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Pressemitteilung
Besser hören dank Lasertechnik
Hannover, den 19.04.2012
Das Laser Zentrum Hannover e.V.(LZH) entwickelt innovative
Technologien zum schonenden Einsetzen und exakten Anpassen
von Cochlea-Implantaten in das Innenohr, sowie zur Steigerung
der Qualität des Resthörens. Aktuelle Ergebnisse sind vom 23.
bis 27. April am Stand des Forschungsinstituts auf der Hannover
Messe 2012 zu sehen.
Etwa 95 Prozent aller tauben oder hochgradig schwerhörigen
Menschen verfügen über einen ausreichend intakten Hörnerv,
um ihr Hörvermögen zumindest teilweise wiedererlangen zu
können. Ein wichtiges Hilfsmittel dafür stellt das so genannte
Cochlea-Implantat (CI) dar, eine elektronische Hörprothese, die
die Funktion zerstörter Haarsinneszellen im Innenohr
übernimmt. Sie besteht aus dem Implantat, das unter der Haut in
den Knochen hinter dem Ohr eingesetzt wird, dem in die
Gehörschnecke (Cochlea) einzuführenden Elektrodenträger
sowie einem meist hinter dem Ohr getragenen Teil mit Mikrofon
und Sprachprozessor. Das Funktionsprinzip kann man sich
vereinfacht so vorstellen: Trifft Schall auf das Mikrofon, wird er
in eine Abfolge elektrischer Impulse übersetzt und über die im
Innenohr liegende Elektrode an den Hörnerv weitergeleitet.
Die dünne, mit Haarsinneszellen besetzte Basilarmembran des
Innenohres bewahrt nur im unversehrten Zustand die Chance auf
einen optimalen Höreindruck. Eine zu starke Beschädigung der
empfindlichen Membran kann sogar zum gänzlichen Verlust des
Resthörvermögens führen. Daher erfordert das Einsetzen der
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Elektrode höchste Genauigkeit. Die Gruppe Oberflächentechnik
am LZH verfolgt derzeit einen Ansatz, der die Operation
vereinfachen und das Einpassen der Elektrode an die
komplizierte Form der Cochlea verbessern soll. Um dies zu
erreichen, verwenden die Forscher bei der Herstellung von CIElektroden Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen (NiTiFGL) und machen sich deren besonderen Eigenschaften zunutze.
Über Zuführung von Wärme oder elektrischer Energie kann sich
dieser Werkstoff nämlich an eine vorab aufgeprägte Form quasi
„erinnern“ und ermöglicht ein gezieltes Bewegen und Anpassen
der Elektrode. So will man einerseits die NiTi-FGL im
Laserschmelzverfahren zu einem individuell an den Patienten
angepassten CI-Elektrodenträger verarbeiten. Andererseits
sollen die besonderen Eigenschaften des Materials helfen, die
Elektrode ohne schädigenden Kontakt mit der Basilarmembran
einzusetzen. Grundsätzlich gilt: je tiefer das künstliche Material
in die Gehörschnecke gelangt und je besser es sich an das
Gewebe anschmiegt, umso exakter wird sich der Höreindruck
ausbilden.
Am Laser Zentrum Hannover geht man noch einen zweiten
Weg, um die Eigenschaften von Cochlea-Implantaten zu
optimieren: Die Gruppe Lasermikrobearbeitung hat sich zum
Ziel gesetzt, die Funktionalität der CI durch eine gezielte
Strukturierung der Oberfläche zu verbessern. „Die Oberfläche
eines konventionellen Cochlea-Implantats wird nicht speziell
behandelt - ein enormes Potential das bisher ungenutzt blieb!
Denn wie wir aus der Natur wissen, haben biologische
Oberflächen wie z.B. bei einem Lotusblatt oder auch die
Haifischhaut definierte Strukturen, die für bestimmte
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Funktionen verantwortlich sind“, erläutert Wissenschaftlerin
Elena Fadeeva. Mit Hilfe eines Femtosekundenlasers wird daher
die Platin-Elektrode gezielt bearbeitet. So entsteht eine
nanostrukturierte und deshalb stark vergrößerte, sehr raue
Oberfläche, die das Anhaften von Bindegewebe um die
Elektroden reduziert und dadurch eine bessere Wechselwirkung
mit neuronalen Zellen ermöglicht. Gleichzeitig wird durch
Nanostrukturierung der frequenzabhängige elektrische
Widerstand verringert, so dass weniger Energie verbraucht wird.
Die besonderen Herausforderungen dieser Entwicklungsaufgabe
liegen im Detail. Die Strukturen müssen am fertigen Implantat
mit nur 300 µm Durchmesser und dazu auf einer gekrümmten
Oberfläche aufgebracht werden. Derzeit wird am LZH eine
Vorrichtung entwickelt, die eine derart komplexe Bearbeitung
auf kleinstem Raum ermöglicht.
Cochlea Implantate werden insbesondere den Menschen
empfohlen, die trotz bester herkömmlicher Hörgeräte kein
ausreichendes Sprachverstehen mehr erzielen. Über 200.000
Menschen weltweit profitieren bereits von diesen ‚künstlichen
Innenohren‘. Etwa die Hälfte der erwachsenen CI-Träger kann
nach einem Training mit der Hörhilfe z.B. wieder telefonieren.
Bei kurzfristig Ertaubten und Kindern sind die Erfolge sogar
deutlich größer.
Die aktuellen Arbeiten am LZH zum Cochlea-Implantat sind
sowohl in das vom BMBF geförderten Projekt Gentle CI, als
auch in das interdisziplinäre Sonderforschungsprogramm 599
der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eingebettet.
Kooperationspartner ist u.a. die Medizinische Hochschule
Laser Zentrum Hannover e.V.
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Hannover (MHH) mit dem weltweit größten Cochlea ImplantatProgramm zur Versorgung hochgradig schwerhöriger Patienten.
Besuchen Sie uns in Halle 17, Stand C55 auf der Hannover
Messe Industrie - 23. bis 27 April 2012.
Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: [email protected]
http://www.lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft,
Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.
Alle LZH-Pressemitteilungen finden Sie auf www.lzh.de unter "Publikationen" (mit Text-Download als WORD-Datei
und wo möglich mit Bildern).
Zu diesem Artikel gibt es ein Bild.
Bildunterschrift: Implantiertes Cochlea-Implantat mit externer Mikrosprachprozessor und Mikrofoneinheit
Laser Zentrum Hannover e.V.
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