Universitätsklinikum Gießen und Marburg
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Universitätsklinikum Gießen und Marburg Standort Gießen, Hals-Nasen-Ohrenklinik Funktionsbereich Audiologie Praktikum Medizinische Physik Doppelversuch: Subjektive und Objektive Audiometrie Teil 1: Theoretische Grundlagen 1. Grundlagen1 1.1 Anatomie und Physiologie des Gehörs Das menschliche Hörorgan besteht aus dem Außenohr (Ohrmuschel und äußerer Gehörgang), dem Mittelohr (Paukenhöhle, Eustachische Röhre, Trommelfell, Gehörknöchelchen [Hammer, Amboss, Steigbügel], Binnenohrmuskeln [Trommelfellspanner, Steigbügelmuskel], 2 Bänder am Hammer, 2 Bänder am Amboss, Ringband an der Steigbügelfußplatte, Pneumatische Räume) und dem Innenohr mit Gleichgewichtsorgan und Hörschnecke. Zum Gleichgewichtsorgan gehören die 3 Bogengänge mit Ampullen und 2 Vorhofbläschen mit Macula. Die Hörschnecke besteht aus ovalem Fenster, rundem Fenster, Schneckentor, Vorhoftreppe, Paukentreppe, mittlerem Gang, Knochenleiste, Basilarmembran, Reissnerscher Membran, Stria vascularis, Endolymphe, Perilymphe und dem Cortischen Organ (Deckmembran, ca. 15000 äußere Haarzellen, ca. 5000 innere Haarzellen, Cortischer Tunnel, Stützzellen, Pfeilerzellen, Henselsche Zellen, afferente und efferente Nervenfasern). Über den achten Gehirnnerven (Hör-Gleichgewichtsnerv) ist das Innenohr mit dem Hirnstamm verbunden. Im Gehirn wird die akustische Information in verschiedenen Stationen des auditorischen Systems weiterverarbeitet. Abb. 1 gibt einen Überblick über den Aufbau des menschlichen des Gehörs. Hammer Amboss Steigbügel Ohrmuschel Gehörgang Trommelfell Eustachische Röhre Hörnerv Hörschnecke (Cochlea) Abb. 1: Aufbau des menschlichen Gehörs. Die Ohrmuschel und der äußere Teil des äußeren Gehörgangs bestehen aus elastischem Knorpel, während der innen gelegene Teil des äußeren Gehörgangs von Knochen umgeben ist. Die Funktion des Außenohres besteht in einer Bündelung des Schalls (Trichterwirkung bei hohen Frequenzen die zu einer Verstärkung des Schalldruckes um ca. 3 dB führt) sowie in einer richtungsabhängigen Verformung (Filterung) des auf das Ohr einfallenden akustischen Signals. Diese je nach Einfallsrichtung unterschiedliche Klangverfärbung 1 Im Abschnitt „1. Grundlagen“ sind Teile des Texts aus Kollmeier (2008) entnommen. 2 kann zur Ortung von Schallquellen verwendet werden. Aufgrund der akustisch wirksamen Länge des äußeren Gehörgangs von ca. 2,7 cm, ergibt sich eine Längsresonanz mit der Resonanzfrequenz von ca. 3,6 kHz bei Erwachsenen mit einer daraus resultierenden Verstärkung des Schalldruckes um ca. 15-20 dB. Störungen der Außenohrfunktion können durch angeborene oder erworbene Missbildungen der Ohrmuschel oder des äußeren Gehörgangs verursacht werden. Die häufigste Funktionseinschränkung entsteht durch Verschluss des äußeren Gehörgangs durch Ohrenschmalz (Cerumen). Auch Veränderungen des Trommelfells, z. B. Verletzungen, Vernarbungen oder tumorbedingte Veränderungen, sind in diesem Zusammenhang zu nennen. Störungen der Außenohrfunktion lassen sich anhand der Anamnese, der ärztlichen Untersuchung insbesondere der Otoskopie klinisch erfassen. Tabelle 1 gibt einen Überblick über Funktion und mögliche Funktionsstörungen der verschieden Teile des Gehörs sowie die audiometrischen Verfahren zur Diagnostik dieser Störungen. Tabelle 1: Lokalisation und Diagnostik von Hörstörungen (siehe auch Abb. 2). Grau unterlegt ist jeweils der Bereich, den das betreffende Verfahren diagnostisch direkt erfasst (hellgrau: indirekte Diagnostik). Wahrnehmung, komplexe Verarbeitung Retrocochleäre Schwerhörigkeit Zentrale Hörstörung Akustisch Evozierte Potentiale Impedanzmessung ECochG BERA SchallempfindungsSchwerhörigkeit CERA Cortex Innenohrschwerhörigkeit Otoakust. Emissionen Umwandlung von Flüssigkeitsschall in Nervenerregung, Frequenz-OrtsTransformation Kodierung akustischer Information, Auswertung interauraler Unterschiede TEOAE DPOAE Innenohr Schallleitungsschwerhörigkeit Stapediusreflexmessung Impedanzanpassung beim Übergang des Schalls von Luft in Flüssigkeit Audiologische Diagnostik Tympanometrie Richtungsabhängige Filterung, Bündelung Mittelohr Hörnerv, Hirnstamm Art der Hörstörung Tonschwellenaudiometrie Funktion Otoskopie Teil des Gehörs Außenohr Das Mittelohr befindet sich in der luftgefüllten Paukenhöhle, die über die Eustachische Röhre mit dem Nasen-Rachenraum verbunden ist. Beim Schlucken, Kauen und Gähnen öffnet sich diese Röhre, so dass ein Druckausgleich zwischen der Paukenhöhle und der Außenwelt stattfinden kann und an beiden Seiten des Trommelfells der gleiche atmosphärische Luftdruck vorliegt. Die Funktion des Mittelohres besteht in der Impedanzanpassung zwischen dem Medium Luft (kleine Kräfte bewirken eine hohe Auslenkung der Luftteilchen) und dem flüssigkeitsgefüllten Innenohr (für dieselbe Auslenkung muss eine wesentlich höhere Kraft aufgewendet werden). Erreicht wird dies durch die Flächenreduktion vom Trommelfell zum ovalen Fenster und durch das Hebelverhältnis zwischen dem langen Hammergriff und dem kurzen Ambossfortsatz. Ohne Impedanzanpassung würde an der Grenzfläche zwischen Luft und Innenohrflüssigkeit der größte Teil der Schallenergie aus der Luft an der Flüssigkeitsoberfläche reflektiert werden und nur ein kleiner Teil der Schallenergie ins Innenohr gelangen, was zu einer wesentlich geringeren Empfindlichkeit des Ohres führen würde. 3 Bei sehr hohen Schalldruckpegeln tritt als eine Art von Schutzfunktion des Steigbügelmuskels (Musculus stapedius) in Aktion, der am Steigbügelköpfchen angreift und durch reflektorische Kontraktion zu einer Verspannung der Schallleitungskette und damit zu einer Impedanzerhöhung führt. Wegen der zeitlichen Verzögerung (Latenz) verliert der Stapediusreflex bei Impulsschall jedoch seine Schutzwirkung. Bei Dauerschall kann die Schutzwirkung durch Ermüdung des Stapediusreflexes nachlassen. Das Auftreten des Stapediusreflexes kann man anhand der Änderung der akustischen Impedanz des Mittelohres im Gehörgang messtechnisch nachweisen. Bei einer Störung der Mittelohrfunktionen kommt es zu einer Schallleitungsschwerhörigkeit, d. h. einer Abschwächung der Fortleitung des Luftschalls in das Innenohr. Häufige Ursachen dafür sind Tubenfunktionsstörungen (z. B. bei Erkältungskrankheiten oder bakteriellen Entzündungen). Da die im Mittelohr verbleibende Luft über die Mittelohrschleimhaut resorbiert wird, resultiert daraus ein Unterdruck im Mittelohr. Bei anhaltendem Unterdruck kann sich das Mittelohr mit wässriger Flüssigkeit anfüllen (Mittelohrerguss). Das Innenohr besteht aus einem schneckenförmig aufgerollten Schlauch, der der Länge nach in drei Hohlräume geteilt ist: Vorhoftreppe (Scala vestibuli), Paukentreppe (Scala tympani) und mittlerer Gang (Scala media). Das ovale Fenster grenzt an die Vorhoftreppe, die am oberen Ende der Schnecke, der Schneckenspitze, mit dem Schneckentor (Helicotrema), mit der Paukentreppe verbunden ist. Dazwischen befindet sich der mittlere Gang, der gegenüber der Paukentreppe durch die Basilarmembran abgegrenzt ist. Die Breite der Basilarmembran nimmt vom ovalen Fenster bis zum Schneckentor stetig zu und ihre Steifigkeit nimmt ab. Beim Auftreffen eines Schallsignals am ovalen Fenster tritt quer zur Basilarmembran eine Druckdifferenz zwischen der Vorhoftreppe und der Paukentreppe auf, die zu einer Auslenkung der Basilarmembran führt. So bildet sich auf der Basilarmembran eine Wanderwelle aus. Bei hohen Frequenzen erfolgt die maximale Auslenkung im basalen Teil der Basilarmembran, also in der Nähe des ovalen Fensters. Bei niedrigen Frequenzen tritt die Maximalauslenkung der Basilarmembran dagegen in der Nähe des Schneckentors auf (Frequenz-Orts-Transformation). Auf der Basilarmembran sind als Auslenkungssensoren eine Reihe innerer und drei Reihen äußerer Haarzellen angelegt. An ihrer Oberseite sind haarartige Fortsätze (Stereozilien) angeordnet, die bei einer seitlichen Auslenkung zu einer Entladung des Membranpotentials der Haarzelle führt. Die Umsetzung der Aufund Abwärtsbewegung der Basilarmembran in eine Querbewegung der Stereozilien erfolgt durch die Einbettung der Enden der Stereozilien in die gallertartige Deckmembran (Tektorialmembran), die der Basilarmembran von oben aufliegt. Von den inneren Haarzellen geht eine große Zahl von afferenten Nervenfasern aus, die die Übertragung von den Rezeptoren zum Gehirn übernehmen. An den äußeren Haarzellen enden vorwiegend efferente Nervenfasern zur Steuerung aktiver Prozesse im Innenohr. Dabei können sich die äußeren Haarzellen unter Spannungseinfluss aktiv kontrahieren. Das wird zur Verstärkung von Schwingungen bei niedrigen akustischen Eingangspegeln ausgenutzt, indem durch aktive Rückkopplung die Empfindlichkeit und gleichzeitig das Frequenzauflösungs- und Zeitauflösungsvermögen des Gehörs erhöht werden. Obwohl die Mechanismen dieser aktiven Prozesse im Innenohr noch nicht vollständig geklärt sind, kommt ihnen eine große Bedeutung für das normale Hören insbesondere bei niedrigen Pegeln zu. Eine Störung der Innenohrfunktion führt zu einer Schallempfindungsschwerhörigkeit, die verschiedene Ursachen haben kann (z. B. dauerhafte Schallbelastung, Knalltrauma, altersbedingte Rückbildung der Sinneszellen, ototoxische Medikamente, Stoffwechselstörungen, Störung des Elektrolythaushalts). Von derartigen Funktionsstörungen sind in erster Linie die äußeren, im weiteren Schädigungsverlauf zunehmend auch die inneren Haarzellen betroffen. Dies macht sich in einer verschlechterten Empfindlichkeit des Ohres, d.h. Verschlechterung der Hörschwelle bemerkbar. Der Hörnerv entspringt aus der Mitte der Cochlea und führt durch den inneren Gehörgang zum Hirnstamm, wo er in den Schneckenkern (Nucleus cochlearis) mündet. Von diesem Hirnnerven-Kern gehen eine Reihe von Verbindungen zu anderen Kerngebieten im Hirnstamm sowie weiter aufsteigende Bahnen über den seitlichen (Lemniscus lateralis) und mittleren Schleifenbahnkern (Lemniscus medialis) in die untere Vierhügelplatte (Colliculus inferior), dem mittleren Kniehöcker (Corpus geniculatum media- 4 le) bis zur primären Hörhirnrinde (Hörcortex). Auf diesen Stationen der Hörbahn finden verschiedene Kreuzungen zwischen den beiden Seiten statt. Die Funktion des Hörnerven und der Hörbahn besteht in der Codierung und Verarbeitung der akustischen Information in neuronalen Erregungsmustern und Strukturen. Auf dem Hörnerv wird die akustische Information durch eine Erhöhung bzw. Synchronisation der Entladungsrate der verschiedenen Nervenfasern bei Stimulation der zugehörigen Haarzelle codiert, so dass eine Codierung der Schallintensität für unterschiedliche Frequenzen zu jedem Zeitpunkt erfolgt. Im Hirnstamm werden bereits komplexere Funktionen ausgewertet. Beispielsweise wird ein interauraler Vergleich in der oberen Olive (Nucleus olivaris superior) durchgeführt (d. h. Auswertung der zwischen den beiden Ohren auftretenden Zeit- und Intensitätsunterschiede für die Lokalisation von Schallquellen). 1.2 Akustik Bei der Erzeugung und Ausbreitung von Schall werden die Partikel des Mediums (z. B. die Moleküle der Luft) in Schwingungen versetzt, die an deren Umgebung weitergeleitet werden. Die Schwingungen der Partikel können entweder parallel zur Ausbreitungsrichtung (Longitudinalwellen) oder senkrecht zur Ausbreitungsrichtung (Transversalwellen) erfolgen. Dabei schwingt jedes der Teilchen um seine Ruhelage mit einer gewissen Zeitverzögerung gegenüber den benachbarten Partikeln. Auf diese Weise bewegt sich die Welle durch das Medium hindurch, ohne dass Materie bewegt wird. In Flüssigkeiten und Gasen wird Schall als Longitudinalwelle weitergeleitet, d. h. die Schwingung der einzelnen Flüssigkeits- oder Gaspartikel erfolgt parallel zur Ausbreitungsrichtung. Eine Schallwelle ist gekennzeichnet durch die Größen Schalldruck p, d. h. der an einem bestimmten Ort messbarer Wechseldruck, und Schallschnelle v, d. h. die an einem bestimmten Ort auftretende Geschwindigkeit der Partikel. Der Schalldruck ist an den Stellen höchster Verdichtung der Partikel am größten und nimmt an den Stellen höchster Verdünnung den niedrigsten Wert an. Die Schallschnelle weist eine feste Phasenbeziehung gegenüber dem Schalldruck auf. Der in der Natur vorkommende Dynamikbereich von Schalldrucken ist sehr groß. Die Ruhehörschwelle liegt bei 1 kHz bei ca. 2 · 10-5 N/m2 (20 µPa) die Unbehaglichkeitsschwelle bei ca. 20 N/m2 (20.000.000 µPa ). Da der Dynamibereich so groß ist und die Wahrnehmung der Lautstärke (Empfindungsgröße) logarithmisch mit dem Schalldruck (Reizgröße) ansteigt, verwendet man in der Praxis nicht die absolute Größe des Schalldrucks, sondern die logarithmische Dezibel-Skala, mit der der Logarithmus eines Schalldruckverhältnisses angegeben wird. Der Schalldruckpegel L in dB SPL (Sound Pressure Level) ist definiert als: L = 20 · log10 (p/p0), mit p0 = 2 · 10-5 N/m2 = 20 µPa (ca. normale Hörschwelle bei 1 kHz) Wenn anstelle linearer Größen, wie Schalldruck und Schallschnelle, quadratische Größen, wie die Schalleistung I, betrachtet werden, berechnet sich der Pegel nach: L = 10 · log10 (|I|/|I0|), mit I0 = 10-12 W/m2 = (ca. normale Hörschwelle bei 1 kHz) Der Faktor 10 anstelle des Faktors 20 in der oberen Gleichung wird wegen der Proportionalität zwischen I und p2 verwendet, da 10 · log10 (p2) = 20 · log10 (p) ist. Wichtig für die Praxis sind die folgenden Zusammenhänge: • 1 dB: Kleinster hörbarer Pegelunterschied für den Normalhörenden • 3 dB: Verdoppelung der Leistung • 6 dB: Verdoppelung der Amplitude (4-fache Leistung) • 10 dB: Verdoppelung der subjektiven Lautstärke (10-fache Leistung) • 20 dB: Zehnfache Amplitude (100-fache Leistung). Als dB HL (Hearing Level) wird der auf die frequenzabhängige Ruhehörschwelle eines mittleren Normalhörigen bezogene Schalldruckpegel angegeben, während dB SL (Sensation Level) den auf die individuelle 5 Ruhehörschwelle bezogenen Schalldruckpegel angibt. Mit dB(A) wird der A-bewertete Schalldruckpegel bezeichnet, der nach einer Filterung (Frequenz-Gewichtung) des Schalls gemessen wird. Dabei werden tiefe und hohe Frequenzen so abgeschwächt, dass die Eigenschaften des menschlichen Gehörs bei niedrigen Pegeln in erster Näherung nachgebildet werden. Die B- bzw. C-Bewertung entspricht ungefähr der Frequenzgewichtung des menschlichen Ohres bei mittleren (B) bzw. hohen (C) Pegeln. Bei der Bestimmung des Pegels von zeitlich sich ändernden Schallen (z. B. Sprache) ist außerdem die Zeitkonstante zu berücksichtigen, mit der der Pegelmesser den Schall mittelt. Beispielsweise ist für den subjektiven Lautstärkeneindruck von Sprache der über sehr kurze Zeiten gemittelte, maximal auftretende Pegel relevant (Einstellung am Pegelmesser: „Impuls“ oder „Fast“). Die größeren Mittelungszeiten (Einstellung „Slow“) werden zur Steigerung der Messgenauigkeit bei stationären Schallen (z. B. Fahrzeuggeräuschen) verwendet, aber auch bei der akustischen Analyse von quasistationären Schallen. 2. Audiometrie Die Untersuchungsverfahren zur Funktionsprüfung des Gehörs werden unter dem Oberbegriff Audiometrie zusammengefasst. Dabei unterscheidet man die Verfahren der subjektiven Audiometrie und die Verfahren der objektiven Audiometrie. Bei der subjektiven Audiometrie ist die aktive Mitarbeit des Patienten notwendig, die dahingehend gefordert ist, dass bei den einzelnen Untersuchungsverfahren der Patient auf wahrgenommene akustische Reize (Töne, Geräusche, Sprache) definiert reagieren soll. Bei der objektiven Audiometrie ist eine solche aktive Mitarbeit des Patienten nicht notwendig, wobei jedoch der Patient sich während der Untersuchung in der Regel ruhig verhalten muss. Objektive Audiometrie Subjektive Audiometrie Ableitung von Hirnrindenpotentialen (CERA) Sprachaudiometrie Ableitung von Hirnstammpotentialen (BERA) Lokalisationstest Ableitung von Cochleapotentiale (ECochG) Messung von Intensitäts-, Frequenz-, Zeitauflösung Registrierung von Otoakustischen Emissionen Lautheitsskalierung Messung der Mittelohrimpedanz Tonschwellenaudiometrie Audiometer Abb. 2: Übersicht der wichtigsten audiometrischen Untersuchungsverfahren aufsteigend geordnet entsprechend ihrem Ansatzpunkt entlang des auditorischen Systems. Im Praktikum behandelten Verfahren sind rot gekennzeichnet. Abb. 2 gibt eine Übersicht über die wichtigsten audiometrischen Verfahren, die entsprechend ihres Ansatzpunktes entlang des aufsteigenden auditorischen Systems angeordnet sind. Der Doppelversuch „Subjektive und Objektive Audiometrie“ beschränkt sich auf die Behandlung der klinisch wichtigsten Untersuchungsverfahren aus den Bereichen subjektive Audiometrie (Tonschwellenaudiometrie, Sprachaudiometrie) und objektive Audiometrie (Messung der Mittelohrimpedanz, Ableitung von Hirnstammpotentialen). Die Otoakustischen Emissionen, die ähnliche klinische Bedeutung haben, werden im Praktikum aus Zeitgründen nur knapp abgehandelt. 6 2.1 Subjektive Audiometrie 2.1.1 Tonschwellenaudiometrie Als Hörschwelle wird der Pegel eines gerade eben wahrnehmbaren Sinustons in Ruhe (deshalb exakt: Ruhehörschwelle) als Funktion der Frequenz bezeichnet. Bei niedrigen wie auch bei hohen Frequenzen ist das menschliche Gehör unempfindlicher als im mittleren Frequenzbereich um 1 - 4 kHz, d.h. es muss ein höherer Schalldruckpegel als bei mittleren Frequenzen angeboten werden, damit der Ton vom Normalhörenden schwellenhaft wahrgenommen wird. In Abb. 3. ist die normale Hörschwelle in der so genannten Absolutdarstellung wieder gegeben. Dabei wird der Pegel nach oben in dB SPL aufgetragen. Wenn der Pegel eines Sinustons kontinuierlich erhöht wird, nimmt man nach Überschreiten der Hörschwelle einen zunehmend lauteren Ton wahr. Das Ausmaß, in dem die Wahrnehmung der Lautstärke mit zunehmendem Tonpegel ansteigt, ist abhängig von der Frequenz. Ausgehend von einem Sinuston bei 1 kHz kann man bei jeder Frequenz denjenigen Tonpegel bestimmen, der zum gleichen Lautstärkeneindruck führt. Diese Kurve wird als Isophone oder Kurve gleicher Pegellautstärke bezeichnet (Abb. 3). Mit zunehmendem Pegel flachen sich die zugehörigen Isophonen ab und verlaufen bei hohen Lautstärken (z.B. 120 Phon) weniger frequenzabhängig. In der Audiometrie erfolgt die grafische Darstellung der Hörschwelle aus Praktikabilitätsgründen nicht in der Absolutdarstellung sondern in der so genannten Relativdarstellung. Dazu wird die normale Hörschwelle durch frequenzspezifische Korrekturen bei der Kalibrierung des Audiometers für alle Frequenzen auf 0 dB HL transformiert, d.h. für den Normalhörenden ergibt sich eine flach verlaufende Hörschwelle bei 0 dB HL. In der Relativdarstellung wird der Pegel relativ zur normalen Hörschwelle (in dB HL) nach unten aufgetragen (Abb. 4). Diese Form der Darstellung erleichtert die visuelle Bewertung eines Hörbefunds, da sich Hörverluste als Verschiebung der Hörschwelle gegenüber der über der horizontal verlaufenden Normhörschwelle nach unten äußern, deshalb wird diese Form der Darstellung auch als „Hörverlustdarstellung“ bezeichnet. Abb. 3: Hörschwelle und Isophonen bei normalem Hörvermögen in Absolutdarstellung. Die Tonschwellenaudiometrie wird mit einem Audiometer durchgeführt, das die Darbietung von Sinustönen (Testsignal) und Geräuschen (Vertäubung, siehe unten) wahlweise über Kopfhörer oder über Knochenleitungshörer ermöglicht. Es werden Töne im Frequenzbereich 125 bis 8000 Hz in Oktav- bzw. Halboktavabständen jeweils separat rechts bzw. links angeboten und es wird der minimale Pegel bestimmt, bei dem der Ton gehört wird (= Hörschwelle). Die Untersuchung erfolgt zunächst über Kopfhörer auf dem Luftleitungsweg (LL), dann über Knochenleitungshörer (KL). 7 Aus dem Verlauf der KL-Hörschwelle in Relation zur Normhörschwelle aber auch in Relation zur LLHörschwelle kann die Art der Hörstörung diagnostiziert werden. Verlaufen LL- und KL-Hörschwelle in etwa identisch (Pegelabstand <= 10 dB) und Befinden sich im Hörverlustbereich –10 dB bis +10 dB, so handelt es sich um ein praktisch normales Gehör. Verlaufen LL- und KL-Hörschwelle in etwa identische (Pegelabstand <= 10 dB) und zeigen einen Hörverlust, so handelt es sich um eine Schallempfindungsschwerhörigkeit, also eine Hörstörung im Innenohr oder im retrocochleären Bereich (Abb. 5a; siehe auch Tabelle 1). Verläuft dagegen die KL-Hörschwelle normal bei abgesunkener LL-Hörschwelle (Pegelabstand > 10 dB), liegt eine Schallleitungsschwerhörigkeit vor (Abb. 5b; siehe auch Tabelle 1). Mischformen, bei denen die LL-Hörschwelle stärker abgesunken ist als die KL-Schwelle, bezeichnet man als kombinierte Schwerhörigkeiten (Abb. 5c). Der Abstand zwischen der LL- und der KL-Hörschwelle kennzeichnet den Schallleitungsanteil einer Hörstörung. Abb. 4: Transformation der tonaudiometrischen Absolutdarstellung aus Abb. 3 in die Relativdarstellung: (a) durch Auftragung des Pegels nach unten und (b) Übergang von dB SPL zu dB HL durch Einführung frequenzabhängiger Korrekturen bei der Audiometerkalibrierung. Im Falle eines seitendifferenten Hörvermögens kann es bei Beschallung des (in Knochenleitung) schlechteren Ohres vorkommen, dass die Wahrnehmung des Prüftons auf dem besseren Ohr erfolgt. Dieses Phänomen wird als Überhören bezeichnet und stellt in der Audiometrie die häufigste Fehlerquelle dar. Das Überhören erfolgt sowohl bei der KL- als auch bei der LL-Schwellenbestimmung immer auf dem Knochenleitungsweg. Aus Untersuchungen an einseitig tauben Patienten ist bekannt, dass bei KL-Prüfung der übergeleitete Ton das Innenohr der Gegenseite ungedämpft, d.h. mit dem gleichem Pegel wie das Prüfohr erreichen kann. Bei LL-Prüfung beträgt die Dämpfung bei Überleitung zum gegenüberliegenden Ohr (Gegenohr) im ungünstigsten Fall eines gut leitenden Schädels nur etwa 40 dB. Die Werte, um die der Ton auf seinem Weg zum Innenohr der Gegenseite gedämpft wird (0 dB für KL und 40 dB für LL), bezeichnet 8 man als Überhörverlust. Wird der Effekt des Überhörens bei der Audiometrie nicht beachtet, so werden Hörschwellenwerte registriert, die auf der Wahrnehmung des Prüftons auf dem Gegenohr beruhen. Um solche Verfälschungen auszuschließen muss eine ausreichende Vertäubung des Gegenohres vorgenommen werden. Darunter versteht man die Darbietung eines Rauschens auf dem Gegenohr, während auf dem Prüfohr mit reinen Tönen audiometriert wird. Sofern auf dem zu vertäubenden Ohr keine Schallleitungsschwerhörigkeit vorliegt, sind folgende Vertäubungspegel ausreichend: • bei KL-Prüfung: Vertäubungspegel (Rauschen) = Prüfpegel (Sinuston) • bei LL-Prüfung: Vertäubungspegel (Rauschen) = Prüfpegel (Sinuston) - 40 dB Andernfalls muss unter Verwendung von Näherungswerten stärker vertäubt werden. Frequenz in Hz a 250 500 1000 2000 Frequenz in Hz b 4000 8000 125 250 500 1000 2000 Frequenz in Hz c 4000 8000 125 0 0 20 20 20 40 60 80 40 60 80 100 40 500 1000 2000 4000 8000 Schallleitungskomponente 60 100 Schallleitungsschwerhörigkeit (Mittelohrerguss) 120 250 80 100 Schallempfindungsschwerhörigkeit (Hochtonsenke, Lärmschwerhörigkeit) 120 Hörverlust in dB HL 0 Hörverlust in dB HL Hörverlust in dB HL 125 Kombinierte Schwerhörigkeit 120 Abb. 5: Fallbeispiele für Tonschwellenaudiogramme (LL-Hörschwelle: durchgezogene Linien, KL-Hörschwelle: gestrichelte Linien; rechtes Ohr: rote Symbole; linkes Ohr: blaue Symbole). (a) Schallempfindungsschwerhörigkeit, (b) Schallleitungsschwerhörigkeit, (c) kombinierte Schwerhörigkeit. 2.1.2 Sprachaudiometrie Neben der Prüfung des Hörvermögens für Sinustöne (Tonschwellenaudiometrie) ist die Quantifizierung des Sprachverstehens (Sprachaudiometrie) von besonderem diagnostischem Interesse, da auf diesem Wege eine Bewertung des Kommunikationsvermögens im Alltag erfolgen kann. Zur Durchführung der Sprachaudiometrie benötigt man ein Audiometer mit Abspielgerät für den Tonträger (Compact Disk, bei Computergesteuerten Audiometern auch direkt von der Festplatte). Für diagnostische Zwecke erfolgt die Darbietung der Sprachsignale über Kopfhörer getrennt auf dem rechten bzw. linken Ohr, um das Sprachverstehen separat für jedes Ohr bewerten zu können. Nur in seltenen Fällen wird ein Sprachaudiogramm in Knochenleitung angefertigt. Für die sprachaudiometrische Hörgerätekontrolle wird das Sprachtestmaterial über Lautsprecher dargeboten. Im deutschen Sprachraum sind mehrere Sprachtests (z. B. der Freiburger Test, der Marburger Satztest und der Mainzer Kindertest) genormt und auf Tonträgern erhältlich. Neben diesen Tests, die meist das Sprachverstehen in Ruhe testen, gibt es einige weitere Sprachtests, die verbreitet aber (noch) nicht genormt sind. Aus dieser Gruppe hat der Oldenburger Satztest, der das Verstehen von randomisiert gebildeten 5-WortSätzen im Störschall prüft, speziell für wissenschaftliche Fragestellungen die größte Bedeutung erlangt. Für Diagnostik, Begutachtung und Hörgerätekontrolle in Praxis und Klinik hat der Freiburger Test, der das Verstehen einzelner Wörter in Ruhe testet, noch immer die größte Verbreitung. Er besteht aus dem Zahlentestmaterial mit 10 Gruppen (Listen) zu je 10 Zahlwörtern (13 ... 99) und dem Einsilbertestmaterial mit 20 Gruppen zu je 20 einsilbigen Wörtern. Die einzelnen Gruppen sind bezüglich des Schwierigkeitsgrades annähernd ausgewogen, so dass es gleichgültig ist, mit welchen Gruppen geprüft wird. 9 Bei konstantem Pegel werden jeweils komplette Gruppen Wort für Wort dargeboten. Nach jeder Darbietung spricht der Patient das verstandene Wort nach und der Untersucher dokumentiert die richtig verstandenen Wörter. Daraus wird für jeden Testpegel die prozentuale Verständlichkeit ermittelt und im so genannten Sprachaudiogramm als Funktion des Testpegels eingetragen (Abb. 6). Die Messpunkte werden ähnlich wie im Tonaudiogramm linear verbunden (Verständlichkeitskurve). Vertäubt wird nach den gleichen Aspekten wie bei der Tonaudiometrie in Luftleitung. Mit Hilfe des Zahlentests wird der so genannte Hörverlust (HV) für Sprache für jedes Ohr getrennt über Kopfhörer bestimmt. Der HV für Sprache ist definiert als der Pegel des 50 %-igen Zahlenverstehens bezogen auf das normale Zahlenverstehen. Damit entspricht der Hörverlust für Sprache der Rechtsverschiebung der Zahlenkurve des jeweiligen Patienten gegenüber der Normkurve. Im Beispiel der Abb. 6 beträgt der HV etwa 35 dB. Norm Zahlen 100 Einsilber Verst Verstä ändlichkeit in % a DV = 0 % DV = 40 % b 50 HV = 35 dB DV = 60 % c 0 0 20 40 60 80 100 120 Pegel in dB Abb. 6: Sprachaudiogramm mit einem Fallbeispielen für den Hörverlust für Sprache (HV) und drei Beispielen (a, b und c) für Diskriminationskurven mit unterschiedlichem Diskriminationsverlust (DV). Die Diskriminationskurve und der daraus resultierende so genannte Diskriminationsverlust (DV) werden, für jedes Ohr getrennt über Kopfhörer mit dem Einsilbertest bestimmt. Der DV ist definiert als der Abstand des Punktes maximaler Verständlichkeit zur 100 %-Linie und wird in % angegeben. Da der Umgangssprachpegel etwa bei 65 dB (Abb. 6 gestichelt) liegt, und man diesen Pegel möglichst testen möchte, beginnt man den Einsilbertest mit der Darbietung einer Gruppe bei 65 dB und prüft danach in 15 dB-Schritten mit steigendem Pegel (80, 95 ...dB) je eine weitere Gruppe von Einsilbern bis entweder eine Verständlichkeit von 100 % erreicht ist (Abb. 6, Beispiel a), oder bis der Patient Unbehaglichkeit signalisiert (Abb. 6, Beispiele b und c). Die Unbehaglichkeitsschwelle wird im Sprachaudiogramm durch eine Schraffur gekennzeichnet (in Abb. 6 bei 115 dB). Wichtig für die Bewertung des Sprachverstehens im Alltag ist das 60%-Niveau (Abb. 6 gestrichelt), da ein 60%-iges Einsilberverstehen (zusammenhanglose, einsilbige Wörter in Ruhe) in etwa einem kompletten Sprachverstehen (vollständige Sätze bei Hintergrundgeräuschen) im Alltag entspricht. Um den Bezug zum Zustand ohne Hörgeräte herstellen zu können, erfolgt die sprachaudiometrische Hörgerätekontrolle ebenfalls meist mit Einsilbern, die über Lautsprecher im kalibrierten Abstand (1 - 1,5 m) bei Sprachpegeln von 65 dB (Umgangssprache) und 80 dB (Toleranz lauter Sprache) dargeboten werden. 2.2 Objektive Audiometrie 2.2.1 Messung der Mittelohrimpedanz Gegenstand der Impedanzmessung am Mittelohr ist die Registrierung der Schwingungsfähigkeit des Trommelfells und der daran angekoppelten Schallleitungskette (Hammer, Amboss, Steigbügel). Das Mittelohr 10 stellt ein schwingungsfähiges System dar, das als Kopplung von Elastizitäten, Massen und Reibungen aufgefasst werden kann. Beschallt man dieses System, so wird ein Teil der Schallenergie absorbiert, in Trommelfellschwingungen umgewandelt und zum Innenohr weitergeleitet, während die andere Schallkomponente reflektiert wird. Das Größenverhältnis der beiden Komponenten hängt von der Mittelohrimpedanz ab, also dem Widerstand, den das Trommelfell der einfallenden Schallwelle entgegensetzt. Schließt man bei dieser Anordnung den äußeren Gehörgang durch eine Messsonde luftdicht ab und misst den Schalldruckpegel im Volumen zwischen Sondenspitze und Trommelfell, kann eine auftretende Schalldruckänderung als Impedanzänderung an der Trommelfellebene interpretiert werden. Denn die Schallanregung wird unverändert fest gehalten und kann somit nicht für die beobachtete Schalldruckpegeländerung ursächlich sein. Trommelfellbeweglichkeit Die Abb. 7 zeigt die praktische Realisierung dieses Messprinzips. Der äußere Gehörgang wird mit Hilfe einer Sonde verschlossen, die über drei Öffnungen verfügt. Über eine der Öffnungen wird das Ohr mit einem Sinuston (meist 220 Hz) beschallt und der Schalldruckpegel wird mit Hilfe eines über die zweite Öffnung angekoppelten Mikrofons gemessen. Wie bereits ausgeführt, bewirkt eine Impedanzänderung in der Trommelfellebene eine Zu- bzw. Abnahme der reflektierten Schallkomponente und damit eine Zu- oder Abnahme des Schalldruckpegels im äußeren Gehörgang, die wiederum vom Schallpegelmesser angezeigt wird. Mit einer solchen Untersuchungseinheit können relative Änderungen der Mittelohrimpedanz objektiv registriert werden. Die Messung der Absolutimpedanz ist mit einer solchen Messeinrichtung nicht möglich. Stapediusreflexmessung 90 dB Hörer kontralateral Reizton-Reizton generator Reiz Hörer ipsilateral Ansatz des Musculus stapedius 80 dB 70 dB Sondenton-Sondenton generator 60 dB Laut-Laut sprecher Trommelfellbeweglichkeit Zeit DruckDruckpumpe Tympanogramm zum kontralateralen Ohr ManoManometer Mikrofon MessMessgerä ger ät Druck Abb. 7: Prinzip der Impedanzmessung am Mittelohr. 2.2.1.1 Tympanometrie Mittelohrimpedanzänderungen lassen sich durch verschiedene Prozeduren gezielt herbeiführen. So kann der äußere Gehörgang mittels einer über die dritte Sondenöffnung angeschlossenen Druckpumpe mit einem definierten Druck beaufschlagt werden (Abb. 7). Bei der Tympanometrie variiert man den Druck im äußeren Gehörgang im Bereich von ± 300 daPa (relativ zum Umgebungsdruck) und zeichnet die Trommelfellbeweglichkeit als Funktion des externen Drucks auf. Im Fall einer normalen Mittelohrfunktion beobachtet man ein Maximum der Trommelfellbeweglichkeit, also ein Impedanzminimum, bei 0 daPa relativ zum Umgebungsdruck, da die Impedanzanpassung und damit die Schallweiterleitung dann optimal sind, wenn der Druck vor dem Trommelfell gleich dem Druck im Mittelohr (Paukenhöhle) ist. Ein Tympanogramm stellt also die Trommelfellbeweglichkeit, die sich proportional zum Kehrwert der Impedanz verhält, in Abhängigkeit vom Druck im äußeren Gehörgang dar. Eine große Amplitude des Tympanogramms zeigt eine hohe Mittelohrbeweglichkeit an (nicht zwangsläufig gutes Hörvermögen), eine kleine Amplitude steht für geringe Beweglichkeit. Während die Amplitude des Tympanogramms in diesem Sinne lediglich qualitativ bewertet wird, kann aus der Lage des Beweglichkeitsmaximums der Druck im Mittelohr in daPa abgelesen werden. Wie in Abb. 8 dargestellt, können typische Tympanogrammverläufe bestimmten Mittelohrfunktionsstörungen zugeordnet und diagnostisch genutzt werden. 1 / Impedanz in rel. Einheiten 11 2.5 a b 2.0 1.5 Tubenfunktionsstörung (Unterdruck im Mittelohr) normale Mittelohrfunktion 1 / Impedanz in rel. Einheiten 1.0 2.5 c d 2.0 1.5 Versteifung der Schallleitungskette (Otosklerose) Mittelohrerguss 1.0 -300 -200 -100 0 100 Druck (daPa) 200 300 -300 -200 -100 0 100 Druck (daPa) 200 300 Abb. 8: Typische Tympanogramme bei (a) normaler Mittelohrfunktion, (b) Tubenfunktionsstörung (Unterdruck im Mittelohr), (c) Mittelohrerguss und (d) Versteifung der Schallleitungskette (Otosklerose). 2.2.1.2 Stapediusreflexmessung Unter den Mittelohrreflexen hat der Stapediusreflex, daneben gibt es noch den Reflex des Musculus tensor tympani (Trommelfellspanner), die größte Bedeutung für die audiologische Diagnostik erlangt. Der Stapediusreflex führt als konsensueller Reflex bei akustischer Reizung eines Ohres ab einer gewissen Lautstärke zu einer beidseitigen Kontraktion des Steigbügelmuskels, der am Steigbügelköpfchen ansetzt (Abb. 7). Dabei fungiert der Hörnerv des stimulierten Ohres als afferenter Schenkel, der Gesichtsnerv als efferenter Schenkel des Reflexbogens. Bei normaler Mittelohrbeweglichkeit bewirkt die Muskelkontraktion eine Verkantung der Steigbügelfußplatte in der ovalen Nische und damit zu einer Verspannung der Schallleitungskette. Die Folge ist eine Impedanzzunahme in der Trommelfellebene, die mittels Impedanzmessung registriert werden kann. Die Auslösung des Reflexes ist von der individuellen Lautstärkewahrnehmung des Patienten, und damit nur indirekt vom Reizpegel abhängig. Bei Beschallung mit Sinustönen findet man beim ohrgesunden Menschen die Stapediusreflexschwelle, also den Pegel bei dem sich die Impedanz gerade messbar ändert, Abb. 7, links oben) im Frequenzbereich von 500 bis 4000 Hz bei Reizpegeln von etwa 80 bis 90 dB. Folgende audiologischen Fragestellungen kann man mit Hilfe der Stapediusreflexmessung klären: (1) Abschätzung der Hörschwelle. Die Hörschwelle liegt, außer bei den sehr seltenen Funktionsstörungen oberhalb des Reflexbogens, immer bei geringeren Pegeln als die Stapediusreflexschwelle, andernfalls würde der Reiz gar nicht (ausreichend laut) gehört werden, um den Reflex auszulösen. (2) Diagnose von Innenohrhaarzellstörungen (häufigste Form der Innenohrschwerhörigkeit). Unter der Bezeichnung Lautheitsausgleich versteht man eine überproportionale Zunahme der Lautstärkewahrnehmung mit wachsendem Beschallungspegel, was für das Vorliegen einer Störung der äußeren Haarzellen im Innenohr symptomatisch ist. Da die Auslösung des Stapediusreflexes von der jeweiligen Lautstärkeempfindung abhängt, ist folgender Schluss zulässig: Wenn der Abstand zwischen Hör- und Stapediusreflexschwelle signifikant reduziert ist (auf weniger als 60 dB), dann liegt ein Lautheitsausgleich und damit eine Störung der äußeren Haarzellen im Innenohr vor. Im 12 Gegensatz zur Störung von äußeren Haarzellen im Innenohr findet man bei anderen Schwerhörigkeitsformen wie auch bei normalem Gehör, einen deutlich größeren Abstand zwischen Hör- und Reflexschwelle. (3) Prüfung der Mittelohrbeweglichkeit auf dem Sondenohr. Bei Vorliegen einer Versteifung der Schallleitungskette (z. B. bei Otosklerose), hat die Kontraktion des Stapediusmuskels keine Auswirkung auf die Trommelfellbeweglichkeit. In diesem Falle ist der Reflex zwar auslösbar, nicht aber registrierbar. (4) Diagnose von Hörnerven- bzw. Hirnstammtumoren. Hörbahntumore können zur Folge haben, dass der Stapediusreflex auch bis hohen Pegeln hin nicht mehr auslösbar ist. 2.2.2 Ableitung akustisch evozierter Potentiale Akustisch evozierte Potentiale werden unter dem Begriff Evoked Response Audiometry (ERA) im Rahmen der objektiven audiologischen Diagnostik abgeleitet. Dabei können Potentiale auf drei verschiedenen Ebenen des auditorischen Systems abgeleitet werden (vgl. Abb. 2 und Tabelle 1) (1) Cochleapotentiale - Elektrocochleografie (ECochG) (2) Hirnstammpotentiale - Brainstem Evoked Response Audiometry (BERA) (3) Hirnrindenpotentiale - Cortical Evoked Response Audiometry (CERA), die sich hinsichtlich Entstehungsort und dem zeitlichen Auftreten nach Reizbeginn (Latenz) unterscheiden. Dabei handelt es sich meist um die Registrierung so genannter On-Effekte, also das Auftreten eines transienten Potentials nach Reizeinsatz. Daneben sind auch Reizfolgepotentiale bei kontinuierlicher Reizung ableitbar, z. B. die Auditory Steady-State Responses (ASSR). 100 dB Filter Verstärker 80 60 40 20 0 0 5 10 15 ms Analog/Digital Konverter 11 0101 11101011 00110010101 1- oder 2-kanalige Ableitung mit 3 oder 4 Elektroden Reizgeber (Audiometer) Abb. 9: Blockschaltbild einer ERA-Anlage und eine Serie typischer Hirnstammpotentiale (BERA) bei normalem Gehör (links oben). Bei der ERA-Untersuchung befindet sich der Patient in einer schallgedämmten Kabine, die zur Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen oft auch als Faraday-Käfig ausgeführt ist. Die akustische Reizung erfolgt über einen Reizgenerator, der vom Computer gesteuert wird. Stimuliert wird, je nach Untersuchungsmethode, entweder mit Klicks (ECochG, BERA) oder Sinustonreizen von 300-500 ms Dauer (CERA). Zur synchronisierten Entladung möglichst vieler Nervenfasern ist speziell für die ECochG und die BERA ein besonders steilflankiger Reizanstieg erforderlich. Diese Forderung wird am besten durch elektrische Rechteckimpulse (ca. 100 ms) erfüllt, die über einen Kopfhörer präsentiert werden. Diese so genannten Klicks weisen ein breites Frequenzspektrum auf, so dass eine frequenzspezifische Prüfung des Gehörs mit Klicks grundsätzlich nicht möglich ist. Demgegenüber erlaubt die CERA methodisch zwar eine frequenzspezifische Gehörprüfung, doch wirken sich bei der CERA Einflüsse des Wachheits- und Reifungsgrades in starkem Maße störend aus (s. unten), so dass die CERA klinisch kaum noch genutzt wird. 13 Zur Reduktion elektromagnetischer Einstreuungen wird das Biosignal meist differentiell (z. B. Stirn/Warzenfortsatz) gegen ein Referenzpotential abgeleitet. Die Übergangswiderstände sollten durch Vorbehandlung der Haut auf unter 3 kOhm minimiert werden. Das verstärkte Signal wird gefiltert (Tabelle 1) und nachverstärkt. Da das Signal-Rauschverhältnis insbesondere bei der BERA sehr ungünstig ist, würden die Antwortpotentiale bei nur einmaliger Registrierung im Rauschen untergehen. Zur Verbesserung des Signal-Rauschabstandes digitalisiert und mittelt man die Einzelantworten. Mit zunehmender Mittelungszahl kompensieren sich die Rauschkomponenten, die um den Nullwert normal verteilt sind, während sich die reizbezogenen Signalanteile aus dem Rauschuntergrund herausheben. Das Signal-Rauschverhältnis wächst mit der Quadratwurzel von n an (n der Mittelungen). Die meisten ERA-Untersuchungseinheiten ermöglichen zudem eine softwaregesteuerte Artefaktunterdrückung durch Ausschaltung von Antwortepochen mit extrem hohen Amplituden, die als Muskelartefakte interpretiert werden. Bei der Elektrocochleografie (ECochG) werden die Summenaktionspotentiale des Hörnerven registriert. Um ein günstiges Signal-Rauschverhältnis zu erzielen, leitet man möglichst nahe am Ort der Entstehung entweder mittels Nadelelektrode von der knöchernen Wand des Innenohres (Promontorium) oder mit einer speziellen Elektrode von der Gehörgangswand im Bereich des Trommelfells ab. Bei Ableitung vom Promontorium wird die Nadelelektrode unter mikroskopischer Sicht meist in Lokalanästhesie durch das Trommelfell geführt. Eine frequenzspezifische Untersuchung ist bei Klick-Reizung mit der ECochG nicht möglich, da sich Flankensteilheit und Frequenzspezifität gegenseitig ausschließen (Tabelle 2). Die Ableitung von Hirnstammpotentialen (BERA) mittels Hautelektroden von der Kopfhaut (Vertex bzw. Stirn gegen Mastoid) ist derzeit die am meisten verbreitete ERA-Methode. Die BERA ist gegenüber der ECochG nicht-invasiv und ermöglicht eine Hörbahndiagnostik bis zur Hirnstammebene. Ebenso wie die ECochG sind die BERA-Befunde nicht abhängig vom Wachheitssgrad, und damit von der Schlaftiefe. So kann die BERA im Bedarfsfall im Schlaf, in Sedierung oder auch in Narkose durchgeführt werden. Dieser Aspekt hat für die Untersuchung von Kleinkindern und Mehrfachbehinderten besondere Bedeutung, da die Ableitungsbedingungen bei diesen Patientengruppen wegen zu starker Bewegungsaktivitäten im Wachzustand zu ungünstig sind. Die altersbedingte Hirnreifung beeinflusst die BERA-Befunde in bekannter Weise und kann bei der Interpretation der Befunde berücksichtigt werden (Tabelle 2). Ebenso wie bei der ECochG ist auch mit der Klick-BERA eine frequenzspezifische Hörprüfung nicht möglich. Mit dem Ziel einer frequenzspezifischen, objektiven Funktionsprüfung auf Hirnstammebene (Vorteil: keine unkontrollierten Einflüsse des Wachheits- und des Reifungsgrades) werden derzeit zwei verschiedene Wege beschritten. Bei der so genannten „Notched-Noise-BERA“ versucht man bei Reizung mit schmalbandigen Reizen (gefilterte Klicks, Tonebursts) durch gleichzeitige Darbietung eines breitbandigen Verdeckungsrauschens mit Kerbfilter bei der Testfrequenz eine frequenzspezifische Reizung ausreichender Flankensteilheit (Synchronität) zu erreichen. Das funktioniert insbesondere unterhalb 1 kHz nur bedingt. Demgegenüber scheint die Ableitung von Auditory Steady State Responses (ASSR) unter dem Aspekt der frequenzspezifischen, objektiven Hörprüfung erfolgversprechender. Bei der ASSR-Audiometrie wird mit einer Trägefrequenz (0,5, 1, 2 oder 4 kHz) stimuliert, die mit einer Modulationsfrequenz von 80-100 Hz amplitudenmoduliert ist. Dadurch wird es möglich mit mehreren Trägerfrequenzen, die wiederum mit unterschiedlichen Modulationsfrequenzen amplitudenmoduliert sind, simultan zu reizen. Die Antworten der verschiedenen Testfrequenzen werden mittels FFT-Analyse separiert und nach objektiven Kriterien automatisch ausgewertet werden. Die Hirnrindenpotentiale (CERA) werden mit Hautelektroden über der kontralateralen Hirnhälfte abgeleitet. Die wesentlichen Vorteile der CERA bestehen darin, dass die Funktion der gesamten Hörbahn frequenzspezifisch geprüft werden kann, CERA-Befunde sind allerdings in unkontrollierbarer Weise vom Vigilanzstadium (Wachheitssgrad), vom Alter und vom Grad der Hirnreifung/-schädigungen abhängig. Insofern sollte die CERA nicht im Schlaf, in Sedierung oder Narkose durchgeführt werden, so dass CERA-Untersuchungen von Kleinkindern und Mehrfachbehinderten wenig sinnvoll sind (Tabelle 2). 14 Tabelle 2: Vorzüge und Nachteile der ERA-Verfahren Vorzüge ECochG Nachteile • auch in Schlaf, Sedierung und Narkose durchführbar • invasiv • personalaufwändig (Setzen der Elektrode) • Reifungseinfluss ist bekannt und kann berücksichtigt werden • es wird nur die Funktion von Innenohr und Hörnerv erfasst • nicht bzw. nur bedingt frequenzspezifische Prüfung möglich BERA • nicht-invasiv • die cortikale Funktion wird nicht erfasst • Funktionsprüfung von Hörnerv und Hirnstamm • nicht bzw. nur bedingt frequenzspezifische Prüfung möglich • auch in Schlaf, Sedierung und Narkose durchführbar • Reifungseinfluss kann berücksichtigt werden CERA Befunde stark abhängig vom Wachheits- und Hirnreifungsgrad, d.h. bei Kleinkindern nicht anwendbar • nicht-invasiv • Funktionsprüfung bis zur cortikalen Ebene • frequenzspezifische Prüfung möglich Unter Abwägung der Vor- und Nachteile wird verständlich, dass sich die BERA mit ihren überwiegenden Vorzügen gegenüber der ECochG und der CERA für Zwecke der objektiven Funktions- bzw. Hörprüfung durchgesetzt hat. Zudem gibt die BERA Hinweise auf das Vorliegen von Tumoren und anderen Erkrankungen im Bereich der Hörbahn und kann deshalb auch unter diesen Aspekten diagnostisch genutzt werden. Aus diesen Gründen beschränkt sich das Praktikum auf die vertiefte Behandlung der BERA. Dabei werden neben Normalbefunden (Abb. 10) verschiedene Typen von Hörstörungen an Hand von Latenz-Pegel-Kennlinien demonstriert und diskutiert. Die Abb. 10 zeigt den BERA-Befund eines Normalhörenden, die Bezeichnung der Wellen mit römischen Ziffern (I bis VI) und die Entstehung des zugehörigen Latenz-Pegel-Diagramms. Die Identifizierung der Wellen erfolgt subjektiv durch die befundende Person, so dass an dieser Stelle der Objektivität des Untersuchungsverfahrens Grenzen gesetzt sind. 100 dB I Norm Welle I III V II IV 80 Norm Welle V 100 Pegel in dB nHL VI 80 60 60 40 40 20 20 0 0 0 0 5 10 15 ms 2 4 6 Latenz in ms Abb. 10: BERA-Befund und Latenz-Pegel-Diagramm einer normalhörenden Person. 8 10 15 100 dB I III 100 dB V I 80 80 60 60 40 III V 40 100 dB 80 I III V 100 dB 80 60 60 40 20 I III V 40 20 20 20 0 0 0 5 10 15 ms ms 0 0 0 5 10 5 10 15 ms 0 15 ms 0 Abb. 11: BERA-Befund bei Vorliegen einer Schallleitungsschwerhörigkeit. 5 10 15 ms Abb. 12: BERA-Befund bei Vorliegen einer Schallempfindungsschwerhörigkeit. I 100 dB V 100 dB III V 80 80 I 60 60 40 I III 40 V 100 dB I V 80 80 80 80 60 60 60 60 40 40 20 III 100 dB 100 40 40 20 20 20 20 20 00 0 0 5 10 15 ms 0 0 55 10 15 ms 0 0 5 rechts 10 15 ms 0 5 links 10 15 ms Abb. 13: BERA-Befund bei Vorliegen eines Akustikusneurinoms auf der linken Seite. Wie die Latenz-Pegel-Diagramme zeigen ist die Inter-Peak-Latenz zwischen den Wellen I und V links gegenüber der Norm (höchstens 4,4 ms) deutlich verlängert. 16 Die abschließenden Fallbeispiele (Abb. 11 bis 13) zeigen die Potentialverläufe für verschieden Formen von Schwerhörigkeiten und die zugehörigen Latenz-Pegel-Diagramme: • Schallleitungsschwerhörigkeiten sind durch eine Verschiebung aller Hirnstammpotentiale (Wellen I bis V) in Richtung der Pegelachse um den Betrag des Schallleitungshörverlustes gekennzeichnet (Inter-Peak-Latenzen normal; Abb. 11). Wegen der Dämpfung des Reizpegels um den Betrag des Schallleitungshörverlusts entsprechen die Latenzen denen des „effektiven“ Reizpegels (Reizpegel minus Schallleitungshörverlust). • Schallempfindungsschwerhörigkeiten weisen bei angehobener Nachweisschwelle meist normale Absolut- und Inter-Peak-Latenzen auf (Abb. 12). Latenzverlängerungen mit abnehmendem Reizpegel können bei Innenohr-Hochtonhörverlusten auftreten (Inter-Peak-Latenzen normal). • Hirnstammtumoren (z.B. Akustikusneurinom, Abb. 13) oder andere Erkrankungen (z.B. Multiple Sklerose) im Bereich der Hörbahn fallen durch eine Verlängerung der Inter-PeakLatenzen - also der Laufzeitdifferenz zwischen den Wellen I und V bzw. III und V auf. Literatur 1. Böhme G, Welzl-Müller K (2005): Audiometrie. Hörprüfungen im Erwachsenen- und Kindesalter. 5. Auflage. Verlag Hans Huber, Bern 2. Hoth S, Neumann K (2006): Das OAE-Handbuch. Otoakustische Emissionen in der Praxis. Georg Thieme Verlag, Stuttgart New York 3. Kollmeier B (2008) Grundlagen. In: Kießling J, Kollmeier B, Diller G: Versorgung und Rehabilitation mit Hörgeräten. Georg Thieme Verlag, Stuttgart New York 4. Lehnhardt E, Laszig R (2000): Praxis der Audiometrie. 8. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart New York 5. Lenarz T (1997) AEP in der objektiven Audiometrie: Electric Response Audiometry. In: Jörg J, Hielscher H: Evozierte Potentiale in Klinik und Praxis. 4. Auflage, Springer Verlag, Heidelberg New York 6. Mrowinski D, Scholz G (2006): Audiometrie. Eine Anleitung für die praktische Hörprüfung. Georg Thieme Verlag, Stuttgart New York … und Webseite des Funktionsbereichs Audiologie der Hals-Nasen-Ohrenklinik am Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Gießen: http://www.uniklinikum-giessen.de/hno/audio/ausbildung/untersuchungen/abasis.html?m=67
