erkennbar. Abbildung 28 zeigt beispielhaft die mittels Knochenleitung evozierten Hirnstammpotenziale eines Kaninchens bei 40 dB nHL. Abb. 28: Mittels Knochenleitung evozierte Hirnstammpotenziale beim Kaninchen (40 dB nHL, Klick-Reiz). Die Pfeile ( ) markieren die Stimulusartefakte. Die Tabellen 13 und 14 zeigen, wie oft die einzelnen Wellen I bis V, die mittels Knochenleitung ausgelöst wurden, im Versuchsverlauf ermittelt werden konnten. 93 Ergebnisse Tab. 13: Anzahl der Wellen I bis V, Knochenleitung, prae- und postoperative Messungen nicht-implantierter Kaninchenohren. max. Anzahl: maximal mögliche Anzahl des Auftretens der Wellen I bis V reale Anzahl: Anzahl der tatsächlich ermittelten Wellen II bis V in Bezug auf Welle I Welle I Welle II Welle III Welle IV Welle V max. Anzahl 1020 1020 1020 1020 1020 reale Anzahl 998 1007 961 988 314 % 97,84 98,72 94,22 96,86 30,78 Tab. 14 : Anzahl der ermittelten Wellen I bis V, Knochenleitung, postoperative Messungen implantierter Kaninchenohren. max. Anzahl: maximal mögliche Anzahl des Auftretens der Wellen I bis V reale Anzahl: Anzahl der tatsächlich ermittelten Wellen II bis V in Bezug auf Welle I Welle I Welle II Welle III Welle IV Welle V max. Anzahl 444 444 444 444 444 reale Anzahl 428 441 423 441 133 % 96,40 99,32 95,27 99,32 29,95 Bei der Darstellung der mittels Knochenleitung evozierten Potenziale konnten die bereits bei der Luftleitung gemachten Beobachtungen bestätigt werden. So entsprach die Häufigkeit des Auftretens der einzelnen Wellen sowie deren Ausprägung weitestgehend den bei der Luftleitung beschriebenen Befunden. Auch hier konnte die Welle V bezogen auf die Gesamtzahl der Ableitungen nur bei 30,78 % ermittelt werden. Bei 2,60 % aller Ableitungen war die Welle I bei hohen Reizpegeln (50 dB nHL) durch ein Stimulusartefakt überlagert, daher erreicht die reelle Anzahl der Welle I nicht die 100 %. In diesen Fällen wurde die Welle II zur Ermittlung der Potenzialschwelle herangezogen. 94 Ergebnisse 4.2 Ermittlung der Potenzialschwellen Im Rahmen der statistischen Auswertung wurden die ermittelten Potenzialschwellen miteinander verglichen. Dabei wurden folgende Tests durchgeführt: Test 1: Vergleich der praeoperativ erhobenen Daten des rechten und linken Ohres Test 2: Vergleich der postoperativ ermittelten Werte der jeweiligen Ohrseite Test 3: Vergleich der postoperativ erhobenen Daten mit den praeoperativ ermittelten. Für jede Ohrseite erfolgt die Berechnung getrennt. 4.2.1 Frühe akustisch evozierte Potenziale (Klick) In den Tabellen 15 und 16 sind die mittleren Potenzialschwellen, die aus den mittels KlickReiz abgeleiteten FAEP im Versuchsverlauf ermittelt wurden, dargestellt. Die für jedes Einzeltier erhobenen Potenzialschwellen sind im Anhang aufgeführt. Tab. 15: Potenzialschwellen FAEP des operierten (rechten) Kaninchenohres, Klick-Reiz [dB nHL]. Die Ergebnisse von Tests, in denen statistisch kein signifikanter Unterschied (p > 0,05) ermittelt werden konnte, werden ohne Markierung aufgeführt. Signifikanzen zwischen p = 0,01 und p < 0,05 traten in keinem Test (Test 1-3) auf. Statistisch hochsignifikante Testergebnisse (p < 0,01) konnten in einigen Fällen für Test 3 ermittelt werden, diese werden mit ** markiert. Die gemessenen Potenzialschwellen werden in der jeweils verwendeten Einheit für die Stimulusintensität angegeben. Somit steht der Wert 0 für eine ermittelte Potenzialschwelle von 0 dB nHL bzw.0 dB p.e.SPL. deskriptive Statistik Median operiertes 25. Perzentil Ohr 75. Perzentil Minimal-Wert Maximal-Wert Tier-Anzahl Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 10 30** 30** 30** 5 20 20 17,5 10 40 38,75 30 0 5 0 10 15 50 50 60 35 30 22 11 95 Ergebnisse Tab. 16: Potenzialschwellen FAEP des nicht-operierten (linken) Kaninchenohres, Klick-Reiz [dB nHL]. Erläuterungen vgl. Tabelle 15 deskriptive Statistik nichtoperiertes Ohr Median Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 5 5 0 0 25. Perzentil 0 0 0 0 75. Perzentil 10 5 5 5 Minimal-Wert 0 0 0 0 Maximal-Wert 15 20 15 10 Tier-Anzahl 35 30 22 11 Zur Ermittlung von Vergleichswerten für Potenzialschwellen gesunder Kaninchenohren wurden alle Daten von allen nicht-operierten Ohren über die gesamte Versuchsdauer [1 prae OP bis 3 post OP] sowie die Daten von allen operierten Ohren zum Zeitpunkt der praeoperativen Messung [1 prae OP] gemittelt. Dabei konnte für die Luftleitung unter Verwendung des Klick-Reizes eine mediane Potenzialschwelle von 5 (25. Perzentil: 0 und 75. Perzentil: 10) dB nHL (n = 133) bestimmt werden. Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf im Mittel höhere Potenzialschwellen (Klick-Reiz) erhoben als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich (Test 3) erwiesen sich die ermittelten Differenzen als statistisch hoch signifikant (p < 0,01). Vergleiche der praeoperativ erhobenen Daten des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie ein Vergleich der postoperativen Messungen der jeweiligen Ohrseite (Test 2) erbrachte keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). Die Abbildung 29 veranschaulicht den postoperativ ermittelten Anstieg der Potenzialschwelle des operierten Ohres. Die Tabelle 17 gibt einen detaillierten Überblick über die ermittelte Potenzialschwellenerhöhung am operierten Kaninchenohr (Klick-Reiz). 96 Ergebnisse Abb. 29: Potenzialschwellen FAEP vom Kaninchen, rechtes (operiertes) und linkes (nicht-operiertes) Ohr, Klick-Reiz [dB nHL]. Vergleich der mittels Klick-Reiz erhobenen Potenzialschwellen über den gesamten Versuchszeitraum. Die Potenzialschwelle des nicht-operierten Ohres zeigt über den Versuchszeitraum einen stabilen Verlauf, während beim operierten Ohr ein postoperativer Anstieg ermittelt werden kann. Das Kreis-Symbol (º) kennzeichnet die Ausreißer, das Sternchen-Symbol (*) markiert die Extremwerte der Messreihen. Die Zahl oberhalb des Maximal-Wertes gibt die jeweilige Tier-Anzahl (n) an. Tab. 17: Postoperativ ermittelte Potenzialschwellenerhöhung beim Kaninchen (operiertes Ohr, Klick-Reiz). Anstieg der Potenzialschwelle Klick [dB nHL] kein Tier-Anzahl Tier-Anzahl in % 1 3,33 + 5 bis 10 6 20,00 + 15 8 26,67 + 20 bis 25 9 30 + 30 bis 35 5 16,67 + 45 1 3,33 97 Ergebnisse In der Tabelle 17 werden die bei den jeweils letzten postoperativen Untersuchungen ermittelten Potenzialschwellenerhöhungen der operierten Kaninchenohren aufgeführt. Bei 50 % aller operierten Kaninchenohren konnte ein Potenzialschwellenanstieg von maximal 15 dB nHL ermittelt werden. 4.2.2 Frühe akustisch evozierte Potenziale (Pip) In den Tabellen 18 und 19 sind die mittleren Potenzialschwellen, die aus den mittels 8 kHzPip-Reiz abgeleiteten FAEP im Versuchsverlauf ermittelt wurden, dargestellt. Die für jedes Einzeltier erhobenen Potenzialschwellen sind im Anhang aufgeführt. Tab. 18: Potenzialschwellen FAEP des operierten (rechten) Kaninchenohres, Pip-Reiz [dB p.e.SPL]. Erläuterungen vgl. Tabelle 15 deskriptive Statistik Median operiertes 25. Perzentil Ohr 75. Perzentil Minimal-Wert Maximal-Wert Tier-Anzahl Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 15 50** 42,5** 40** 15 40 40 30 20 60 60 45 10 15 20 20 30 80 70 60 35 30 22 11 Tab. 19: Potenzialschwellen FAEP des nicht-operierten (linken) Kaninchenohres, PipReiz [dB p.e.SPL]. Erläuterungen vgl. Tabelle 15 deskriptive Statistik nichtoperiertes Ohr Median Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 15 15 10 10 25. Perzentil 12,5 10 10 10 75. Perzentil 20 15 15 10 Minimal-Wert 10 10 10 10 Maximal-Wert 20 30 20 15 Tier-Anzahl 35 30 22 11 98 Ergebnisse Zur Ermittlung von Vergleichswerten für Potenzialschwellen gesunder Kaninchenohren mittels Pip-Reiz, wurden alle Daten von allen nicht-operierten Ohren über die gesamte Versuchsdauer [1 prae OP bis 3 post OP] sowie die Daten von allen operierten Ohren zum Zeitpunkt der praeoperativen Messung [1 prae OP] gemittelt. Dabei konnte für die Luftleitung unter Verwendung des Pip-Reizes eine mediane Potenzialschwelle von 15 (25. Perzentil: 10 und 75. Perzentil: 20) dB p.e.SPL (n = 133) bestimmt werden. Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf im Mittel höhere Potenzialschwellen (Pip-Reiz) erhoben als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich (Test 3) erwiesen sich die ermittelten Differenzen als statistisch hoch signifikant (p < 0,01). Vergleiche der praeoperativ erhobenen Daten des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie ein Vergleich der postoperativen Messungen der jeweiligen Ohrseite (Test 2) erbrachte keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.2.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Die mittels Knochenleitung evozierten mittleren Potenzialschwellen des rechten (operierten) und linken (nicht-operierten) Ohres sind den Tabellen 20 und 21 zu entnehmen. Die für jedes Einzeltier erhobenen Potenzialschwellen sind im Anhang aufgeführt. Tab. 20: Durch Knochenleitung ermittelte Potenzialschwellen, operiertes (rechtes) Kaninchenohr, Klick [dB nHL]. Erläuterungen vgl. Tabelle 15 deskriptive Statistik Median operiertes 25. Perzentil Ohr 75. Perzentil Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 5 5 5 0 0 0 0 0 10 10 10 5 Minimal-Wert -10 -5 -5 0 Maximal-Wert 10 30 30 20 Tier-Anzahl 34 30 22 11 99 Ergebnisse Tab. 21: Durch Knochenleitung ermittelte Potenzialschwellen, nicht-operiertes (linkes) Ohr, Klick [dB nHL]. Erläuterungen vgl. Tabelle 15 deskriptive Statistik nichtoperiertes Ohr Median Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 5 0 0 0 25. Perzentil - 3,75 -5 -5 0 75. Perzentil 10 5 0 5 Minimal-Wert -10 -5 -10 -5 Maximal-Wert 10 10 15 5 Tier-Anzahl 34 30 22 11 Zur Ermittlung von Vergleichswerten für Potenzialschwellen gesunder Kaninchenohren bei der Knochenleitung wurden alle Daten von allen nicht-operierten Ohren über die gesamte Versuchsdauer [1 prae OP bis 3 post OP] sowie die Daten von allen operierten Ohren zum Zeitpunkt der praeoperativen Messung [1 prae OP] gemittelt. Dabei konnte für die Knochenleitung unter Verwendung des Klick-Reizes eine mediane Potenzialschwelle von 0 (25. Perzentil: - 5 und 75. Perzentil: 5) dB nHL (n = 131) bestimmt werden. Bei der Knochenleitung konnte für alle durchgeführten Vergleiche (Test 1 bis 3) statistisch kein signifikanter Unterschied ermittelt werden (p > 0,05). So konnte auch im Vergleich der prae- und postoperativ ermittelten Potenzialschwellen, im Gegensatz zu den bei der Luftleitung erhobenen Befunden, statistisch kein signifikanter Unterschied gefunden werden. 4.3 Einfluss der akustischen Reizform (Klick- und Pip-Reiz) auf die Potenzialschwelle Für den direkten Vergleich von Werten verschiedener Stimulusformen gilt folgende Formel zur Korrektur der Pegelangabe: Lautstärke in dB p.e.SPL = (Lautstärke in dB nHL) + 30 dB (s. Kapitel 2.2.1.3). Daher wurde für einen Vergleich der mittels Klick- und Pip-Reiz ermittelten Potenzialschwellen von den ermittelten Pip-Potenzialschwellen der Wert 30 abgezogen. 100 Ergebnisse Die statistische Auswertung ergab im Vergleich der beiden Stimulusformen mit den praeoperativ ermittelten Potenzialschwellen hoch signifikante Unterschiede (p < 0,01)**. Für den Pip-Reiz wurden in diesem Vergleich die niedrigeren Potenzialschwellen ermittelt. In Tabelle 22 sind die ermittelten Potenzialschwellen vor und nach der Pegelkorrektur angegeben. Tab. 22: Mediane Potenzialschwelle nicht-operierter Kaninchenohren nach Pegelkorrektur, [1 prae OP]. ** Die ermittelten Unterschiede der verglichenen akustischen Reizformen (Klick- und Pip-Reiz) sind statistisch hoch signifikant (p < 0,01). Potenzialschwelle Klick [dB nHL] Potenzialschwelle Pip [dB p.e.SPL] Potenzialschwelle Pip (korrigiert) [dB nHL] linkes Ohr rechtes Ohr 5 10 15 15 - 15** - 15** 4.4 Einfluss der Implantat-Porengröße auf die Potenzialschwelle Für die Gehörknöchelchenrekonstruktion standen Implantate aus Titandioxidkeramik in zwei verschiedenen Porengrößen zur Verfügung (s. Kap. 3.2.3). Um den Einfluss der Porengröße auf die Potenzialschwellen zu überprüfen, wurden die jeweiligen postoperativen Potenzialschwellen der Tiere, die operativ mit den mikroporösen Implantaten versorgt worden waren, denen gegenübergestellt, die makroporöse Implantate erhalten hatten. Die Tabellen 23 und 24 geben einen Überblick über die bei den verschiedenen Prothesentypen ermittelten Potenzialschwellen. 101 Ergebnisse Tab. 23: Potenzialschwellen FAEP (Klick-Reiz) des implantierten (rechten) Kaninchenohres, Einteilung nach Prothesentyp [dB nHL]. * * Die ermittelten Unterschiede zwischen den postoperativ erhobenen Potenzialschwellen der mit makro- bzw. mikroporösen Prothesen versorgten Ohren sind statistisch hoch signifikant (p < 0,01). Median 25. Perzentil makroporöse 75. Perzentil Prothesen Minimal-Wert Maximal-Wert Tier-Anzahl Median 25. Perzentil mikroporöse 75. Perzentil Prothesen Minimal-Wert Maximal-Wert Tier-Anzahl Messzeitpunkt [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 30** 30** 30** 30 30 30 40 40 30 5 0 10 50 50 60 13 10 5 25 22,5 20 20 20 16,25 30 31,25 27,5 15 15 15 40 40 40 17 12 6 102 Ergebnisse Tab. 24: Potenzialschwellen FAEP (Pip-Reiz) des implantierten (rechten) Kaninchenohres, Einteilung nach Prothesentyp [dB p.e.SPL]. ** Die ermittelten Unterschiede zwischen den postoperativ erhobenen Potenzialschwellen der mit makro- bzw. mikroporösen Prothesen versorgten Ohren sind statistisch hoch signifikant (p < 0,01). Messzeitpunkt [1 post OP] Median [2 post OP] [3 post OP] 60** 55** 40** 50 40 30 makroporöse 75. Perzentil Prothesen Minimal-Wert 60 60 60 20 20 20 Maximal-Wert Tier-Anzahl 80 13 65 10 60 5 Median 40 40 35 25. Perzentil 40 30 30 mikroporöse 75. Perzentil Prothesen Minimal-Wert 50 50 40 15 20 30 Maximal-Wert Tier-Anzahl 80 17 70 12 50 6 25. Perzentil Tiere, denen eine makroporöse Prothese implantiert worden war, wiesen im Mittel bei beiden akustischen Reizen höhere Potenzialschwellen auf als Tiere, die mit einer mikroporösen Keramik versorgt worden waren. Im statistischen Test erwiesen sich die Unterschiede der Potenzialschwellen beider untersuchter Gruppen (mikroporöse / makroporöse Prothesen) als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ergebnisse 103 4.5 Latenzen Als die Latenz eines Potenzials ist die zwischen Reizbeginn und Auftreten des Maximalwertes eines Potenzials verstrichene Zeit definiert. In dieser Studie wurden die Latenzen der Wellen I bis V bis zur jeweiligen Nachweisgrenze (Potenzialschwelle) ausgewertet. Die statistische Auswertung der Latenz-Werte wurde jeweils für die Daten, die beim maximalen Schallpegel ermittelt wurden, vorgenommen. Diese Datenreihen wurden gewählt, da bei dem maximalen Schallpegel die Ausprägung der Kurven am deutlichsten zu erkennen war und für diese zudem auch Vergleichswerte in der Literatur vorhanden waren. Im Rahmen der statistischen Auswertung wurden die ermittelten Latenz-Werte miteinander verglichen. Im Einzelnen wurden dabei folgende Tests durchgeführt: Test 1: Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und linken Ohres Test 2: Vergleich der postoperativ ermittelten Latenzen der jeweiligen Ohrseite Test 3: Vergleich der postoperativ erhobenen Latenzen mit den praeoperativ ermittelten. Jede Ohrseite wurde getrennt bewertet. 4.5.1 Latenzen der Welle I 4.5.1.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle I nach mittels Klick-Reiz evozierten Potenzialen sind den Tabellen 25 und 26 zu entnehmen. 104 Ergebnisse Tab. 25: Latenz I – FAEP (Klick-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 1,22 ± 0,11 1,28 ± 0,10 1,39 ± 0,09 1,45 ± 0,16 1,71 ± 0,17 1,87 ± 0,13 1,98 ± 0,12 2,08 ± 0,14 2,22 ± 0,15 2,34 ± 0,15 2,48 ± 0,18 [1 post OP] MW u. SA 1,79** ± 0,29 1,85 ± 0,29 1,96 ± 0,29 2,03 ± 0,33 2,28 ± 0,34 2,36 ± 0,33 2,39 ± 0,35 2,46 ± 0,34 2,47 ± 0,38 [2 post OP] MW u. SA 1,77** ± 0,27 1,84 ± 0,27 1,95 ± 0,28 2,01 ± 0,29 2,29 ± 0,33 2,38 ± 0,30 2,39 ± 0,38 2,46 ± 0,21 [3 post OP] MW u. SA 1,70** ± 0,29 1,77 ± 0,29 1,89 ± 0,29 1,91 ± 0,30 2,10 ± 0,30 2,29 ± 0,28 2,24 ± 0,21 2,25 ± 0,19 Tab. 26: Latenz I – FAEP (Klick-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 1,21 ± 0,06 1,28 ± 0,06 1,37 ± 0,06 1,43 ± 0,06 1,65 ± 0,11 1,83 ± 0,07 1,96 ± 0,06 2,05 ± 0,10 2,18 ± 0,12 2,30 ± 0,10 2,44 ± 0,13 [1 post OP] MW u. SA 1,21 ± 0,05 1,28 ± 0,05 1,37 ± 0,04 1,43 ± 0,07 1,65 ± 0,11 1,81 ± 0,08 1,94 ± 0,07 2,06 ± 0,11 2,17 ± 0,14 2,29 ± 0,11 2,43 ± 0,10 [2 post OP] MW u. SA 1,21 ± 0,07 1,28 ± 0,06 1,37 ± 0,05 1,42 ± 0,12 1,64 ± 0,11 1,78 ± 0,08 1,93 ± 0,12 2,04 ± 0,13 2,16 ± 0,06 2,28 ± 0,07 2,39 ± 0,04 [3 post OP] MW u. SA 1,21 ± 0,05 1,28 ± 0,05 1,40 ± 0,04 1,45 ± 0,06 1,67 ± 0,10 1,82 ± 0,06 1,96 ± 0,04 2,06 ± 0,06 2,17 ± 0,08 2,28 ± 0,05 2,43 ± 0,07 Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Klick-Reiz im Mittel längere Latenzen gefunden als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 80 dB nHL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 105 Ergebnisse 4.5.1.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) Die Mittelwerte der Latenzen der Welle I nach Ableitung FAEP mittels Pip-Reiz sind den Tabellen 27 und 28 zu entnehmen. Tab. 27: Latenz I – FAEP (Pip-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 1,28 ± 0,10 1,36 ± 0,10 1,43 ± 0,11 1,51 ± 0,11 1,68 ± 0,12 1,77 ± 0,10 1,87 ± 0,10 2,01 ± 0,10 2,16 ± 0,10 2,27 ± 0,12 2,29 ± 0,17 [1 post OP] MW u. SA 1,86** ± 0,28 1,94 ± 0,29 2,02 ± 0,30 2,05 ± 0,30 2,22 ± 0,30 2,24 ± 0,27 2,24 ± 0,24 2,26 ± 0,31 2,40 ± 0,45 [2 post OP] MW u. SA 1,85** ± 0,27 1,92 ± 0,28 2,00 ± 0,30 2,07 ± 0,30 2,24 ± 0,30 2,25 ± 0,27 2,27 ± 0,25 2,27 ± 0,25 2,52 ± 0,48 [3 post OP] MW u. SA 1,75** ± 0,28 1,84 ± 0,28 1,90 ± 0,29 1,99 ± 0,30 2,17 ± 0,29 2,18 ± 0,25 2,30 ± 0,25 2,36 ± 0,27 Tab. 28: Latenz I – FAEP (Pip-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 1,27 ± 0,04 1,35 ± 0,04 1,42 ± 0,05 1,51 ± 0,04 1,68 ± 0,05 1,77 ± 0,08 1,88 ± 0,05 2,01 ± 0,09 2,16 ± 0,06 2,32 ± 0,10 2,40 ± 0,15 [1 post OP] MW u. SA 1,27 ± 0,08 1,36 ± 0,06 1,41 ± 0,05 1,50 ± 0,04 1,68 ± 0,05 1,77 ± 0,06 1,87 ± 0,05 2,00 ± 0,05 2,15 ± 0,06 2,28 ± 0,12 2,34 ± 0,13 [2 post OP] MW u. SA 1,27 ± 0,05 1,34 ± 0,07 1,42 ± 0,05 1,51 ± 0,06 1,68 ± 0,04 1,76 ± 0,06 1,87 ± 0,05 2,01 ± 0,07 2,16 ± 0,06 2,28 ± 0,06 2,34 ± 0,05 [3 post OP] MW u. SA 1,29 ± 0,07 1,38 ± 0,05 1,44 ± 0,04 1,52 ± 0,04 1,69 ± 0,06 1,78 ± 0,04 1,88 ± 0,03 2,02 ± 0,04 2,18 ± 0,05 2,32 ± 0,04 2,38 ± 0,07 106 Ergebnisse Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels 8 kHz-Pip-Reiz im Mittel längere Latenzen ermittelt als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich (Test 3) erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 100 dB p.e. SPL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.5.1.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Die Latenz-Mittelwerte der Welle I für die Knochenleitung sind den Tabellen 29 und 30 zu entnehmen. Tab. 29: Latenz I – Knochenleitung, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 1,33 ± 0,13 1,47 ± 0,18 1,63 ± 0,30 1,75 ± 0,28 1,91 ± 0,24 2,09 ± 0,18 2,17 ± 0,18 2,24 ± 0,18 2,36 ± 0,13 [1 post OP] MW u. SA 1,33 ± 0,13 1,49 ± 0,17 1,64 ± 0,29 1,75 ± 0,27 1,92 ± 0,23 2,09 ± 0,18 2,20 ± 0,17 2,32 ± 0,16 2,56 ± 0,09 [2 post OP] MW u. SA 1,32 ± 0,15 1,48 ± 0,19 1,61 ± 0,30 1,71 ± 0,27 1,88 ± 0,21 2,06 ± 0,15 2,13 ± 0,13 2,21 ± 0,10 2,41 ± 0,13 [3 post OP] MW u. SA 1,33 ± 0,11 1,48 ± 0,16 1,60 ± 0,28 1,73 ± 0,26 1,89 ± 0,22 2,06 ± 0,17 2,15 ± 0,15 2,19 ± 0,10 107 Ergebnisse Tab. 30: Latenz I – Knochenleitung, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 1,33 ± 0,11 1,46 ± 0,16 1,59 ± 0,27 1,71 ± 0,25 1,90 ± 0,21 2,08 ± 0,15 2,19 ± 0,15 2,24 ± 0,13 2,32 ± 0,09 [1 post OP] MW u. SA 1,30 ± 0,11 1,42 ± 0,13 1,52 ± 0,22 1,65 ± 0,21 1,85 ± 0,19 2,06 ± 0,16 2,17 ± 0,16 2,24 ± 0,17 2,38 ± 0,18 [2 post OP] MW u. SA 1,31 ± 0,13 1,43 ± 0,16 1,54 ± 0,25 1,68 ± 0,24 1,84 ± 0,20 2,05 ± 0,13 2,14 ± 0,12 2,20 ± 0,12 2,36 ± 0,09 2,44 ± 0,10 [3 post OP] MW u. SA 1,35 ± 0,11 1,49 ± 0,16 1,61 ± 0,28 1,75 ± 0,25 1,89 ± 0,22 2,06 ± 0,13 2,14 ± 0,11 2,20 ± 0,08 2,41 ± 0,24 Bei allen durchgeführten Vergleichen (Test 1 bis 3) konnte für die Latenzen der Welle I (Knochenleitung) kein statistisch signifikanter Unterschied ermittelt werden (p > 0,05). Ein Vergleich der prae- und postoperativ ermittelten Latenzen erbrachte, im Gegensatz zu den bei der Luftleitung erhobenen Befunden, statistisch keinen signifikanten Unterschied. Im Vergleich zu den bei 50 dB nHL ermittelten Latenzen für Luft (Klick)- und Knochenleitung wurden bei der Knochenleitung statistisch signifikant (p < 0,05) kürzere Latenzen gefunden. 4.5.2 Latenzen der Welle II 4.5.2.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle II nach Ableitung FAEP sind den Tabellen 31 und 32 zu entnehmen. 108 Ergebnisse Tab. 31: Latenz II – FAEP (Klick-Reiz) rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,03 ± 0,13 2,12 ± 0,13 2,22 ± 0,11 2,28 ± 0,13 2,46 ± 0,15 2,58 ± 0,15 2,73 ± 0,13 2,81 ± 0,15 2,98 ± 0,18 3,10 ± 0,16 3,38 ± 0,19 [1 post OP] MW u. SA 2,60** ± 0,30 2,69 ± 0,30 2,78 ± 0,30 2,85 ± 0,32 3,03 ± 0,34 3,08 ± 0,34 3,15 ± 0,35 3,24 ± 0,34 3,30 ± 0,42 [2 post OP] MW u. SA 2,59** ± 0,29 2,68 ± 0,29 2,78 ± 0,30 2,85 ± 0,31 3,01 ± 0,33 3,08 ± 0,32 3,12 ± 0,38 3,26 ± 0,13 [3 post OP] MW u. SA 2,51** ± 0,31 2,59 ± 0,32 2,69 ± 0,31 2,72 ± 0,31 2,86 ± 0,31 2,99 ± 0,28 2,93 ± 0,14 3,06 ± 0,11 Tab. 32: Latenz II – FAEP (Klick-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,00 ± 0,07 2,09 ± 0,08 2,19 ± 0,07 2,25 ± 0,06 2,39 ± 0,09 2,52 ± 0,08 2,69 ± 0,09 2,78 ± 0,13 2,93 ± 0,18 3,02 ± 0,14 3,17 ± 0,01 [1 post OP] MW u. SA 2,00 ± 0,05 2,10 ± 0,07 2,19 ± 0,06 2,25 ± 0,06 2,38 ± 0,09 2,51 ± 0,09 2,67 ± 0,10 2,77 ± 0,13 2,92 ± 0,19 3,01 ± 0,13 3,16 ± 0,07 [2 post OP] MW u. SA 2,01 ± 0,05 2,11 ± 0,07 2,20 ± 0,05 2,26 ± 0,06 2,36 ± 0,09 2,49 ± 0,09 2,65 ± 0,12 2,74 ± 0,15 2,89 ± 0,17 3,00 ± 0,09 3,13 ± 0,08 [3 post OP] MW u. SA 2,02 ± 0,06 2,10 ± 0,09 2,21 ± 0,07 2,27 ± 0,07 2,38 ± 0,10 2,51 ± 0,07 2,68 ± 0,11 2,74 ± 0,11 2,87 ± 0,13 3,02 ± 0,06 3,15 ± 0,08 Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Klick-Reiz für die Welle II im Mittel längere Latenzen gemessen als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 80 dB nHL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 109 Ergebnisse 4.5.2.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle II nach Ableitung FAEP (Pip-Reiz) sind den Tabellen 33 und 34 zu entnehmen. Tab. 33: Latenz II – FAEP (Pip-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,09 ± 0,10 2,16 ± 0,11 2,25 ± 0,10 2,33 ± 0,10 2,47 ± 0,12 2,54 ± 0,11 2,66 ± 0,09 2,78 ± 0,10 2,95 ± 0,12 3,01 ± 0,13 3,03 ± 0,18 [1 post OP] MW u. SA 2,66** ± 0,28 2,73 ± 0,30 2,83 ± 0,29 2,87 ± 0,29 3,01 ± 0,30 3,03 ± 0,31 3,04 ± 0,25 3,05 ± 0,30 3,15 ± 0,43 [2 post OP] MW u. SA 2,65** ± 0,27 2,72 ± 0,28 2,83 ± 0,29 2,92 ± 0,30 3,04 ± 0,31 3,05 ± 0,27 3,06 ± 0,24 3,14 ± 0,57 3,17 ± 0,10 [3 post OP] MW u. SA 2,55** ± 0,28 2,64 ± 0,29 2,73 ± 0,29 2,82 ± 0,27 2,97 ± 0,27 2,98 ± 0,25 3,10 ± 0,27 3,13 ± 0,30 Tab. 34: Latenz II – FAEP (Pip-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,08 ± 0,05 2,15 ± 0,05 2,25 ± 0,04 2,33 ± 0,05 2,47 ± 0,08 2,54 ± 0,07 2,65 ± 0,05 2,79 ± 0,07 2,95 ± 0,09 3,08 ± 0,07 3,20 ± 0,05 [1 post OP] MW u. SA 2,06 ± 0,06 2,13 ± 0,06 2,24 ± 0,05 2,32 ± 0,05 2,47 ± 0,10 2,53 ± 0,07 2,65 ± 0,06 2,78 ± 0,07 2,95 ± 0,08 3,03 ± 0,09 3,16 ± 0,14 [2 post OP] MW u. SA 2,07 ± 0,05 2,13 ± 0,05 2,26 ± 0,04 2,32 ± 0,05 2,49 ± 0,09 2,53 ± 0,08 2,68 ± 0,10 2,78 ± 0,06 2,95 ± 0,08 3,05 ± 0,07 3,25 ± 0,23 [3 post OP] MW u. SA 2,09 ± 0,04 2,17 ± 0,05 2,27 ± 0,04 2,34 ± 0,11 2,50 ± 0,06 2,56 ± 0,09 2,68 ± 0,05 2,81 ± 0,06 2,96 ± 0,12 3,05 ± 0,09 3,16 ± 0,11 110 Ergebnisse Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Pip-Reiz für die Welle II im Mittel längere Latenzen gemessen als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich (Test 3) erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 100 dB p.e.SPL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.5.2.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Die Latenz-Mittelwerte der Welle II nach Ableitung mittels Knochenleitung evozierter Potenziale sind den Tabellen 35 und 36 zu entnehmen. Tab. 35: Latenz II – Knochenleitung, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 2,09 ± 0,16 2,22 ± 0,19 2,36 ± 0,24 2,49 ± 0,29 2,64 ± 0,24 2,83 ± 0,17 2,90 ± 0,17 2,97 ± 0,24 3,11 ± 0,14 [1 post OP] MW u. SA 2,10 ± 0,15 2,23 ± 0,19 2,38 ± 0,23 2,50 ± 0,28 2,65 ± 0,23 2,84 ± 0,17 2,93 ± 0,17 3,04 ± 0,18 3,31 ± 0,05 [2 post OP] MW u. SA 2,10 ± 0,16 2,21 ± 0,19 2,35 ± 0,24 2,44 ± 0,28 2,61 ± 0,22 2,80 ± 0,14 2,84 ± 0,10 2,90 ± 0,11 3,12 ± 0,22 [3 post OP] MW u. SA 2,06 ± 0,16 2,19 ± 0,18 2,35 ± 0,23 2,45 ± 0,27 2,61 ± 0,22 2,79 ± 0,15 2,93 ± 0,31 2,96 ± 0,11 111 Ergebnisse Tab. 36: Latenz II – Knochenleitung, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 2,06 ± 0,15 2,19 ± 0,17 2,33 ± 0,21 2,45 ± 0,26 2,63 ± 0,21 2,83 ± 0,14 2,89 ± 0,12 2,97 ± 0,18 3,06 ± 0,12 [1 post OP] MW u. SA 2,02 ± 0,18 2,15 ± 0,13 2,28 ± 0,15 2,38 ± 0,17 2,58 ± 0,22 2,81 ± 0,19 2,88 ± 0,14 2,96 ± 0,13 3,17 ± 0,17 [2 post OP] MW u. SA 2,03 ± 0,15 2,16 ± 0,18 2,30 ± 0,21 2,40 ± 0,27 2,58 ± 0,21 2,81 ± 0,16 2,87 ± 0,12 2,94 ± 0,18 3,14 ± 0,13 3,26 ± 0,16 [3 post OP] MW u. SA 2,09 ± 0,16 2,22 ± 0,18 2,35 ± 0,23 2,47 ± 0,28 2,62 ± 0,21 2,81 ± 0,12 2,88 ± 0,11 2,99 ± 0,17 3,17 ± 0,23 Bei allen durchgeführten Vergleichen (Test 1 bis 3) konnte für die Latenzen der Welle II (Knochenleitung) statistisch kein signifikanter Unterschied ermittelt werden (p > 0,05). Ein Vergleich der prae- und postoperativ ermittelten Latenzen erbrachte, im Gegensatz zu den bei der Luftleitung erhobenen Befunden, keinen statistisch signifikanten Unterschied. Im Vergleich zu den bei 50 dB nHL ermittelten Latenzen für Luft (Klick)- und Knochenleitung wurden bei der Knochenleitung statistisch signifikant (p < 0,05) kürzere Latenzen gemessen. 4.5.3 Latenzen der Welle III 4.5.3.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle III nach Ableitung mittels Klick-Reiz evozierter Potenziale sind den Tabellen 37 und 38 zu entnehmen. 112 Ergebnisse Tab. 37: Latenz III – FAEP (Klick-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,69 ± 0,14 2,77 ± 0,16 2,83 ± 0,16 2,89 ± 0,15 2,98 ± 0,16 3,14 ± 0,18 3,27 ± 0,18 3,40 ± 0,17 3,58 ± 0,25 3,74 ± 0,19 4,02 ± 0,34 [1 post OP] MW u. SA 3,27** ± 0,31 3,34 ± 0,31 3,41 ± 0,31 3,47 ± 0,31 3,57 ± 0,32 3,67 ± 0,37 3,75 ± 0,38 3,80 ± 0,41 3,87 ± 0,34 [2 post OP] MW u. SA 3,23** ± 0,26 3,32 ± 0,28 3,39 ± 0,29 3,45 ± 0,29 3,55 ± 0,30 3,58 ± 0,30 3,74 ± 0,46 3,79 ± 0,29 [3 post OP] MW u. SA 3,17** ± 0,31 3,24 ± 0,32 3,27 ± 0,31 3,32 ± 0,32 3,41 ± 0,29 3,49 ± 0,27 3,63 ± 0,10 Tab. 38: Latenz III – FAEP (Klick-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,66 ± 0,08 2,73 ± 0,09 2,80 ± 0,09 2,85 ± 0,08 2,95 ± 0,07 3,09 ± 0,08 3,23 ± 0,11 3,36 ± 0,14 3,53 ± 0,24 3,61 ± 0,18 3,80 ± 0,14 [1 post OP] MW u. SA 2,66 ± 0,07 2,74 ± 0,07 2,79 ± 0,08 2,85 ± 0,07 2,95 ± 0,07 3,07 ± 0,09 3,21 ± 0,12 3,35 ± 0,14 3,50 ± 0,21 3,59 ± 0,18 3,85 ± 0,15 [2 post OP] MW u. SA 2,67 ± 0,06 2,75 ± 0,06 2,81 ± 0,07 2,86 ± 0,07 2,95 ± 0,08 3,07 ± 0,10 3,20 ± 0,13 3,33 ± 0,15 3,48 ± 0,21 3,59 ± 0,20 3,92 ± 0,14 [3 post OP] MW u. SA 2,67 ± 0,06 2,74 ± 0,06 2,79 ± 0,08 2,84 ± 0,07 2,94 ± 0,05 3,06 ± 0,08 3,21 ± 0,11 3,32 ± 0,09 3,45 ± 0,19 3,66 ± 0,18 3,96 ± 0,08 Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Klick-Reiz für die Welle III im Mittel längere Latenzen gemessen als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 80 dB nHL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und 113 Ergebnisse linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.5.3.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle III nach Ableitung der FAEP (Pip-Reiz) sind den Tabellen 39 und 40 zu entnehmen. Tab. 39: Latenz III – FAEP (Pip-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,77 ± 0,18 2,83 ± 0,17 2,89 ± 0,16 2,94 ± 0,16 3,04 ± 0,18 3,17 ± 0,16 3,24 ± 0,16 3,36 ± 0,14 3,57 ± 0,09 3,63 ± 0,10 [1 post OP] MW u. SA 3,35** ± 0,31 3,41 ± 0,32 3,48 ± 0,32 3,50 ± 0,33 3,59 ± 0,35 3,67 ± 0,30 3,68 ± 0,26 3,71 ± 0,33 3,81 ± 0,43 [2 post OP] MW u. SA 3,30** ± 0,25 3,36 ± 0,26 3,44 ± 0,28 3,50 ± 0,29 3,55 ± 0,31 3,61 ± 0,24 3,63 ± 0,21 3,66 ± 0,23 3,70 ± 0,11 [3 post OP] MW u. SA 3,22** ± 0,29 3,27 ± 0,31 3,34 ± 0,30 3,39 ± 0,32 3,42 ± 0,31 3,57 ± 0,26 3,66 ± 0,26 3,68 ± 0,28 Tab. 40: Latenz III – FAEP (Pip-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,74 ± 0,08 2,79 ± 0,07 2,87 ± 0,10 2,92 ± 0,09 3,02 ± 0,08 3,15 ± 0,07 3,22 ± 0,08 3,35 ± 0,08 3,59 ± 0,07 3,69 ± 0,13 [1 post OP] MW u. SA 2,73 ± 0,09 2,79 ± 0,10 2,86 ± 0,09 2,91 ± 0,11 3,01 ± 0,09 3,15 ± 0,12 3,21 ± 0,09 3,35 ± 0,16 3,58 ± 0,09 3,66 ± 0,07 3,67 ± 0,05 [2 post OP] MW u. SA 2,71 ± 0,06 2,77 ± 0,08 2,85 ± 0,05 2,90 ± 0,06 3,00 ± 0,09 3,14 ± 0,07 3,21 ± 0,09 3,33 ± 0,05 3,58 ± 0,10 3,67 ± 0,07 3,74 ± 0,03 [3 post OP] MW u. SA 2,73 ± 0,05 2,80 ± 0,07 2,87 ± 0,05 2,90 ± 0,06 3,01 ± 0,07 3,16 ± 0,09 3,24 ± 0,08 3,34 ± 0,04 3,61 ± 0,11 3,68 ± 0,08 3,74 ± 0,03 114 Ergebnisse Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Pip-Reiz für die Welle III im Mittel längere Latenzen gemessen als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich (Test 3) erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 100 dB p.e.SPL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.5.3.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Die Latenz-Mittelwerte der Welle III bei der Ableitung mittels Knochenleitung evozierter Potenziale sind den Tabellen 41 und 42 zu entnehmen. Tab. 41: Latenz III – Knochenleitung, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 2,80 ± 0,11 2,89 ± 0,12 3,04 ± 0,22 3,12 ± 0,22 3,22 ± 0,23 3,34 ± 0,18 3,46 ± 0,18 3,56 ± 0,23 3,67 ± 0,09 [1 post OP] MW u. SA 2,81 ± 0,09 2,90 ± 0,12 3,04 ± 0,21 3,12 ± 0,21 3,23 ± 0,21 3,33 ± 0,17 3,48 ± 0,17 3,60 ± 0,22 3,82 ± 0,04 [2 post OP] MW u. SA 2,80 ± 0,10 2,89 ± 0,13 3,02 ± 0,22 3,10 ± 0,21 3,20 ± 0,20 3,32 ± 0,16 3,40 ± 0,13 3,51 ± 0,13 [3 post OP] MW u. SA 2,78 ± 0,09 2,87 ± 0,13 3,01 ± 0,20 3,09 ± 0,22 3,19 ± 0,21 3,32 ± 0,16 3,42 ± 0,16 3,52 ± 0,18 115 Ergebnisse Tab. 42: Latenz III – Knochenleitung, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 2,80 ± 0,09 2,90 ± 0,11 3,03 ± 0,19 3,09 ± 0,21 3,19 ± 0,20 3,34 ± 0,15 3,51 ± 0,16 3,57 ± 0,18 3,61 ± 0,06 [1 post OP] MW u. SA 2,77 ± 0,08 2,87 ± 0,11 2,99 ± 0,16 3,03 ± 0,18 3,14 ± 0,17 3,31 ± 0,14 3,46 ± 0,16 3,54 ± 0,18 3,65 ± 0,14 [2 post OP] MW u. SA 2,76 ± 0,11 2,86 ± 0,13 3,00 ± 0,19 3,05 ± 0,21 3,15 ± 0,20 3,32 ± 0,16 3,43 ± 0,16 3,52 ± 0,19 3,68 ± 0,19 [3 post OP] MW u. SA 2,81 ± 0,08 2,91 ± 0,13 3,07 ± 0,20 3,14 ± 0,22 3,20 ± 0,21 3,35 ± 0,16 3,44 ± 0,13 3,67 ± 0,31 Bei allen durchgeführten Vergleichen (Test 1 bis 3) konnte für die Latenzen der Welle III (Knochenleitung) statistisch kein signifikanter Unterschied ermittelt werden (p > 0,05). Ein Vergleich der prae- und postoperativ ermittelten Latenzen erbrachte, im Gegensatz zu den bei der Luftleitung erhobenen Befunden, statistisch keinen signifikanten Unterschied. Im Vergleich zu den bei 50 dB nHL ermittelten Latenzen für Luft (Klick)- und Knochenleitung wurden bei der Knochenleitung statistisch signifikant (p < 0,05) niedrigere Latenzen gemessen. 4.5.4 Latenzen der Welle IV 4.5.4.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle IV der nach mittels Klick-Reiz akustisch evozierten Potenziale sind den Tabellen 43 und 44 zu entnehmen. 116 Ergebnisse Tab. 43: Latenz IV – FAEP (Klick-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 3,77 ± 0,14 3,87 ± 0,15 3,99 ± 0,16 4,06 ± 0,17 4,22 ± 0,20 4,37 ± 0,19 4,48 ± 0,14 4,54 ± 0,16 4,66 ± 0,19 4,83 ± 0,19 5,07 ± 0,05 [1 post OP] MW u. SA 4,35** ± 0,29 4,44 ± 0,30 4,56 ± 0,32 4,64 ± 0,34 4,79 ± 0,36 4,87 ± 0,37 4,89 ± 0,37 4,92 ± 0,38 4,94 ± 0,40 [2 post OP] MW u. SA 4,31** ± 0,26 4,41 ± 0,27 4,55 ± 0,32 4,63 ± 0,32 4,78 ± 0,35 4,88 ± 0,36 4,90 ± 0,39 4,92 ± 0,23 [3 post OP] MW u. SA 4,23** ± 0,29 4,32 ± 0,29 4,47 ± 0,34 4,49 ± 0,33 4,61 ± 0,32 4,66 ± 0,27 4,67 ± 0,23 4,72 ± 0,08 Tab. 44: Latenz IV – FAEP (Klick-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 [1 prae OP] MW u. SA 3,73 ± 0,07 3,84 ± 0,08 3,95 ± 0,14 4,02 ± 0,10 4,14 ± 0,09 4,29 ± 0,15 4,42 ± 0,09 4,50 ± 0,13 4,61 ± 0,15 4,76 ± 0,17 4,99 ± 0,05 [1 post OP] MW u. SA 3,73 ± 0,05 3,84 ± 0,07 3,94 ± 0,10 4,02 ± 0,08 4,13 ± 0,09 4,27 ± 0,11 4,40 ± 0,10 4,49 ± 0,13 4,61 ± 0,16 4,74 ± 0,14 4,95 ± 0,12 [2 post OP] MW u. SA 3,73 ± 0,08 3,84 ± 0,07 3,98 ± 0,11 4,03 ± 0,07 4,13 ± 0,09 4,25 ± 0,12 4,38 ± 0,10 4,47 ± 0,11 4,59 ± 0,12 4,71 ± 0,08 4,93 ± 0,11 [3 post OP] MW u. SA 3,75 ± 0,05 3,84 ± 0,06 3,96 ± 0,13 4,02 ± 0,11 4,16 ± 0,10 4,30 ± 0,13 4,40 ± 0,10 4,46 ± 0,08 4,56 ± 0,08 4,72 ± 0,06 4,94 ± 0,15 Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Klick-Reiz für die Welle IV im Mittel höhere Latenzen erhoben als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 80 dB nHL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenz-Werte des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch 117 Ergebnisse signifikanten Unterschied (p > 0,05). Abbildung 30 veranschaulicht, exemplarisch für alle Wellen, die postoperativ beobachtete Latenzerhöhung von etwa 0,6 Millisekunden. [1 prae OP] [1 post OP] 5,50 5,25 Latenz [ms] 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 3,75 3,50 80 70 60 50 40 30 20 15 10 5 0 Reizpegel [dB nHL] Abb. 30: Latenz-Pegel-Diagramm der Welle IV des rechten Kaninchenohres, prae und post operationem (Klick-Reiz). Darstellung der Latenz-Mittelwerte der Welle IV in Abhängigkeit vom Schalldruckpegel. Die untere Kurve stellt die vor dem operativen Eingriff ermittelten Daten dar. Die obere Kurve zeigt die Mittelwerte der zum Zeitpunkt der ersten Kontrollmessung erhobenen Daten, für diese sind nur die Schallpegel von 80 bis 10 dB nHL aufgeführt, da bei niedrigeren Pegeln keine Potenziale der Welle IV mehr abgeleitet werden konnten. Durch eine mittlere Erhöhung der Latenzen um etwa 0,6 ms kommt es zu einer Parallelverschiebung derLatenz-Pegel-Kurve. 4.5.4.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle IV nach Ableitung FAEP (Pip-Reiz) sind den Tabellen 45 und 46 zu entnehmen. 118 Ergebnisse Tab. 45: Latenz IV – FAEP (Pip-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 3,89 ± 0,13 4,01 ± 0,12 4,04 ± 0,12 4,11 ± 0,12 4,24 ± 0,11 4,34 ± 0,10 4,44 ± 0,11 4,54 ± 0,10 4,70 ± 0,13 4,81 ± 0,13 4,83 ± 0,20 [1 post OP] MW u. SA 4,47** ± 0,31 4,58 ± 0,30 4,62 ± 0,29 4,66 ± 0,30 4,79 ± 0,30 4,84 ± 0,33 4,85 ± 0,25 4,87 ± 0,35 4,89 ± 0,42 [2 post OP] MW u. SA 4,45** ± 0,29 4,56 ± 0,29 4,62 ± 0,30 4,70 ± 0,31 4,82 ± 0,32 4,84 ± 0,29 4,85 ± 0,26 4,87 ± 0,30 4,93 ± 0,13 [3 post OP] MW u. SA 4,36** ± 0,31 4,47 ± 0,32 4,52 ± 0,29 4,60 ± 0,30 4,72 ± 0,28 4,77 ± 0,29 4,84 ± 0,28 4,88 ± 0,35 Tab. 46: Latenz IV – FAEP (Pip-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 15 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 3,88 ± 0,08 4,00 ± 0,07 4,04 ± 0,11 4,12 ± 0,07 4,24 ± 0,09 4,34 ± 0,06 4,45 ± 0,12 4,54 ± 0,07 4,69 ± 0,10 4,87 ± 0,07 4,97 ± 0,11 [1 post OP] MW u. SA 3,86 ± 0,15 3,99 ± 0,08 4,04 ± 0,07 4,12 ± 0,12 4,23 ± 0,07 4,33 ± 0,06 4,44 ± 0,08 4,54 ± 0,11 4,68 ± 0,10 4,84 ± 0,11 4,91 ± 0,09 [2 post OP] MW u. SA 3,85 ± 0,16 3,98 ± 0,07 4,04 ± 0,06 4,11 ± 0,05 4,22 ± 0,06 4,32 ± 0,13 4,44 ± 0,06 4,53 ± 0,06 4,68 ± 0,08 4,83 ± 0,08 4,95 ± 0,08 [3 post OP] MW u. SA 3,89 ± 0,11 3,99 ± 0,06 4,05 ± 0,07 4,12 ± 0,06 4,25 ± 0,03 4,34 ± 0,04 4,46 ± 0,05 4,56 ± 0,07 4,69 ± 0,09 4,85 ± 0,07 4,94 ± 0,09 Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Pip-Reiz für die Welle IV im Mittel längere Latenzen gemessen als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 100 dB p.e.SPL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenzen des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der 119 Ergebnisse postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.5.4.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Die Latenz-Mittelwerte der Welle IV nach Ableitung mittels Knochenleitung evozierter Potenziale sind den Tabellen 47 und 48 zu entnehmen. Tab. 47: Latenz IV – Knochenleitung, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 3,78 ± 0,19 3,90 ± 0,21 4,12 ± 0,33 4,25 ± 0,32 4,40 ± 0,25 4,58 ± 0,18 4,64 ± 0,20 4,76 ± 0,25 4,78 ± 0,04 [1 post OP] MW u. SA 3,80 ± 0,19 3,91 ± 0,20 4,13 ± 0,32 4,25 ± 0,28 4,41 ± 0,24 4,57 ± 0,20 4,66 ± 0,23 4,88 ± 0,30 5,03 ± 0,16 [2 post OP] MW u. SA 3,77 ± 0,23 3,89 ± 0,21 4,10 ± 0,33 4,20 ± 0,28 4,37 ± 0,23 4,54 ± 0,17 4,58 ± 0,15 4,81 ± 0,35 4,86 ± 0,21 [3 post OP] MW u. SA 3,73 ± 0,21 3,86 ± 0,19 4,07 ± 0,33 4,20 ± 0,31 4,35 ± 0,25 4,52 ± 0,18 4,58 ± 0,18 4,82 ± 0,37 Tab. 48: Latenz IV – Knochenleitung, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 10 5 0 -5 -10 [1 prae OP] MW u. SA 3,75 ± 0,18 3,88 ± 0,19 4,07 ± 0,31 4,21 ± 0,29 4,37 ± 0,23 4,56 ± 0,15 4,66 ± 0,17 4,71 ± 0,15 4,78 ± 0,15 [1 post OP] MW u. SA 3,70 ± 0,18 3,83 ± 0,17 3,98 ± 0,25 4,13 ± 0,26 4,32 ± 0,21 4,54 ± 0,14 4,64 ± 0,15 4,71 ± 0,16 4,76 ± 0,08 [2 post OP] MW u. SA 3,71 ± 0,21 3,84 ± 0,20 4,00 ± 0,30 4,14 ± 0,30 4,32 ± 0,23 4,53 ± 0,15 4,62 ± 0,14 4,67 ± 0,14 4,81 ± 0,12 4,97 ± 0,19 [3 post OP] MW u. SA 3,76 ± 0,22 3,90 ± 0,23 4,09 ± 0,33 4,21 ± 0,30 4,37 ± 0,24 4,54 ± 0,16 4,64 ± 0,12 4,67 ± 0,10 4,74 ± 0,10 120 Ergebnisse Bei allen durchgeführten Vergleichen (Test 1 bis 3) für die Latenzen der Welle IV konnte statistisch kein signifikanter Unterschied ermittelt werden (p > 0,05). Ein Vergleich der praeund postoperativ ermittelten Latenzen erbrachte, im Gegensatz zu den bei der Luftleitung erhobenen Befunden, statistisch keinen signifikanten Unterschied. Im Vergleich zu den bei 50 dB nHL ermittelten Latenzen für Luft (Klick)- und Knochenleitung wurden bei der Knochenleitung statistisch signifikant (p < 0,05) kürzere Latenzen gemessen. 4.5.5 Latenzen der Welle V 4.5.5.1 Akustisch evozierte Potenziale (Klick-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle V nach Ableitung der FAEP sind den Tabellen 49 und 50 zu entnehmen. Tab. 49: Latenz V – FAEP (Klick-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung. Es sind nur die Schallpegel von 80 bis 20 dB nHL aufgeführt, da bei niedrigeren Pegeln keine Potenziale der Welle V mehr abgeleitet werden konnten, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15. Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 [1 prae OP] MW u. SA 5,14 ± 0,13 5,25 ± 0,15 5,38 ± 0,16 5,47 ± 0,13 5,49 ± 0,07 5,56 ± 0,08 5,63 ± 0,08 [1 post OP] MW u. SA 5,73** ± 0,33 5,89 ± 0,33 6,11 ± 0,29 6,15 ± 0,25 6,18 ± 0,34 [2 post OP] MW u. SA 5,74** ± 0,33 5,87 ± 0,36 6,12 ± 0,31 6,15 ± 0,27 6,19 ± 0,46 [3 post OP] MW u. SA 5,70** ± 0,32 5,83 ± 0,32 5,96 ± 0,38 6,25 ± 0,14 121 Ergebnisse Tab. 50: Latenz V – FAEP (Klick-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung. Es sind nur die Schallpegel von 80 bis 20 dB nHL aufgeführt, da bei niedrigeren Pegeln keine Potenziale der Welle V mehr abgeleitet werden konnten, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15. Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 [1 prae OP] MW u. SA 5,07 ± 0,13 5,18 ± 0,12 5,36 ± 0,16 5,41 ± 0,19 5,43 ± 0,07 5,52 ± 0,10 5,68 ± 0,10 [1 post OP] MW u. SA 5,08 ± 0,12 5,19 ± 0,11 5,37 ± 0,14 5,42 ± 0,16 5,44 ± 0,06 5,48 ± 0,09 5,61 ± 0,17 [2 post OP] MW u. SA 5,10 ± 0,11 5,20 ± 0,11 5,39 ± 0,15 5,45 ± 0,22 5,48 ± 0,07 5,51 ± 0,08 [3 post OP] MW u. SA 5,12 ± 0,09 5,19 ± 0,13 5,41 ± 0,20 5,56 ± 0,25 Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Klick-Reiz im Mittel höhere Latenz-Werte für die Welle V erhoben als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 80 dB nHL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenz-Werte des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.5.5.2 Akustisch evozierte Potenziale (Pip-Reiz) Die Latenz-Mittelwerte der Welle V nach Ableitung FAEP mittels Pip-Reiz sind den Tabellen 51 und 52 zu entnehmen. 122 Ergebnisse Tab. 51: Latenz V – FAEP (Pip-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung. Es sind nur die Schallpegel von 100 bis 70 dB p.e.SPL aufgeführt, da bei niedrigeren Pegeln keine Potenziale der Welle V mehr abgeleitet werden konnten, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15. Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 [1 prae OP] MW u. SA 5,02 ± 0,49 5,35 ± 0,45 5,49 ± 0,42 5,91 ± 0,02 [1 post OP] MW u. SA 5,80** ± 0,67 6,04 ± 0,57 6,06 ± 0,48 [2 post OP] MW u. SA 5,84** ± 0,67 6,04 ± 0,56 6,21 ± 0,51 6,67 ± 0,21 [3 post OP] MW u. SA 5,61** ± 0,47 5,69 ± 0,45 5,86 ± 0,48 6,13 ± 0,34 Tab. 52: Latenz V – FAEP (Pip-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung. Es sind nur die Schallpegel von 100 bis 70 dB p.e.SPL aufgeführt, da bei niedrigeren Pegeln keine Potenziale der Welle V mehr abgeleitet werden konnten, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15. Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 [1 prae OP] MW u. SA 4,88 ± 0,30 5,09 ± 0,34 5,20 ± 0,26 5,76 ± 0,20 [1 post OP] MW u. SA 4,94 ± 0,33 4,98 ± 0,28 5,16 ± 0,28 [2 post OP] MW u. SA 4,89 ± 0,27 4,98 ± 0,27 5,25 ± 0,38 [3 post OP] MW u. SA 4,99 ± 0,41 5,07 ± 0,40 5,46 ± 0,58 Auf der implantierten Ohrseite wurden im postoperativen Verlauf nach der akustischen Stimulation mittels Pip-Reiz im Mittel höhere Latenz-Werte für die Welle V erhoben als bei der praeoperativen Messung. Im statistischen Vergleich erwiesen sich die ermittelten Differenzen bei 100 dB p.e.SPL als hoch signifikant (p < 0,01)**. Ein Vergleich der praeoperativ erhobenen Latenz-Werte des rechten und linken Ohres (Test 1) sowie Vergleiche der postoperativ ermittelten Daten der jeweiligen Ohrseite (Test 2) ergaben keinen statistisch signifikanten Unterschied (p > 0,05). 4.5.5.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Die Latenz-Mittelwerte der Welle V bei der Ableitung evozierter Potenziale mittels Knochenleitung sind den Tabellen 53 und 54 zu entnehmen. 123 Ergebnisse Tab. 53: Latenz V – Knochenleitung, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung. Es sind nur die Schallpegel von 50 bis 20 bzw. 15 dB nHL aufgeführt, da bei niedrigeren Pegeln keine Potenziale der Welle V mehr abgeleitet werden konnten, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15. Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 [1 prae OP] MW u. SA 4,95 ± 0,31 5,02 ± 0,32 5,13 ± 0,34 5,11 ± 0,31 [1 post OP] MW u. SA 4,98 ± 0,32 5,05 ± 0,33 5,15 ± 0,34 5,16 ± 0,39 [2 post OP] MW u. SA 5,00 ± 0,34 5,08 ± 0,36 5,16 ± 0,39 5,24 ± 0,41 [3 post OP] MW u. SA 5,04 ± 0,45 5,10 ± 0,46 5,16 ± 0,37 5,26 ± 0,32 Tab. 54: Latenz V – Knochenleitung, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung. Es sind nur die Schallpegel von 50 bis 20 bzw. 15 dB nHL aufgeführt, da bei niedrigeren Pegeln keine Potenziale der Welle V mehr abgeleitet werden konnten. weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 15 [1 prae OP] MW u. SA 5,07 ± 0,37 5,23 ± 0,40 5,30 ± 0,37 5,58 ± 0,36 5,79 ± 0,18 [1 post OP] MW u. SA 5,08 ± 0,38 5,28 ± 0,40 5,35 ± 0,37 5,59 ± 0,34 5,72 ± 0,26 [2 post OP] MW u. SA 5,12 ± 0,38 5,30 ± 0,37 5,37 ± 0,35 5,64 ± 0,05 5,76 ± 0,05 [3 post OP] MW u. SA 5,11 ± 0,40 5,25 ± 0,41 5,39 ± 0,39 5,75 5,82 Bei allen durchgeführten Vergleichen (Test 1 bis 3) konnte für die Latenzen der Welle V kein statistisch signifikanter Unterschied ermittelt werden. Ein Vergleich der prae- und postoperativ ermittelten Latenzen erbrachte, im Gegensatz zu den bei der Luftleitung erhobenen Befunden, keinen statistisch signifikanten Unterschied. Im Vergleich der bei 50 dB nHL ermittelten Latenzen für Luft (Klick)- und Knochenleitung wurden bei der Knochenleitung statistisch signifikant (p < 0,05) kürzere Latenzen gemessen. 124 Ergebnisse 4.6 Einfluss der verwendeten Stimulusformen (Klick- und Pip-Reiz) auf die ermittelten Latenzen Für den Vergleich der mittels Klick- und 8 kHz-Pip-Reiz ermittelten Latenzen der Wellen I bis IV wurde die bereits unter 4.4 beschriebene mathematische Korrektur der Schalldruckpegel angewendet. Die praeoperativ gewonnenen Latenz-Messwerte [1 prae OP] für den Klick-Reiz wurden denen des Pip-Reizes gegenübergestellt. Für den Klick-Reiz wurden die bei 70 dB nHL gewonnenen Werte und für den Pip-Reiz die bei 100 dB p.e.SPL ermittelten Daten zum Vergleich herangezogen. Vergleiche der Latenzen der Wellen I bis IV, die bei 70 dB nHL (Klick) und bei 100 dB p.e.SPL (Pip) gemessen wurden, ergaben im statistischen Test für die Wellen I bis IV keine signifikanten Unterschiede (p > 0,05). Die Abbildung 31 veranschaulicht diesen Sachverhalt anhand der Latenzen für die Welle IV, exemplarisch für die anderen Wellen. Abb. 31: Latenzen der Welle IV beim Kaninchen, Klick- (70 dB nHL) und Pip-Reiz (100 dB p.e.SPL). Gegenüberstellung der Werte, die für den Klick-Reiz bei 70 dB nHL und den PipReiz bei 100 dB p.e.SPL für die Welle IV berechnet wurden. Die nach Pegelkorrektur verglichenen Latenzen wiesen im statistischen Test keine signifikanten Unterschiede auf (p > 0,05). Die Zahl oberhalb des Maximal-Wertes gibt die Tier-Anzahl (n) an. 125 Ergebnisse 4.7 Interpeaklatenzen (IPL) der Wellen I bis IV Die in der Topodiagnostik beim Menschen als Hirnstammlaufzeit bezeichnete Interpeaklatenz (Differenz zwischen zwei Potenzialmaxima) der Wellen I und V (IPL I-V) konnte in dieser Studie nur bei knapp einem Drittel (30,24 %) der Kaninchen bestimmt werden. Die IPL I-IV war hingegen bei fast allen Tieren (99,60 %) zu ermitteln. Daher wurde für diese Studie die IPL I-IV zur Abschätzung der Hirnstammlaufzeit verwendet. In dieser Studie wurden die Interpeaklatenzen der Wellen I und IV bis zur jeweiligen Nachweisgrenze ermittelt. Die statistische Auswertung der Interpeaklatenzen beschränkte sich auf die Daten, die beim maximalen Schallpegel ermittelt wurden. Dabei wurden im Rahmen der statistischen Auswertung folgende Tests mit den erhobenen Interpeaklatenzen (IPL I-IV) durchgeführt: Test 1: Vergleich der praeoperativ erhobenen IPL I-IV-Daten des rechten und linken Ohres Test 2: Vergleich der postoperativ ermittelten IPL I-IV-Werte der jeweiligen Ohrseite Test 3: Vergleich der postoperativ erhobenen IPL I-IV-Daten mit den praeoperativ ermittelten. Jede Ohrseite wurde getrennt berechnet. 4.7.1 Interpeaklatenzen bei Verwendung von Klick-Reizen Die mittleren Interpeaklatenz-Werte I-IV, die mit mittels Klick-Reiz akustisch evozierten Potenzialen erhoben wurden, sind den Tabellen 55 und 56 zu entnehmen. Tab. 55: IPL I-IV – FAEP (Klick-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,55 ± 0,07 2,59 ± 0,07 2,60 ± 0,10 2,60 ± 0,10 2,51 ± 0,11 2,50 ± 0,08 2,50 ± 0,06 2,54 ± 0,06 2,60 ± 0,03 [1 post OP] MW u. SA 2,56 ± 0,07 2,58 ± 0,08 2,60 ± 0,10 2,60 ± 0,11 2,50 ± 0,1 2,51 ± 0,08 2,52 ± 0,05 2,55 ± 0,05 [2 post OP] MW u. SA 2,54 ± 0,04 2,57 ± 0,06 2,60 ± 0,10 2,61 ± 0,11 2,49 ± 0,10 2,51 ± 0,08 2,53 ± 0,06 2,56 ± 0,03 2,59 ± 0,04 [3 post OP] MW u. SA 2,53 ± 0,06 2,55 ± 0,03 2,59 ± 0,09 2,60 ± 0,07 2,51 ± 0,09 2,53 ± 0,05 2,55 ± 0,07 2,58 ± 0,03 126 Ergebnisse Tab. 56: IPL I-IV – FAEP (Klick-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 [1 prae OP] MW u. SA 2,52 ± 0,05 2,55 ± 0,05 2,58 ± 0,08 2,59 ± 0,07 2,49 ± 0,11 2,47 ± 0,06 2,46 ± 0,07 2,44 ± 0,11 2,55 ± 0,09 [1 post OP] MW u. SA 2,52 ± 0,04 2,56 ± 0,05 2,59 ± 0,08 2,59 ± 0,08 2,48 ± 0,12 2,47 ± 0,08 2,46 ± 0,07 2,44 ± 0,08 2,53 ± 0,10 [2 post OP] MW u. SA 2,52 ± 0,05 2,55 ± 0,06 2,59 ± 0,10 2,60 ± 0,09 2,49 ± 0,09 2,47 ± 0,07 2,45 ± 0,09 2,43 ± 0,07 2,55 ± 0,10 [3 post OP] MW u. SA 2,54 ± 0,06 2,56 ± 0,05 2,56 ± 0,10 2,57 ± 0,11 2,49 ± 0,10 2,48 ± 0,09 2,44 ± 0,10 2,39 ± 0,07 2,51 ± 0,10 Für alle durchgeführten statistischen Untersuchungen (Test 1-3) konnten für die mit einem Klick-Reiz von einem Schallpegel von 80 dB nHL ermittelten Interpeaklatenzen (IPL I-IV) bei beiden Ohrseiten keine statistisch signifikanten Unterschiede ermittelt werden (p > 0,05). Die postoperativ gemessenen Interpeaklatenzen (IPL I-IV) der operierten Ohrseite entsprachen nahezu den praeoperativ erhobenen Daten. Die ermittelten IPL (I-IV) erwiesen sich dabei auch unabhängig von den verschiedenen Reizpegelstärken als sehr stabil. 4.7.2 Interpeaklatenzen bei Verwendung vom 8 kHz-Pip-Reiz Die mittleren Interpeaklatenz-Werte I-IV, die mit akustisch mittels Pip-Reiz evozierten Potenzialen erhoben wurden, sind den Tabellen 57 und 58 zu entnehmen. Tab. 57: IPL I-IV – FAEP (Pip-Reiz), rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 [1 prae OP] MW u. SA 2,61 ± 0,08 2,64 ± 0,07 2,61 ± 0,05 2,61 ± 0,05 2,56 ± 0,07 2,57 ± 0,06 2,57 ± 0,05 2,54 ± 0,05 2,53 ± 0,10 2,66 ± 0,06 [1 post OP] MW u. SA 2,61 ± 0,09 2,64 ± 0,08 2,61 ± 0,05 2,61 ± 0,05 2,58 ± 0,06 2,59 ± 0,10 2,58 ± 0,06 2,56 ± 0,06 2,50 ± 0,04 [2 post OP] MW u. SA 2,61 ± 0,08 2,63 ± 0,08 2,62 ± 0,05 2,63 ± 0,06 2,58 ± 0,06 2,57 ± 0,06 2,58 ± 0,07 2,54 ± 0,06 2,54 ± 0,05 [3 post OP] MW u. SA 2,60 ± 0,07 2,63 ± 0,08 2,62 ± 0,04 2,61 ± 0,06 2,56 ± 0,06 2,59 ± 0,04 2,60 ± 0,09 127 Ergebnisse Tab. 58: IPL I-IV – FAEP (Pip-Reiz), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB p.e.SPL] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 [1 prae OP] MW u. SA 2,60 ± 0,07 2,64 ± 0,11 2,62 ± 0,05 2,61 ± 0,12 2,56 ± 0,07 2,57 ± 0,06 2,57 ± 0,12 2,54 ± 0,05 2,53 ± 0,08 2,61 ± 0,09 [1 post OP] MW u. SA 2,59 ± 0,15 2,65 ± 0,07 2,62 ± 0,05 2,62 ± 0,06 2,55 ± 0,06 2,56 ± 0,06 2,57 ± 0,11 2,54 ± 0,05 2,53 ± 0,06 2,59 ± 0,08 [2 post OP] MW u. SA 2,58 ± 0,16 2,64 ± 0,07 2,62 ± 0,05 2,61 ± 0,05 2,54 ± 0,06 2,57 ± 0,05 2,57 ± 0,11 2,53 ± 0,05 2,52 ± 0,08 2,60 ± 0,09 [3 post OP] MW u. SA 2,59 ± 0,08 2,62 ± 0,05 2,61 ± 0,06 2,60 ± 0,08 2,56 ± 0,05 2,57 ± 0,04 2,58 ± 0,08 2,55 ± 0,05 2,51 ± 0,09 2,57 ± 0,08 Für alle durchgeführten statistischen Untersuchungen (Test 1-3) konnten für die beim 8 kHzPip-Reiz ermittelten Interpeaklatenzen (IPL I-IV), bei einem Schallpegel von 100 dB p.e.SPL, keine statistisch signifikanten Unterschiede ermittelt werden (p > 0,05). So entsprachen die postoperativ gemessenen Interpeaklatenzen (IPL I-IV) der operierten Ohrseite, ebenso wie bei dem Klick-Reiz, nahezu den praeoperativ erhobenen Daten. Die ermittelten IPL-Werte erwiesen sich dabei als ebenfalls unabhängig von den verschiedenen Reizpegelstärken. 4.7.3 Interpeaklatenzen zwischen mittels Knochenleitung evozierten Potenzialen Die mittleren Interpeaklatenz-Werte I-IV, die anhand der Knochenleitung ermittelt wurden, sind den Tabellen 59 und 60 zu entnehmen. Tab. 59: IPL I-IV – Knochenleitung, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 10 0 -5 [1 prae OP] MW u. SA 2,46 ± 0,13 2,43 ± 0,07 2,49 ± 0,06 2,50 ± 0,06 2,50 ± 0,06 2,56 ± 0,27 2,45 ± 0,06 [1 post OP] MW u. SA 2,46 ± 0,13 2,42 ± 0,07 2,49 ± 0,06 2,50 ± 0,06 2,48 ± 0,12 2,47 ± 0,11 2,47 ± 0,12 [2 post OP] MW u. SA 2,45 ± 0,11 2,41 ± 0,07 2,49 ± 0,06 2,48 ± 0,07 2,48 ± 0,08 2,47 ± 0,06 2,46 ± 0,08 [3 post OP] MW u. SA 2,40 ± 0,12 2,38 ± 0,06 2,47 ± 0,06 2,46 ± 0,07 2,46 ± 0,09 2,63 ± 0,37 128 Ergebnisse Tab. 60: IPL I-IV – Knochenleitung, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ms]. MW = Mittelwert, SA = Standardabweichung, weitere Erläuterungen vgl. Tab. 15 Pegel [dB nHL] 50 40 30 20 10 0 -5 [1 prae OP] MW u. SA 2,43 ± 0,14 2,42 ± 0,07 2,48 ± 0,07 2,49 ± 0,09 2,51 ± 0,07 2,48 ± 0,06 2,46 ± 0,07 [1 post OP] MW u. SA 2,45 ± 0,24 2,41 ± 0,08 2,46 ± 0,07 2,48 ± 0,1 2,49 ± 0,12 2,48 ± 0,07 2,46 ± 0,09 [2 post OP] MW u. SA 2,39 ± 0,13 2,41 ± 0,09 2,46 ± 0,08 2,46 ± 0,07 2,48 ± 0,06 2,47 ± 0,07 2,47 ± 0,09 [3 post OP] MW u. SA 2,40 ± 0,14 2,38 ± 0,09 2,47 ± 0,07 2,46 ± 0,07 2,46 ± 0,04 2,63 ± 0,06 Für alle durchgeführten statistischen Untersuchungen (Test 1-3) konnten für die bei der Knochenleitung ermittelten Interpeaklatenzen (IPL I-IV) bei einem Schallpegel von 50 dB nHL keine statistisch signifikanten Unterschiede ermittelt werden (p > 0,05). So entsprachen auch die postoperativ gemessenen Interpeaklatenzen (IPL I-IV) der operierten Ohrseite nahezu den praeoperativ erhobenen Daten. Die ermittelten IPL-Werte waren, wie bereits bei der Luftleitung beobachtet, weitestgehend unabhängig von den verwendeten Reizpegelstärken. 4.8 Tympanometrie Für die Auswertung des Tympanogramms wurde der Kurvenverlauf mit den dazugehörigen Parametern (Compliance, Amplitudendruck, Gradient, Gehörgangsvolumen) betrachtet. Die statistische Auswertung wurde für die ermittelten Compliance- und Amplituden-Daten vorgenommen. Dafür wurden folgende Tests durchgeführt: Test 1: Vergleich der praeoperativ erhobenen Daten des rechten und linken Ohres Test 2: Vergleich der postoperativ ermittelten Werte der jeweiligen Ohrseite Test 3: Vergleich der postoperativ gemessenen Daten mit den praeoperativ erhobenen Werten. Die Daten wurden für jede Ohrseite getrennt berechnet. 129 Ergebnisse Die dabei erhobenen Mittelwerte für die Compliance, den Amplitudendruck, den Gradienten sowie das Gehörgangsvolumen sind in den Tabellen 61 bis 68 dargestellt. Die Werte für die Einzeltiere sind im Anhang aufgeführt. 4.8.1 Compliance In den Tabellen 61 und 62 sind die aus dem Tympanogramm erhobenen mittleren Compliance-Werte aufgeführt. Tab. 61: Compliance, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ml]. Die Ergebnisse von Tests, in denen statistisch kein signifikanter Unterschied (p > 0,05) ermittelt werden konnte, werden ohne Markierung aufgeführt. Testergebnisse mit einem Signifikanzwert (p) < 0,05 werden als signifikant mit einem * gekennzeichnet. Bei einem Signifikanzwert (p) von < 0,01 werden die Werte als hochsignifikant mit ** markiert. Messzeitpunkt deskriptive Statistik [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] Mittelwert 0,18 0,20 0,21 0,24 operiertes Standardabweichung 0,06 0,05 0,05 0,05 Ohr Median 0,2 0,2 0,2 0,2 Minimal-Wert 0,1 0,1 0,1 0,2 Maximal-Wert 0,3 0,3 0,3 0,3 Tier-Anzahl 33 23 21 11 Tab. 62: Compliance, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ml]. Erläuterungen vgl. Tab. 61 deskriptive Messzeitpunkt Statistik [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] nicht- Mittelwert 0,17 0,16 0,18 0,20 0,06 0,08 0,10 0,06 operiertes Standardabweichung Median 0,2 0,1 0,2 0,2 Ohr Minimal-Wert 0,1 0,1 0,1 0,1 Maximal-Wert 0,3 0,4 0,5 0,3 Tier-Anzahl 33 30 22 11 130 Ergebnisse Für alle durchgeführten statistischen Untersuchungen (Test 1-3) konnten für die aus dem Tympanogramm ermittelten Compliance-Werte keine signifikanten Unterschiede ermittelt werden (p > 0,05). Der Vergleich der prae- und postoperativen Untersuchungen des operierten Ohres erbrachte keinen statistisch signifikanten Unterschied. Der Median zeigte bei beiden Ohrseiten einen vom Messzeitpunkt nahezu unabhängigen Verlauf. Der in Abbildung 32 dargestellte Boxplot verdeutlicht diese Beobachtungen. Abb. 32: Compliance des rechten (operierten) und linken (nicht-operierten) Kaninchenohres [ml]. Darstellung der ermittelten Compliance-Werte des rechten (operierten) und linken (nicht-operierten) Ohres über die gesamte Versuchsdauer. Das Kreis-Symbol (º) kennzeichnet die Ausreißer, das Sternchen-Symbol (*) markiert die Extremwerte der Messreihen. Die Querlinie über der Box gibt die Lage des Medians an. Die Zahl oberhalb des Maximal-Wertes gibt die jeweilige Tier-Anzahl (n) an. 4.8.2 Amplitudendruck In den Tabellen 63 und 64 sind die aus dem Tympanogramm erhobenen mittleren Amplitudendrücke aufgeführt. 131 Ergebnisse Tab. 63: Amplitudendruck, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [daPa]. Erläuterungen vgl. Tab. 61 Messzeitpunkt deskriptive Statistik [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] Mittelwert - 35,61 - 36,30 - 51,43 - 21,36 operiertes Standardabweichung 35,24 47,37 45,50 20,75 Ohr Median - 50 - 40 - 60 - 25 Minimal-Wert - 115 - 130 - 120 - 50 Maximal-Wert 25 95 50 20 Tier-Anzahl 33 23 21 11 Tab. 64: Amplitudendruck, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [daPa]. Erläuterungen vgl. Tab. 61 deskriptive Messzeitpunkt Statistik [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] Mittelwert - 50,61 - 63,33 - 60,45 - 33,18 nicht Standardabweichung 38,36 42,86 40,26 19,40 operiertes Median - 45 -56 - 57,5 - 35 Ohr Minimal-Wert - 155 -140 - 120 - 60 Maximal-Wert 5 10 5 0 Tier-Anzahl 33 30 22 11 Für alle durchgeführten statistischen Untersuchungen (Test 1-3) konnten für die aus dem Tympanogramm ermittelten Amplitudendrücke keine statistisch signifikanten Unterschiede ermittelt werden (p > 0,05). Der Median zeigte bei beiden Ohrseiten einen vom Messzeitpunkt nahezu unabhängigen Verlauf. Der in Abbildung 33 dargestellte Boxplot veranschaulicht die Daten in grafischer Form. 132 Ergebnisse Abb. 33: Amplitudendruck im Tympanogramm des rechten (operierten) und linken (nicht-operierten) Kaninchenohres [daPa]. Darstellung der Amplitudendrücke zum jeweiligen Messzeitpunkt. Das linke (nichtoperierte) Ohr wird dem rechten (operierten) Ohr gegenübergestellt (weitere Erläuterungen vgl. Abb. 32). 4.8.3 Gradient In den Tabellen 65 und 66 sind die aus dem Tympanogramm erhobenen mittleren GradientWerte aufgeführt. Eine Abhängigkeit der Werte vom jeweiligen Zeitpunkt der Untersuchung (prae- und postoperativ) konnte bei beiden Ohrseiten nicht beobachtet werden. Tab. 65: Gradient, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [daPa]. Erläuterungen vgl. Tab. 61 Messzeitpunkt deskriptive Statistik operiertes Ohr [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] Mittelwert 97,88 109,78 119,29 113,64 Standardabweichung 38,59 31,53 33,96 49,80 Median 100 110 125 120 Minimal-Wert 40 50 10 45 Maximal-Wert 200 160 170 215 Tier-Anzahl 33 23 21 11 133 Ergebnisse Tab. 66: Gradient, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [daPa]. Erläuterungen vgl. Tab. 61 deskriptive Statistik nichtoperiertes Ohr Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] Mittelwert 119,70 130,67 141,36 121,36 Standardabweichung 56,58 52,73 57,72 42,14 Median 120 122,5 145 120 Minimal-Wert 10 40 50 55 Maximal-Wert 245 230 245 195 Tier-Anzahl 33 30 22 11 Der Median zeigte bei beiden Ohrseiten einen vom Messzeitpunkt nahezu unabhängigen Verlauf. Der in Abbildung 34 dargestellte Boxplot veranschaulicht die Daten in grafischer Form. Abb. 34: Gradient im Tympanogramm des rechten (operierten) und linken (nichtoperierten) Kaninchenohres [daPa]. Darstellung der Gradient-Werte zum jeweiligen Messzeitpunkt. Das linke (nichtoperierte) Ohr wird dem rechten (operierten) Ohr gegenübergestellt (weitere Erläuterungen vgl. Abb. 32). 134 Ergebnisse 4.8.4 Gehörgangsvolumen In den Tabellen 67 und 68 sind die aus dem Tympanogramm erhobenen mittleren Gehörgangsvolumina aufgeführt. Tab. 67: Gehörgangsvolumen, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ml]. Erläuterungen vgl. Tab. 61 deskriptive Statistik operiertes Ohr Messzeitpunkt [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] Mittelwert 0,26 0,28 0,33 0,37 Standardabweichung 0,05 0,07 0,10 0,10 Median 0,30 0,30 0,30 0,40 Minimal-Wert 0,20 0,20 0,20 0,20 Maximal-Wert 0,40 0,40 0,50 0,50 33 23 21 11 Tier-Anzahl Tab. 68: Gehörgangsvolumen, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ml]. Erläuterungen vgl. Tab. 61 deskriptive Messzeitpunkt Statistik [1 prae OP] [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] 0,29 0,32 0,34 0,40 nicht- Mittelwert Standardabweichung 0,08 0,09 0,10 0,09 operiertes Median 0,30 0,30 0,30 0,40 Ohr Minimal-Wert 0,20 0,20 0,20 0,30 Maximal-Wert 0,50 0,60 0,60 0,60 Tier-Anzahl 33 30 22 11 Der Median wies auf beiden Ohrseiten während der ersten drei Messtermine [1 prae bis 2 post OP] einen stabilen Verlauf auf. Nach 300 Tagen [3 post OP] konnte ein Anstieg der ermittelten Gehörgangsvolumina beobachtet werden. Der in Abbildung 35 dargestellte Boxplot veranschaulicht die Daten in grafischer Form. Ergebnisse 135 Abb. 35: Gehörgangsvolumen im Tympanogramm des rechten (operierten) und linken (nicht-operierten) Kaninchenohres [ml]. Darstellung der Gehörgangsvolumina zum jeweiligen Messzeitpunkt. Das linke (nicht-operierte) Ohr wird dem rechten (operierten) Ohr gegenübergestellt (weitere Erläuterungen vgl. Abb. 32). 4.8.5 Einfluss der Compliance auf die Potenzialschwelle Für die Aussage, ob zwischen den ermittelten Compliance-Daten und den erhobenen Potenzialschwellen ein Zusammenhang besteht, wurden diese Werte statistisch, durch die Ermittlung des Spearmanschen Korrelationskoeffizienten geprüft. Im Einzelnen wurden, für den Klick- und Pip-Reiz getrennt, die Daten der jeweiligen Kontrollmessungen miteinander verglichen und auf einen eventuellen Zusammenhang getestet: Test 1: Zusammenhang Potenzialschwelle Klick/Pip [1 prae OP] mit Compliance [1 prae OP] Test 2: Zusammenhang Potenzialschwelle Klick/Pip [1 post OP] mit Compliance [1 post OP] Test 3: Zusammenhang Potenzialschwelle Klick/Pip [2 post OP] mit Compliance [2 post OP] Test 4: Zusammenhang Potenzialschwelle Klick/Pip [3 post OP] mit Compliance [3 post OP]. Bei der statistischen Auswertung konnte kein signifikanter Zusammenhang zwischen den Potenzialschwellen und den Compliance-Daten ermittelt werden (r: - 0,5 bis + 0,5). 136 Ergebnisse 4.9 Makrobefunde Die makroskopische Beurteilung wurde bei den Kaninchen unmittelbar nach der Euthanasie durchgeführt. Nach Eröffnung der Bulla tympanica wurde die Lage der Prothese im Mittelohr beurteilt. Das Trommelfell und das umliegende Gewebe wurden mit Hilfe des Operationsmikroskopes auf vermehrte Vaskularisation und Gewebezubildungen untersucht. Mit Hilfe einer Pinzette wurde das Trommelfell leicht bewegt, um so im Funktionstest die Ankopplung der Prothese an das Trommelfell und den Prothesenkontakt zur Stapesfußplatte beurteilen zu können. Den einzelnen Makrobefunden wurden je nach Ausprägungsgrad des Befundes Punkte eines zuvor definierten Punktesystems zugeordnet. Die Einzelpunktbenotung der Kaninchen unterteilt nach den Tiergruppen 1 bis 3 sind den Tabellen 69, 70 und 71 zu entnehmen. Makrobefunde- Punktbewertungssystem: • Ankopplung/Trommelfell = sichtbarer Kontakt der Prothese mit dem Trommelfell: 0 = kein ; 1 = mäßig; 2 = gut; 3 = sehr gut • Kontakt/Stapesfußplatte = sichtbarer Kontakt der Prothese zur Stapesfußplatte: • 0 = kein; 1 = mäßig; 2 = gut; 3 = sehr gut • Gewebezubildung = Gewebezubildung im Bereich des Trommelfells, der Prothese und des Gehörganges: 0 = keine; 1 = geringgradig; 2 = mittelgradig; 3 = hochgradig. Tab. 69: Makrobefunde nach Eröffnung der Bulla tympanica, Tier-Gruppe 1 (28 Tage). lfd.Nr. Gruppe PTyp 006 010 012 014 017 022 023 025 031 033 041 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 2 Ankopplung/ Trommelfell 2 3 2 2 3 3 2 3 2 3 2 Kontakt/ Stapesfußplatte 3 2 3 3 2 3 2 2 2 3 2 Gewebezubildung 3 3 2 1 3 1 3 3 2 3 3 137 Ergebnisse Tab. 70: Makrobefunde nach Eröffnung der Bulla tympanica, Tier-Gruppe 2 (84 Tage). lfd.Nr. Gruppe PTyp 004 005 007 008 011 013 019 026 027 028 036 037 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 1 2 1 2 2 Ankopplung/ Trommelfell 2 3 3 3 3 3 2 3 2 3 2 2 Kontakt/ Stapesfußplatte 2 2 3 2 3 3 2 2 2 2 2 2 Gewebezubildung 1 2 3 1 1 1 3 2 2 2 2 3 Tab. 71: Makrobefunde nach Eröffnung der Bulla tympanica, Tier-Gruppe 3 (300 Tage). lfd.Nr. Gruppe PTyp Ankopplung/ Trommelfell Kontakt/ Stapesfußplatte Gewebezubildung 003 009 015 016 018 021 024 029 030 032 035 038 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 2 3 3 2 3 3 3 2 2 2 2 3 3 3 2 2 3 2 3 2 3 3 2 1 1 1 1 3 2 1 1 1 2 2 1 Die Durchführung einer multifaktoriellen Vazianzanalyse (ANOVA) unterblieb bei der Auswertung der Makrobefunde, da im statistischen Testverfahren mehr Kombinationsmöglichkeiten bestanden als Tiere in der jeweiligen Gruppe vorhanden waren. Dadurch war eine statistisch fundierte Aussage über die Zusammenhänge der Makrobefunde mit den messtechnisch ermittelten Daten (Potenzialschwellen, Compliance) nicht möglich. Die Betrachtung der Einzelbefunde zeigt jedoch Tendenzen auf, die im Folgenden erläutert werden. 138 Ergebnisse Ankopplung der Prothese an das Trommelfell: In allen Fällen konnte eine Ankopplung der Prothese an das Trommelfell beobachtet werden. Bei knapp der Hälfte aller Tiere (48,57 %) konnte unabhängig von der Gruppenzugehörigkeit eine sehr gute Ankopplung der Prothese an das Trommelfell festgestellt werden. 51,43% der Prothesen wiesen einen guten Kontakt mit dem Trommelfell auf. Gut bedeutete in diesem Zusammenhang, dass ein Kontakt zwischen Prothese und Trommelfell bestand, jedoch nicht wie bei sehr gutem Kontakt über die gesamte Prothesenkopf-Fläche - sondern nur mit Teilbereichen des Prothesenkopfes. Bei den Tieren, die eine sehr gute Ankopplung der Prothese an das Trommelfell aufwiesen, konnte im Vergleich der praeoperativ gemessenen Potenzialschwellen (Klick-Reiz) mit den jeweils letzten erhobenen Potenzialschwellen, bei 60 % der Tiere (n = 15) eine Erhöhung der Potenzialschwelle um maximal 15 dB nHL ermittelt werden. Bei den Kaninchen die eine gute Ankopplung aufwiesen, wurde bei 26,67 % (n = 15) eine um maximal 15 dB nHL erhöhte Potenzialschwellen festgestellt. Bei der makroskopischen Befunderhebung konnte kein Zusammenhang der Prothesenankopplung an das Trommelfell mit den ermittelten Latenzen sowie den Daten der Tympanometrie festgestellt werden. Ein Zusammenhang zwischen Prothesentyp und Ankopplung an das Trommelfell bestand ebenfalls nicht. Kontakt der Prothese mit der Stapesfußplatte: Bei 42,86 % der untersuchten Kaninchen wurde ein sehr guter Kontakt des Prothesenschaftes mit der Steigbügelfußplatte festgestellt. 20 Tiere (57,14 %) wiesen eine gute Ankopplung mit der Steigbügelfußplatte auf, das bedeutet, dass der Prothesenschaft nicht mittig – wie bei sehr gutem Kontakt – zwischen den rudimentären Stapesschenkeln platziert war, sondern leicht verkippt neben den rudimentären Stapesschenkeln ruhte. Bei den Kaninchen, bei denen ein sehr guter Kontakt der Prothese mit der Stapesfußplatte bestand, konnte im Vergleich der praeoperativ erhobenen Potenzialschwellen (Klick-Reiz) mit denen der jeweils letzten postoperativen Messung bei 78,57 % der Tiere (n = 14) eine maximale Erhöhung der Potenzialschwelle um 15 dB nHL ermittelt werden. Bei den Tieren die einen guten Prothesenkontakt aufwiesen, konnte bei 25 % (n = 16) eine um maximal 15 dB nHL erhöhte Potenzialschwellen festgestellt werden. Ergebnisse 139 Bei der makroskopischen Befunderhebung konnte kein Zusammenhang zwischen dem Prothesenkontakt mit der Stapesfußplatte und den ermittelten Latenzwerten sowie den Daten der Tympanometrie festgestellt werden. Ein Einfluss des jeweiligen Prothesentyps auf den Prothesen-Kontakt mit der Stapesfußplatte konnte bei der makroskopischen Befundung ebenfalls nicht festgestellt werden. Gewebezubildung: Bei der Beurteilung der Gewebezubildungen auf der implantierten Ohrseite, zeichnete sich eine Veränderung der Befunde im Zeitverlauf ab. So wurde bei 7 Kaninchen der 28 Tage Gruppe (63,64 %) eine hochgradige Gewebezubildung am Trommelfell sowie der näheren Umgebung der Prothese beobachtet. Nach 84-tägiger Versuchsdauer (Gruppe 2) wurde noch bei 3 Kaninchen (25 %) hochgradige und bei 5 Tieren (41,67 %) eine mittelgradige Gewebezubildung im Trommelfell/ Prothesenbereich festgestellt. Bei der Gruppe 3, die nach 300 Tagen untersucht wurde, konnte bei 8 Tieren (66,67 %) eine geringgradige Gewebezubildung im untersuchten Bereich ermittelt werden. Bei den Kaninchen, bei denen eine hochgradige Gewebezubildung beobachtet wurde, konnte im Vergleich der praeoperativ erhobenen Potenzialschwellen (Klick-Reiz) mit denen der jeweils letzten postoperativen Messung, bei 60 % der Tiere eine Erhöhung der Potenzialschwelle um maximal 15 dB nHL ermittelt werden. Zudem konnte bei 50 % der Kaninchen dieser Tier-Gruppe ein Compliance-Anstieg beobachtet werden. Bei Kaninchen, bei denen mittelgradige Gewebezubildungen festgestellt wurden, konnte bei 30 % der Tiere eine um maximal 15 dB nHL erhöhte Potenzialschwelle gemessen werden. Die Compliance stieg bei 75 % dieser Tiere an. Bei den Kaninchen mit geringgradigen Gewebezubildungen kam es bei 64,29 % zu einer maximalen Erhöhung der Potenzialschwelle um 15 dB nHL, die Compiance erhöhte sich bei 41,67 % dieser Tiere. Zwischen dem Grad der Gewebezubildungen und dem Prothesentyp, den Latenzen sowie dem Amplitudendruck konnte kein Zusammenhang ermittelt werden. Die Abbildungen 36 und 37 zeigen die Aufnahmen des eröffneten Mittelohres beispielhaft für ein Tier der Gruppe 1 (lfd. Nr. 017) sowie der Gruppe 3 (lfd. Nr. 029). 140 Ergebnisse 2 11 2 2 4 3 1 Abb. 36: Blick in das eröffnete Kaninchen-Mittelohr am 28. Tag post implantationem. Die Prothese weist sehr guten Kontakt zwischen Hammerkopf (Pfeil 2) und Trommelfell auf. Der Hammerschaft (Pfeil 1) steht in gutem Kontakt mit den rudimentären Stapesschenkeln. In der Umgebung der Prothese ist es zu starken Gewebezubildungen gekommen (Pfeil 3 und 4). Die Aufnahme stammt von dem Tier Nummer 017. Abb. 37: Blick in das eröffnete Kaninchen-Mittelohr am 300. Tag post implantationem. Die Prothese weist guten Kontakt zwischen Hammerkopf und Trommelfell auf. Der Hammerschaft steht in gutem Kontakt mit den rudimentären Stapesschenkeln. In der Umgebung der Prothese sind nur noch geringgradig Gewebezubildungen zu beobachten. Der schwarze Pfeil zeigt auf die Ansatzsehne des M. tensor tympani. Die Aufnahme stammt von dem Tier Nummer 029. Diskussion 141 5 Diskussion Ziel der vorliegenden Arbeit war die funktionelle Überprüfung des Übertragungsverhaltens einer neu entwickelten Gehörknöchelchenprothese im Tiermodell. Bei dieser Prothese handelte es sich um einen Prototypen aus Titandioxidkeramik. Dieses Material wurde erstmalig für den Ersatz von Gehörknöchelchen verwendet. Zur Überprüfung der audiologischen Eigenschaften der Implantate wurden die in der Audiometrie bei Mensch und Tier etablierten Methoden der Ableitung akustisch evozierter Potenziale sowie die Tympanometrie eingesetzt. Im Rahmen dieser Messungen sollten zudem Referenzwerte für die physiologische Hörschwelle und für das Schwingungsverhalten des Trommelfells des Kaninchens erhoben werden. 5.1 Diskussion von Material und Methode 5.1.1 Tiere In dieser Studie wurden Kaninchen der Rasse New Zealand White Rabbit verwendet. Diese Rasse wurde auch von den meisten anderen Forschergruppen, die FAEP und Tympanogramme vom Kaninchen ermittelten, eingesetzt. Um Einflüsse auf die Messergebnisse zu minimieren, wurden Tiere mit einheitlichem Alter und Geschlecht sowie ähnlicher Körpergröße und Gewicht ausgewählt. Dies war für die Untersuchungen von Bedeutung, da die Körpergröße und in Verbindung damit die Schädelgröße die Latenzen (POOK u. STEISS 1990) sowie das Gehörgangsvolumen (COLE et al. 2000) beeinflusst. 5.1.2 Narkose Einfluss auf die Ableitung evozierter Potenziale Die in der vorliegenden Studie durchgeführten Untersuchungen wurden aufgrund des operativen Eingriffs am narkotisierten Kaninchen vorgenommen (s. Kap. 3.3.2.1). Um über den gesamten Versuchsverlauf gleiche Messbedingungen gewährleisten zu können, wurden die Kontrolluntersuchungen der Kaninchen ebenfalls in Narkose durchgeführt. 142 Diskussion Generell ist die Ableitung FAEP beim Kaninchen auch ohne Narkose möglich (BORG et al. 1995). Die Anwendung sedierender oder narkotisierender Pharmaka hat jedoch den Vorteil einer muskelrelaxierenden Wirkung, welche eine Verbesserung des Signal-Störabstandes und somit auch eine effektivere Registrierung der FAEP ermöglicht (BUCHNER 2000). Die Narkose wird als Ausschaltung der Empfindungswahrnehmung definiert, die durch Bewusstlosigkeit und Muskelrelaxation charakterisiert ist. Sedativa hingegen schalten das Aktivierungszentrum der Formatio reticularis des Gehirns aus. Auch bei sehr hohen Dosierungen fehlt eine narkotisierende Wirkung (EBERT et al. 2001). Die unter Sedation evozierten Hirnstammpotenziale werden also weiterhin von der Spontanaktivität des Gehirns und myogener Aktivität überlagert. Untersuchungen an Menschen, Hunden und Kaninchen haben gezeigt, dass die FAEP sich unter einer Narkose sehr stabil verhalten (BODENHAMMER et al. 1985; PIERELLI et al. 1986; HOTH u. LENARZ 1994). Um den Einfluss abfallender Körperkerntemperatur auf die Messergebnisse in Form verlängerter Latenzzeiten zu vermeiden (PETTIGREW u. MOREY 1986; BUCHNER 2000), wurde die Körperkerntemperatur der Kaninchen während der gesamten Messdauer bei 39 ºC ± 0,5 ºC stabilisiert. Ein Einfluss der Körpertemperatur auf die Messergebnisse ist daher in dieser Studie auszuschließen. Einfluss auf die Ergebnisse der Tympanometrie Die Erstellung des Tympanogramms erfolgte unmittelbar im Anschluss an die Ableitung der evozierten Potenziale. Ein Einfluss des in dieser Studie verwendeten Inhalationsnarkotikums Isofluran auf den Kurvenverlauf im Tympanogramm kann nicht völlig ausgeschlossen werden. Wie COLE et al. (2000) berichten, kann es bei narkotisierten Hunden im Narkoseverlauf zu erhöhten Compliance-Werten kommen, da die Tiere nicht mehr schlucken und die Tube geschlossen bleibt. Dadurch kann sich ein Unterdruck im Mittelohr ausbilden, da die Luft über die Mittelohrschleimhaut resorbiert wird und über die geschlossene Tube keine Luft nachströmen kann (HEUMANN u. ZENNER 1993). Einen Einfluss der Narkoseform auf den Amplitudendruck schließen COLE et al. (2000) aus. Diskussion 143 KUSCHMIR et al. (1981) und LAWRENCE et al. (1994) beobachteten in ihren Untersuchungen über Druckmessungen im Mittelohr des Menschen bei Verwendung verschiedener Narkoseverfahren jedoch einen Anstieg des Amplitudendruckes bei Verwendung verschiedener Inhalationsnarkotika. Dies ist dadurch zu erklären, dass die genannten Autoren eine Kombination von Halothan und Lachgas verwendeten und sich das Lachgas durch den Austausch mit dem Luftstickstoff in geschlossenen Hohlräumen akkumuliert und so zu einer Druckerhöhung im Mittelohrsystem führt. Wenn es in dieser Studie durch den Einfluss der Narkose infolge des ausbleibenden Schluckaktes zu einem Unterdruck innerhalb des Mittelohres gekommen sein sollte, so ist zu erwarten, dass dieser Einfluss zu allen Messzeitpunkten vorhanden war. In der vorliegenden Untersuchung wurden alle Tympanogramme nach demselben Messprotokoll, d.h. unmittelbar nach der Ableitung der FAEP erstellt. Somit können Daten von postoperativ gewonnenen Tympanogrammen mit den praeoperativ erhobenen verglichen werden. KOTEN et al. (2001) erstellten in ihrer Studie über den Einsatz von Surfactant in der Otitismedia-Therapie Tympanogramme beim Kaninchen. In ihren Untersuchungen wurden die Tiere mit einer Ketamin/Xylazin-Kombination sediert. Ihre Ergebnisse (Amplitudendruck, Compliance) stimmen weitestgehend mit den Ergebnissen der vorliegenden Studie überein (KOTEN 2002)1. Änderung des Narkoseprotokolls Bei den im Rahmen der methodischen Vorarbeiten durchgeführten Narkosen verstarben in der Anfangsphase vier Kaninchen. Der Sektionsbefund der verstorbenen Tiere ließ einen vagal bedingten Herzstillstand vermuten. Daraufhin wurde das Narkoseprotokoll um das Anticholinergikum Robinul® in einer Dosierung von 0,2 mg/Tier als intramuskuläre Injektion erweitert. SAMRA und MORRIS (1986) konnten in ihren Untersuchungen über den Einfluss von Glycopyrrolaten auf die FAEP beim Menschen keinen Effekt der Stoffgruppe auf die abgeleiteten Latenzen feststellen. 1 Persönliche Mitteilung im Sommer 2002 144 Diskussion Zusätzlich erhielten die Kaninchen bei jeder weiteren Manipulation im Kopfbereich (Reinigung des Gehörganges, Positionierung der Ableitelektroden sowie Setzen des Hautschnittes) 0,05 mg/Tier Midazolam® intravenös. STOCKARD et al. (1977) schließen einen Einfluss der Benzodiazepine auf die FAEP aus. Nach Änderung des Narkoseprotokolls kam es im weiteren Versuchsverlauf noch bei 3 von 104 durchgeführten Kaninchennarkosen zu einem Herzstillstand. Ein positiver Effekt von Robinul® konnte in dieser Studie in der Narkoseeinleitungsphase festgestellt werden. 5.1.3 Messgeräte und Messmethode Das in dieser Studie zur Ableitung der FAEP verwendete Hirnstammaudiometer (Nicolet Viking IV) wurde bereits in anderen tierexperimentellen Studien erfolgreich eingesetzt (KELLER 1997; KNIEPEN 2000). Das Gerät hat sich vor allem deshalb bewährt, weil damit eine sehr gute Darstellung der evozierten Potenziale und somit eine schnelle und sichere Diagnose einer Mittelohrschwerhörigkeit oder einer evtentuell vorliegenden Taubheit möglich war. Als nachteilig an dieser ERA-Messeinheit erwies sich der nur begrenzt mögliche Datenexport vom Report-Generator in ein Tabellenkalkulationsprogramm. Die in der Humanmedizin verwendeten Kopfhörer haben bei der Anwendung am Tier den Nachteil, dass der lange äußere Gehörgang durch den Druck komprimiert werden kann. Einsteckkopfhörer, die bereits in anderen tierexperimentellen Studien verwendet wurden (ROMANI et al. 1991; BRAUN 1996; KNIEPEN 2000), haben sich in dieser Arbeit als geeignet erwiesen. Durch die austauschbaren formvariablen Schaumstoffohrstöpsel war eine korrekte Positionierung im Gehörgang der Tiere möglich. Die Einstellung der Filter ähnelt den von MIKA und MAURER (1983), PETTIGREW und MOREY (1987) und BRAUN (1996) verwendeten Einstellungen von 100 Hz bis 3 kHz. Mit dieser Wahl des Durchlassbereiches wurde die Amplitude der einzelnen Potenziale nur wenig verfälscht, was vor allem für die Schwellenermittlung sehr wichtig war. Die in dieser Studie verwendeten maximalen Reizpegel (80 dB nHL und 100 dB p.e.SPL) entsprechen den Lautstärken, die bereits von anderen Forschergruppen beim Kaninchen angewendet wurden (BORG u. ENGSTRÖM 1983; EMMERICH et al. 1990; OTTAVANI et al. 1991; BRAUN 1996). Diskussion 145 Die in der vorliegenden Arbeit verwendeten Stimulusformen (Klick- und Pip-Reiz) sind bereits von anderen Forschergruppen bei der Ableitung akustisch evozierter Potenziale angewendet worden (Klick: KRAUS u. DISTERHOFT 1981; TAMI et al. 1985; PETTIGREW u. MOREY 1987; BRAUN 1996; KNIEPEN 2000; Pip: MORIZONO u. PAPARELLA 1978). Die Ergebnisse der genannten Autoren wurden als Vergleichswerte für die eigenen Untersuchungen zur Ermittlung der Potenzialschwellen und Latenzen herangezogen (s. Kap. 5.2.2 u. 5.3). Die zur Ableitung der akustisch evozierten Potenziale verwendeten subkutanen Nadelelektroden wurden bereits vielfach in anderen tierexperimentellen Arbeiten eingesetzt (BORG u. ENGSTRÖM 1983; LUMENTA et al. 1986; GJURIC et al. 1992; BRAUN 1996). Ein Vorteil der Nadelelektroden war die, im Vergleich mit den in der Humanmedizin verwendeten Oberflächenelektroden, niedrigere Eingangsimpedanz (BUCHNER 2000). Variierende Ableitpositionen können die Ausprägung der FAEP deutlich verändern. Die verschiedenen Ableitbedingungen üben nach BRAUN (1996) und MROWINSKI (2001) sowohl auf die Amplituden als auch auf die Latenzen Einfluss aus. Daher wurde in dieser Studie bei der Platzierung der Ableitelektroden stets auf die gleiche Positionierung am Kaninchenkopf geachtet. Die Anzahl der zur Erstellung der Kurven notwendigen Mittelungen variiert bei den verschiedenen Autoren stark. So geben MORIZONO und PAPARELLA (1978) für die Ableitung der FAEP nur 100 Mittelungen an. BRAUN (1996) und KNIEPEN (2000) benötigten in ihren Untersuchungen 1000 Einzelableitungen für die Gewinnung deutlich erkennbarer FAEP beim Kaninchen. LUMENTA et al. (1986) verwendeten gar 2000 Mittelungen zur Ableitung der FAEP beim Kaninchen. In der vorliegenden Studie wurden zur Ableitung FAEP 1000 Mittelungen vorgenommen, um deutlich untereinander abgrenzbare Wellen zu erhalten. Eine Erhöhung auf 2000 Einzelableitungen brachte in eigenen Voruntersuchungen keine Verbesserungen. Zudem hätte eine weitere Erhöhung der Mittelungsrate eine längere Messdauer zur Folge gehabt, was zu eine stärkeren Belastung der Tiere geführt hätte. Bei dem verwendeten Knochenhörer muss beachtet werden, dass dieser für den menschlichen Schädel kalibriert wurde und keine Angaben darüber vorliegen, welche tatsächlichen Stimulusintensitäten im Innenohr des Kaninchens erreicht werden können. 146 Diskussion Daher sind die in dieser Studie erhobenen Potenzialschwellen als individuelle Kontrollwerte für das Einzeltier zu verstehen. Zudem war durch die in dieser Untersuchung angewendete manuelle Fixierung des Knochenhörers ein regelmäßig wiederholbarer, gleichmäßiger Andruck nicht immer gewährleistet. Geringe Variationen in der Platzierung am Os temporale aufgrund unterschiedlicher anatomischer Schädelformen bei den Kaninchen waren ebenfalls nicht zu vermeiden. Um diese Einflüsse zu minimieren, wurde der Knochenhörer stets durch denselben Untersucher platziert. Bei den in dieser Studie durchgeführten Untersuchungen wurde bei den Kaninchen nicht direkt die Hörschwelle bestimmt. Ermittelt wurde die Potenzialschwelle mittels Ableitung der FAEP. Diese ist definiert als der niedrigste Reizpegel mit sicher registrierbaren Reizantworten (HOTH u. LENARZ 1994). Aus der so ermittelten Potenzialschwelle ergibt sich eine um ca. 15 dB niedriger liegende Hörschwelle (SPECHT et al. 1988; HOTH u. LENARZ 1994). Verantwortlich für diese Differenz zwischen Potenzial- und Hörschwelle ist das nicht unterdrückbare Systemrauschen, welches durch den Signal-Störabstand bestimmt wird. Schwache Reize, wie sie für Bestimmung der Potenzialschwelle notwendig sind, haben nur schwache evozierte Potenziale zur Folge und diese sind im EEG-Grundrauschen nur schwer nachweisbar. Diese Beobachtung konnten BORG und ENGSTRÖM (1983) mit ihren Untersuchungen am Kaninchen bestätigen. Die Autoren beobachteten zwischen den mittels AEP abgeleiteten Potenzialschwellen und den durch einen Verhaltenstest ermittelten Hörschwellen beim Kaninchen eine Differenz von 10 bis 20 dB. Zusätzlich ist der Ableseeffekt des Auswerters zu berücksichtigen. Das bedeutet, dass die Auswertung der Potenzialverläufe subjektiven Einflüssen seitens des Auswerters unterliegt. Um dem zu begegnen, wurde die Auswertung der vorliegenden Studie stets durch denselben Untersucher vorgenommen. Dennoch gilt, trotz der beschriebenen methodischen Mängel (± 10 dB) die Ableitung evozierter Potenziale in der tierexperimentellen Audiometrie in Versuchsanordnungen mit nicht-konditionierten Tieren als das einzige verlässlich arbeitende Verfahren zur Abschätzung des Hörvermögens (LENARZ 1987). Das in der vorliegenden Arbeit zur Impedanzmessung verwendete Tympanometer (GSI 33, Version II, GRASON STADLER, INC.) wurde bereits von COLE et al. (2000) erfolgreich zur Erstellung von Tympanogrammen beim Hund eingesetzt. Diskussion 147 In dieser Studie wurde das Gerät erfolgreich für den Einsatz beim Kaninchen getestet. So gelang in den eigenen Untersuchungen bei 100 % der nicht-implantierten Ohren und bei 83,33 % der implantierten Ohren die Aufzeichnung eines diagnostisch verwertbaren Tympanogramms. Als weiterer Vorteil erwies sich die relativ leichte Handhabung des Gerätes mit kurzen Untersuchungszeiten. Nachteil des verwendeten Gerätes war die fehlende Möglichkeit, gewonnene Daten dauerhaft speichern zu können. Daher mussten die Daten unmittelbar nach der Messung protokolliert werden. Aufgrund der Entwicklung des Gerätes für den humanmedizinischen Einsatz ist die Skalierung des Tympanogramms auf den Menschen ausgerichtet. Für den Einsatz beim Kaninchen wäre es hilfreich, die Skalierung individuell gestalten zu können, um niedrigere Compliance-Werte deutlicher darstellen zu können. In der vorliegenden Untersuchung wurden verschiedene Sondentonfrequenzen (226 Hz, 678 Hz und 1000 Hz) getestet. COUNTER et al. (1989) beschreiben in ihren Untersuchungen, dass sie bei einer Sondentonfrequenz von 226 Hz keine auswertbaren Tympanogramme beim Kaninchen erhielten. In den eigenen Untersuchungen konnten jedoch bei allen drei verwendeten Frequenzen Tympanogramme mit vergleichbaren Verläufen gewonnen werden. Daher wurde in der vorliegenden Untersuchung nach Empfehlung von KIESSLING (1982) die 226 Hz Sondentonfrequenz verwendet, um für eine möglichst exakte Bestimmung der Compliance den Einfluss der Faktoren Reibung und Masse zu minimieren. 5.2 Diskussion der Ergebnisse 5.2.1 Darstellung der evozierten Potenziale im Zeitverlauf Bei den ermittelten evozierten Potenzialen konnten regelmäßig die Wellen I-IV abgeleitet werden, die Welle V war nur in rund einem Drittel aller überschwelligen Ableitungen erkennbar. Da die Welle I in allen Ableitungen, zu erkennen war, wurde diese zur Potenzialschwellendiagnostik herangezogen. Der in den eigenen Untersuchungen ermittelte Kurvenverlauf (s. Abb. 25 u. 28) entsprach im Bezug auf die Wellen-Anzahl (I-V) dem, der in der Literatur beschrieben wurde (BORG u. ENGSTRÖM 1983; MARTIN et al. 1983; PIERELLI et al. 1986; HÜLSE u. KEILMANN 1991; ROMANI et al. 1991; BRAUN 1996). 148 Diskussion Ein annähernd gleicher Verlauf in Bezug auf die Ausprägung der Wellen (Amplituden) konnte im Vergleich mit den Untersuchungen von BRAUN (1996) ermittelt werden. BRAUN (1996) und WALSH et al. (1992) machen Unterschiede in den Elektrodenpositionen für die variierende Amplitudenausprägung verantwortlich. Die Darstellung der mittels Knochenleitung evozierten Potenziale (s. Abb. 29) entsprach im Bezug auf die Wellen-Anzahl und die Amplituden den Ergebnissen von GJURIC et al. (1991). Der Kurvenverlauf bei der Knochenleitung ähnelte in Bezug auf die Wellen-Anzahl und Ausprägung dem der in diesen Untersuchungen gewonnenen Kurven von der Luftleitung. 5.2.2 Potenzialschwellen nicht-operierte Ohren Über die gesamte Versuchsdauer [1 prae OP bis 3 post OP] konnte von allen nicht-operierten Ohren sowie von allen operierten Ohren zum Zeitpunkt der praeoperativen Messung [1 prae OP] eine mediane Potenzialschwelle von 5 (25. Perzentil: 0 und 75. Perzentil: 10) dB nHL (n = 133) unter Verwendung des Klick-Reizes ermittelt werden. Für den 8 kHzPip-Reiz ergab sich in der vorliegenden Arbeit als Referenzwert eine mediane Potenzialschwelle für AEP beim Kaninchen von 15 dB (25. Perzentil: 10 und 75. Perzentil: 20 dB p.e.SPL (n = 133). Die im Kapitel 2.2.1.5 in Tabelle 4 angeführten Daten über die physiologische Hörschwelle des Kaninchens sind nur unter Vorbehalt als Vergleichswerte heranzuziehen, da unterschiedliche Techniken angewendet wurden. Ermittelte Potenzialschwellen sind auch von Geräteeigenschaften und Messbedingungen wie z.B. Filter und Reizwiederholungsrate abhängig (BRAUN 1988; BUCHNER 2000). Eine mögliche Ursache für variierende Daten kann die Verwendung unterschiedlicher Geräte zur Ableitung der FAEP sein. Nach einer Empfehlung von BUCHNER (2000) sollten Vergleiche zwischen ermittelten FAEP-Daten nur dann durchgeführt werden, wenn diese mit demselben Gerät ermittelt wurden, da eine allgemeingültige Normungsvorschrift nicht besteht und es selbst bei Geräten gleicher Bauart zu variierenden Messergebnissen kommen kann. Diskussion 149 Daher sollte jede Anlage vor Versuchsbeginn mit 30 gesunden Probanden kalibriert werden (HOTH u. LENARZ 1994). Dieser Empfehlung wurde in der vorliegenden Studie in Form der praeoperativ gewonnenen Daten von 35 Kaninchen entsprochen. Die in dieser Studie für den Klick-Reiz erhobene Potenzialschwelle liegt geringfügig über den von BHATT et al. (1993) und OSBORNE et al. (1995) ermittelten Daten. Eine mögliche Erklärung dafür ist, neben den bereits aufgeführten messtechnischen Ursachen, dass die Autoren ihre Untersuchungen in schallisolierten Boxen durchführen konnten und somit eine Abschirmung gegen akustische Störeinflüsse gewährleistet war. In den eigenen Untersuchungen stand ein schallisolierter und abgeschirmter Raum, wie er für die Ableitung evozierter Potenziale idealerweise beim Menschen genutzt wird, nicht zur Verfügung. Die Mehrzahl der in der Literatur beschriebenen tierexperimentellen Arbeiten über FAEP wurden allerdings ebenfalls in nicht schallisolierten Räumen durchgeführt (TAMI et al. 1985; PIERELLI et al. 1986; ROMANI et al. 1991; GJURIC et al. 1992; BRAUN 1996; KELLER 1997; KNIEPEN 2000). Die in den eigenen Untersuchungen für den Pip-Reiz ermittelten Potenzialschwellen liegen im Mittel 23,49 dB p.e.SPL über den von MORIZONO und PAPARELLA (1978) ermittelten Schwellen. Ursächlich für diese recht große Abweichung kommt die Tatsache in Betracht, dass die Autoren in ihren Untersuchungen die FAEP mittels dauerhaft implantierter Elektroden am Colliculus inferior ableiteten und somit die Ableitungen weniger durch Reizartefakte oder EEG-Überlagerungen beeinflusst wurden. Zudem leiteten die genannten Autoren die FAEP ihrer Kaninchen in schallisolierten Untersuchungsboxen ab. Außerdem muss berücksichtigt werden, dass die durch MORIZONO und PAPARELLA (1978) erhobenen Daten aus der Untersuchung von nur 5 Kaninchen stammen und von diesen Autoren keine Angaben über den Stimulusgenerator gemacht werden. In der statistischen Auswertung der beiden verwendeten Stimulusformen ergaben sich für die durch den Pip-Reiz evozierten Potenziale, nach der mathematischen Korrektur des Schalldruckpegels (s. Kap. 4.3), signifikant niedrigere Potenzialschwellen (s. Tab. 22). Die in dieser Studie beim Pip-Reiz verwendete Stimulusfrequenz von 8 kHz lag in dem von BORG und ENGSTRÖM (1983) für das Kaninchen ermittelten sensitivsten Frequenzbereich von 6 150 Diskussion bis 16 kHz. Der Klick-Reiz hingegen besteht aus einer Mischung von Schallfrequenzen von ca. 0,5 bis 6 kHz. Eine akustische Stimulation innerhalb des sensitivsten Hör-Frequenz-Bereichs des Kaninchens führt zur gleichzeitigen Anregung vieler Sinneszellen und somit zu einer hohen neuralen Aktivität in deren Folge FAEP ausgelöst werden. Daher kommt es bei Verwendung niedriger Schallpegel bei der Ableitung FAEP mittels Pip-Reiz noch zur Ausbildung einer erkennbaren neuralen Antwort, während diese bei Einstellung desselben Schallpegels beim Klick-Reiz ausbleibt. Die gewonnenen Erkenntnisse über die Möglichkeiten einer frequenzspezifischen Stimulation beim Kaninchen, lassen den 8 kHz-Pip-Reiz für die Ermittlung der Potenzialschwelle beim Kaninchen als besonders geeignet erscheinen. Die ermittelten Daten über die physiologische Hörschwelle können sich in nachfolgenden tierexperimentellen Studien über die Hörfunktion oder auch bei Ototoxizitätsprüfungen als hilfreich erweisen. operierte Ohren: Im postoperativen Verlauf konnte in der vorliegenden Studie bei nahezu allen operierten Ohren eine Erhöhung der Potenzialschwelle beobachtet werden. Es wurde bei 50 % aller operierten Kaninchenohren ein Anstieg der Potenzialschwelle um maximal 15 dB nHL beobachtet. Bei weiteren 26,67 % wurde eine maximale Erhöhung um 20 bis 25 dB nHL festgestellt. 16,67 % aller untersuchten Kaninchen wiesen eine Erhöhung der Potenzialschwelle um 30 bis 35 dB nHL auf, nur bei einem Kaninchen (3,33 %) wurde eine postoperative Erhöhung um 45 dB nHL beobachtet. Der Anstieg der Potenzialschwelle ist auf die Implantation der Gehörknöchelchenprothese zurückzuführen. Beim Menschen beträgt der Schallleitungsverlust bei erhaltenem Trommelfell und unterbrochener Gehörknöchelchenkette ungefähr 60 dB. Ein ähnlich hoher Schallleitungsverlust konnte in dieser Studie bei einem Kaninchen, das kein Gehörknöchelchenimplantat erhalten hatte, ermittelt werden. Der hohe Verlust ergibt sich aus dem Umstand, dass durch das intakte Trommelfell die Schallzuleitung zum ovalen Fenster behindert wird (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Dieser Schallleitungsverlust von ~ 60 dB ist pathognomonisch für die Luxation oder Unterbrechung der Amboss-Steigbügel- Diskussion 151 Verbindung bzw. für eine defekte Prothese. Unvollständige Unterbrechungen des AmbossSteigbügelgelenkes oder Lockerungen nach Prothesenverbindungen bedingen ähnlich hohe Schallleitungsverluste. Die in den eigenen Untersuchungen anhand der postoperativ erhobenen Potenzialschwellen ermittelten Schallleitungsverluste beim operierten Kaninchenohr sind somit als gutes Versuchsergebnis zu bewerten. Verursacher für den postoperativ beobachteten Schallleitungsverlust ist vor allem der operative Eingriff selbst. Durch diesen wurde ein physiologisch-anatomisch intaktes System durch ein künstliches ersetzt. Im Rahmen der makroskopischen Untersuchungen konnten im operierten Ohr Gewebezubildungen beobachtet werden. Diese können eine mögliche Ursache für den postoperativ ermittelten Schallleitungsverlust sein. So konnte vor allem bei den Tieren, bei denen mittel- bis hochgradige Gewebezubildungen im Mittelohr und im äußeren Gehörgang festgestellt wurden, höhere Schallleitungsverluste (über 15 dB nHL) ermittelt werden. Unabhängig von den eigenen Versuchen durchgeführte lichtmikroskopische Untersuchungen des Implantates und des umliegenden Gewebes ergaben zudem, dass der Bereich zwischen Prothesenschaft und Steigbügelfußplatte sowie der Bereich des Prothesenkopfes und des Trommelfells durch Bindegewebsproliferation stabilisiert worden war. Mit der Vermehrung von Masse und Reibung, die zur Dämpfung des Systems führt, verschiebt sich die Eigenfrequenz in den Tieftonbereich. Da die Schwingungsfähigkeit des Systems mit steigender Frequenz abnimmt, wird die Luftleitung im Mittel- und insbesondere im Hochtonbereich behindert (LEHNHARD u. LASZIG 2001). Dies bietet auch eine mögliche Erklärung für die beim Pip-Reiz postoperativ gemessenen höheren Schallleitungsverluste. Die Masse des Mittelohrsystems wurde in dieser Studie durch das höhere Eigengewicht der Prothese im Vergleich zu den nativen Gehörknöchelchen erhöht. Ein höherer Reibungswiderstand ist aufgrund der im Makrobefund dargestellten Gewebezubildungen anzunehmen. 152 Diskussion 5.2.3 Mittels Knochenleitung evozierte Potenziale Die Ableitung mittels Knochenleitung evozierter Potenziale ist eine ergänzende Untersuchung zur Ableitung akustisch evozierter Potenziale. Die durch die Knochenleitung ermittelten Potenzialschwellen sind ein Maß für das kochleäre Hörvermögen und geben somit wertvolle Hinweise für die Unterscheidung zwischen Schallleitungs- und Schallempfindungsschwerhörigkeit. Diese Unterscheidung war in der vorliegenden Untersuchung von besonderer Bedeutung da eine iatrogene, durch den operativen Eingriff bedingte, Innenohrschädigung ausgeschlossen werden sollte. Die Knochenleitung sollte helfen, die durch die Implantation der Prothese verursachte konduktive Hörstörung zu umgehen, so dass die Funktion des Innenohres und seiner zentralen Verbindungen direkt überprüft werden konnte. Eine reine Störung der Schallleitung behindert die Wahrnehmung von Stimuli durch Knochenleitung nicht (BECKER et al. 1989). Somit wären mögliche sensorische und retrokochleäre Störungen des Innenohres anhand der individuellen mittels Knochenleitung erhobenen Potenzialschwelle erkennbar. Ein direkter Vergleich der AEP mit den durch Knochenleitung evozierten Potenzialen ist aufgrund des begrenzten Frequenzspektrums des Knochenhörers (MAULDIN u. JERGER 1979) nur bedingt möglich. Bei der Knochenleitung werden vor allem die apikalen Regionen der Cochlea, die auf tiefe Frequenzen reagieren, angeregt (ERNST u. BATTMER 1998). Somit könnten auf die basalen Regionen der Kochlea beschränkte Schädigungen bei alleiniger Ableitung mittels Knochenleitung evozierter Potenziale unentdeckt bleiben. Für die mittels Knochenleitung evozierten Potenziale wurde ein nicht für Kaninchen standardisierter Knochenhörer verwendet. GJURIC et al. (1991) untersuchten mittels Knochenleitung evozierter Potenziale eine mögliche Innenohrschädigung beim Kaninchen nach Resektion des lateralen Bogenganges. Die Autoren verwendeten in ihren Untersuchungen das gleiche Knochenhörermodell, wie es auch in der vorliegenden Studie eingesetzt wurde. GJURIC et al. (1991) geben für gesunde Kaninchen eine durch Knochenleitung ermittelte Potenzialschwelle von 20 dB HL an. Die in den eigenen Untersuchungen ermittelte mediane Hörschwelle lag jedoch erheblich niedriger (0 ((25. Perzentil: - 5 und 75. Perzentil: 5) dB nHL). Die beobachteten Differenzen lassen sich durch die unterschiedliche Positionierung des Knochenhörers am Kaninchenkopf erklären. Diskussion 153 GJURIC et al. (1991) platzierten den Knochenhörer mit der Hand am Vertex. Bei den im Rahmen der methodischen Vorarbeiten dieser Studie durchgeführten Untersuchungen wurde die von GJURIC et al. (1991) verwendete Position ebenfalls getestet. Dabei ergaben sich ähnlich hohe Schwellenwerte wie bei den genannten Autoren. Zudem konnten starke Schwankungen der Latenz und der Amplitudenwerte beobachtet werden. Daher wurde für den weiteren Versuchsverlauf die Platzierung am lateralen Rand des Os temporale gewählt. In dieser Studie konnten für die mittels Knochenleitung erhobene Potenzialschwelle über die gesamte Versuchsdauer keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den postoperativen Kontrolluntersuchungen [1 post OP bis 3 post OP] und dem praeoperativ ermittelten Ausgangswert [1 prae OP] festgestellt werden. Dies war ein wichtiger Hinweis dafür, dass es durch den operativen Eingriff zu keiner Schädigung des Innenohrs gekommen war. Über die komplette Versuchsdauer konnten bei den meisten Tieren bei beiden Ohren Schwankungen der Knochenleitungs-Potenzialschwellen um ± 5 dB ermittelt werden. Nur bei einem Kaninchen stieg die Potenzialschwelle des operierten Ohres im Versuchsverlauf um 35 dB an. Im Vergleich mit den durch Luftleitung ermittelten Potenzialschwellen konnte jedoch kein Anstieg festgestellt werden. HENDERSON et al. (1974) berichten in ihren Untersuchungen beim Menschen von kurzfristigen Schwellenerhöhungen, die sich aber in gleichem Maß auf die Ableitung der AEP auswirkten. Daher sind in diesem Fall Einflüsse durch die Messtechnik in Betracht zu ziehen. 5.2.4 Einfluss der Porengröße der Implantate auf die Potenzialschwellen Kaninchen, die mikroporöse Implantate erhalten hatten, wiesen statistisch signifikant niedrigere Potenzialschwellen auf als jene, die makroporöse Prothesen erhalten hatten. Dementsprechend scheint das biologische Verhalten bezüglich der Schallübertragung bei den mikroporösen Implantaten günstiger zu sein. Bei der makroskopischen Untersuchung konnte in Bezug auf die untersuchten Parameter (Ankopplung der Prothese an die Stapesfußplatte / an das Trommelfell und Gewebezubildung) kein Zusammenhang mit dem jeweiligen Prothesentyp ermittelt werden. Diskussion 154 Genauere Aussagen über Gewebereaktionen und deren eventueller Einfluss auf das Schallübertragungsverhalten der Prothese werden erst nach Abschluss der histologischen Auswertungen, die unabhängig von der vorliegenden Studie durchgeführt werden, möglich sein. 5.3 Latenzen Beim Vorliegen einer reinen Schallleitungsschwerhörigkeit werden akustische Reize leiser wahrgenommen, als es der Einstellung am Gerät entspricht. Da die Latenz für leisere Reize länger ist, werden also beim Vorliegen konduktiver Hörstörungen für jeden Reizpegel höhere Latenz-Werte gefunden (GALAMBOS u. HECOX 1978; LEHNHARDT u. LASZIG 2001). 5.3.1 Akustisch evozierte Potenziale Zur Ermittlung von Referenzwerten wurden die Latenzen aller nicht implantierten Ohren (linkes Ohr: [1 prae OP bis 3 post OP]; rechtes Ohr: [1 prae OP]), exemplarisch bei einem Reizpegel von 80 dB nHL (Klick-Reiz) bzw. 100 dB p.e.SPL (Pip-Reiz) statistisch ausgewertet. Die in der vorliegenden Studie ermittelten Referenzwerte ohrgesunder Kaninchen finden sich in ähnlicher Form in den Untersuchungen von KNIEPEN (2000), OTTAVANI et al. (1990), MIKA (1987) und MC PHERSON et al. (1984) wieder. Doch auch hier gilt die bereits unter 5.2.2 erwähnte Einschränkung, dass die Werte nur unter Vorbehalt verglichen werden dürfen, da unterschiedliche Techniken verwendet wurden, die veränderte Latenzen bedingen können (BUCHNER 2000). Die von KNIEPEN (2000) ermittelten Latenzen weisen mit den selbst erhobenen Daten große Übereinstimmung auf. Die höheren Werte der von MC PHERSON (1984) und MIKA (1987) ermittelten Latenzen lassen sich damit erklären, dass diese zur Ableitung der FAEP Oberflächenelektroden verwendeten. Diese weisen meist höhere Eingangsimpedanzen auf, was zu höheren Latenzen führen kann (BUCHNER 2000). Die am nicht-operierten Ohr ermittelten Latenzen wiesen nur sehr geringe Streuungen (Standardabweichung maximal: 0,19 ms) und für ein biologisches System eine recht hohe Reproduzierbarkeit auf. In der Humanmedizin werden Latenzen als Diskussion 155 pathologisch angesehen, die mehr als das zweieinhalbfache vom Mittelwert abweichen (HOTH u. LENARZ 1994). Bei dem Großteil der implantierten Ohren konnten in der vorliegenden Arbeit bei den postoperativen Messungen [1 bis 3 post OP] solch hohe Abweichungen der Latenzen beobachtet werden. Bei den implantierten Ohren wurde ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den prae- und postoperativ durch Luftleitung ermittelten absoluten Latenzen beobachtet. Die Erkenntnisse, die aus diesen Beobachtungen gewonnen werden können, decken sich mit denen, die bereits für die Potenzialschwellen besprochen wurden. Durch die Gehörknöchelchenimplantation bestand bei den Kaninchen auf dem operierten Ohr eine konduktive Hörstörung. Die Auswirkung einer konduktiven Hörstörung entspricht der, die eine Reduzierung des Stimuluspegels zur Folge hat – es kommt zu einer Verlängerung der Latenzen (BUCHNER 2000; LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Charakteristisches Merkmal einer Schallleitungsschwerhörigkeit ist dabei, dass die Latenzen aller Wellen bei allen Stimuluspegeln um den gleichen Wert verlängert sind. Beim Auftragen der Werte in ein Latenz-Pegel-Diagramm kann eine Parallelverschiebung der Latenz-Pegel-Kurve beobachtet werden (LEHNHARDT 2001) (s. Kap. 2.3.3). Die Interpeaklatenzen werden durch eine konduktive Hörstörung nicht verändert (BUCHNER 2000). Dies konnte in den eigenen Untersuchungen bestätigt werden. Die statistische Auswertung der Interpeaklatenzen für Luft- und Knochenleitung ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen den prae- und postoperativ erhobenen Daten. Die Interpeaklatenz I bis V gilt als Indikator für retrocochleäre Defizite, da sich in ihr die Überleitungszeit bzw. Impulsübertragung widerspiegelt (HOTH u. LENARZ 1994, BUCHNER 2000). Die Welle V war nur bei knapp einem Drittel (30,24 %) aller untersuchten Kaninchen darstellbar. Daher wurde die fast immer (99,60 %) darstellbare Welle IV als Referenzpotenzial gewählt. Da sich in der vorliegenden Studie die IPL I-IV kaum veränderte, kann angenommen werden, dass es bei den untersuchten Kaninchen zu keiner pathologischen Veränderung der Überleitungszeit gekommen ist und somit eine retrokochleäre oder zentrale Hörstörung ausgeschlossen werden kann. 156 Diskussion 5.3.2 Knochenleitung Die Latenzen, die aus den mittels Knochenleitung evozierten Potenzialen beim Kaninchen erhoben werden konnten, werden in dieser Arbeit erstmalig beschrieben, in der Literatur liegen keine Referenzwerte vor. Untersuchungen von BASCHEK und STEINERT (1981) am Menschen sowie von MUNRO et al. (1997) am Hund ergaben für die Knochenleitung längere Latenzzeiten als für die Luftleitung. Die Autoren begründen dies durch die längere Anschwingzeit des Knochentongebers. STUART et al. (1990) beobachteten in ihren Untersuchungen über die Knochenleitung bei Neugeborenen Latenz-Veränderungen in Abhängigkeit vom Kontakt des Knochenhörers zur Pars petrosa des Os temporale. In den eigenen Untersuchungen wurden im Vergleich der für Luft (Klick)- und Knochenleitung ermittelten Latenzen bei 50 dB nHL für die Knochenleitung kürzere Latenzen erhoben. Eine Erklärung dafür ist die physikalische Eigenschaft des Schalls, sich in festen Körpern schneller als in Luft auszubreiten. Zudem müssen Einflüsse durch die Messtechnik berücksichtigt werden. In der vorliegenden Untersuchung wurde für die Knochenleitung ein nicht für Kaninchen standardisierter Knochenhörer verwendet. Somit liegen keine Erkenntnisse darüber vor, welche absoluten Stimulusintensitäten am Innenohr der Kaninchen erreicht wurden. Die ermittelten Daten für die Knochenleitung können unter Berücksichtigung der oben genannten Einschränkungen als Referenzwerte für die Knochenleitung beim Kaninchen gelten. Die Knochenleitung wurde in diesen Untersuchungen eingesetzt um eine eventuelle, durch den operativen Eingriff verursachte, Innenohrschädigung feststellen zu können. Dafür wurden die postoperativen Daten denen der praeoperativen Messungen gegenübergestellt. Für diese Überprüfung waren die relativen Veränderungen zwischen den Messzeitpunkten und nicht die absoluten Werte von Bedeutung. Die Latenzen, die aus den mittels Knochenleitung evozierten Potenzialen ermittelt werden konnten, blieben über den gesamten Versuchsverlauf stabil. Im statistischen Test konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den prae- und postoperativ erhobenen Werten beider Ohrseiten errechnet werden. Daher konnte eine Innenohrschädigung der Kaninchen durch den operativen Eingriff ausgeschlossen werden. Diskussion 157 5.4 Tympanometrie Für das Kaninchen liegen bislang noch keine veröffentlichten Tympanometrie-Normwerte vor. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollten mit Hilfe der Tympanometrie die Schwingfähigkeit des gesunden Trommelfell-Gehörknöchelchen-Apparates sowie die postoperative Trommelfellfellbeweglichkeit mit der angekoppelten Prothese beim Kaninchen übergeprüft werden und erstmals Normwerte für das Kaninchen erstellt werden. Zudem sollte ein eventueller Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der Impedanzmessung mit dem postoperativen Hörvermögen der Kaninchen geprüft werden. Ein Vergleich der wenigen Arbeiten, welche sich mit der postoperativen Tympanometrie auseinandersetzen, ist sowohl untereinander als auch in der Gegenüberstellung mit der hier vorliegenden Untersuchung schwierig, da sowohl die Methodik als auch das Material stark differieren. 5.4.1 Compliance Die aus dem Tympanogramm abgelesenen Compliance-Werte des linken (nicht operierten) Ohres erwiesen sich im Versuchsverlauf, auch im Vergleich mit den praeoperativ erhobenen Daten weitestgehend stabil. Dieser Umstand spricht für eine gute Reproduzierbarkeit der angewendeten Methode. Die beim Kaninchen im Vergleich zum Menschen niedrigeren Compliance-Werte bestätigen die Untersuchungen von ROSOWSKI (1994), in denen er für das Kaninchen eine geringere Nachgiebigkeit des Trommelfells ermittelte. Die Compliance des rechten (operierten) Ohres wies bei der ersten postoperativen Kontrollmessung [1 post OP] keinen Unterschied zu den praeoperativ erhobenen Daten [1 prae OP] auf. Im weiteren Versuchsverlauf nahmen die Compliance-Werte mit zunehmendem Abstand vom Operationstag zu. Der Anstieg der postoperativ ermittelten Werte erwies sich in der statistischen Auswertung jedoch als nicht signifikant. Der leichte Anstieg der Compliance deutet darauf hin, dass das Trommelfell nach dem operativen Eingriff beweglicher, jedoch nicht abnorm beweglich war. Für die Funktionalität der Prothese bedeutet dies, dass es trotz des höheren Eigengewichtes der Prothese und dem damit veränderten Schwingungsverhalten des Trommelfell-Gehörknöchelchen-Apparates zu keiner Beeinträchtigung der Trommelfellbeweglichkeit gekommen war. 158 Diskussion Die bei der makroskopischen Auswertung erhobenen Befunde der Gewebezubildungen im operierten Mittelohr verhielten sich umgekehrt proportional zu den gemessenen ComplianceWerten, d.h. eine niedrigere Compliance ging mit hochgradigen Gewebezubildungen einher. Eine wahrscheinliche Erklärung hierfür ist, dass der direkte Kontakt des Gewebes mit dem Trommelfell die Beweglichkeit des Trommelfell-Gehörknöchelchen-Apparates einschränkte. Im weiteren Versuchsverlauf bildeten sich die Gewebepolster bis zum 300. Tag post operationem fast vollständig zurück. Die nun frei auf das Trommelfell einfallende Schallenergie konnte eine größere Auslenkung der Membran bewirken. Die von MARGOLIS et al. (1978) durchgeführten Untersuchungen an der Katze stimmen mit den eigenen Ergebnissen dahingehend überein, dass bei einen narbig verheilten Trommelfell sowie nicht dislozierter Kette ein unverändertes Tympanogramm erstellt werden kann. THOMA et al. (1988) berichten in ihren Untersuchungen über die Impedanzmessung zur Analyse postoperativer Folgezustände beim Menschen, dass sie von Patienten, denen zuvor eine Typ III-Plastik implantiert worden war, nur flache Tympanogrammkurven erhalten konnten. Die Autoren begründeten diese Beobachtung damit, dass die Struktur des Implantates auf dem Kolumella-Prinzip (s. Kap. 2.4) beruht und somit eine Federwirkung der Gehörknöchelchenkette ausbleibt. Untersuchungen von STIEVE (2002)2 bestätigen die Befunde, dass bei Menschen, die aufgrund eines Cholesteatoms eine Typ III-Plastik erhalten hatten, ebenfalls nur flache oder gar keine Tympanogramme zu erstellen waren. STIEVE (2002) begründet dies damit, dass bei diesen Patienten häufig Mittelohrergüsse und massive Bindegewebsproliferation vorliegen. Bei Menschen, die eine Typ III-Plastik nach einer Gehörknöchelchenfraktur erhalten hatten, konnte jedoch ein Tympanogramm erstellt werden. Bei diesem ergaben sich für das operierte Ohr im Vergleich mit dem gesunden leicht erhöhte Compliance-Werte. Da dieser Eingriff am nicht-entzündlich veränderten Mittelohr des Menschen durchgeführt wurde, macht das die Ergebnisse mit denen der vorliegenden Studie vergleichbar. Ein Zusammenhang zwischen den ermittelten Potenzialschwellen und den Compliance-Werten konnte in der vorliegenden Arbeit ebenso wie in den Untersuchungen von SEKULA und HALAMA (1974) am Menschen nicht ermittelt werden. 2 persönliche Mitteilung (Sommer 2002) Diskussion 159 5.4.2 Amplitudendruck Der Amplitudendruck lag im Mittel während aller prae- und postperativen Messungen im Bereich von 0 bis –100 daPa. Ein Vergleich der prae und postoperativen Messungen beider Ohren ergab keinen statistisch signifikanten Unterschied. Untersuchungen am Menschen zeigten, dass ein Unterdruck in der Paukenhöhle erst dann als pathologisch zu bewerten ist, wenn er -100 daPa unterschreitet (KIESSLING 1982; LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Die Beobachtung, dass der Amplitudendruck in den eigenen Untersuchungen fast ausschließlich im negativen Druckbereich lag, kann damit erklärt werden, dass die Tiere zum Zeitpunkt der Untersuchung bereits 1 bis 2 Stunden in Narkose lagen und es durch das Ausbleiben des Schluckaktes zu einem wachsenden Unterdruck in der Paukenhöhle kam. Die beim Kaninchen beobachteten Druckschwankungen liegen jedoch noch innerhalb des Toleranzbereiches von – 100 daPa. SHAHANAZ und POLKA (1997) berichten von ähnlich hohen Schwankungen der Amplitudendrücke bei ihren Untersuchungen am Menschen. Eine Ursache für das Ansteigen der Drücke innerhalb des Versuchsverlaufes ist die kürzere Narkosedauer der zweiten und dritten postoperativen Untersuchungen. Bei der ersten postoperativen Messung mussten alle operierten Ohren mit Wattetupfern von Tamponaden-Resten und Sekret befreit werden. Die vorsichtige Reinigung stellte einen oftmals nicht unerheblichen Zeitaufwand dar (bis zu 40 Minuten). Bei der zweiten und dritten postoperativen Verlaufskontrolle waren die Ohren größtenteils frei von Auflagerungen und die Messung konnte früher durchgeführt werden. 5.4.3 Gradient Der Gradient beschreibt die Form des Tympanogramms und kann bei abnorm erhöhten Werten (Mensch: > 120 daPa) Hinweise auf das Vorliegen eines Mittelohrergusses geben. Für das Kaninchen konnten im Schrifttum keine Angaben über den Gradienten gefunden werden. Die Beobachtungen der eigenen Untersuchungen ergaben, dass alle gewonnenen Kurven beim gesunden Kaninchenohr insgesamt flacher als beim Menschen verliefen. Ein insgesamt flacher Kurvenverlauf bedingt breitere Gadienten, daher ergeben sich für das Kaninchen höhere Gradient-Werte als für den Menschen. 160 Diskussion Die in den eigenen Untersuchungen erhoben Gradient-Werte wurden als Normalbefunde interpretiert. Im Versuchsverlauf ergaben die otoskopischen Untersuchungen sowie die abschließende makroskopische Untersuchung der Kaninchen auch bei den Tieren, die höhere Gradient-Werte (> 120 daPa) aufwiesen, keine Hinweise auf das Vorliegen von Mittelohrergüssen. Die in dieser Untersuchung beim Kaninchen ermittelten Gradient-Werte können somit ebenso wie beim Menschen nur bedingt Auskunft über eine eventuell im Mittelohr vorhandene Flüssigkeitsansammlung geben. Die zum Teil ermittelten absolut flach verlaufenen Tympanogramme sind als Artefakt anzusehen. Liegt die Sonde dem Gehörgang an, so trifft der Messschall auf die Gehörgangswand anstatt aufs Trommelfell. Eine mit Zerumen verstopfte Messsonde kann ebenfalls flache Kurvenverläufe bewirken. In beiden Fällen führen schallharte Wandungen und das geringe eingeschlossene Luftvolumen zu dieser Fehlmessung. 5.4.4 Gehörgangsvolumen Das Gehörgangsvolumen liefert Informationen ob der Gehörgang frei von Auflagerungen ist. Bei Wiederholungs-Untersuchungen ist das gemessene Volumen ein Maß für die Reproduzierbarkeit der Ohrstöpsel-Position im Gehörgang. In der vorliegenden Studie konnte bei den Tieren der Gruppe 3 eine geringe Zunahme des ermittelten Gehörgangsvolumens auf beiden Ohrseiten ermittelt werden. Das ist dadurch zu erklären, dass das Wachstum der Kaninchen zum Zeitpunkt der ersten Untersuchung noch nicht vollständig abgeschlossen war. In der vorliegenden Studie waren jedoch weniger die Mittel aller Volumina als die Daten für das jeweilige Einzeltier von Bedeutung. Ein im Vergleich zur vorherigen Untersuchung nahezu unverändertes Gehörgangsvolumen lieferte Hinweise dafür, dass dieselbe Lokalisation der Messsonde gewählt wurde. Geringe Schwankungen von ± 0,1 ml, wie sie in vorliegender Untersuchung ermittelt werden konnten, sind als normale Schwankungsbreite anzusehen. 5.5 Abschließende Betrachtung Die Ableitung evozierter Hirnstammpotenziale hat sich in dieser Studie als probate Methode erwiesen, um beim Kaninchen eine Hörfunktionsprüfung durchzuführen. Ein großer Vorteil Diskussion 161 der Messung evozierter Potenziale war, dass es sich dabei um eine nicht-invasive Messmethode handelt, die wiederholt angewendet werden konnte. Die Bestimmung der Potenzialschwellen und Latenzen lieferte wichtige Hinweise auf die Veränderungen, die durch die Implantation der Gehörknöchelchen verursacht worden waren. Für den Einsatz der Knochenleitung zur Ermittlung evozierter Potenziale beim Kaninchen konnten in diesen Untersuchungen Referenzwerte ermittelt werden. Mit Hilfe der mittels Knochenleitung gewonnenen Daten konnte eine gezielte Differenzierung zwischen einer konduktiven und sensorineuralen Schwerhörigkeit vorgenommen und eine iatrogene Schädigung des Innenohres durch den operativen Eingriff ausgeschlossen werden. In dieser Arbeit konnten erstmalig Referenzwerte für die Compliance beim Kaninchen ermittelt werden. Die Tatsache, dass bei 100 % der nicht-implantierten Ohren und bei 83,33 % der implantierten Ohren die Aufzeichnung eines diagnostisch verwertbaren Tympanogramms gelang, weist auf die gute Anwendbarkeit der Tympanometrie beim Kaninchen hin. Der im postoperativen Versuchsverlauf beobachtete geringe Anstieg der Compliance steht im Einklang mit den Befunden der ermittelten Potenzialschwellen und Latenzen sowie den erhobenen Makrobefunden. Die im Zeitverlauf beobachtete Verringerung der Gewebezubildung bewirkte, dass die Schallwellen nunmehr ungehindert auf das Trommelfell eintreffen konnten, was eine höhere Compliance und niedrigere Potenzialschwellen zur Folge hatte. Die zum Teil bei den implantierten Ohren post implantationem beobachtete Schallleitungsschwerhörigkeit kam nicht unerwartet, da ein physiologisch-anatomisch intaktes System durch ein künstliches ersetzt wurde. Die ermittelten Schallleitungsverluste waren jedoch deutlich geringer, als es bei einem völligen Fehlen der Gehörknöchelchen oder deren Funktionsverlust zu erwarten wäre. Zudem wiesen einige Tiere post implantationem ein ähnlich gutes Hörvermögen wie vor dem Eingriff auf. Somit konnte der neuentwickelten Prothese insgesamt gute Funktionalität bescheinigt werden. Es gilt jedoch zu bedenken, dass die aus dieser Studie am Kaninchen gewonnenen Erkenntnisse nicht kritiklos auf den Menschen übertragen werden dürfen. Häufigste Ursache für eine Gehörknöchelchenrekonstruktion bei Menschen ist das Vorhandensein eines 162 Diskussion Cholesteatoms welches oftmals mit einer bakteriell infizierten Gehörknöchelchendestruktion einhergeht. Somit wird der Eingriff beim Menschen am entzündlich veränderten Mittelohr und nicht wie beim Kaninchen am gesunden Mittelohr, durchgeführt. Die am Kaninchenohr ermittelten Ergebnisse und Operationserfolge sind damit nur bedingt auf den Menschen übertragbar. Daher müssen für die abschließende Beurteilung der schallübertragenden Eigenschaften der neu entwickelten Gehörknöchelchenprothese die von dieser Arbeit unabhängig durchgeführten histologischen Untersuchungen zur Biokompatibilität der Prothese im Kaninchenmittelohr abgewartet werden. Zum anderen müssen die im Kaninchenmodell ermittelten guten Übertragungseigenschaften der Prothese im menschlichen Mittelohr überprüft werden. Zusammenfassung 163 6 Zusammenfassung Larissa Schulze Rückamp: Funktionelle Messungen am Kaninchenohr nach Implantation einer neu entwickelten Gehörknöchelchenprothese. Ziel dieser interdisziplinären Studie war die funktionelle Überprüfung einer neu entwickelten Gehörknöchelchenersatz-Prothese. Dafür wurde die Verwendbarkeit einer Prothese aus Titandioxid zur Rekonstruktion der Schallleitungskette tierexperimentell an Kaninchen untersucht. Das Kaninchenmodell bietet standardisierte operative Zugänge sowie eine Vergleichbarkeit mit Resultaten von Studien über die Ableitung akustisch evozierter Potenziale beim Kaninchen. Untersuchungen über die schallübertragenden Eigenschaften von GehörknöchelchenersatzProthesen wurden bisher nur mit Mittelohrmodellen durchgeführt. Daher sollte nun erstmalig das Übertragungsverhalten einer zuvor im Mittelohrmodell optimal entwickelten Prothese im lebenden System überprüft werden. Insgesamt wurden dafür 35 Titandioxid-Implantate mit unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit einseitig beim Kaninchen implantiert. Bei allen Kaninchen wurden auf beiden Ohren jeweils die Potenzialschwelle, die Latenzen und Interpeaklatenzen mittels akustisch evozierter Potenziale (AEP) und mittels Knochenleitung ermittelt. Zudem wurde von allen Tieren von jeweils beiden Ohren ein Tympanogramm erstellt. Die Kaninchen wurden in drei Gruppen eingeteilt, die Untersuchungen erfolgten unmittelbar vor dem operativen Eingriff sowie am 28., 84. und 300. Tag post implantationem. Die Tiere der Gruppe 1 wurden nach 28 Tagen, die der Gruppe 2 nach 84 Tagen und jene der Gruppe 3 nach 300 Tagen euthanasiert. Anschließend wurden die Felsenbeine entnommen und die Position der Prothese makroskopisch beurteilt und fotodokumentiert. Untersucht wurden vor allem die Ankopplung der Prothese an das Trommelfell und der Kontakt zur Stapesfußplatte. Anhand der ermittelten Parameter erfolgte die Beurteilung des Hörvermögens und damit die Charakterisierung des Übertragungssverhaltens der Prothese. Im Rahmen der praeoperativen Untersuchungen konnten Referenzwerte für die physiologische Hörschwelle sowie für die Latenzen beim Kaninchen ermittelt werden. Für die Ableitung der FAEP wurde zum einen der Klick-Reiz mit einem Frequenzspektrum von ca. 0,5 bis 6 kHz und zum anderen der Pip-Reiz mit einer Eigenfrequenz von 8 kHz eingesetzt. 164 Zusammenfassung Unter Verwendung des Pip-Reizes konnten dabei statistisch signifikant niedrigere Potenzialschwellen ermittelt werden als für den Klick-Reiz. Im postoperativen Verlauf wurde bei den meisten implantierten Ohren eine Erhöhung der Potenzialschwellen sowie Latenzverlängerungen beobachtet. Die im Latenz-Pegel-Diagramm festgestellte Parallelverschiebung der Kennlinie lieferte Hinweise für das Vorliegen einer Schallleitungsschwerhörigkeit. Die mittels Knochenleitung erhobenen Potenzialschwellen blieben bei beiden Ohrseiten im Versuchsverlauf stabil. Somit konnte eine Schallempfindungsschwerhörigkeit ausgeschlossen werden. Das Auftreten konduktiver Hörstörungen im postoperativen Verlauf kam nicht unerwartet, da ein anatomisch-physiologisch intaktes hochkompliziertes System zerstört und durch ein künstliches System ersetzt wurde. Der jedoch verhältnismäßig geringe Anstieg der medianen Potenzialschwelle um 20 dB beim Klick-Reiz und 18,5 dB beim Pip-Reiz ist insgesamt als positives Versuchsergebnis zu beurteilen, da bei einer Unterbrechung der Schallleitungskette ein Schallleitungsverlust von ca. 60 dB zu erwarten wäre. Bei der Ermittlung der Potenzialschwellen konnte ein Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit der Prothesen ermittelt werden. Dabei wiesen die mikroporösen Implantate im Mittel niedrigere Potenzialschwellen auf als die makroporösen. Diese Beobachtung spricht dafür, dass es bei den mikroporösen Implantaten zu einem optimalen Gewebekontakt zwischen Trommelfell und Prothesenkopf gekommen war. Bei der makroskopischen Befunderhebung konnten dafür zunächst keine Hinweise gefunden werden. Daher wird eine genauere Aussage darüber erst nach Abschluss der von dieser Studie unabhängig durchgeführten histologischen Untersuchung möglich sein. Das eingesetzte Impedanzmessgerät erwies sich als geeignet, um reproduzierbare und auswertbare Tympanogramme beim Kaninchen zu erstellen. Die verwendete Sondentonfrequenz von 226 Hz zeigte sich als besonders geeignet zur Ermittlung der Compliance. Durch die Erstellung des Tympanogramms konnte im postoperativen Verlauf das Vorliegen von Trommelfelldefekten und Paukenergüssen ausgeschlossen werden. Ein Zusammenhang zwischen dem Tympanogrammtyp und der Höhe des Schallleitungsverlustes konnte nicht ermittelt werden. Die in dieser Studie ermittelten Referenzwerte können jedoch als Richtwerte für Folgeprojekte dienen. Summary 165 7 Summary Larissa Schulze Rückamp: Functional characterization of a newly developed ossicular chain replacement prothesis in the rabbit. The purpose of this interdisciplinary experimental study was the functional characterization of a newly developed ossicular chain replacement prothesis. The aptness of this prothesis composed of titanium-dioxide was examined by performing reconstructive surgery of the sound conducting ossicles found within the middle ear of rabbits. The rabbit model offers standardized operative approaches as well as comparable results of experiments determining auditory evoked potentials. Up to now, studies concerning the properties of sound conducting ossicular replacement prothesis were only performed in models of the middle ear. In the present study, the conduction reaction of prothesis optimized with a middle ear model was for the first time examined in a living system. A total of 35 rabbits was implanted with the titanium-dioxide prothesis. Each animal received only one prothesis displaying one of two surface properties. The threshold potentials, latencies and interpeak-latencies by means of auditory evoked potentials (AEP) and bone conduction were established in both ears of all animals. In addition tympanograms of all rabbit ears were determined. The rabbits were divided into three separate groups. The measurements took place directly before surgical intervention as well as 28, 84 and 300 days post op. The rabbits in the first group were euthanized 28 days after implantation. Those of group two, 84 days and of group three, 300 days after implantation. Following euthanasia, the petrosal bones were extracted and the positions of the prothesis in the implanted ears were photo documented and assessed macroscopically. The macroscopic documentation primarily served to determine the extent of coupling between the prothesis head with the tympanic membrane and the prothesis shaft with the base plate of the stapes. Based upon established parameters, the hearing capability was assessed, then the performance of the prothesis was characterized. The preoperative examinations of the rabbits served to establish reference values for their physiological auditory thresholds as well as the latencies of the evoked potentials. Brainstem auditory-evoked potentials were determined using both, clicks with a frequency of 0,5 to 6 kHz and the tone-pips with a frequency of 8 kHz. By using tone pips, a statistically significant lower threshold was found in comparison to clicks. Most of the 166 Summary implanted ears showed an increase in the potential thresholds as well as in the latency of the neural responses. The parallel displacement of the characteristic curve in the latency-level diagram indicated conductive hearing loss. The potential thresholds that were evaluated by bone conduction remained in the normal range on both ears during the entire study. Therefore, a sensory deafness could be ruled out. The occurrence of a postoperative conductive auditory dysfunction was expected, since a highly complicated and intact anatomic-physiologic system was destroyed and replaced with a synthetic one. The relatively minor increase in the potential threshold of 20 dB using clicks and 18,5 dB using tone pips can be considered as an experimental success, since a disruption of the ossicular chain would normally produce conductive hearing impairment of approximately 60 dB. The influence of the prothesis’ varying surfaces on the auditory capacity was ascertained by comparing the thresholds obtained in the two conditions. The micro porous implants resulted in lower thresholds than the macro porous implants. This observation supports the assumption that the micro porous implants provide an optimal tissue coupling between the head of the prothesis and the tympanic membrane. This explanation will be tested in a histological examination performed independently of this experimental study. The acoustic impedance measuring device used in this study provided reproducible and evaluable tympanograms of rabbits. The applied tone frequency of 226 Hz proved to be especially suitable when it came to the determination of compliance. By establishing a tympanogram, defects in the tympanic membrane as well as any tympanic effusions that may have occurred postsurgically, could be ruled out. A correlation between the tympanogram and the severity of the conductive hearing loss could not be determined. The reference values established in this study can serve as guidelines for further experimental trials. Literaturverzeichnis 167 8 Literaturverzeichnis ACHOR, L.J., u. A. STARR (1980): Auditory brain stem response in the cat. II. Effects of lesions. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 48, 174-190 ALBREKTSSON, T., P.I. BRANEMARK, H.A. HANSON, B. KASEMO, K. LARSSON, I. LUNDSTRÖM, D.H. Mc QUEEN, R. SKALAK (1983): The interface zone of inorganic implants in vivo: titanium implants in bone. Ann Biomed. 11, 1-27 BARONE, R., C. PAVAUX, P.C. BLIN u. P. CUQ (1973): Atlas d’Anatomie du Lapin, Atlas of Rabbit Anatomy. Masson et Cie, Paris, S. 182-183 BASCHEK, V., u. W. STEINERT (1981): Technik der Registrierung evozierter Hirnstamm- und Cortex-I-Potentiale in Luft- und Knochenleitung zur Bestimmung des Hörvermögens. Laryng. –Rhinol. 60, 139-146 BECKER, W., H.H. 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BRAUN Melsungen AG 34209 Melsungen CHARLES RIVER GmbH 97633 Sulzfeld CHASSOT 88212 Ravensburg CURA-Med Pharma Hameln GmbH 31789 Hameln ESSEX PHARMA GmbH 81737 München ETHICON GmbH 22851 Norderstedt ETYMOTIC RESEARCH Elk Grove Village, Illinois, USA Anhang Anhang GRASON-STADLER, L., Inc., Littleton/USA Vertrieb in Deutschland: Ullrich Keller Medizin-Technik 69469 Weinheim MALLINCKRODT MEDICAL Athlone, Ireland NICOLET BIOMEDICAL INSTUMENTS Madison Wisconsin USA Vertrieb in Deutschland: NICOLET BIOMEDICAL 63801 Kleinostheim OLYMPUS OPTICAL. Co (Europa) GmbH 20097 Hamburg OTICON Nashville, Tennessee PITMAN-MOORE GmbH 30927 Burgwedel PROXXON GmbH 54518 Niesbach RATIOPHARM GmbH 80070 Ulm RIEMSER Arzneimittel GmbH 17498 Insel Riems ROCHE Hoffmann-La Roche AG 79639 Grenzach-Wyhlen SSNIFF- Spezialdiäten GmbH 59494 Soest 185 186 Anhang Tab. 72: Potenzialschwellen (FAEP), rechtes (operiertes) Kaninchenohr, Klick-Reiz [dB nHL]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] 006 1 1 0 X 010 1 1 15 X 012 1 2 0 15 014 1 1 10 30 017 1 2 0 15 022 1 1 10 10 023 1 1 10 X 025 1 2 15 30 031 1 1 10 40 033 1 2 5 20 041 1 2 5 X 004 2 1 10 30 30 005 2 2 5 30 40 007 2 1 5 20 20 008 2 2 5 40 40 011 2 2 5 20 20 013 2 2 5 15 15 019 2 1 10 40 30 026 2 1 10 X 027 2 2 15 40 X 028 2 1 5 30 30 036 2 2 5 40 30 037 2 2 0 40 30 003 3 2 10 20 20 15 009 3 1 5 5 0 10 015 3 1 5 30 30 30 016 3 2 5 15 15 15 018 3 2 15 20 35 40 021 3 2 15 25 25 30 024 3 1 15 40 40 30 029 3 2 10 30 20 20 030 3 1 15 50 50 60 032 3 2 10 25 20 20 035 3 1 5 40 40 30 038 3 1 10 40 40 X Anhang 187 Tab. 73: Potenzialschwellen (FAEP), linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr, Klick-Reiz [dB nHL]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] 006 1 1 0 X 010 1 1 15 X 012 1 2 5 5 014 1 1 10 5 017 1 2 0 0 022 1 1 5 0 023 1 1 10 X 025 1 2 10 5 031 1 1 5 0 033 1 2 10 0 041 1 2 0 X 004 2 1 10 20 15 005 2 2 5 5 0 007 2 1 10 5 0 008 2 2 10 5 10 011 2 2 10 0 0 013 2 2 10 10 10 019 2 1 0 5 5 026 2 1 5 X 027 2 2 10 5 X 028 2 1 10 5 0 036 2 2 0 5 0 037 2 2 0 0 0 003 3 2 0 0 0 0 009 3 1 0 0 0 5 015 3 1 5 5 5 5 016 3 2 0 0 0 0 018 3 2 5 5 5 5 021 3 2 15 0 0 0 024 3 1 10 15 5 10 029 3 2 10 5 0 0 030 3 1 5 10 5 10 032 3 2 5 0 0 0 035 3 1 0 0 0 0 038 3 1 5 5 0 X 188 Anhang Tab. 74: Potenzialschwellen FAEP, rechtes (operiertes) Kaninchenohr, Pip-Reiz [dB p.e.SPL]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [dB p.e.SPL] [dB p.e.SPL] [dB p.e.SPL] [dB p.e.SPL] 6 1 1 15 X 10 1 1 20 X 12 1 2 10 40 14 1 1 20 60 17 1 2 10 40 22 1 1 20 20 23 1 1 20 X 25 1 2 10 60 31 1 1 20 80 33 1 2 15 30 41 1 2 10 X 4 2 1 15 60 60 5 2 2 15 50 70 7 2 1 20 50 60 8 2 2 20 70 65 11 2 2 20 40 40 13 2 2 15 15 20 19 2 1 20 60 40 26 2 1 15 X 27 2 2 15 50 X 28 2 1 20 50 40 36 2 2 15 80 45 37 2 2 15 60 30 3 3 2 15 40 30 30 9 3 1 10 20 20 30 15 3 1 10 40 40 40 16 3 2 15 30 30 30 18 3 2 15 40 50 50 21 3 2 20 50 50 30 24 3 1 30 50 50 20 29 3 2 15 40 40 40 30 3 1 20 60 60 60 32 3 2 20 40 40 40 35 3 1 15 80 65 60 38 3 1 20 80 60 X Anhang 189 Tab. 75: Potenzialschwellen FAEP, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr, Pip-Reiz [dB p.e.SPL]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [dB p.e.SPL] [dB p.e.SPL] [dB p.e.SPL] [dB p.e.SPL] 006 1 1 10 X 010 1 1 20 X 012 1 2 10 10 014 1 1 20 15 017 1 2 10 10 022 1 1 20 15 023 1 1 20 X 025 1 2 20 10 031 1 1 15 10 033 1 2 10 15 041 1 2 15 X 004 2 1 15 30 20 005 2 2 15 10 15 007 2 1 20 10 10 008 2 2 15 15 15 011 2 2 20 10 10 013 2 2 20 15 20 019 2 1 15 15 15 026 2 1 15 X 027 2 2 20 10 X 028 2 1 20 15 10 036 2 2 15 20 10 037 2 2 15 20 10 003 3 2 15 10 10 10 009 3 1 10 10 10 15 015 3 1 10 10 10 10 016 3 2 10 10 10 10 018 3 2 20 15 15 10 021 3 2 20 15 10 10 024 3 1 20 20 15 10 029 3 2 20 20 10 10 030 3 1 15 20 10 10 032 3 2 10 10 10 10 035 3 1 10 10 10 10 038 3 1 20 15 10 X 190 Anhang Tab. 76: Knochenleitung -Potenzialschwellen, rechtes (operiertes) Kaninchenohr, KlickReiz [dB nHL) lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] 006 1 1 0 X 010 1 1 10 X 012 1 2 -5 0 014 1 1 5 5 017 1 2 5 0 022 1 1 5 10 023 1 1 10 X 025 1 2 5 0 031 1 1 -5 5 033 1 2 10 -5 041 1 2 0 X 004 2 1 5 15 5 005 2 2 -5 5 5 007 2 1 -5 30 30 008 2 2 10 15 10 011 2 2 0 0 0 013 2 2 0 10 5 019 2 1 5 5 10 026 2 1 5 X 027 2 2 10 X 028 2 1 -5 10 5 036 2 2 5 0 0 037 2 2 -10 5 5 003 3 2 5 5 10 0 009 3 1 -5 0 -5 0 015 3 1 5 5 10 5 016 3 2 10 -5 -5 0 018 3 2 10 5 5 5 021 3 2 10 0 0 5 024 3 1 10 15 10 5 029 3 2 0 10 5 0 030 3 1 10 10 0 20 032 3 2 0 -5 5 0 035 3 1 -5 0 0 0 038 3 1 10 15 15 X Anhang 191 Tab. 77: Knochenleitung -Potenzialschwellen, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr, Klick-Reiz [dB nHL]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] [dB nHL] 006 1 1 5 X 010 1 1 10 X 012 1 2 -5 0 014 1 1 5 -5 017 1 2 5 5 022 1 1 0 5 023 1 1 10 X 025 1 2 10 5 031 1 1 -5 -5 033 1 2 0 -5 041 1 2 0 X 004 2 1 15 15 10 005 2 2 5 0 0 007 2 1 0 10 10 008 2 2 5 0 5 011 2 2 5 -5 -5 013 2 2 -5 5 5 019 2 1 5 0 -10 026 2 1 10 X 027 2 2 X 0 X 028 2 1 -5 -5 -10 036 2 2 5 -5 0 037 2 2 -10 0 0 003 3 2 10 0 -5 5 009 3 1 0 -5 -5 5 015 3 1 10 0 0 5 016 3 2 -5 0 -5 0 018 3 2 -5 5 0 5 021 3 2 10 5 0 0 024 3 1 10 10 0 0 029 3 2 -5 -5 -10 -5 030 3 1 0 5 -5 0 032 3 2 -5 -5 -5 0 035 3 1 0 -5 -5 -5 038 3 1 10 10 15 X 192 Anhang Tab. 78: Compliance, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ml]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [ml] [ml] [ml] [ml] 006 1 1 0,3 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO 0,1 014 1 1 0,2 0,2 017 1 2 0,3 0,2 022 1 1 0,1 0,2 023 1 1 0,3 X 025 1 2 0,1 0,2 031 1 1 0,1 0,3 033 1 2 0,2 0,2 041 1 2 0,2 X 004 2 1 0,1 0,1 0,2 005 2 2 0,2 0,3 0,2 007 2 1 0,2 0,2 0,2 008 2 2 0,1 0,2 0,2 011 2 2 0,2 0,2 0,3 013 2 2 0,2 X0 0,2 019 2 1 0,2 0,2 0,2 026 2 1 0,2 X 027 2 2 0,1 X0 X 028 2 1 0,1 0,1 0,2 036 2 2 0,2 X0 0,3 037 2 2 0,2 X0 0,2 003 3 2 0,2 0,2 0,1 0,2 009 3 1 0,1 0,2 0,2 0,2 015 3 1 0,2 0,2 0,2 0,2 016 3 2 0,2 0,2 0,2 0,2 018 3 2 0,2 0,2 0,3 0,3 021 3 2 0,2 0,2 0,2 0,2 024 3 1 0,1 X0 0,2 0,2 029 3 2 0,2 0,2 0,2 0,3 030 3 1 0,1 0,2 0,2 0,3 032 3 2 0,2 0,3 0,3 0,3 035 3 1 0,2 X0 X0 0,2 038 3 1 0,2 X0 0,2 X Anhang 193 Tab. 79: Compliance, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ml]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [ml] [ml] [ml] [ml] 006 1 1 0,2 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO 0,1 014 1 1 0,2 0,2 017 1 2 0,2 0,2 022 1 1 0,1 0,4 023 1 1 0,1 X 025 1 2 0,2 0,2 031 1 1 0,1 0,1 033 1 2 0,2 0,1 041 1 2 0,1 X 004 2 1 0,1 0,1 0,1 005 2 2 0,1 0,2 0,2 007 2 1 0,2 0,2 0,1 008 2 2 0,2 0,1 0,2 011 2 2 0,2 0,1 0,3 013 2 2 0,2 0,1 0,2 019 2 1 0,2 0,1 0,1 026 2 1 0,2 X 027 2 2 0,3 0,1 X 028 2 1 0,1 0,1 0,1 036 2 2 0,2 0,1 0,2 037 2 2 0,3 0,2 0,2 003 3 2 0,2 0,1 0,1 0,2 009 3 1 0,1 0,2 0,1 0,1 015 3 1 0,1 0,1 0,1 0,1 016 3 2 0,2 0,1 0,1 0,2 018 3 2 0,1 0,3 0,1 0,3 021 3 2 0,2 0,1 0,2 0,2 024 3 1 0,2 0,2 0,2 0,3 029 3 2 0,2 0,3 0,3 0,2 030 3 1 0,1 0,1 0,5 0,2 032 3 2 0,2 0,2 0,2 0,2 035 3 1 0,1 0,2 0,2 0,2 038 3 1 0,2 0,2 0,2 X 194 Anhang Tab. 80: Amplitudendruck, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [daPa]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [daPa] [daPa] [daPa] [daPa] 006 1 1 5 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO 30 014 1 1 -70 5 017 1 2 -55 -55 022 1 1 -15 -5 023 1 1 25 X 025 1 2 -50 95 031 1 1 10 -60 033 1 2 -60 -30 041 1 2 -10 X 004 2 1 -10 -55 -75 005 2 2 -70 -80 -40 007 2 1 -20 10 -60 008 2 2 -115 -40 -65 011 2 2 -50 -130 -50 013 2 2 -80 XO -80 019 2 1 15 -30 -120 026 2 1 -50 X 027 2 2 -50 XO X 028 2 1 -80 -90 -100 036 2 2 -60 XO -80 037 2 2 0 XO -30 003 3 2 -65 -40 35 -50 009 3 1 -55 -35 -85 -5 015 3 1 -60 -75 -55 -35 016 3 2 0 -80 -20 -25 018 3 2 -15 -45 -120 -20 021 3 2 -45 -85 -50 -20 024 3 1 -25 XO -80 -40 029 3 2 -15 -25 5 -30 030 3 1 5 5 0 -35 032 3 2 25 -20 -60 5 035 3 1 -65 XO XO 20 038 3 1 -70 XO 50 X Anhang 195 Tab. 81: Amplitudendruck, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [daPa]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [daPa] [daPa] [daPa] [daPa] 006 1 1 -10 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO -25 014 1 1 -90 -80 017 1 2 -90 -100 022 1 1 -60 -70 023 1 1 -50 X 025 1 2 -55 -60 031 1 1 0 -70 033 1 2 -40 10 041 1 2 -120 X 004 2 1 -25 -85 -115 005 2 2 -15 -125 -5 007 2 1 -25 -20 -105 008 2 2 -70 -15 -45 011 2 2 -40 -140 -45 013 2 2 -10 -35 -120 019 2 1 -25 -95 -90 026 2 1 -50 X 027 2 2 -40 -70 X 028 2 1 -25 -40 -60 036 2 2 -55 -135 -30 037 2 2 -85 -115 -55 003 3 2 -45 -20 -65 0 009 3 1 -155 -55 -10 0 015 3 1 5 5 -5 -30 016 3 2 -55 -45 -55 -40 018 3 2 5 -50 5 -60 021 3 2 -100 -15 -20 -60 024 3 1 -45 -15 -95 -40 029 3 2 -90 -80 -65 -35 030 3 1 -20 -25 -65 -35 032 3 2 -120 -110 -120 -30 035 3 1 -35 -105 -45 -35 038 3 1 -35 -115 -120 X 196 Anhang Tab. 82: Gradient, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [daPa]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [daPa] [daPa] [daPa] [daPa] 006 1 1 160 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO 115 014 1 1 150 110 017 1 2 70 85 022 1 1 110 80 023 1 1 110 X 025 1 2 55 150 031 1 1 120 110 033 1 2 100 75 041 1 2 45 X 004 2 1 100 95 80 005 2 2 55 90 10 007 2 1 100 115 125 008 2 2 60 50 150 011 2 2 105 120 90 013 2 2 100 XO 155 019 2 1 95 95 130 026 2 1 55 X 027 2 2 200 XO X 028 2 1 195 150 170 036 2 2 65 XO 130 037 2 2 45 XO 90 003 3 2 70 150 115 130 009 3 1 80 65 125 100 015 3 1 100 130 105 60 016 3 2 95 160 110 55 018 3 2 110 85 130 45 021 3 2 115 95 145 120 024 3 1 105 XO 130 215 029 3 2 85 145 120 100 030 3 1 125 95 150 125 032 3 2 105 160 105 155 035 3 1 105 XO XO 145 038 3 1 40 XO 140 X Anhang 197 Tab. 83: Gradient, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [daPa]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [daPa] [daPa] [daPa] [daPa] 006 1 1 160 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO 150 014 1 1 140 130 017 1 2 65 70 022 1 1 140 200 023 1 1 180 X 025 1 2 120 145 031 1 1 155 230 033 1 2 25 115 041 1 2 10 X 004 2 1 80 185 195 005 2 2 150 180 145 007 2 1 115 230 200 008 2 2 170 115 230 011 2 2 140 200 150 013 2 2 80 90 245 019 2 1 90 90 100 026 2 1 65 X 027 2 2 60 110 X 028 2 1 100 115 160 036 2 2 65 170 70 037 2 2 60 50 50 003 3 2 195 155 205 145 009 3 1 230 60 185 120 015 3 1 245 145 100 100 016 3 2 50 80 100 155 018 3 2 105 150 100 195 021 3 2 125 110 115 145 024 3 1 105 100 155 55 029 3 2 140 40 80 155 030 3 1 125 85 80 100 032 3 2 190 180 220 65 035 3 1 185 175 145 100 038 3 1 85 65 80 X 198 Anhang Tab. 84: Gehörgangsvolumen, rechtes (operiertes) Kaninchenohr [ml]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [ml] [ml] [ml] [ml] 006 1 1 0,3 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO 0,3 014 1 1 0,3 0,4 017 1 2 0,3 0,4 022 1 1 0,3 0,2 023 1 1 0,3 X 025 1 2 0,3 0,2 031 1 1 0,3 0,3 033 1 2 0,3 0,3 041 1 2 0,3 X 004 2 1 0,3 0,3 0,4 005 2 2 0,2 0,4 0,5 007 2 1 0,3 0,3 0,2 008 2 2 0,3 0,3 0,4 011 2 2 0,2 0,3 0,4 013 2 2 0,2 XO 0,3 019 2 1 0,2 0,2 0,2 026 2 1 0,2 X 027 2 2 0,3 XO X 028 2 1 0,2 0,3 0,3 036 2 2 0,3 XO 0,3 037 2 2 0,3 XO 0,4 003 3 2 0,2 0,2 0,3 0,3 009 3 1 0,2 0,2 0,2 0,3 015 3 1 0,4 0,3 0,2 0,4 016 3 2 0,2 0,3 0,4 0,4 018 3 2 0,3 0,2 0,3 0,3 021 3 2 0,3 0,2 0,4 0,3 024 3 1 0,2 XO 0,3 0,5 029 3 2 0,2 0,2 0,2 0,5 030 3 1 0,2 0,3 0,5 0,4 032 3 2 0,2 0,4 0,4 0,5 035 3 1 0,3 XO XO 0,2 038 3 1 0,3 XO 0,3 X Anhang 199 Tab. 85: Gehörgangsvolumen, linkes (nicht-operiertes) Kaninchenohr [ml]. lfd. Nr.= laufende Tiernummer; Gruppe = Tiergruppe (1= 28 Tage Versuchsdauer, 2 = 84 Tage Versuchsdauer, 3 = 300 Tage Versuchsdauer); Ptyp = Prothesentyp (1 = makroporös, 2 = mikroporös); [1 prae OP] = 1. Messung prae operationem; [1 post OP] = 1. Messung post operationem; [2 post OP] = 2. Messung post operationem; [3 post OP] = 3. Messung post operationem; X = Tier ist vor Beendigung des Versuches gestorben; XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich [1 post OP] [2 post OP] [3 post OP] lfd.Nr. Gruppe PTyp [1 prae OP] [ml] [ml] [ml] [ml] 006 1 1 0,5 X 010 1 1 XO X 012 1 2 XO 0,3 014 1 1 0,4 0,4 017 1 2 0,3 0,3 022 1 1 0,2 0,5 023 1 1 0,2 0,6 025 1 2 0,2 0,2 031 1 1 0,3 0,2 033 1 2 0,4 0,2 041 1 2 0,3 X 004 2 1 0,3 0,3 0,5 005 2 2 0,2 0,3 0,3 007 2 1 0,3 0,6 0,3 008 2 2 0,2 0,3 0,6 011 2 2 0,3 0,4 0,6 013 2 2 0,4 0,3 0,3 019 2 1 0,2 0,2 0,2 026 2 1 0,2 X 027 2 2 0,3 0,3 X 028 2 1 0,3 0,3 0,3 036 2 2 0,4 0,3 0,3 037 2 2 0,3 0,2 0,3 003 3 2 0,3 0,3 0,3 0,5 009 3 1 0,3 0,3 0,4 0,3 015 3 1 0,4 0,4 0,4 0,4 016 3 2 0,3 0,2 0,2 0,3 018 3 2 0,2 0,3 0,3 0,6 021 3 2 0,2 0,3 0,3 0,4 024 3 1 0,3 0,4 0,3 0,4 029 3 2 0,3 0,3 0,3 0,4 030 3 1 0,2 0,4 0,3 0,3 032 3 2 0,3 0,3 0,3 0,4 035 3 1 0,3 0,4 0,3 0,4 038 3 1 0,3 0,3 0,3 X 200 Anhang Einzelbefunde der von der Statistik ausgeschlossenen Kaninchen Nr. = laufende Tiernummer; li = linkes Ohr; re = rechtes Ohr; PS = Potenzialschwelle Klick = Klick-Reiz; Pip = Pip-Reiz; KL = Knochenleitung; A.-Druck = Amplitudendruck; G.-Volumen = Gehörgangsvolumen XO = Untersuchung war aus messtechnischen Gründen nicht möglich Nr. 020 Nr. 020 Nr. 039 Nr. 039 Nr. 040 Nr. 040 Einheit (li) (re) (li) (re) (li) (li) PS Klick [dB nHL] 5 10 0 0 0 0 [1 prae OP] PS Klick [dB nHL] 10 40 0 80 0 60 [1 post OP] PS Pip [dB p.e.SPL] 15 15 10 10 15 10 [1 prae OP] PS Pip [dB p.e.SPL] 20 60 10 100 20 80 [1 post OP] PS KL [dB nHL] 10 10 0 0 5 0 [1 prae OP] PS KL [dB nHL] 10 10 5 5 0 5 [1 post OP] Compliance [ml] 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 [1 prae OP] Compliance [ml] 0,2 0,1 0,2 XO XO XO [1 post OP] A.-Druck [daPa] -55 -210 -15 -95 -115 -110 [1prae OP] A. -Druck [daPa] -20 -55 -5 XO XO XO [1post OP] Gradient [daPa] 45 95 75 125 115 185 [1 prae OP] Gradient [daPa] 100 120 135 XO XO XO [1 post OP] G. -Volumen [ml] 0,3 0,3 0,2 0,3 0,4 0,3 [1 prae OP] G. -Volumen [ml] 0,2 0,3 0,2 XO XO XO [1 post OP] Bei den Tieren mit den Nummern 020 und 040 unterblieb die Implantation einer Gehörknöchelchenprothese wegen der Verschlechterung des Allgemeinzustandes während des operativen Eingriffes. Bei dem Tier mit der Nummer 039 wurde bei der ersten Kontrolluntersuchung eine Perforation des Trommelfells mit herausgelöster Prothese beobachtet. In der mikrobiologischen Untersuchung einer steril entnommenen Tupferprobe im Bereich der Perforationsstelle konnte kein pathologischer Keimbesatz festgestellt werden. Danksagung Frau Prof. Dr. med. vet. Andrea Tipold, Tierärztliche Hochschule Hannover, danke ich für die Übernahme der Arbeit, ihr Vertrauen und die freundliche und anregende Begleitung bei der Entstehung dieser Arbeit. Herrn Prof. Dr. Ernst Battmer, Medizinische Hochschule Hannover, danke ich für freundliche Betreuung und für die Bereitstellung der erforderlichen Mittel. Meinem Betreuer, Herrn Dr. med. Martin Stieve, danke ich für die Überlassung des interessanten Themas, die Durchführung der Operationen und den gewährten Beistand. Dieser umfasste neben regelmäßigen Erörterungen der Sachlage auch viele spontane aufbauende Worte, die ebenfalls sehr hilfreich waren. Mein besonderer Dank gilt Herrn Dr. Mark Winter für die engagierte und freundschaftliche Betreuung sowie die jederzeit zur Verfügung gestellte wissenschaftliche Erfahrung und Unterstützung. Ich danke ihm für seine geduldigen Erklärungen bei technischen Fragestellungen und sein aufmunterndes Schulterklopfen. Die Zusammenarbeit mit ihm hat mir große Freude bereitet. Frau Christine Koch möchte ich für die kooperative und kollegiale Zusammenarbeit danken. Mein Dank gilt auch den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Zentralen Tierlabors der Medizinischen Hochschule Hannover, insbesondere möchte ich Herrn Prof. Dr. Klaus Otto für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Narkoseprotokolls danken. Den Herren Karl-Heinz Napierski und Paul Zerbe danke für die Unterstützung bei der Narkosevorbereitung und der Tierbetreuung. Für die freundliche Beratung bei der statistischen Auswertung danke ich Herrn Dr. Karl Rohn, Frau Sabine Glaser sowie Frau Bettina Wandt aus dem Institut für Biometrie und Epidemiologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Meinen Brüdern Hendrik und Hubertus danke ich für den Zusammenhalt unserer Kleinfamilie, ihr großes Vertrauen in mich und ihre Unterstützung, wann immer ich sie brauchte. Insbesondere Hubertus danke ich für die gemeinsamen WG-Jahre und seine rührende Fürsorge während der Prüfungszeiten. Ein besonders dickes Dankeschön gebührt ihm für sein Verständnis und seine nimmermüde Unterstützung in allen Excel-Fragen sowie im Kampf mit dem Computer – wir haben gewonnen – Apple sei Dank ! Meiner Freundin Frau Dr. Elke Weidenberg danke ich für die innige Freundschaft die uns verbindet. Die gemeinsamen Messeeinsätze, das gemütliche Milchkaffee-Schlürfen und die vielen endlosen Telefonate haben die gemeinsame Studienzeit zu etwas Unvergesslichem werden lassen. Für ihre großartige seelische und tatkräftige Unterstützung während der Entstehung dieser Arbeit, insbesondere für das intensive Korrekturlesen, gilt ihr mein ganz spezieller Dank. Frau Ute Halbritter danke ich für unsere ganz besondere Freundschaft, die große emotionale Unterstützung während des gesamten Studiums und während der Entstehung dieser Arbeit und für vieles, vieles mehr. Last but not least danke ich meinem Liebsten Uwe Ermisch für seine kompetente Hilfe beim Layout dieser Arbeit und dem Überwinden zahlreicher WORD-Hürden. Für seine unermüdliche Geduld und seine bewundernswerte Gelassenheit, mit der er mich durch alle Höhen und Tiefen dieser Zeit begleitet hat, danke ich ihm sehr.
